DE102016002901A1

DE102016002901A1 - Fahrradsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102016002901A1
Application number: DE102016002901.3A
Authority: DE
Inventors: Neil Swanson; Mark Santurbane
Original assignee: SRAM LLC
Current assignee: SRAM LLC
Priority date: 2015-03-12
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2016-09-15
Also published as: TWI687336B; US20160264213A1; EP3075642B1; EP3075642A1; US10946928B2; CN105966527B; CN110254595B; EP3075641B1; CN105966527A; CN110254595A; CN110254596B; TW201643069A; EP3075641A1; US20190106177A1; US10183723B2; CN110254596A

Abstract

Eine Fahrradsteuervorrichtung zum Gebrauch bei einem Fahrrad umfasst eine hydraulische Bremssteuervorrichtung und eine Schaltsteuervorrichtung. Die Brems- und Schaltsteuervorrichtung sind in dem Gehäuse gelagert. Die Bremssteuervorrichtung umfasst einen Hauptzylinder, der in dem Gehäuse angeordnet ist. Eine Kolbenanordnung umfasst einen Kolben, der verschiebbar in dem Hauptzylinder gelagert ist. Ein Bremshebel ist operativ mit dem Kolben gekoppelt, sodass der Bremshebel den Kolben aus einer Ruhestellung in eine betätigte Stellung zieht.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein eine Fahrradsteuervorrichtung und insbesondere eine Fahrradsteuervorrichtung, die eine hydraulische Bremssteuervorrichtung aufweist.
Zusammenfassung
Nach einem Aspekt umfasst eine Fahrradsteuervorrichtung zum Gebrauch bei einem Straßenfahrrad eine hydraulische Bremssteuervorrichtung und eine Schaltsteuervorrichtung. Die Brems- und Schaltsteuervorrichtungen sind in einem Gehäuse gelagert. Die hydraulische Bremssteuervorrichtung umfasst einen Hauptzylinder, der in dem Gehäuse angeordnet ist. Eine Kolbenanordnung umfasst einen Kolben, der verschiebbar in dem Hauptzylinder gelagert ist. Ein Bremshebel ist operativ mit dem Kolben gekoppelt, sodass der Bremshebel die Kolbenanordnung aus einer Ruhestellung in eine betätigte Stellung zieht.
Nach einem weiteren Aspekt umfasst eine Fahrradsteuervorrichtung zum Gebrach bei einem Straßenfahrrad ein Gehäuse, das einen Lenkeranbringungsabschnitt an einem ersten Ende, einen Hornabschnitt an einem zweiten Ende und einen Greifabschnitt aufweist, der zwischen dem Lenkeranbringungsabschnitt und dem Hornabschnitt gelagert ist. Ein Hauptzylinder ist in dem Gehäuse angeordnet. Eine Kolbenanordnung umfasst einen Kolben, der verschiebbar in dem Hauptzylinder gelagert ist. Ein Betätigungselement ist operativ mit dem Kolben gekoppelt, um den Kolben zwischen einer Ruhestellung und einer betätigten Stellung zu verschieben. Eine Einstellvorrichtung ist operativ mit dem Hauptzylinder gekoppelt, um den Hauptzylinder relativ zu der Kolbenanordnung einzustellen.
In noch einem weiteren Aspekt umfasst eine Fahrradsteuervorrichtung zum Gebrauch bei einem Straßenfahrrad ein Gehäuse, das einen Lenkeranbringungsabschnitt an einem ersten Ende, einen Hornabschnitt an einem zweiten Ende und einen Greifabschnitt aufweist, der zwischen dem Lenkeranbringungsabschnitt und dem Hornabschnitt gelagert ist. Das Gehäuse umfasst eine Hauptzylinderöffnung und eine hydraulische Fluidkammer. Eine Hauptzylinderbuchse ist in der Hauptzylinderöffnung gelagert und definiert eine Hauptzylinderbohrung. Eine Kolbenanordnung umfasst einen Kolben, der verschiebbar in der Hauptzylinderbohrung gelagert ist. Ein Betätigungselement ist operativ mit dem Kolben gekoppelt, um den Kolben zwischen einer Ruhestellung und einer betätigten Stellung gleitend zu verschieben.
In noch einem weiteren Aspekt ist die Hauptzylinderbuchse in einem Fahrradbremsgehäuse aufgenommen und zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung verschiebbar. Die Hauptzylinderbuchse umfasst ein Dichtungselement, das derart konfiguriert ist, dass es gegen das Fahrradbremsgehäuse abdichtet. Die Hauptzylinderbuchse umfasst auch eine Hauptzylinderbohrung, die in dem Inneren des Dichtungselements angeordnet ist, wobei sie eine Achse definiert, und die derart konfiguriert ist, dass sie einen Kolben für Bewegungen in der Hauptzylinderbohrung entlang der Achse aufnimmt. Ferner umfasst die Hauptzylinderbuchse eine Synchronisierungsschnittstelle, die in dem Inneren des Dichtungselements angeordnet ist und die eine Fluidkommunikation zu der Hauptzylinderbohrung in einer Synchronisierungsebene senkrecht zu der Achse bereitstellt.
