DE102009055366A1

DE102009055366A1 - Hydraulic braking system for bicycle, has disk brake and actuator that impinges hydraulically disk brake which has master cylinder with hydraulic chamber, master piston, piston rod, slave cylinder with slave chamber and slave piston

Info

Publication number: DE102009055366A1
Application number: DE200910055366
Authority: DE
Inventors: Franz 71706 Hanschek; Marc 74391 Micke
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-12-29
Filing date: 2009-12-29
Publication date: 2011-06-30

Abstract

The hydraulic braking system has a disk brake (10) and an actuator (12) that impinges hydraulically the disk brake which has a master cylinder (14) with a hydraulic chamber (16), a master piston (18), a piston rod, a slave cylinder (22) with a slave chamber (24) and a slave piston (26). The piston rod impinges the master piston. A unit is provided with a spring unit that acts between the piston rod and the master piston. The preload force of the spring unit is adjustable.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Bremssystem für ein Fahrrad nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 und ein zugehöriges Fahrrad nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 10.The invention relates to a hydraulic brake system for a bicycle according to the preamble of independent claim 1 and an associated bicycle according to the preamble of independent claim 10.

In der DE 101 58 382 A1 wird beispielsweise ein hydraulisches Bremssystem für ein Fahrrad beschrieben. Das beschriebene Bremssystem umfasst eine Scheibenbremse und eine die Scheibenbremse hydraulisch beaufschlagende Stelleinheit. Die Stelleinheit umfasst einen Geberzylinder mit einer Hydraulikkammer, einen Geberkolben und eine den Geberkolben beaufschlagende Kolbenstange, und einen Nehmerzylinder mit einer Nehmerkammer und einem Nehmerkolben, der mit einem Bremsdruck an der Scheibenbremse angreift. Der Geberzylinder und der Nehmerzylinder sind hydraulisch miteinander verbunden. Um ein Blockieren eines Rades des Fahrrades zu verhindern, umfasst das Bremssystem eine Einrichtung zur Regelung des Bremsdruckes, der in der Nehmerkammer herrscht. Die Einrichtung umfasst ein hydraulisches Steilgerät, das zur Regelung des Bremsdruckes die hydraulische Verbindung zwischen Geberzylinder und Nehmerzylinder steuert.In the DE 101 58 382 A1 For example, a hydraulic braking system for a bicycle is described. The brake system described comprises a disc brake and a disc brake hydraulically acting actuator. The actuating unit comprises a master cylinder with a hydraulic chamber, a master piston and a piston rod acting on the master piston, and a slave cylinder with a slave chamber and a slave piston, which acts with a brake pressure on the disc brake. The master cylinder and the slave cylinder are hydraulically connected. In order to prevent a wheel from locking the bicycle, the brake system comprises means for controlling the brake pressure prevailing in the slave chamber. The device comprises a hydraulic steeper, which controls the hydraulic connection between the master cylinder and slave cylinder to control the brake pressure.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße hydraulische Bremssystem für ein Fahrrad mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass die Einrichtung eine zwischen der Kolbenstange und dem Geberkolben wirkende Federeinheit umfasst, deren Vorspannkraft einstellbar ist. In weiterer Ausgestaltung ist die Kolbenstange des Geberzylinders mit einem Handbremshebel wirkverbunden. In vorteilhafter Weise dient die Federeinheit als Druckspeicher zur Einstellung unterschiedlich großer Druckniveaus im hydraulischen Bremssystem, welche über das Einstellen der Federvorspannkraft und über die Betätigung bzw. Stellung des Handbremshebels unterschiedlich starke Bremswirkungen der Scheibenbremse erzeugen können. Hierdurch lassen sich in vorteilhafter Weise der Bremsdruck und die Bremseigenschaften des Bremssystems auf die individuellen Bedürfnisse des Fahrradfahrers abstimmen. Durch diese kontrollierte Einflussnahme und gezielte Steuerung der Bremseigenschaften erhöht sich die Sicherheit des Fahrradfahrers, da ein Überbremsen des Vorderrades und damit ein Überschlag des Fahrradfahrers über den Lenker des Fahrrads verhindert wird. In vorteilhafter Weise kann dadurch das Vorderrad entlastet bzw. eine erhöhte Bremswirkung des Hinterrades erreicht werden, was wiederum zu einem stabilen Bremsvorgang führt und damit eine Vermeidung der Unfallgefahr bzw. Herabsetzung der Unfallschwere bewirkt. Insbesondere weist das erfindungsgemäße hydraulische Bremssystem für ein Fahrrad eine einfache kompakte mechanische Lösung auf, die im Vergleich zu aufwändigen elektronisch geregelten Lösungen besonders preisgünstig hergestellt werden kann.The inventive hydraulic brake system for a bicycle with the features of independent claim 1 has the advantage that the device comprises a force acting between the piston rod and the master piston spring unit whose biasing force is adjustable. In a further embodiment, the piston rod of the master cylinder is operatively connected to a hand brake lever. Advantageously, the spring unit serves as an accumulator for setting different levels of pressure levels in the hydraulic brake system, which can produce different strong braking effects of the disc brake on the setting of the spring biasing force and on the operation or position of the handbrake lever. As a result, the brake pressure and the braking characteristics of the brake system can be adapted to the individual needs of the cyclist in an advantageous manner. Through this controlled influence and targeted control of the braking properties increases the safety of the cyclist, as overbraking of the front wheel and thus a rollover of the cyclist on the handlebar of the bicycle is prevented. Advantageously, thereby the front wheel relieved or an increased braking effect of the rear wheel can be achieved, which in turn leads to a stable braking operation and thus causes avoidance of the risk of accidents or reduction of the severity of the accident. In particular, the hydraulic brake system according to the invention for a bicycle on a simple compact mechanical solution, which can be made particularly inexpensive compared to complex electronically controlled solutions.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen hydraulischen Bremssystems für ein Fahrrad möglich.The measures and refinements recited in the dependent claims advantageous improvements of the independent claim 1 hydraulic brake system for a bicycle are possible.

