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Hintergrund der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft Bremssysteme und insbesondere eine hydraulische Felgenbremse vorzugsweise für ein Fahrrad.
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Es gibt zwar einige Beispiele für hydraulisch betätigte Felgenbremsen für Fahrräder, aber hydraulisch betätigte Bremssysteme für Fahrräder sind erfolgreicher, wenn sie zur Betätigung von Scheibenbremsen mit Bremssatteln verwendet werden. Die bisher vermarkteten hydraulischen Felgenbremsen sind eher komplex und schwer, konnten aber bei Komforträdern und auf dem urbanen Fahrradmarkt einen gewissen Erfolg verbuchen, wo es nicht in erster Linie auf niedriges Gewicht ankommt.
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Ein Grund, warum hydraulische Felgenbremsen gegenüber bowdenzugbetätigten Bremsen bevorzugt werden könnten, ist die Erhöhung der erzeugbaren Bremskraft sowie die zahlreichen Möglichkeiten für die Führung der Hydraulikschlauchleitungen.
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Die Erfindung stellt ein Fahrrad mit einer hydraulischen Felgenbremse bereit, die nicht schwer oder komplex ist und die geeignete Leistungseigenschaften hat.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ein Aspekt der Erfindung stellt eine hydraulische Bremsbaugruppe für ein Fahrrad bereit, wobei das Fahrrad einen von einem Bremshebel betätigten Hauptzylinder aufweist und die hydraulische Bremsbaugruppe einen ersten Bremsarm aufweist, der drehbar mit einem Rahmenelement des Fahrrads verbunden ist. Ein zweiter Bremsarm ist zur Drehung relativ zum ersten Bremsarm konfiguriert. Entweder der erste oder der zweite Bremsarm weisen einen Zylinder auf. Der Zylinder ist relativ entweder zum ersten oder zum zweiten Bremsarm nicht drehbar. Der Zylinder steht in fluidischer Verbindung mit dem Hauptzylinder und ein Kolben ist verschiebbar im Zylinder angeordnet und so konfiguriert, dass die Kolbenbewegung als Reaktion auf die Fluidverdrängung in der hydraulischen Bremsbaugruppe den ersten und den zweiten Bremsarm zu einer Drehbewegung veranlasst.
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Andere Aspekte der Erfindung stellen eine hydraulische Bremsbaugruppe bereit, bei der der Zylinder entweder im ersten oder zweiten Bremsarm ausgebildet ist. Ein Gelenkelement kann so konfiguriert sein, dass es auf die Kolbenbewegungen so anspricht, dass die Kolbenbewegung vom Gelenkelement auf den jeweils anderen des ersten oder zweiten Bremsarms übertragen wird. Das Gelenkelement kann Bestandteil des jeweils anderen des ersten oder zweiten Bremsarms sein. Die hydraulische Bremse kann ferner einen Einstellmechanismus aufweisen, der so konfiguriert ist, dass er auf das Gelenkelement wirkt, um den Abstand zwischen dem ersten und zweiten Bremsarm einzustellen. Die hydraulische Bremsbaugruppe kann ein Gelenkelement mit einem ersten Ende, das in Kontakt mit dem Kobeln steht, und einem zweiten Ende gegenüber dem ersten Ende aufweisen, das in Kontakt mit dem jeweils anderen des ersten oder zweiten Bremsarms steht, wobei das zweite Ende einen Kopf hat. Der Einstellmechanismus kann einen Einstellknopf aufweisen, der mit dem Gelenkelement in Eingriff steht und das zweite Ende des Gelenkelements verschiebt, um den Abstand zwischen dem ersten und zweiten Bremsarm einzustellen. Der Einstellknopf kann im Innern so geformt sein, dass er mit dem Kopf des Gelenkelements in Eingriff kommt. Der Einstellmechanismus kann eine Feder aufweisen, die zwischen dem Einstellknopf und dem Kopf des Gelenkelements angeordnet ist. Der Einstellmechanismus kann einen Rastblock mit einer ersten (axialen) Durchgangsbohrung aufweisen, durch die sich ein zylindrischer Ansatzabschnitt der Aufnahme erstreckt, und eine zweiten (Quer-)Bohrung, durch die das Gelenkelement aufgenommen ist, wobei der Rastblock einen oder mehrere Vorsprünge aufweist, die so angeordnet und geformt sind, dass sie mit entsprechenden Konstruktionsmerkmalen am Einstellknopf zusammenwirken.