Weitere Eigenschaften und Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend aufgelistet:
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass sich der Kolben wirksam von dem Bremshebel entkoppelt, wenn der Bremshebel überstreckt wird, um eine Beschädigung der internen Komponenten der hydraulischen Bremssteuervorrichtung zu verhindern.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass die Kolbenanordnung einen Kolben, der einen Kolbenverschluss und einen Kolbenkörper umfasst, die miteinander gekoppelt sind, und eine Kolbenstange umfasst, die ein erstes Ende aufweist, das mit dem Kolbenkörper gekoppelt ist, und ein zweites Ende, das mit dem Bremshebel gekoppelt ist, wobei das erste Ende der Kolbenstange von dem Kolbenverschluss beabstandet ist.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass der Bremshebel derart konfiguriert ist, dass er ein Anschlagelement berührt, bevor das erste Ende der Kolbenstange den Kolbenverschluss berührt.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass die Kolbenanordnung eine Kolbenstange umfasst, die einen Kolbeneingriffsabschnitt, eine Welle und einen Gewindeabschnitt umfasst, wobei der Kolbeneingriffsabschnitt mit dem Kolben gekoppelt ist und der Gewindeabschnitt gewindemäßig mit dem Bremshebel gekoppelt ist, um die Ruhestellung des Bremshebels einzustellen.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass der Kolbeneingriffsabschnitt eine Kugel umfasst, die drehbar mit dem Kolben gekoppelt ist.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass der Kolben durch eine erste und zweite Buchse gestützt wird, während sich der Kolben zwischen der Ruhstellung und der betätigten Stellung verschiebt, und wobei der Kolbeneingriffsabschnitt der Kolbenstange zwischen der ersten und zweiten Buchse angeordnet ist, während sich die Kolbenanordnung zwischen der Ruhestellung und der betätigten Stellung verschiebt.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass die Kolbenanordnung eine erste Dichtung zwischen dem Kolben und dem Hauptzylinder umfasst.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass die erste Dichtung eine Topfmanschette ist.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass der Hauptzylinder eine Hauptzylinderbuchse umfasst, die in dem Gehäuse gelagert ist, wobei die Hauptzylinderbuchse eine Hauptzylinderbohrung umfasst, wobei der Kolben verschiebbar in der Hauptzylinderbohrung gelagert ist.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner eine Einstellvorrichtung umfassen, die operativ mit der Hauptzylinderbuchse gekoppelt ist, um die Hauptzylinderbuchse zwischen einer ersten und zweiten Endstellung einzustellen.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass die Kolbenanordnung eine erste Dichtung zwischen dem Kolben und der Hauptzylinderbuchse umfasst, wobei die Hauptzylinderbuchse mindestens eine Schnittstelle umfasst, die die Fluidkommunikation zwischen einer hydraulischen Fluidkammer und der Hauptzylinderbohrung bereitstellt, und wenn die Hauptzylinderbuchse in der ersten Endstellung ist, befindet sich mindestens die eine Schnittstelle näher an der ersten Dichtung, als wenn sich die Hauptzylinderbuchse in der zweiten Endstellung befindet.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass die Einstellvorrichtung Gewinde an der Hauptzylinderbuchse umfasst, die gewindemäßig in dem Gehäuse aufgenommen sind, wobei die Hauptzylinderbuchse zwischen der ersten und zweiten Endstellung gewindemäßig einstellbar ist.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass die Ruhestellung des Bremshebels nicht durch die Einstellung der Hauptzylinderbuchse beeinträchtigt wird.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass die Hauptzylinderbuchse mindestens eine Schnittstelle umfasst, die die Fluidkommunikation zwischen einer hydraulischen Fluidkammer und der Hauptzylinderbohrung bereitstellt.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner einen Fluidauslassdurchgang umfassen, wobei die Kolbenanordnung eine Bremskolbenachse definiert, und wobei der Fluidauslassdurchgang im Wesentlichen senkrecht zu der Bremskolbenachse angeordnet ist.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner einen Reichweiteneinstellmechanismus umfassen, der operativ mit dem Bremshebel für die Einstellung einer Ruhestellung des Bremshebels relativ zu dem Lenker verbunden ist, unabhängig von der Stellung des Hauptzylinders.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass die Kolbenanordnung eine Kolbenstange umfasst, die einen Gewindeabschnitt aufweist, wobei der Bremshebel eine Halterung umfasst, die an den Reichweiteneinstellmechanismus gekoppelt ist, der eine Reichweiteneinstellkugel umfasst, die eine mit Gewinde versehene Reichweitenöffnung aufweist, wobei der Gewindeabschnitt der Kolbenstange in die mit Gewinde versehene Reichweitenöffnung der Reichweiteneinstellkugel einschraubbar ist.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass das Gehäuse einen Hornabschnitt umfasst, der eine hydraulische Fluidkammer aufweist.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner einen Kammerverschluss umfassen, der mit dem Hornabschnitt gekoppelt ist, um die hydraulische Fluidkammer abzudecken; und eine Membran, die zwischen der hydraulischen Fluidkammer und dem Kammerverschluss angeordnet ist.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass der Kolben wirksam von dem Bremshebel entkoppelt wird, wenn der Bremshebel überstreckt wird, um eine Beschädigung der internen Komponenten der Fahrradsteuervorrichtung zu verhindern.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner eine Schaltsteuervorrichtung umfassen, die in dem Gehäuse gelagert ist.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass der Hauptzylinder eine Hauptzylinderbuchse umfasst, die in dem Gehäuse gelagert ist, wobei die Einstellvorrichtung operativ mit der Hauptzylinderbuchse gekoppelt ist, um die Hauptzylinderbuchse relativ zu der Kolbenanordnung einzustellen, wobei die Hauptzylinderbuchse eine Hauptzylinderbohrung umfasst, wobei der Kolben verschiebbar in der Hauptzylinderbohrung gelagert ist.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass die Einstellvorrichtung die Hauptzylinderbuchse zwischen der ersten Endstellung und der zweiten Endstellung einstellt.