Besonders vorteilhaft ist, dass der Bremsdruck in Abhängigkeit eines das Fahrrad belastenden Gewichts einstellbar ist. In vorteilhafter Weise kann durch das gezielte Einstellen der Federvorspannkraft das zulässige Blockierniveau des Vorderrades fest eingestellt werden. Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße verstellbare hydraulische Bremssystem als einfache mechanische Konstruktion ausgeführt, die über eine einfache manuelle Justierung des zulässigen Blockierdruckniveaus anhand einer Tabelle personenbezogene Parameter, wie beispielsweise das Gewicht des Fahrradfahrers berücksichtigt. Durch die resultierende Bremskraftverteilung zwischen Vorder- und Hinterrad des Fahrrads, wird die Bremswirkung auf das Hinterrad erhöht, wodurch eine höhere Gewichtskraft des Fahrers auf das Hinterrad wirkt und damit das Blockieren des Vorderrades des Fahrrads vermindert wird.It is particularly advantageous that the brake pressure is adjustable in dependence on the weight of the bicycle. Advantageously, the permissible blocking level of the front wheel can be fixed by the targeted setting of the spring biasing force. Particularly advantageously, the adjustable hydraulic brake system according to the invention is designed as a simple mechanical construction that takes into account a simple manual adjustment of the permissible locking pressure levels based on a table personal parameters such as the weight of the cyclist. Due to the resulting distribution of braking force between the front and rear wheels of the bicycle, the braking effect on the rear wheel is increased, whereby a higher weight of the driver acts on the rear wheel and thus the blocking of the front wheel of the bicycle is reduced.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen hydraulischen Bremssystems für ein Fahrrad ist die Vorspannkraft der Federeinheit über die Kolbenstange einstellbar. In vorteilhafter Weise erfolgt die Einstellung der Vorspannkraft vorzugsweise manuell und wirkt über die Kolbenstange unmittelbar auf die Federeinheit. Diese unmittelbare Anordnung der einzelnen beteiligten Elemente weist eine besonders günstige Kraftübertragung auf und senkt damit das Risiko einer Fehlfunktion.In an embodiment of the hydraulic brake system according to the invention for a bicycle, the biasing force of the spring unit via the piston rod is adjustable. Advantageously, the adjustment of the biasing force is preferably carried out manually and acts via the piston rod directly on the spring unit. This immediate arrangement of the individual elements involved has a particularly favorable power transmission and thus reduces the risk of malfunction.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen hydraulischen Bremssystems für ein Fahrrad ist die Federeinheit als Druckfedereinheit ausgeführt, welche für diese Art der Beanspruchung besonders gut geeignet und daher langlebig und zuverlässig ist.In a further embodiment of the hydraulic brake system according to the invention for a bicycle, the spring unit is designed as a compression spring unit, which is particularly well suited for this type of stress and therefore durable and reliable.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen hydraulischen Bremssystems für ein Fahrrad ist die in einer im Geberkolben vorgesehenen Ausnehmung angeordnete Federeinheit von der Kolbenstange beaufschlagbar. Ferner ist die erfindungsgemäße Kolbenstange zur Beaufschlagung der Federeinheit in axialer Richtung in der Ausnehmung des Geberkolbens bewegbar. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die vorgesehene Ausnehmung im Geberkolben zylindrisch ausgeführt, da dies eine besonders günstige Führung für die Federeinheit und die Kolbenstange in axialer Richtung ermöglicht.In a further embodiment of the hydraulic brake system according to the invention for a bicycle, the spring unit arranged in a recess provided in the master piston can be acted upon by the piston rod. Furthermore, the piston rod according to the invention for acting on the spring unit in the axial direction in the recess of the master piston is movable. In a particularly advantageous embodiment, the intended recess in the master piston is cylindrical, as this is a particularly favorable guide for the Spring unit and the piston rod in the axial direction allows.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen hydraulischen Bremssystems für ein Fahrrad ist die Vorspannkraft der Federeinheit über ein fest mit der Kolbenstange verbundenes Stellrad einstellbar, das eine gewichtsabhängige Skalierung aufweist. Durch die auf dem Stellrad aufgebrachte Skalierung erfolgt die Einstellung der Eintauchtiefe der Kolbenstange im Geberkolben auf besonders einfache Weise. Die Einstellung der Stelleinheit ist einfach gestaltet und auch für einen technisch weniger versierten Fahrradfahrer einfach zu bedienen. Die Auslegung der Skalierung des Stellrades und der damit verbundenen Bremswirkung des Vorderrades basiert auf dem maximalen Reibwert zwischen Rad und Fahrbahn, in Verbindung mit Geschwindigkeit, Fahrradparameter und Gewicht. Dieser Reibwert soll einen möglichen Überschlag des Fahrradfahrers gerade noch verhindern. Eine Reduzierung des Reibwerts und dem damit verbundenen Blockieren des Vorderrades, führt lediglich zu einem Rutschen des Vorderrades auf der Fahrbahn. Selbst wenn dies zu einem Unfall führen würde, wäre die Unfallschwere deutlich geringer, als ein Überschlag bei Blockieren des Vorderrades.In a further embodiment of the hydraulic brake system according to the invention for a bicycle, the pretensioning force of the spring unit can be adjusted by means of a setting wheel fixedly connected to the piston rod and having a weight-dependent scaling. Due to the scaling applied to the setting wheel, the immersion depth of the piston rod in the master piston is adjusted in a particularly simple manner. The setting of the actuator is simple and easy to use even for a technically less experienced cyclist. The design of the scale of the setting wheel and the associated braking effect of the front wheel is based on the maximum coefficient of friction between the wheel and the road, in conjunction with speed, bicycle parameters and weight. This coefficient of friction is just to prevent a possible rollover of the cyclist. A reduction in the coefficient of friction and the associated blocking of the front wheel, only leads to a slippage of the front wheel on the road. Even if this would lead to an accident, the severity of the accident would be significantly lower than a rollover when the front wheel locks.