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Die hydraulische Bremsbaugruppe kann eine Aufnahme aufweisen, die im jeweils anderen des ersten oder zweiten Bremsarms angeordnet ist, wobei das Gelenkelement mit der Aufnahme in Eingriff steht. Das Gelenkelement kann mit der Aufnahme verschraubbar in Eingriff stehen. Der Einstellknopf kann die Aufnahme durch die Wirkung des Schraubeingriffs über das Gelenkelement verschieben.
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Die hydraulische Bremsbaugruppe kann ferner einen Schnellspannmechanismus aufweisen, der so konfiguriert ist, dass er auf das Gelenkelement wirkt, um den Abstand zwischen dem ersten und zweiten Bremsarm einzustellen. Der Schnellspannmechanismus kann einen Schnellspannhebel aufweisen, der am jeweils anderen des ersten oder zweiten Bremsarms angeordnet ist, wobei der Schnellspannhebel im Betrieb das Gelenkelement verschiebt. Die Aufnahme kann durch den Schnellspannmechanismus verschoben werden, wobei die Aufnahme im jeweils anderen des ersten oder zweiten Bremsarms angeordnet ist, in dem das Gelenkelement mit der Aufnahme in Eingriff steht. Die Aufnahme kann in einer Hebelbohrung angeordnet sein, die außermittig durch den Schnellspannhebel ausgebildet ist, so dass der Schnellspannhebel die Aufnahme mit einer Nockenwirkung beaufschlagt, wenn der Schnellspannhebel gedreht wird.
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Der erste Bremsarm und der zweite Bremsarm können einen gemeinsamen Drehpunkt haben. Die hydraulische Bremsbaugruppe kann eine Rückholfeder aufweisen, die so angeordnet ist, dass sie den ersten und zweiten Bremsarm auseinander vorspannt. Die Fluidverbindung zwischen dem Zylinder und dem Hauptzylinder kann einen Fluidkanal aufweisen, der entweder im ersten oder im zweiten Bremsarm ausgebildet ist. Entweder der erste oder der zweite Bremsarm kann eine Ablassöffnung aufweisen, die mit dem Fluidkanal kommuniziert, damit Fluid aus dem Fluidkanal abgelassen werden kann. Der jeweils andere des ersten oder zweiten Bremsarms kann ein oberes Ende mit einer Gabelanordnung aufweisen, wobei ein kombinierter Einstellmechanismus und Schnellspannmechanismus an der Gabelanordnung angeordnet ist.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt eine hydraulische Bremsbaugruppe für ein Fahrrad bereit, wobei das Fahrrad einen von einem Bremshebel betätigten Hauptzylinder enthält, die hydraulische Bremsbaugruppe einen erste Bremsarm und einen zweiten Bremsarm enthält, wobei der erste und zweite Bremsarm drehbar um einen gemeinsamen Drehpunkt mit einem Rahmenelement des Fahrrads verbunden sind. Ein Zylinder steht mit dem Hauptzylinder in Verbindung. Ein Kolben ist so konfiguriert, dass die Kolbenbewegung als Reaktion auf eine Druckänderung im Zylinder, den ersten und den zweiten Bremsarm zu einer Drehbewegung veranlasst.
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Andere Aspekte der Erfindung stellen eine hydraulische Bremsbaugruppe bereit, die ferner einen Zylinder aufweist, der entweder im ersten oder zweiten Bremsarm ausgebildet ist, wobei der Zylinder mit dem Hauptzylinder in Fluidkommunikation steht, und in der Kolben verschiebbar im Zylinder angeordnet ist. Die hydraulische Bremse kann ferner einen Schnellspannmechanismus und einen Einstellmechanismus aufweisen, die am jeweils anderen des ersten oder zweiten Bremsarms vorgesehen sind, um den Abstand zwischen ihnen einzustellen. Der Schnellspannmechanismus und der Einstellmechanismus können ein gemeinsames Gelenkelement haben, das sich zwischen dem ersten und zweiten Bremsarm erstreckt. Der Schnellspannmechanismus und der Einstellmechanismus können so auf das Gelenkelement wirken, dass der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Bremsarm eingestellt wird. Das Gelenkelement kann den Kolben berühren und so auf den Kolben wirken, dass der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Bremsarm eingestellt wird.