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass das Betätigungselement einen Bremshebel umfasst, der mit dem Gehäuse gekoppelt ist, wobei die Kolbenanordnung eine erste Dichtung zwischen dem Kolben und der Hauptzylinderbuchse umfasst, wobei die Hauptzylinderbuchse mindestens eine Schnittstelle umfasst, die die Fluidkommunikation zwischen einer hydraulischen Kammer und der Hauptzylinderbohrung bereitstellt, und wobei sich mindestens die eine Schnittstelle näher an der ersten Dichtung befindet, wenn die Hauptzylinderbuchse in der ersten Endstellung ist, als wenn sich die Hauptzylinderbuchse in der zweiten Endstellung befindet.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass die Einstellvorrichtung Gewinde an der Hauptzylinderbuchse umfasst, die gewindemäßig in dem Gehäuse aufgenommen sind, wobei die Hauptzylinderbuchse zwischen der ersten und zweiten Endstellung gewindemäßig einstellbar ist.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass eine Ruhestellung des Bremshebels nicht durch die Einstellung der Hauptzylinderbuchse beeinträchtigt wird.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner einen Fluidauslassdurchgang umfassen, der in dem Gehäuse aufgenommen ist; wobei der Kolben eine Bremskolbenachse definiert, und wobei der Fluidauslassdurchgang im Wesentlichen senkrecht zu der Bremskolbenachse angeordnet ist.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass das Betätigungselement einen Bremshebel umfasst, der mit dem Gehäuse gekoppelt ist, wobei eine Ruhestellung des Bremshebels relativ zu dem Gehäuse einstellbar ist, unabhängig von der Stellung des Hauptzylinders.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass die Kolbenanordnung eine Kolbenstange umfasst, die einen Gewindeabschnitt aufweist, und wobei der Bremshebel eine Halterung umfasst, die mit einem Reichweiteneinstellmechanismus gekoppelt ist, der eine Reichweiteneinstellkugel umfasst, die eine mit Gewinde versehene Öffnung aufweist, wobei der Gewindeabschnitt der Kolbenstange in die mit Gewinde versehene Öffnung der Reichweiteneinstellkugel einschraubbar ist.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass das Betätigungselement derart angeordnet ist, dass es den Kolben aus einer Ruhestellung in eine betätigte Stellung zieht.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass der Hornabschnitt des Gehäuses eine hydraulische Fluidkammer umfasst.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner einen Kammerverschluss umfassen, der mit dem Hornabschnitt gekoppelt ist, um die hydraulische Fluidkammer abzudecken; und eine Membran, die zwischen der hydraulischen Fluidkammer und dem Kammerverschluss angeordnet ist.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner eine Einstellvorrichtung umfassen, die mit der Hauptzylinderbuchse gekoppelt ist, um die Hauptzylinderbuchse zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung einzustellen.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass die Ruhestellung des Betätigungselements nicht durch die Einstellung der Hauptzylinderbuchse beeinträchtig wird.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass das Betätigungselement einen Bremshebel umfasst, der mit dem Gehäuse gekoppelt ist, wobei die Hauptzylinderbuchse mindestens eine Schnittstelle umfasst, die die Fluidkommunikation zwischen der hydraulischen Fluidkammer und der Hauptzylinderbohrung bereitstellt, wobei die Kolbenanordnung eine erste Dichtung zwischen dem Kolben und der Hauptzylinderbohrung umfasst, und wobei mindestens die eine Schnittstelle sich näher an der ersten Dichtung befindet, wenn die Hauptzylinderbuchse in der ersten Endstellung ist, als wenn die Hauptzylinderbuchse in der zweiten Endstellung ist.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass die Einstellvorrichtung Gewinde an der Hauptzylinderbuchse umfasst, die gewindemäßig in der Hauptzylinderöffnung des Gehäuses aufgenommen sind, wobei die Hauptzylinderbuchse zwischen der ersten und der zweiten Endstellung einstellbar ist.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass das Betätigungselement einen Bremshebel umfasst, der mit dem Gehäuse gekoppelt ist, und wobei die Kolbenanordnung wirksam von dem Bremshebel entkoppelt wird, wenn der Bremshebel überstreckt wird, um eine Beschädigung der internen Komponenten der Fahrradsteuervorrichtung zu verhindern.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass die Kolbenanordnung einen Kolben umfasst, der einen Kolbenverschluss und einen Kolbenkörper umfasst, die aneinandergekoppelt sind und eine Kolbenstange, die ein erstes Ende aufweist, das mit dem Kolbenkörper gekoppelt ist, und ein zweites Ende, das mit dem Bremshebel gekoppelt ist, wobei das erste Ende der Kolbenstange von dem Kolbenverschluss beabstandet ist.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass der Bremshebel derart konfiguriert ist, dass er ein Anschlagelement berührt, bevor das erste Ende der Kolbenstange den Kolbenverschluss berührt.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass der Kolben durch eine erste und eine zweite Buchse gestützt ist, während sich der Kolben zwischen der Ruhestellung und der betätigten Stellung verschiebt, und wobei der Kolbeneingriffsabschnitt der Kolbenstange zwischen der ersten und zweiten Buchse angeordnet ist, während sich der Kolben zwischen der Ruhestellung und der betätigten Stellung verschiebt.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass die Kolbenanordnung eine erste Dichtung zwischen der Kolbenanordnung und der Hauptzylinderbohrung umfasst.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass die Hauptzylinderbuchse mindestens eine Schnittstelle umfasst, die die Fluidkommunikation zwischen der hydraulischen Fluidkammer und der Hauptzylinderbohrung bereitstellt.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner einen Fluidauslassdurchgang umfassen, wobei die Kolbenanordnung eine Kolbenachse definiert, und wobei der Fluidauslassdurchgang im Wesentlichen senkrecht zu der Kolbenachse angeordnet ist.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass die Ruhestellung des Betätigungselements relativ zu dem Gehäuse einstellbar ist, unabhängig von der Stellung der Hauptzylinderbuchse.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass die Kolbenanordnung eine Kolbenstange umfasst, die einen Gewindeabschnitt definiert, und wobei das Betätigungselement einen Bremshebel umfasst, der eine Halterung umfasst, die mit einem Reichweiteneinstellmechanismus gekoppelt ist, der eine Reichweiteneinstellkugel umfasst, die eine mit Gewinde versehene Reichweitenöffnung aufweist, wobei der Gewindeabschnitt der Kolbenstange in die mit Gewinde versehene Reichweitenöffnung der Reichweiteneinstellkugel geschraubt/einschraubbar ist.