In vorteilhafter Weise erfolgt die Einstellung der Vorspannkraft der Federeinheit manuell, halbautomatisch und/oder automatisch.Advantageously, the adjustment of the biasing force of the spring unit is done manually, semi-automatically and / or automatically.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.Advantageous embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described below. In the drawings, like reference numerals designate components that perform the same or analog functions.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen hydraulischen Bremssystems für ein Fahrrad. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a hydraulic brake system according to the invention for a bicycle.

2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Geberzylinders für das hydraulische Bremssystem aus 1. 2 shows a schematic sectional view of an embodiment of a master cylinder according to the invention for the hydraulic brake system 1 ,

3 zeigt ein Druck-Weg-Diagramm mit drei unterschiedlichen Kurvenverläufen. 3 shows a pressure-path diagram with three different curves.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt ein hydraulisches Bremssystem für ein Fahrrad mit einer Scheibenbremse 10 und einer die Scheibenbremse 10 hydraulisch beaufschlagenden Stelleinheit 12. Die Stelleinheit 12 kann hierbei eine Vorderradbremse oder eine Hinterradbremse eines Fahrrads ansteuern. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel steuert die Stelleinheit 12 vorzugsweise eine Vorderradbremse 10 des Fahrrads an. 1 shows a hydraulic brake system for a bicycle with a disc brake 10 and one the disc brake 10 hydraulically acting actuator 12 , The actuator 12 can control a front brake or a rear brake of a bicycle. In the present embodiment controls the control unit 12 preferably a front wheel brake 10 of the bicycle.

Die Stelleinheit 12 umfasst einen Geberzylinder 14 mit einer Hydraulikkammer 16, einem Geberkolben 18 und einer den Geberkolben 18 beaufschlagenden Kolbenstange 20 und einen Nehmerzylinder 22 mit einer Nehmerkammer 24 und einem Nehmerkolben 26. Die Hydraulikkammer 16 des Geberzylinders 14 und die Nehmerkammer 24 des Nehmerzylinders 22 sind durch eine Leitungseinheit 42 hydraulisch miteinander verbunden, wodurch sich ein geschlossenes Hydrauliksystem ergibt. Der Nehmerkolben 26 greift mit einem Bremsdruck p an der Scheibenbremse 10 an. Dies bedeutet, der Nehmerzylinder 22 ist mit dem in der Nehmerkammer 24 geführten Nehmerkolben 26 versehen, der an einem freien Ende mit einem Bremsbelag 44 wirkverbunden ist, welcher eine Bremsscheibe 46 der Scheibenbremse 10 beaufschlagen kann.The actuator 12 includes a master cylinder 14 with a hydraulic chamber 16 , a master piston 18 and one the master piston 18 acting piston rod 20 and a slave cylinder 22 with a slave chamber 24 and a slave piston 26 , The hydraulic chamber 16 of the master cylinder 14 and the slave chamber 24 the slave cylinder 22 are through a line unit 42 hydraulically interconnected, resulting in a closed hydraulic system. The slave piston 26 engages with a brake pressure p on the disc brake 10 at. This means the slave cylinder 22 is with the in the slave chamber 24 guided slave piston 26 provided at a free end with a brake pad 44 is operatively connected, which is a brake disc 46 the disc brake 10 can apply.