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Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich für den Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung einer oder mehrerer Ausführungsformen in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Vorderansicht einer Bremsbaugruppe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine Seitenansicht der Bremsbaugruppe von 1, die die Befestigung an einem Fahrradrahmenelement darstellt;
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3 die gegenüberliegende Seitenansicht der Bremsbaugruppe von 2;
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4 eine Rückansicht der Bremsbaugruppe von 1;
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5 eine Schnittansicht von Schnitt A-A in 1;
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6 eine Schnittansicht von Schnitt B-B in 1;
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7a und 7b zwei Ansichten eines Schnellspannhebels der Bremsbaugruppe;
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8a, 8b und 8c drei Ansichten eines Rastblocks der Bremsbaugruppe;
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9a und 9b zwei Ansichten einer Einstellschraube der Bremsbaugruppe gemäß der Erfindung;
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10a und 10b zwei Ansichten eines Einstellknopfes der Bremsbaugruppe gemäß der Erfindung;
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11 eine Schnittansicht von Schnitt C-C in 3
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11a eine Schnittansicht der Bremsbaugruppe gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
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12 bis 15 Schnittansichten von Schnitt C-C in 3;
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16 eine Schnittansicht eines Bremshebelkörpers, der eine Hauptzylinderbaugruppe zur Betätigung der Bremsbaugruppe gemäß der 1 bis 15 enthält;
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17 eine isometrische Ansicht der Bremsbaugruppe von 1;
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18 eine isometrische Ansicht einer Bremsbaugruppe gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
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19 eine Draufsicht der Bremsbaugruppe von 18;
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20 eine isometrische Ansicht der Bremsbaugruppe von 18; und
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21 eine Schnittansicht der Bremsbaugruppe von 18.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden hierin unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es versteht sich, dass die Zeichnungen und Beschreibungen nur beispielhaft sind und die Erfindung, die durch die beigefügten Patentansprüche und sämtliche Äquivalente definiert ist, nicht einschränken. So werden z. B. die Wörter ”erste/r/s” und ”zweite/r/s” oder ”links” und ”rechts” nur der Deutlichkeit halber und nicht zur Einschränkung verwendet.
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Wie die 1 bis 4 zeigen, enthält die Erfindung allgemein eine Bremsbaugruppe 50 mit einer ersten Bremsklotzbaugruppe 4 und einer zweiten Bremsklotzbaugruppe 5, die an einem ersten Bremsarm 2 bzw. einem zweiten Bremsarm 3 auf eine im Stand der Technik hinreichend bekannte Weise befestigt sind. Eine Rückholfeder 11 spannt die erste Bremsklotzbaugruppe 4 und die zweite Bremsklotzbaugruppe 5 auseinander vor, wie in 4 dargestellt, indem sie auf den ersten und zweiten Bremsarm 2, 3 wirkt. Das aus einer Leitung 8 in die Bremsbaugruppe 50 eintretende Hydraulikfluid bewirkt, dass die erste Bremsklotzbaugruppe 4 und die zweite Bremsklotzbaugruppe 5 zusammengezogen werden, und umgekehrt kann die Feder 11 beim Austreten des Fluids aus der Bremsbaugruppe den ersten und zweiten Bremsarm und damit die Bremsklotzbaugruppen 4, 5 auseinanderdrücken.
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Wie aus 2 ersichtlich ist, kann die Bremsbaugruppe 50 an einem Fahrradrahmenelement 10 angebracht sein. Das Fahrradrahmenelement 10 kann z. B. entweder die Fahrradsitzstrebe im Fall einer hinteren Bremse oder die Fahrradgabel im Fall einer vorderen Bremse oder ein unbewegliches am Fahrradrahmen angebrachtes Teil sein. Ein Drehzapfen 1 kann in eine Bohrung 1a im Fahrradrahmenelement 10 eingeführt werden. Eine Befestigungsmutter 9 wird in dieselbe Bohrung 1a von der gegenüberliegenden Seite aus eingeführt und mit dem Drehzapfen 1 verschraubt. Die Befestigungsmutter 9 wird angezogen, bis der Kopf der Befestigungsmutter 9 satt in der Ansenkung 1b in der Bohrung 1a im Fahrradrahmenelement 10 sitzt und die Zahnscheibe 14 fest gegen die Oberfläche des Fahrradrahmenelements 10 gepresst wird, wie in 2 dargestellt. Nach dem Anziehen ist der Drehzapfen 1 relativ zum Fahrradrahmenelement 10 nicht mehr drehbar. Es versteht sich, dass andere Befestigungsanordnungen im Rahmen der Erfindung in Erwägung gezogen werden können, z. B. eine Befestigungsanordnung mit zwei oder mehr Drehpunkten.