Die Fahrradsteuervorrichtung kann ferner vorsehen, dass die hydraulische Fluidkammer in dem Hornabschnitt des Gehäuses gelagert ist.
Die Hauptzylinderbuchse der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Vielzahl an Synchronisierungsschnittstellen umfassen, die umlaufend um die Achse herum in der Synchronisierungsebene angeordnet sind.
Die Hauptzylinderbuchse der vorliegenden Erfindung kann ferner vorsehen, dass die Vielzahl an Synchronisierungsschnittstellen umlaufend in einem gleichmäßigen Abstand um die Hauptzylinderbohrung herum beabstandet sind.
Die Hauptzylinderbuchse der vorliegenden Erfindung kann ferner vorsehen, dass die Vielzahl an Synchronisierungsschnittstellen einen gesamten Synchronisierungsdurchflussbereich zwischen etwa 0,55 und 0,65 Quadratmillimeter definiert.
Die Hauptzylinderbuchse der vorliegenden Erfindung kann ferner vorsehen, dass Vielzahl an Synchronisierungsschnittstellen einen gesamten Synchronisierungsdurchflussbereich von etwa 0,64 Quadratmillimeter definiert.
Die Hauptzylinderbuchse der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Ausgleichsschnittstelle umfassen, die in dem Inneren des Dichtungselements angeordnet ist und eine Fluidkommunikation zu der Hauptzylinderbohrung in einer Ausgleichsebene senkrecht zu der Achse bereitstellt.
Die Hauptzylinderbuchse der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Vielzahl an Ausgleichsschnittstellen umfassen, die umlaufend um die Achse herum in der Ausgleichsebene angeordnet sind.
Kurze Bescheibung der Zeichungen
1 ist eine Seitenansicht von rechts auf ein Straßenfahrrad nach einer Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine perspektivische Seitenansicht von rechts einer Fahrradsteuervorrichtung von 1;
3 ist eine perspektivische Draufsicht von rechts der Fahrradsteuervorrichtung von 2 mit einer entfernten Greifabdeckung;
4 ist eine Seitenansicht von rechts der rechten Fahrradsteuervorrichtung von 3;
5 ist eine Seitenansicht von hinten der rechten Fahrradsteuervorrichtung von 3;
6 ist eine Schnittansicht der rechten Fahrradsteuervorrichtung von 3, aufgenommen entlang der Linie 6-6 von 5;
7 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der Fahrradsteuervorrichtung von 6;
8 ist eine Schnittansicht der rechten Fahrradsteuervorrichtung von 3, aufgenommen entlang der Linie 8-8 von 5;
9 ist eine Seitenansicht von links der rechten Fahrradsteuervorrichtung von 3;
10 ist eine Seitenansicht der rechten Fahrradsteuervorrichtung von 3, aufgenommen entlang der Linie 10-10 von 4;
11 ist eine perspektivische Draufsicht von rechts einer Hauptzylinderbuchse nach einer Ausführungsform der Erfindung;
12 ist eine Schnittansicht der Hauptzylinderbuchse von 11, aufgenommen entlang der Linie 12-12 von 9;
13 ist eine Schnittansicht der Hauptzylinderbuchse von 11, aufgenommen entlang der Linie 13-13 von 10;
14 ist eine Schnittansicht der Hauptzylinderbuchse von 11, aufgenommen entlang der Linie 14-14 von 12;
15 ist eine Schnittansicht einer weiteren Fahrradsteuervorrichtung nach einer weiteren Ausführungsform, die in einer Ruhestellung gelagert ist;
16 ist eine Schnittansicht der Fahrradsteuervorrichtung von 15, die in einer betätigten Stellung gelagert ist;
17 ist eine Schnittansicht der Fahrradsteuervorrichtung von 15, die für eine maximale Reichweite und für eine minimale Endstellung (Leerlauf) angeordnet ist;
18 ist eine Schnittansicht der Fahrradsteuervorrichtung von 15, die für eine minimale Reichweite und eine minimale Endstellung angeordnet ist;
19 ist eine Schnittansicht der Fahrradsteuervorrichtung von 15, die für eine minimale Reichweite und eine maximale Endstellung angeordnet ist;
20 ist eine Schnittansicht der Fahrradsteuervorrichtung von 15, die für eine maximale Reichweite und für eine maximale Endstellung angeordnet ist; und
21 ist eine perspektivische Seitenansicht der Fahrradsteuervorrichtung von 3.
Weitere Aspekte und Vorteile der hier dargelegten Ausführungsformen werden unter Bezugnahme der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich werden, wobei ähnliche oder identische Strukturen ähnliche Bezugsziffern aufweisen.
Detaillierte Beschreibung
Unter Bezugnahme der hier genannten Offenbarung wird eine Fahrradsteuervorrichtung für ein Straßenfahrrad beschrieben. Ein exemplarisch lenkergeführtes Straßenfahrrad 10 ist in 1 abgebildet. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung wahlweise auf weitere Fahrräder und weitere lenkergeführte Fahrzeuge anwendbar. Das Fahrrad 10 umfasst allgemein einen Rahmen 14, der auf einem Vorderrad 18 und einem Hinterrad 22 gestützt ist. Ein Antrieb 26 ist derart angeordnet, dass er eine Antriebskraft für das Hinterrad 22 bereitstellt, und eine Vorderradbremse 30 und eine Hinterradbremse 34 sind derart angeordnet, dass sie die Drehung des Vorderrads 18 und des Hinterrads 22 jeweils verlangsamen. Ein Sattel 38 ist für den Gebrauch durch den Fahrer bereitgestellt. Ferner ist eine Lenkeranordnung 42 derart angeordnet, dass sie die Richtung des Vorderrads 18 kontrolliert und mit dem Antrieb 26, der Vorderradbremse 30 und der Hinterradbremse 34 kommuniziert, um dem Betrieb derselben zu steuern.