Die Kolbenstange 20 des Geberzylinders 14 ist über eine Koppelstelle 37 mit einem Handbremshebel 38 wirkverbunden. Bei Betätigung des Handbremshebels 38 wird im Hydrauliksystem Druck erzeugt, durch den der Nehmerkolben 26 über den Bremsbelag 44 die Bremsscheibe 46 der Scheibenbremse 10 beaufschlagt. Bei Betätigung der Kolbenstange 20 des Geberzylinders 14 über den Handbremshebel 38 wird der im Hydrauliksystem aufgebaute Druck auf den Nehmerkolben 26 des Nehmerzylinders 22 hydraulisch übertragen. Der Druck in der Nehmerkammer 24 wird hierbei als Bremsdruck p bezeichnet. Wird der Handbremshebel 38 wieder gelöst, sinkt der Druck im Hydrauliksystem wieder ab, so dass sich der Bremsbelag 44 wieder von der Bremsscheibe 46 löst. Das bedeutet, dass der Geberzylinder 14 mit dem Nehmerzylinder 22 derart gekoppelt ist, dass eine Bewegung der Kolbenstange 20 und des Geberkolbens 18 des Geberzylinders 14 auf den Nehmerkolben 26 des Nehmerzylinders 22 übertragen wird, wobei die Funktion des Geberzylinders 14 und die Funktion des Nehmerzylinders 22 nicht vertauschbar ist. Beim Verschieben der Kolbenstange 20 und damit des Geberkolbens 18 des Geberzylinders 14 wird beispielsweise beim Einschieben der Kolbenstange 20 das in der Hydraulikkammer 16 des Geberzylinders 14 befindliche hydraulische Medium in die Nehmerkammer 24 des Nehmerzylinders 22 überführt. Sind die Flächen an den Kolben 18, 26 von Geberzylinder 14 und Nehmerzylinder 22 beispielsweise gleich groß gestaltet, dann erfolgt eine Übertragung des Weges 1:1, d. h. eine Wegeinheit des Geberkolbens 18 des Geberzylinders 14 entspricht einer gleich großen Wegeinheit des Nehmerkolbens 26 des Nehmerzylinders 22. Durch die Wahl unterschiedlicher Flächen können die Wege und die übertragenen Kräfte entsprechend übersetzt werden.The piston rod 20 of the master cylinder 14 is via a coupling point 37 with a handbrake lever 38 operatively connected. When the handbrake lever is actuated 38 In the hydraulic system, pressure is generated by which the slave piston 26 over the brake pad 44 the brake disc 46 the disc brake 10 applied. Upon actuation of the piston rod 20 of the master cylinder 14 over the hand brake lever 38 is the pressure built up in the hydraulic system on the slave piston 26 the slave cylinder 22 hydraulically transmitted. The pressure in the slave chamber 24 is referred to here as brake pressure p. Will the handbrake lever 38 released again, the pressure in the hydraulic system decreases again, so that the brake pad 44 again from the brake disc 46 solves. That means the master cylinder 14 with the slave cylinder 22 is coupled such that a movement of the piston rod 20 and the master piston 18 of the master cylinder 14 on the slave piston 26 the slave cylinder 22 is transmitted, the function of the master cylinder 14 and the function of the slave cylinder 22 is not interchangeable. When moving the piston rod 20 and thus the master piston 18 of the master cylinder 14 For example, when inserting the piston rod 20 that in the hydraulic chamber 16 of the master cylinder 14 located hydraulic medium in the slave chamber 24 the slave cylinder 22 transferred. Are the surfaces on the piston 18 . 26 from master cylinder 14 and slave cylinder 22 designed, for example, the same size, then there is a transmission of the way 1: 1, ie a path unit of the master piston 18 of the master cylinder 14 corresponds to an equal distance unit of the slave piston 26 the slave cylinder 22 , By choosing different surfaces, the paths and the transmitted forces can be translated accordingly.