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Wie die 1 bis 6 zeigen, kann die Bremsbaugruppe 50 wie folgt aufgebaut sein. Wie die 1 und 5 zeigen, ist eine Druckscheibe 19 relativ zum Drehzapfen 1 drehbar. Ein Lager 21 ist drehbar in einer Bohrung 21a im ersten Bremsarm 2 aufgenommen und relativ zum Drehzapfen 1 drehbar. Druckscheiben 18 sind relativ zueinander und relativ zum Drehzapfen 1 drehbar. Ein Lager 20 ist drehbar in einer Bohrung 20a im zweiten Bremsarm 3 aufgenommen und relativ zum Drehzapfen 1 drehbar. Druckscheiben 17 sind relativ zueinander und relativ zum Drehzapfen 1 drehbar. Eine Mutter 16 ist mit dem Drehzapfen 1 verschraubt und axial so positioniert, dass wenig oder kein Axialspiel zwischen der Mutter 16, den Druckscheiben 17, dem zweiten Bremsarm 3, den Druckscheiben 18, dem ersten Bremsarm 2, der Druckscheibe 19 und dem Kopf des Drehzapfens 1 gegeben ist. Eine Gegenmutter 15 ist mit dem Drehzapfen 1 verschraubt und gegen die Mutter 16 festgezogen. Nach dem Anziehen sind die Gegenmutter 15, die Mutter 16 und der Drehzapfen 1 relativ zueinander fixiert (d. h. drehfest). Die Zahnscheibe 14 ist relativ zum Drehzapfen 1 drehbar.
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Wie die 4 und 5 zeigen, greift der mittlere Abschnitt der Rückholfeder 11 in einen Schlitz in der Mutter 16 ein. Dieser mittlere Abschnitt der Rückholfeder 11 kann sich nicht relativ zur Mutter 16 drehen und deshalb auch nicht relativ zum Drehzapfen 1. Da der Drehzapfen 1 relativ zum Fahrradrahmenelement 10 drehfest ist, ist auch der mittlere Abschnitt der Rückholfeder 11 relativ zum Fahrradrahmenelement 10 drehfest. Die beiden Enden der Rückholfeder 11 stehen in Gleiteingriff mit Federschenkelhaltern 12 bzw. 13 und die Federschenkelhalter 12 und 13 werden in Bohrungen im zweiten Bremsarm 3 bzw. im dritten Bremsarm 2 auf eine im Stand der Technik hinreichend bekannte Weise aufgenommen. Die Rückholfeder 11 dreht den Federschenkelhalter 12 und den zweiten Bremsarm 3 zwangsweise im Uhrzeigersinn um den Drehzapfen 1 von 4, und die Rückholfeder 11 dreht den Federschenkelhalter 13 und den ersten Bremsarm 2 zwangsweise entgegen dem Uhrzeigersinn um den Drehzapfen 1 wie in 4 dargestellt.
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Die 7a und 7b zeigen eine Rückansicht und eine Seitenansicht des Schnellspannhebels 6, der Bestandteil eines Schnellspannmechanismus 94 (17) der Bremsbaugruppe 50 ist und diesen betätigt. Der Schnellspannhebel 6 hat einen zylindrischen Ansatz 6a und eine Durchgangsbohrung 6b, die auch als Hebelbohrung bezeichnet wird und nicht konzentrisch mit dem zylindrischen Ansatz 6a ist. 6 ist eine Schnittansicht von Schnitt B-B in 1. Wie in 6 dargestellt ist der zylindrische Ansatz 6a des Schnellspannhebels 6 drehbar in einer Bohrung 6c im ersten Bremsarm 2 aufgenommen. Eine Aufnahme 23 ist drehbar in der Bohrung 6b des Schnellspannhebels 6 aufgenommen. Wie in den 6, 8a bis c und 13 dargestellt ist das distale Ende der Aufnahme 23 drehbar in einer Durchgangsbohrung oder ersten Bohrung 33a eines Rastblocks 33 aufgenommen. Eine Einstellschraube 22 ist drehbar und verschiebbar in einer Durchgangsbohrung oder einer zweiten Bohrung 33b des Rastblocks 33 aufgenommen und steht in Eingriff mit einer Gewindebohrung 23a in der Aufnahme 23 der Einstellschraube. Die Einstellschraube 22 wird hierin auch als Gelenkelement, Stange oder Kolbenstange bezeichnet.
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Wie in den 9a, 9b, 10a, 10b und 13 dargestellt ist ein Vierkantkopf 22a der Einstellschraube 22 verschiebbar und drehfest in einem Vierkantloch 7a des Einstellknopfes 7 aufgenommen. Eine Rastfeder 32 ist im Vierkantloch 7a des Einstellknopfes 7 aufgenommen. Das erste Ende der Rastfeder 32 drückt gegen den Vierkantkopf 22a der Einstellschraube 22 und das zweite Ende der Rastfeder 32 drückt gegen den Grund des Vierkantlochs 7a des Einstellknopfes 7. Die Rastfeder 32 spannt also den Einstellknopf 7 gegen Rastblock 33 von 13 vor.