Es versteht sich, dass die spezifische Anordnung und dargestellten Komponenten des Rahmens 14, des Vorderrads 18, des Hinterrads 22, des Antriebs 26, der Vorderradbremse 30, der Hinterradbremse 34 und des Sattels 38 nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt sind. Während zum Beispiel die Vorderradbremse 30 und die Hinterradbremse 34 als hydraulische Felgenbremsen dargestellt sind, sind hydraulische Scheibenbremsen innerhalb des Umfangs der Offenbarung berücksichtigt und inbegriffen.
Die Lenkeranordnung 42 umfasst einen Lenker 46, eine rechte Fahrradsteuervorrichtung 50 und eine linke Fahrradsteuervorrichtung (nicht gezeigt). Üblicherweise steuert die rechte Fahrradsteuervorrichtung 50 den Betrieb eines Schaltwerks 45 (Teil des Antriebs 26) und der Hinterradbremse 34, während die linke Fahrradsteuervorrichtung einen vorderen Umwerfer 47 (Teil des Antriebs 26) und die Vorderradbremse 30 steuert. Der dargestellte Lenker 47 ist ein Rennlenker. In weiteren Ausführungsformen können wahlweise verschiedene Lenkertypen eingesetzt werden (beispielsweise Bullhorn, flach, erhöht, etc.)
2 zeigt die rechte Fahrradsteuervorrichtung 50, die von dem Lenker 46 abgenommen ist. Die rechte Fahrradsteuervorrichtung 50 umfasst ein Gehäuse 54, eine Schaltsteuervorrichtung 55 (siehe 7) und eine hydraulische Bremssteuervorrichtung 56 (siehe 6). Das Gehäuse 54 weist ein erstes und zweites Ende 49, 51 auf. Das Gehäuse 54 umfasst einen Lenkeranbringungsabschnitt 53 an dem ersten Ende 49, einen Hornabschnitt 62 an dem zweiten Ende 51 und einen Greifabschnitt 58, der zwischen dem Lenkeranbringungsabschnitt 53 und dem Hornabschnitt 62 angeordnet ist. Der Lenkeranbringungsabschnitt 53 unterstützt die Halterung 78, die dafür gebraucht wird, um die rechte Fahrradsteuervorrichtung 50 an den Lenker 46 anzubringen.
Eine Greifabdeckung 66 erstreckt sich über mindestens den Greifabschnitt 58 und den Hornabschnitt 62, um für den Benutzer ein Polster oder eine ergonomische Greiffläche bereitzustellen. Üblicherweise besteht die Greifabdeckung 66 aus einem elastischen Material wie Gummi. Die Greifabdeckung 66 ist von dem Gehäuse 54 abnehmbar, um einen Zugang zu den internen Komponenten der rechten Fahrradsteuervorrichtung 50 bereitzustellen. Ein Schalthebel 70 und ein Bremshebel 74 sind mit dem Gehäuse 54 gekoppelt und interagieren jeweils mit der Schaltsteuervorrichtung 55 und der Bremssteuervorrichtung 56.
Bezugnehmend auf 3 ist die rechte Fahrradsteuervorrichtung 50 mit einer abgenommenen Greifabdeckung 66 gezeigt. Das Gehäuse 54 definiert eine mit Gewinde versehene Hauptzylinderöffnung 82, eine Kammeröffnung 86, eine Hohlraumöffnung 90, eine Hebelstiftöffnung 94, eine Membranöffnung 98 und eine Schaltsteuervorrichtungsöffnung 102 (siehe 7).
Unter Bezugnahme der 6 und 9 umfasst die dargestellte Schaltsteuervorrichtung 55 ein elektronisches Schaltmodul 106, einen Schaltsensor 110 (siehe 8) und Kommunikationsleitungen 114. Der Schaltsensor 110 ist derart angeordnet, dass er eine Bewegung des Schalthebels 70 erkennt und ein Signal zu dem elektronischen Schalmodul 106 sendet. Das elektronische Schaltmodul 106 verarbeitet das Signal und kommuniziert mit dem Schaltwerk 45 des Antriebs 26. In einer anderen Ausführungsform kann die Schaltsteuervorrichtung 55 wahlweise eine mechanische Schaltsteuervorrichtung sein und das Gehäuse könnte derart angepasst werden, dass es die mechanischen Strukturen der mechanischen Schaltsteuervorrichtung unterbringt.
In einer anderen Ausführungsform kann die Schaltsteuervorrichtung derart entfernt werden, dass die Erfindung ohne eine Schaltsteuervorrichtung dieser Art betriebsfähig ist.
Die hydraulische Bremssteuervorrichtung 56 wird weiter unten unter besonderer Bezugnahme von 7 diskutiert werden. Die Bremssteuervorrichtung 56 umfasst einen Hauptzylinder, in dieser Ausführungsform eine Hauptzylinderbuchse 118, die in der Hauptzylinderöffnung 82 aufgenommen ist, eine Kolbenanordnung 119 und eine Einstellvorrichtung 117 für die Einstellung der Hauptzylinderbuchse 118 relativ zu der Kolbenanordnung 119. Die Kolbenanordnung 119 umfasst einen Kolben 121 und eine Kolbenstange 130. Der Kolben 121 umfasst einen Kolbenverschluss 122, der durch die Hauptzylinderbuchse 118 aufgenommen ist, und einen Kolbenkörper 126, der mit dem Kolbenverschluss 122 gekoppelt ist.