Ferner umfasst das hydraulische Bremssystems eine Einrichtung 28 zur Einstellung des Bremsdruckes p. Erfindungsgemäß umfasst die Einrichtung eine zwischen der Kolbenstange 20 und dem Geberkolben 18 wirkende Federeinheit 28, deren Vorspannkraft F einstellbar ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Federeinheit 28 eine Schraubendruckfeder. Furthermore, the hydraulic brake system comprises a device 28 for setting the brake pressure p. According to the invention, the device comprises one between the piston rod 20 and the master piston 18 acting spring unit 28 , whose biasing force F is adjustable. In the present embodiment, the spring unit comprises 28 a helical compression spring.

In vorteilhafter Weise ist der Bremsdruck p in Abhängigkeit eines das Fahrrad belastenden Gewichts einstellbar, wobei es sich hierbei um das Gewicht des Fahrradfahrers nebst Gepäck- und Zubehörgewicht handelt.Advantageously, the brake pressure p is adjustable as a function of the weight of the bicycle, which is the weight of the cyclist together with the weight of the luggage and the accessories.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Vorspannkraft F der Federeinheit 28 über die Kolbenstange 20 einstellbar. Vorzugsweise ist hierbei die Federeinheit als Druckfedereinheit 28 ausgeführt. Zur Einstellung der Vorspannkraft F der Federeinheit 28 ist die in einer im Geberkolben 18 vorgesehenen Ausnehmung 30 angeordnete Federeinheit 28 von der Kolbenstange 20 beaufschlagbar. Hierzu ist die Kolbenstange 20 zur Beaufschlagung der Federeinheit 28 in axialer Richtung 32 in der Ausnehmung 30 des Geberkolbens 18 bewegbar.In the present embodiment, the biasing force F of the spring unit 28 over the piston rod 20 adjustable. Preferably, in this case, the spring unit as a compression spring unit 28 executed. For adjusting the biasing force F of the spring unit 28 is the one in the master piston 18 provided recess 30 arranged spring unit 28 from the piston rod 20 acted upon. For this purpose, the piston rod 20 for loading the spring unit 28 in the axial direction 32 in the recess 30 of the master piston 18 movable.

Die Einstellung der Vorspannkraft F der Federeinheit 28 kann manuell, halbautomatisch und/oder automatisch erfolgen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Einstellung der Vorspannkraft F der Federeinheit 28 vorzugsweise manuell. Wie aus 2 ersichtlich ist, ist zur Einstellung der Vorspannkraft F ein fest mit der Kolbenstange 20 verbundenes Stellrad 34 vorgesehen, das eine gewichtsabhängige Skalierung 36 aufweist. Das bedeutet, dass der Geberzylinder 14 die aus dem Geberkolben 18 herausgeführte, über das Stellrad 34 in der Ausnehmung 30 verstellbare Kolbenstange 20 aufweist, welche im Geberkolben 18 auf die erfindungsgemäße Federeinheit 28 drückt und dadurch federnd gelagert ist. Der Geberkolben 18, die Federeinheit 28 und die kraftbeaufschlagende Kolbenstange 20 wirken hierbei als eine Einheit. Die Einstellung der Eintauchtiefe der Kolbenstange 20 im Geberkolben 18 erfolgt durch Drehen des Stellrades 34 gemäß der auf dem Stellrad 34 aufgebrachten Skalierung 36.The adjustment of the preload force F of the spring unit 28 can be done manually, semi-automatically and / or automatically. In the present embodiment, the adjustment of the biasing force F of the spring unit 28 preferably manually. How out 2 it can be seen, is to adjust the biasing force F a fixed to the piston rod 20 connected adjusting wheel 34 provided that a weight-dependent scaling 36 having. That means the master cylinder 14 the from the master piston 18 led out, on the wheel 34 in the recess 30 adjustable piston rod 20 which, in the master piston 18 on the spring unit according to the invention 28 presses and is thus resiliently mounted. The master piston 18 , the spring unit 28 and the force-loading piston rod 20 act as a unit. The adjustment of the immersion depth of the piston rod 20 in the master piston 18 done by turning the adjusting wheel 34 according to the on the wheel 34 applied scaling 36 ,