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Nunmehr sei erneut auf 6 verwiesen, wonach das erste Ende der hydraulischen Bremsleitung 8 mit einem am Lenker angebauten Aktuator 80 (siehe 16) und das zweite Ende der hydraulischen Bremsleitung 8 mit der Bremsbaugruppe 50 auf eine im Stand der Technik hinreichend bekannte Weise verbunden ist, die nachstehend wie folgt beschrieben wird. Ein Stecknippel 30 hat einen mit Widerhaken versehenen zylindrischen Abschnitt, der im zweiten Ende der hydraulischen Bremsleitung 8 aufgenommen ist. Ein Ende eines Druckrings 29 liegt an einem konischen Abschnitt einer Bohrung im Bremsarm 3 an. Der obere Abschnitt der konischen Bohrung ist mit einem Gewinde versehen, in das eine Druckmutter 31 geschraubt ist. Die hydraulische Bremsleitung 8 ist zusammen mit dem Stecknippel 30 ebenfalls in der Bohrung im zweiten Bremsarm 3 aufgenommen. Die Druckmutter 31 wird auf ein vorgeschriebenes Drehmoment angezogen, wodurch der Druckring 29 so verformt wird, dass der Druckring 29, hydraulische Bremsleitung 8 der Stecknippel 30 eine leckdichte Dichtung bilden. Es versteht sich, dass der Anschluss der Hydraulikleitung auf jede geeignete Weise möglich ist.
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Wie in den 6 und 11 dargestellt ist ein Kolben 24 in einer Kolbenbohrung oder einem Zylinder 24a aufgenommen, der im zweiten Bremsarm 3 ausgebildet ist. Der Kolben 24 hat eine Umfangsnut, in der sich eine Dichtung befindet, die in Form eines O-Rings 26 und eines Stützrings 25 ausgebildet sein kann. Das erste Ende des Kolbens 24 hat vorzugsweise eine konische Bohrung mit einem kugelförmigen Grund, auf dem ein entsprechend kugelförmiges Ende der Einstellschraube 22 sitzt. Wie 6 zeigt, verläuft eine Querbohrung 3a des zweiten Bremsarms 3 quer über die Bohrung, die den Kolben 24 und die Bohrung, die die hydraulische Bremsleitung 8 aufnimmt. Verbindungsbohrungen 34, 35 verbinden die Querbohrung 3a mit dem Zylinder 24a, der den Kolben 24 aufnimmt und der Bohrung, die die hydraulische Bremsleitung 8 aufnimmt. Somit stehen die hydraulische Bremsleitung 8 und die den Kolben 24 aufnehmende Bohrung 24a miteinander in fluidischer Kommunikation. Ein offenes Ende der Querbohrung 3a ist mit Gewinde ausgeführt und nimmt einen kleinen O-Ring 28 auf. Eine Ablassschraube 27 wird in das offene Ende der Querbohrung 3a geschraubt und gegen den O-Ring 28 angezogen, um eine leckdichte Dichtung zu bilden. Bei alternativen Ausführungsformen können der Kolben 24 und der Zylinder 24a getrennt von den Bremsarmen 2, 3 angeordnet, aber so konfiguriert sein, dass sie zwischen ihnen wirken.
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Ein Arbeitszyklus der Bremsbaugruppe 50 ist wie folgt zu beschreiben. Die 4 und 11 zeigen die Bremsbaugruppe 50 im unbetätigten Zustand. Wie die 4 und 11 zeigen, dreht die Rückholfeder 11 den Bremsarm 2 zwangsweise entgegen dem Uhrzeigersinn um den Drehzapfen 1 und den zweiten Bremsarm 3 im Uhrzeigersinn um den Drehzapfen 1. Eine Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn des ersten Bremsarms 2 und eine Drehung im Uhrzeigersinn des zweiten Bremsarms 3 sind jedoch durch das Aufsitzen des Bodens des Kolbens 24 auf dem Grund der Bohrung 24a im zweiten Bremsarm 3, der den Kolben 24 aufnimmt, unterbunden. Mit anderen Worten, der erste Bremsarm 2 und der zweite Bremsarm 3 werden von der Feder 11 gegeneinander vorgespannt. Es versteht sich jedoch auch, dass die Teile der Arme 2, 3, die die jeweilige Bremsklotzbaugruppe tragen, in einem offenen oder gespreizten Zustand vorgespannt sind.