Bezugnehmend auf die 11–14 umfasst die Einstellvorrichtung 117 Gewinde 146 an der Hauptzylinderbuchse 118, die derart bemessen sind, dass sie gewindemäßig in Oberflächen eingreifen, die die Hauptzylinderöffnung 82 des Gehäuses 54 definieren. In anderen Ausführungsformen kann die Einstellvorrichtung 117 jede Eigenschaft oder Vorrichtung aufweisen, die der Hauptzylinderbuchse 118 erlaubt, relativ zu der Kolbenanordnung 119 eingestellt zu werden. Die Hauptzylinderbuchse 118 umfasst eine Sechskantschlüssel-Aussparung 134, die derart angeordnet ist, dass sie einen Sechskantschlüssel (nicht gezeigt) aufnimmt, eine erste Buchsenaussparung 138, die derart bemessen ist, dass sie eine Dichtung in Form eines ersten Buchsen-O-Rings 142 aufnimmt, eine zweite Buchsenaussparung 150, die derart bemessen ist, dass sie eine Dichtung in Form einer Buchsen-Topfmanschette 154 und einen zweiten Buchsen-O-Ring 158 aufnimmt, eine Buchsenbohrung 162, vier Ausgleichsschnittstellen 166 in Kommunikation mit der Buchsenbohrung 162 und vier Synchronisierungsschnittstellen 170 in Kommunikation mit der Buchsenbohrung 162. In anderen Ausführungsformen können die Dichtungen wahlweise anders angeordnet werden oder es können verschiedene Arten von Dichtungen benutzt werden. Zusätzlich können wahlweise mehr als vier oder weniger als vier Ausgleichsschnittstellen 166 benutzt werden, und/oder mehr als vier bzw. weniger als vier Synchronisierungsschnittstellen 170 benutzt werden. Beispielsweise können bis zu neun Synchronisierungsschnittstellen 170 vorteilhaft sein.
Unter besonderer Bezugnahme von 12 sind die Ausgleichsschnittstellen 166 im Wesentlichen an einer Ausgleichsebene A ausgerichtet (ausgerichtet an der Schnittlinie 13-13), die im Wesentlichen senkrecht zu einer Bremskolbenachse B ist und in dem Inneren des ersten Buchsen-O-Rings 142 angeordnet ist. Die Synchronisierungsschnittstellen 170 sind im Wesentlichen an einer Synchronisierungsebene C ausgerichtet (ausgerichtet an der Schnittlinie 14-14), die im Wesentlichen senkrecht zu der Bremskolbenachse B ist und in dem Inneren sowohl des ersten Buchsen-O-Rings 142 sowie der Ausgleichsebene A angeordnet ist. Sowohl die Ausgleichsschnittstellen 166 sowie die Synchronisierungsschnittstellen 170 sind umlaufend mit gleichem Abstand um die Bremskolbenachse B herum in ausgerichteten Lagen gelagert. In anderen Ausführungsformen kann der der Abstand ungleichmäßig sein oder die relative Ausrichtung der Ausgleichsschnittstellen 166 und der Synchronisierungsschnittstellen 170 kann wahlweise verlagert sein.
Die dargestellten Synchronisierungsschnittstellen 170 definieren jeweils einen Synchronisierungsschnittstellen-Durchmesser von etwa 0,40 mm und die vier Synchronisierungsschnittstellen 170 stellen zusammen einen gesamten Synchronisierungsdurchflussbereich von etwa 0,64 mm² bereit. In anderen Ausführungsformen könnte der Synchronisierungsschnittstellen-Durchmesser zwischen etwa 0,3 mm und 0,5 mm liegen. In anderen Ausführungsformen kann sich die Anzahl der Synchronisierungsschnittstellen 170 auch ändern, während sich die Durchmesser der Synchronisierungsschnittstellen 170 verändern, um einen konstanten gesamten Synchronisierungsdurchflussbereich zwischen etwa 0,55 mm² und 0,65 mm² beizubehalten.
Zurückkehrend zu 7 umfasst der Kolbenverschluss 122 eine Verschlussschulter 174, die derart bemessen ist, dass sie eine erste Buchse 178 und eine erste Topfmanschette 182 aufnimmt, eine Verschlussaussparung 186, die derart bemessen ist, dass sie einen ersten Rückholfederverschluss 190 aufnimmt, eine interne Verschlussbohrung 194 mit einem Verschlussbohrungsgewindeabschnitt 198, und eine Kolbenverschlussaußenfläche 202.
Die erste Buchse 178 ist derart geformt, dass sie in die Schulter 174 des Kolbenverschlusses 122 eingreift und dass sie gleitend in die Buchsenbohrung 162 der Hauptzylinderbuchse 118 eingreift. Die erste Topfmanschette 182 greift dichtend sowohl in den Kolbenverschluss 122 wie auch in die Buchsenbohrung 162 ein und wird in ihrer Lage durch die erste Buchse 178 und den ersten Rückholfederverschluss 190 gehalten. Der erste Rückholfederverschluss 190 ist in der Verschlussaussparung 186 fixiert, definiert eine Federschulter 206, die derart bemessen ist, dass sie in eine Rückholfeder 210 eingreift, und hilft bei der Beibehaltung der Lage der ersten Topfmanschette 182.
Der Kolbenkörper 126 weist eine Kolbenaußenfläche 214 auf, die derart bemessen ist, dass sie in der internen Verschlussbohrung 194 aufgenommen wird, einen Gewindeabschnitt 218, der derart bemessen ist, dass er in den Gewindeabschnitt 198 des Kolbenverschlusses 122 eingreift, eine Stangenaufnahme-Eigenschaft in Form einer Buchse 222, eine Kolbeninnenbohrung 226, und einen Kolbenbasisabschnitt oder -flansch 230, der derart angeordnet ist, dass er in den Bremshebel 74 und in das Gehäuse 54 eingreift. Die Buchse 222 definiert einen im Wesentlichen offenen Oberbereich und eine Kehle mit einem verringerten Durchmesser.