Die Kolbenstange 20 des Geberzylinders 14 ist über das Stellrad 34, welches mit der Skalierung 36 versehen ist, vorzugsweise von Hand manuell einstellbar ausgeführt. Hierzu wird die Kolbenstange 20 über ein außerhalb des Geberzylinders 14 angeordnetes Gewinde über das Stellrad 34 innerhalb des Geberkolbens 18 bzw. innerhalb der Ausnehmung 30 des Geberkolbens 18 in axialer Richtung 32 verstellt. Das Gewinde dient zum Einstellen der Eintauchtiefe der Kolbenstange 20 in den Geberkolben 18 und damit zur Einstellung der Federvorspannkraft F der Federeinheit 28 im Geberkolben 18. In vorteilhafter Weise stellt die Erfindung sicher, dass beispielsweise ein Vorderrad des Fahrrades nicht blockiert, indem die an den Handbremshebel 38 angebundene Kolbenstange 20, im Geberkolben 18 überfedert ist.The piston rod 20 of the master cylinder 14 is over the thumbwheel 34 , which with the scaling 36 is provided, preferably manually manually adjustable. For this purpose, the piston rod 20 over one outside the master cylinder 14 arranged thread on the thumbwheel 34 within the master piston 18 or within the recess 30 of the master piston 18 in the axial direction 32 adjusted. The thread is used to adjust the immersion depth of the piston rod 20 in the master piston 18 and thus for adjusting the spring biasing force F of the spring unit 28 in the master piston 18 , Advantageously, the invention ensures that, for example, a front wheel of the bicycle is not blocked by the handbrake lever 38 Tailored piston rod 20 , in the master piston 18 is over-springed.

Bei der Einstellung der Federvorspannkraft F werden über das Stellrad 34 individuelle Daten des Fahrers, wie vorzugsweise das Gewicht berücksichtigt bzw. eingegeben. Die Skalierung 36 ermöglicht es dem Fahrer sein Körpergewicht nebst Zubehör- und Gepäckgewicht direkt auf dem Stellrad 34 einzustellen. Die Umsetzung der fahrradspezifischen Größen, wie beispielsweise Schwerpunkt, Kraftangriffspunkte, Bremsenauslegung sind dabei bereits beim Fahrradhersteller erfolgt.When adjusting the spring preload force F via the setting wheel 34 individual data of the driver, as preferably the weight taken into account or entered. The scaling 36 Allows the driver his body weight plus accessories and luggage weight directly on the wheel 34 adjust. The implementation of the bicycle-specific variables, such as gravity, force application points, brake design are already done by the bicycle manufacturer.

Die Auslegung der Skalierung 36 des vorzugsweise als Rändelschraube ausgeführten Stellrades 34 und der damit verbundenen Bremswirkung des Vorderrades basiert auf dem maximalen Reibwert zwischen dem Rad und der Fahrbahn, in Verbindung mit Geschwindigkeit, Fahrradparameter und Gewicht. Dieser Reibwert soll einen möglichen Überschlag des Fahrers gerade noch verhindern. Eine Reduzierung des Reibwerts und ein dadurch verhindertes Blockieren des Vorderrades, führen zu einem Rutschen des Vorderrades auf der Fahrbahn. Führt das Rutschen des Vorderrades dennoch zu einem Unfall, dann fällt die Unfallschwere allerdings deutlich geringer aus, als bei einem Überschlag des Fahrers bzw. des Fahrrads durch Blockieren des Vorderrades.The interpretation of scaling 36 of preferably designed as a thumbscrew adjusting wheel 34 and the associated braking effect of the front wheel is based on the maximum coefficient of friction between the wheel and the road, in conjunction with speed, bicycle parameters and weight. This coefficient of friction is just to prevent a possible rollover of the driver. A reduction in the coefficient of friction and thus prevented blocking of the front wheel, lead to a slippage of the front wheel on the road. However, if the slipping of the front wheel leads to an accident, then the severity of the accident, however, is significantly lower than in the case of a rollover of the driver or the bicycle by blocking the front wheel.

Ein Fahrer kann somit einen maximalen Bremsdruck p einstellen, wobei die resultierenden einstellbaren Druck-Weg-Kennlinien in 3 dargestellt sind. Durch das gezielte Einstellen der Federvorspannkraft F wird ein zulässiges Blockierniveau beispielsweise des Vorderrades fest eingestellt, wodurch sich die unterschiedlichen Federkennlinien gemäß 3 einstellen lassen. Das gezielte Einstellen der Federvorspannkraft F und damit des maximalen Bremsdruckes p ermöglicht es auch einem unversierten Fahrer, einen Überschlag über den Lenker des Fahrrades bei Vollbremsung des Vorderrades zu verhindern.A driver can thus set a maximum brake pressure p, the resulting adjustable pressure-displacement curves in 3 are shown. By selectively adjusting the spring biasing force F is a permissible blocking level, for example, the front wheel fixed, resulting in the different spring characteristics according to 3 can be adjusted. The targeted setting of the spring biasing force F and thus the maximum brake pressure p also allows an unexposed driver to prevent a rollover over the handlebar of the bicycle at full braking of the front wheel.