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Wie in 6 dargestellt sind die hydraulische Bremsleitung 8, die Querbohrung 3a, die Verbindungsbohrungen 34, 35 und der am Lenker angebaute Aktuator 80 (16) mit einem durchgängigen Volumen eines geeigneten Hydraulikfluids gefüllt. Wenn der am Lenker angebaute Aktuator 80 durch Betätigen eines Hebels 82 aktiviert wird, verdrängt die Bewegung des Kolbens 84 im Hauptzylinder 86 ein Fluidvolumen aus einem Behälter 88 durch den Fluidkanal 90, so dass es durch die hydraulische Bremsleitung 8, die Querbohrung 3a und nach oben in die Bohrung 24a fließt, die den Kolben 24 aufnimmt, wodurch der Kolben 24 nach oben gedrückt wird, wie aus 12 ersichtlich ist. Der Kolben 84 ist vorzugsweise mit Dichtungen 92 versehen. Diese nach oben auf Kolben 24 gerichtete Kraft bewirkt eine Drehung des ersten Bremsarms 2 im Uhrzeigersinn (12) um den Drehzapfen 1 gegen die Kraft der Rückholfeder 11, da der erste Bremsarm 2 funktional mit dem Kolben 24 verbunden ist. Außerdem bewirkt eine gleiche entgegengesetzt und nach unten gerichtete Kraft, dass sich der zweite Bremsarm 3 entgegen dem Uhrzeigersinn (12) um den Drehzapfen 1 dreht. Der erste Bremsarm 2 und der zweite Bremsarm 3 drehen sich um den Drehzapfen 1, bis die Bremsklotzbaugruppen 4, 5 die Seitenwände einer Fahrradfelge 36 berühren, wodurch sie eine Bremskraft zum Verlangsamen der Drehbewegung der Fahrradfelge 36 bereitstellen. Eine weitere Bewegung des ersten Bremsarms 2 im Uhrzeigersinn und eine Bewegung des zweiten Bremsarms 3 entgegen dem Uhrzeigersinn werden durch die Fahrradfelge 36 unterbunden. Wenn der der am Lenker angebaute Aktuator freigegeben wird, dreht sich aufgrund der Vorspannkraft der Rückholfeder 11 der erste Bremsarm 2 entgegen dem Uhrzeigersinn und der zweite Bremsarm 3 im Uhrzeigersinn und der Kolben 24 presst Hydraulikfluid aus der den Kolben 24 aufnehmenden Bohrung 24a und zurück zum am Lenker angebauten Aktuator, bis die Bremsbaugruppe 50 wieder in dem in 11 dargestellten unbetätigten Zustand ist.
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Da Felgen sind in verschiedenen Breiten zur Verfügung stehen und da sich die Bremsklötze im Lauf der Zeit abnutzen, kann es erforderlich sein, den ursprünglichen Abstand zwischen der ersten Bremsklotzbaugruppe 4 und der zweiten Bremsklotzbaugruppe 5 einzustellen. Die Vorgehensweise zum Einstellen des Bremsklotzabstands ist wie folgt zu beschreiben. Wie in 11 dargestellt sind die erste Bremsklotzbaugruppe 4 und die zweite Bremsklotzbaugruppe 5 um einen Abstand D1 getrennt. Wenn wie in den 8a bis c, 10a, 10b und 13 dargestellt der Einstellknopf 7, der Bestandteil eines Einstellmechanismus 96 (vgl. 17) der Bremsbaugruppe 50 bildet und diesen betätigt, in einer ersten Richtung gedreht wird, kommen Ausnehmungen 7b des Einstellknopfes 7 mit Vorsprüngen 33c des Rastblocks 33 aufgrund der zuvor beschriebenen Kraft der Rastfeder 32 abwechselnd in und außer Eingriff, wodurch eine Einrückwirkung entsteht, wie sie bei anderen im Stand der Technik hinreichend bekannten Mechanismen üblich ist. Wenn sich der Einstellknopf 7 dreht, dreht sich die Einstellschraube 22 mit ihm, da der Einstellknopf 7 und die Einstellschraube 22 drehfest gekoppelt sind, wie zuvor beschrieben. Wenn sich die Einstellschraube 22 dreht, bewirkt ihr Schraubeingriff in der Einstellschraubenaufnahme 23, dass sie sich relativ zur Einstellschraubenaufnahme 23 und dem Einstellknopf 7 wie in 13 dargestellt axial bewegt. Wenn sich die Einstellschraube 22 relativ zur Einstellschraubenaufnahme 23 dreht, dreht sich durch die Kraft der Rückholfeder 11 der erste Bremsarm 2 entgegen dem Uhrzeigersinn (13) um den Drehzapfen 1 und der zweite Bremsarm 3 dreht sich im Uhrzeigersinn um den Drehzapfen 1, bis die erste Bremsklotzbaugruppe 4 und die zweite Bremsklotzbaugruppe 5 um den Abstand D2 getrennt sind, der größer ist als D1. Wenn dagegen gewünscht wird, den Bremsklotzabstand statt zu erhöhen auf einen dritten Abstand D3, der kleiner ist als D1, einzustellen, wird der Einstellknopf 7 einfach in einer zweiten Richtung entgegen der ersten Richtung gedreht, wodurch sich die Einstellschraube 22 in der entgegengesetzten Richtung axial bewegt, wodurch sich wiederum der erste Bremsarm 2 im Uhrzeigersinn dreht (13) und der zweite Bremsarm 3 entgegen dem Uhrzeigersinn gegen die Kraft der Rückholfeder 11 dreht, bis die Bremsklotzbaugruppen 4, 5 um den gewünschten dritten Abstand D3, der kleiner ist als D1, getrennt sind.