Die Kolbenstange 130 umfasst einen Kolbeneingriffsabschnitt in der Form einer Kugel 232, einen Gewindeabschnitt 234, eine Sechskantschlüsselaussparung 238, und eine Welle 242, die sich zwischen dem Gewindeabschnitt 234 und der Kugel 232 erstreckt.
Weiter unten werden zusätzliche Eigenschaften des Gehäuses 54 beschrieben werden, das mit der Bremssteuervorrichtung 56 interagiert und zu dieser beiträgt. Wie in 7 gezeigt, öffnen sich die Membranöffnung 98 und die Kammeröffnung 86 in eine Kammer 246. Eine Kammeröffnung 250 stellt eine Kommunikation zwischen der Kammer 246 und den Ausgleich- sowie Synchronisierungsschnittstellen 166, 118 der Hauptzylinderbuchse 118 bereit. Eine Gehäuseschulter 258 ist in Richtung des Bremshebel 74 angeordnet und derart bemessen, dass sie eine zweite Buchse 262 und eine zweite Topfmanschette 266 aufnimmt. Die zweite Buchse 262 ist derart bemessen, dass sie gleitend in die Kolbenverschlussaußenfläche 202 eingreift. Die zweite Topfmanschette 266 ist derart bemessen, dass sie eine Dichtung zwischen der Hauptzylinderöffnung 82 und der Kolbenverschlussaußenfläche 202 bereitstellt. Wie in 10 gezeigt, sind die Hauptzylinderöffnung 82 und die Hohlraumöffnung 90 miteinander verbunden und stehen in Fluidkommunikation.
Unter Bezugnahme von wiederum 7 ist eine flexible Membran 270 zwischen der Oberfläche, die die Membranöffnung 98 definiert, und dem Kammerverschluss 274 gelagert, sodass ein Luftraum 278 von der Kammer 246 abgetrennt ist. Ein Kammerstopfen 282 greift gewindemäßig in die Oberfläche ein, die die Kammeröffnung 86 definiert, sodass wenn der Kammerpfropfen 282 in die Kammeröffnung 86 geschraubt wird, die Kammer 246 wirksam abgedichtet ist, und wenn der Kammerpfropfen 282 entfernt wird, wird eine Kommunikation zu der Kammer 246 bereitgestellt. Der Kammerverschluss 274 ist an das Gehäuse 54 durch Schrauben befestigt. In anderen Ausführungsformen können andere Befestigungselemente benutzt werden oder der Kammerverschluss 274 kann auf eine andere Weise angebracht werden.
Der Bremshebel 74 umfasst einen Handeingriffsabschnitt 286, eine obere Wand 290, einen Drehpunkt in Form eines Drehstifts 294 und eine Bremseingriffseigenschaft in Form einer eingefassten Kugel 298. Eine Hebelöffnung 302 ist in der oberen Wand 290 ausgestaltet, sodass die Kolbenstange 130 durch diese durchlaufen kann. Der Drehstift 294 ist derart bemessen, dass er in der Hebelstiftöffnung 94 aufgenommen wird, sodass der Bremshebel 74 bei der Drehung relativ zu dem Gehäuse 54 gestützt ist. Die eingefasste Kugel 298 definiert eine mit Gewinde versehene Reichweitenöffnung 306, die derart bemessen ist, dass sie den Gewindeabschnitt 234 der Kolbenstange 130 gewindemäßig aufnimmt. Die eingefasst Kugel 298 ist durch eine Halterung 310 gestützt, die in dem Bremshebel 74 ausgestaltet ist.
Bezugnehmend auf 10, ist ein Auslassrohr 314 derart bemessen, dass es in der Hohlraumöffnung 90 aufgenommen wird, sodass das Auslassrohr 314 im Wesentlichen senkrecht zu der Bremskolbenachse B angeordnet ist. Das Auslassrohr 314 definiert einen Auslassdurchgang 318 und eine Auslassrohröffnung 322, die eine Fluidkommunikation mit dem Auslassdurchgang 318 bereitstellt.
Das Auslassrohr 314 ist derart angeordnet, dass es einen Auslassstopfen 236 an einem Ende und ein Hohlraum-Anschlussstück 330 an dem anderen Ende aufnimmt, sodass es eine Fluidkommunikation zwischen der Hauptzylinderöffnung 82, dem Auslassdurchgang 318 und dem Hohlraum-Anschlussstück 330 gibt. Ein flexibles Rohr 334 verbindet fließend das Hohlraum-Anschlussstück 330 mit einem hydraulischen Anschlussstück 338, das derart angeordnet ist, dass es die hydraulische Verrohrung an das Fahrrad 10 koppelt. Das Gehäuse 54 definiert eine hydraulische Rohraussparung 342, die derart angeordnet ist, dass sie das Hohlraum-Anschlussstück 330, das flexible Rohr und das hydraulische Anschlussstück 338 aufnimmt, sodass ein beweglicher und ergonomischer Körperabschnitt 58 für den Benutzer vorhanden ist, wenn die Greifabdeckung 66 angebracht ist.
Die Anordnung der Bremssteuervorrichtung 56 wird weiter unten unter Bezugnahme der 6 und 7 erklärt werden. Zunächst wird die zweite Buchse 262 in die Hauptzylinderöffnung 82 eingefügt und grenzt an die Gehäuseschulter 258 an. Die zweite Topfmanschette 266 wird danach eingeschoben und gegen die zweite Buchse 262 gepresst. Dann wird ein zweiter Rückholfederverschluss 346 in die Hauptzylinderöffnung 82 eingefügt.