Wird der Handbremshebel 38 betätigt, erfolgt im Geberzylinder 14 zuerst eine axiale Bewegung des Geberkolbens 18, da durch die gewählte Federkonstante der Federeinheit 28 die Länge der Druckfedereinheit 28 zunächst unverändert bleibt. Der über den Handbremshebel 38, die Kolbenstange und die Federeinheit 28 druckbeaufschlagte Geberzylinder 14 überträgt den eingeleiteten Bremsdruck p über den Nehmerzylinder 22 und über den Bremsbelag 42 auf die Bremsscheibe 44.Will the handbrake lever 38 operated, takes place in the master cylinder 14 first an axial movement of the master piston 18 because by the selected spring constant of the spring unit 28 the length of the compression spring unit 28 initially unchanged. The over the handbrake lever 38 , the piston rod and the spring unit 28 pressurized master cylinder 14 transfers the introduced brake pressure p via the slave cylinder 22 and over the brake pad 42 on the brake disc 44 ,

Ist die Stelleinheit 12 derart eingestellt, dass die Federeinheit 28 die ganze Länge der Druckfedereinheit 28 als freien Federweg zur Verfügung stellt bzw. eine große Bewegung der Kolbenstange 20 im Geberkolben 18 zulässt, dann ist die Feder nur schwach vorgespannt. Durch die Betätigung des Handbremshebels 38 erfolgt im Geberzylinder 14 zuerst eine axiale Bewegung des Geberkolbens 18, die mit zunehmender Druckbeaufschlagung des Handbremshebels 38 nach einem relativ kurzen Stellweg S₁ einen Bremsdruck erreicht, welcher über den Nehmerzylinder 22 und den Bremsbelag 44 den Bremsdruck p₁ auf die Bremsscheibe 46 ausübt. Wird der Handbremshebels 38 weiter bewegt, beginnt die Kolbenstange 20 im Geberkolben 18 die Federeinheit 28 zu komprimieren, so dass mit Erreichen des Bremsdrucks p₁ ein weiterer Druckaufbau verlangsamt wird und sich ein Kennlinienverlauf gemäß Kennlinie F₁ ergibt, so dass ein Blockieren des Vorderrats verhindert werden kann.Is the actuator 12 set so that the spring unit 28 the entire length of the compression spring unit 28 as free travel available represents or a large movement of the piston rod 20 in the master piston 18 allows, then the spring is only slightly biased. By pressing the handbrake lever 38 takes place in the master cylinder 14 first an axial movement of the master piston 18 that with increasing pressurization of the handbrake lever 38 reaches a brake pressure after a relatively short travel S ₁ , which via the slave cylinder 22 and the brake pad 44 the brake pressure p ₁ on the brake disc 46 exercises. Will the handbrake lever 38 moved further, the piston rod begins 20 in the master piston 18 the spring unit 28 to compress, so that upon reaching the brake pressure p _1, a further pressure build-up is slowed down and a characteristic curve according to characteristic F ₁ results, so that a blockage of the front seat can be prevented.

Ist die Stelleinheit 12 derart eingestellt, dass die Federeinheit 28 nur einen mittleren Teil der Länge der Druckfedereinheit 28 als freien Federweg zur Verfügung stellt bzw. eine kleiner Bewegung der Kolbenstange 20 in den Geberkolben 18 zulässt, dann ist die Feder nur stärker vorgespannt. Durch die Betätigung des Handbremshebels 38 erfolgt im Geberzylinder 14 zuerst eine axiale Bewegung des Geberkolbens 18, die mit zunehmender Druckbeaufschlagung des Handbremshebels 38 nach einem mittleren Stellweg S_nenn einen Bremsdruck erreicht, welcher über den Nehmerzylinder 22 und den Bremsbelag 44 den Bremsdruck p_nenn auf die Bremsscheibe 46 ausübt. Wird der Handbremshebels 38 weiter bewegt, beginnt die Kolbenstange 20 im Geberkolben 18 die Federeinheit 28 weiter komprimieren, so dass mit Erreichen des Bremsdrucks p_nenn ein weiterer Druckaufbau verlangsamt wird und sich ein Kennlinienverlauf gemäß Kennlinie F_nenn ergibt, so dass ein Blockieren des Vorderrats verhindert werden kann.Is the actuator 12 set so that the spring unit 28 only a middle part of the length of the compression spring unit 28 as a free spring travel provides or a small movement of the piston rod 20 in the master piston 18 allows, then the spring is only more biased. By pressing the handbrake lever 38 takes place in the master cylinder 14 first an axial movement of the master piston 18 that with increasing pressurization of the handbrake lever 38 after a mean travel S _{nenn reaches} a brake pressure, which on the slave cylinder 22 and the brake pad 44 the brake pressure P _nom of the brake disk 46 exercises. Will the handbrake lever 38 moved further, the piston rod begins 20 in the master piston 18 the spring unit 28 Further compress, so that upon reaching the brake pressure p _nenn further pressure build-up is slowed down and a characteristic curve according to characteristic F _nomin results, so that a blockage of the front seat can be prevented.