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Ein anderes Merkmal einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Fähigkeit, die Bremsklotzbaugruppen 4, 5 rasch zu bewegen, um das Entfernen des Rades zu erleichtern. Dieses Merkmal ist als ”Schnellspannung” bekannt und ist wie folgt zu beschreiben, wobei auf die den Schnellspannmechanismus 94 bildenden Teile der Bremsbaugruppe 50 Bezug genommen wird. In den 14 und 15 ist der Rastblock 33 weggelassen, so dass die übrige Struktur deutlicher sichtbar ist. Wie die 1 und 14 zeigen, hat die Bremsbaugruppe 50 den gleichen unbetätigten Zustand wie in 11 dargestellt, wobei sich der Schnellspannhebel 6 in der geschlossenen Position befindet. Wie in den 7a, 7b und 14 dargestellt sind die Bohrung 6b des Schnellspannhebels 6 und die Einstellschraubenaufnahme 23 zum Kolben 24 ausgerichtet. Wenn der Schnellspannhebel 6 um 180° in die in 15 dargestellte Position gedreht wird, sind die Bohrung 6b des Schnellspannhebels 6 und die Einstellschraubenaufnahme 23 vom Kolben 24 weg ausgerichtet, wie dargestellt ist. Da die Einstellschraube 22 in die Einstellschraubenaufnahme 23 geschraubt ist und sich mit dieser bewegt, bewegt sich die Einstellschraube 22 in eine neue Position relativ zum ersten Bremsarm 2, wodurch sich der erste Bremsarm 2 durch die Kraft der Rückholfeder 11 entgegen dem Uhrzeigersinn (15) um den Drehzapfen 1 und der zweite Bremsarm 3 durch die Kraft der Rückholfeder 11 im Uhrzeigersinn (15) um den Drehzapfen 1 drehen kann, bis die Bremsklotzbaugruppen 4, 5 um den Abstand D4 getrennt sind, der größer ist als D1, wobei er breiter als der Fahrradreifen sein soll. Der Fahrradreifen und das -rad können nun leichter vom Fahrrad entfernt werden.
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Um den Abstand der Bremsklotzbaugruppen 4, 5 auf den ursprünglichen Abstand D1 zurückzusetzen, wird der Schnellspannhebel 6 einfach in die geschlossene in 1 dargestellte Position gebracht, wodurch die Bohrung 6b und die Einstellschraubenaufnahme 23 zum Kolben 24 ausgerichtet werden, wie in 14 dargestellt, so dass sich die Einstellschraube 22 relativ zum ersten Bremsarm 2 wie in 14 dargestellt bewegt, so dass sich der erste Bremsarm 2 zwangsweise im Uhrzeigersinn (14) gegen die Kraft der Rückholfeder 11 dreht, und sich der zweite Bremsarm 3 zwangsweise entgegen dem Uhrzeigersinn (14) gegen die Kraft der Rückholfeder 11 dreht, bis die Bremsklotzbaugruppen 4, 5 wieder um den Abstand D1 getrennt sind.
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11a zeigt eine hydraulische Bremsbaugruppe gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Ein erster Bremsarm 202 und die Bremsklotzbaugruppe 4 sind mit einem Fahrrad-Drehelement 1 drehbar verbunden. Ein zweiter Bremsarm 203 und die Bremsklotzbaugruppe 5 sind so konfiguriert, dass sie sich relativ zum ersten Bremsarm drehen. Ein Kolben 224 ist in einer Kolbenbohrung oder einem Zylinder 224a aufgenommen, die bzw. der im zweiten Bremsarm 203 ausgebildet ist. Der Kolben 224 hat eine Umfangsnut, in der sich eine Dichtung befindet, die in Form eines O-Rings 226 und eines Stützrings 225 ausgebildet sein kann. Der Kolben 224 hat ein Lagerende 224b, das sich vom Zylinder 224a des zweiten Arms 203 in Richtung des oberen Endes 200a des ersten Arms 202 erstreckt. Der erste Arm 202 enthält am oder nahe dem oberen Ende 200a eine Oberfläche 222 vorzugsweise in Form einer gekrümmten Oberfläche, die so geformt und positioniert ist, dass sie mit dem Lagerende 224b des Kolbens 224 in Kontakt steht.
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Im Betrieb verdrängt das in den Zylinder 224a eintretende Fluid den Kolben 224 im Bremsarm 203 in Richtung des oberen Endes 200a des ersten Arms 202. Das Kolbenlagerende 224b presst gegen die Oberfläche 222 und damit gegen das obere Ende 200a, damit sich die Arme 202, 203 drehen. Die Drehung der Arme 202, 204 bewirkt, dass die Bremsklotzbaugruppen 4, 5 zueinander gezogen werden, wenn der Kolben 224 aus dem Zylinder 224a nach außen verdrängt wird.
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Die 18 bis 21 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die meisten Bauteile gleich oder ähnlich sind wie die in den 1 bis 17 dargestellten und hierin beschriebenen. Die Bremsbaugruppe 150 enthält einen ersten Bremsarm 102 und einen zweiten Bremsarm 103, die beide drehbar mit einem Rahmenelement verbunden sein können. Die meisten der Bauteile eines Schnellspannmechanismus 194 und eines Einstellmechanismus 196 sind allgemein an oder in einer Gabelanordnung 198 des oberen Endes 200 des Arms 102 angeordnet. Der Einstellmechanismus 196 enthält einen Einstellhebel 107, der sich vom Einstellmechanismus am Arm 102 erstreckt. Eine Betätigung des Einstellhebels 107 bewirkt die Bewegung des Gelenkelements 122.
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Der Schnellspannmechanismus 194 enthält einen Schnellspannhebel 106, der sich vom Schnellspannmechanismus am Arm 102 erstreckt. Eine Betätigung des Schnellspannhebels 106 bewirkt auch die Bewegung des Gelenkelements 122.
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Sowohl der Schnellspannmechanismus 194 als auch der Einstellmechanismus 196 wirken auf das Gelenkelement 122, das auf den im Arm 102 angeordneten Kolben 124 wirkt.
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Die hydraulische Bremsleitung 8 (18) ist über das Fitting 31 mit dem Arm 103 auf die gleiche Weise wie bei der vorigen Ausführungsform verbunden. 19 zeigt die Öffnung 204 im Arm 103, durch die das Fitting 31 in den Arm eingepasst und durch den Hydraulikfluid zu dem und von dem im Arm ausgebildeten Zylinder 24a fließt.
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Bei der in den 18 bis 21 dargestellten Ausführungsform ist eine Ausführungsform des Einstellmechanismus 196 im Detail gezeigt. Der Einstellknopf 107 hat ein Innengewinde 107a, das mit dem Einstellknopf am Gelenkelement 122 verschraubt ist. Die Feder 32 drückt den Knopf 107 und den Kopf 22a auseinander. Sowohl der Einstellknopf 107 als auch das Gelenkelement 122 verlaufen durch die Aufnahme 123, obwohl die Aufnahme im Innern 123a glattwandig ist. Damit die Einstellung des Einstellmechanismus 196 stattfinden kann, wenn der Knopf 107 gedreht wird, sollte eine Drehung des Gelenkelements 122 unterbunden sein.
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Es ist also eine Anordnung am Ende des Gelenkelementkopfes 22a bereitgestellt, deren Funktion eine Drehung des Gelenkelements verhindert, wenn der Einstellknopf 107 gedreht wird. Die Anordnung enthält den Kolben 124 im Zylinder 124a, dessen Drehung verhindert wird, indem z. B. der Kolben und eine Dichtung 126 mit nicht zylindrischer Form z. B. ovaler Form vorgesehen sind, die hin- und hergehend in einem passenden Zylinder 124a (z. B. mit entsprechender ovaler Form) angeordnet ist. Der Kolben 124 hat außerdem eine unrunde Buchse 124b und ein Endprofil 122a am Gelenkelement 122, das drehfest in der Buchse sitzt. Der Kolben 124 hindert also das Gelenkelement 122 dank der unrunden Konfiguration des Kolbens und Zylinders 124a zusammen mit der Arretierbuchse 124b und dem Endprofil 122a an einer Drehung.
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Obwohl diese Erfindung anhand bestimmter Ausführungsformen beschrieben worden ist, versteht es sich, dass zahlreiche Änderungen im Rahmen von Geist und Gültigkeitsbereich der beschriebenen erfindungsgemäßen Konzepte vorgenommen werden könnten. Dementsprechend soll die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt sein, sondern ist vom vollen Schutzbereich wie in den nachfolgenden Ansprüche formuliert abgedeckt.