Ist die Stelleinheit 12 derart eingestellt, dass die Federeinheit 28 nur einen kleinen Teil der Länge der Druckfedereinheit 28 als freien Federweg zur Verfügung stellt bzw. eine geringe Bewegung der Kolbenstange 20 im Geberkolben 18 zulässt, dann ist die Feder stark vorgespannt. Durch die Betätigung des Handbremshebels 38 erfolgt im Geberzylinder 14 zuerst eine axiale Bewegung des Geberkolbens 18, die mit zunehmender Druckbeaufschlagung des Handbremshebels 38 nach einem relativ langen Stellweg S₂ einen Bremsdruck erreicht, welcher über den Nehmerzylinder 22 und den Bremsbelag 44 den Bremsdruck p₂ auf die Bremsscheibe 46 ausübt. Wird der Handbremshebels 38 weiter bewegt, beginnt die Kolbenstange 20 im Geberkolben 18 die Federeinheit 28 zu komprimieren, so dass mit Erreichen des Bremsdrucks p₂ ein weiterer Druckaufbau verlangsamt wird und sich ein Kennlinienverlauf gemäß Kennlinie F₂ ergibt, so dass ein Blockieren des Vorderrats verhindert werden kann.Is the actuator 12 set so that the spring unit 28 only a small part of the length of the compression spring unit 28 as a free spring travel provides or a slight movement of the piston rod 20 in the master piston 18 allows, then the spring is strongly biased. By pressing the handbrake lever 38 takes place in the master cylinder 14 first an axial movement of the master piston 18 that with increasing pressurization of the handbrake lever 38 after a relatively long travel S _{2 reaches} a brake pressure, which on the slave cylinder 22 and the brake pad 44 the brake pressure p ₂ on the brake disc 46 exercises. Will the handbrake lever 38 moved further, the piston rod begins 20 in the master piston 18 the spring unit 28 to compress, so that upon reaching the brake pressure p _2, a further pressure build-up is slowed down and a characteristic curve according to curve F ₂ results, so that a blockage of the front seat can be prevented.

Besonders bevorzugt weist ein Fahrrad mindestens ein erfindungsgemäßes hydraulisches Bremssystem auf, wobei jedoch auch weitere erfindungsgemäße Bremssysteme oder auch konventionelle Bremssysteme vorgesehen sein können. In vorteilhafter Weise ist das erfindungsgemäße hydraulische Bremssystem für ein Fahrrad derart ausgeführt, dass es universell eingesetzt werden kann und somit für eine Vorderradbremse als auch für eine Hinterradbremse eines Fahrrads geeignet ist.Particularly preferably, a bicycle has at least one hydraulic brake system according to the invention, although it is also possible to provide further brake systems according to the invention or even conventional brake systems. Advantageously, the inventive hydraulic brake system for a bicycle is designed such that it can be used universally and thus is suitable for a front brake as well as for a rear brake of a bicycle.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10158382 A1 [0002]

Claims

Hydraulic brake system for a bicycle with a disc brake ( 10 ), the disc brake ( 10 ) hydraulically acting actuator ( 12 ), which has a master cylinder ( 14 ) with a hydraulic chamber ( 16 ), a master piston ( 18 ) and one the master piston ( 18 ) acting piston rod ( 20 ) and a slave cylinder ( 22 ) with a slave chamber ( 24 ) and a slave piston ( 26 ) with a brake pressure (p) on the disc brake ( 10 ) and an institution ( 28 ) for adjusting the brake pressure (p), characterized in that the device a between the piston rod ( 20 ) and the master piston ( 18 ) acting spring unit ( 28 ) whose biasing force (F) is adjustable.

Hydraulic brake system according to claim 1, characterized in that the brake pressure (p) is adjustable as a function of a load on the bicycle.

Hydraulic brake system according to claim 1 or 2, characterized in that the biasing force (F) of the spring unit ( 28 ) via the piston rod ( 20 ) is adjustable.

Hydraulic brake system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the spring unit as a compression spring unit ( 28 ) is executed.

Hydraulic brake system according to one of claims 1 to 4, characterized in that in a in the master piston ( 18 ) recess ( 30 ) arranged spring unit ( 28 ) from the piston rod ( 20 ) can be acted upon.

Hydraulic brake system according to claim 5, characterized in that the piston rod ( 20 ) for acting on the spring unit ( 28 ) in the axial direction ( 32 ) in the recess ( 30 ) of the master piston ( 18 ) is movable.

Hydraulic brake system according to one of claims 3 to 6, characterized in that the biasing force (F) of the spring unit ( 28 ) via a fixed to the piston rod ( 20 ) connected adjusting wheel ( 34 ), which is a weight-dependent scaling ( 36 ) having.

Hydraulic brake system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the adjustment of the biasing force (F) of the spring unit ( 28 ) manually, semi-automatically and / or automatically.

Hydraulic brake system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the piston rod ( 20 ) of the master cylinder ( 14 ) with a handbrake lever ( 38 ) is operatively connected.

Bicycle with at least one hydraulic brake system according to one of claims 1 to 9.