Die Rückholfeder 210 wird auf die Kolbenverschlussaußenfläche 202 geschoben und der zusammengesetzte Kolbenverschluss 122 wird zusammen mit der Rückholfeder 210, der ersten Buchse 178, der ersten Topfmanschette 182 und dem ersten Rückholfederverschluss 190 in die Hauptzylinderöffnung 82 eingefügt, sodass die Kolbenverschlussaußenfläche 202 in der zweiten Topfmanschette 266 und der zweiten Buchse 262 aufgenommen wird, und die Rückholfeder 210 ist zwischen dem ersten Rückholfederverschluss 190 und dem zweiten Rückholfederverschluss 346 eingefasst, sodass die Rückholfeder 210 den Kolbenverschluss 122 gegen eine erste Stellung in Form einer Ruhestellung vorspannt.
Die Kolbenstange 130 wird dann in die Buchse 222 des Kolbenkörpers 126 eingefügt, sodass die Kugel 232 in die Muffe 222 eingreift. Eine Stangenfeder 350 wird dann oben auf der Kugel 232 angeordnet und der zusammengesetzte Kolbenkörper 126 und die Kolbenstange 130 mit der Stangenfeder 350 werden von der Unterseite der Hauptzylinderöffnung 82 in die interne Verschlussbohrung 194 eingefügt. Ferner wird der Gewindeabschnitt 218 des Kolbenkörpers 126 in den Gewindeabschnitt 198 des Kolbenverschlusses 122 eingreifen, bis der Basisabschnitt des Kolbenkörpers 126 an das Ende des Kolbenverschlusses 122 grenzt. Die Stangenfeder 350 wird zwischen dem Kolbenverschluss 122 und der Kugel 232 eingefasst und spannt die Kolbenstange 130 in die Buchse 222 vor. Der zusammengesetzte Kolbenverschluss 122, der Kolbenkörper 126 und die Kolbenstange 130 bilden die Kolbenanordnung aus, die in der Hauptzylinderbuchse 118 operiert, um das Hydraulikfluid zu bewegen und um die Hinterradbremse 34 zu betätigen.
Die mit Gewinde versehene Reichweitenöffnung 306 der eingefassten Kugel 298 ist in den Gewindeabschnitt 234 der Kolbenstange 130 eingeschraubt, um den Bremshebel 74 mit der Bremssteuervorrichtung 56 zu verbinden. Der Gewindeabschnitt 234 der Kolbenstange 130 und die eingefasste Kugel 298 wirken zusammen, um einen Reichweiteneinstellmechanismus 354 bereitzustellen.
Die Hauptzylinderbuchse 118 wird dann in die Oberfläche geschraubt, die die Hauptzylinderöffnung 82 definiert, sodass die erste Buchse 178 und die erste Topfmanschette 182 in die Buchsenbohrung 162 eingreifen. Die Gewinde 146 der Hauptzylinderbuchse 118 greifen in die Oberflächen ein, die die mit Gewinde versehene Hauptzylinderöffnung 82 definieren. Die Hauptzylinderbuchse 118 wird solange eingeschraubt, bis die Synchronisierungsschnittstellen 170 im Wesentlichen an der Kammeröffnung 250 ausgerichtet sind. Ferner wird die Hauptzylinderbuchse 118 solange geschraubt, bis die Ausgleichsschnittstellen 166 im Wesentlichen an der Kammeröffnung 250 ausgerichtet sind und der erste Buchsen-O-Ring 142, die Buchsentopfmanschette 154 und der zweite Buchsen-O-Ring 158 in die Oberflächen eingreifen, die die Hauptzylinderöffnung 82 definieren. Ein Sprengring 358 wird dann in die Oberflächen eingreifen, die die Hauptzylinderöffnung 82 definieren, um den Hub der Hauptzylinderbuchse 118 aus der Hauptzylinderöffnung 82 zu begrenzen. Die Hauptzylinderbuchse 118 kann weiter in die Hauptzylinderöffnung 82 geschraubt werden, um die Lage der Hauptzylinderbuchse 118 relativ zu der Kolbenanordnung einzustellen (wie im Folgenden diskutiert wird).
Im Anschluss an die Einfügung der Hauptzylinderbuchse 118 in die Hauptzylinderöffnung 82 wird dann das Auslassrohr 314 in die Hohlraumöffnung 90 mit der Auslassrohröffnung 322 eingefügt, die an der Hauptzylinderöffnung 82 ausgerichtet ist. Der Auslassstopfen 326 und das Hohlraum-Anschlussstück 330 sind mit dem Auslassrohr 314 gekoppelt. Ferner wird das hydraulische Anschlussstück in die Hydraulikrohraussparung 342 des Gehäuses eingerastet.
Die Membran 270 wird dann in die Membranöffnung 98 platziert und der Kammerverschluss 274 wird in seiner Lage befestigt. Die Kammer 246 kann dann mit Hydraulikfluid gefüllt, die Hinterradbremse entlüftet und der Kammerstopfen 282 installiert werden, um die Bremssteuervorrichtung 56 abzudichten.
15 zeigt eine rechte Fahrradsteuervorrichtung 1050, die ähnlich der rechten Fahrradsteuervorrichtung 50 ist, die in den 1–14 gezeigt wird. Als Komponenten der rechten Fahrradsteuervorrichtung 1050 sind diese mit der 1000-Serie gekennzeichnet. Der Kolbenverschluss 122, der Kolbenkörper 126 und die Kolbenstange 130 werden in der rechten Fahrradsteuervorrichtung 1050 ersetzt, wie im Folgenden beschrieben wird.
Eine Kolbenanordnung 1400 umfasst einen Kolbenkörper 1404, einen Kolbenverschluss 1408 und eine Kolbenstange 1130. Der Kolbenkörper 1404 umfasst eine erste Dichtungsaussparung 1412, eine Kolbeninnenbohrung 1416 mit einem oberen Gewindeabschnitt 1420, eine Buchse 1424, einen ausgestalteten Stangenspiel-Innenraum 1428, eine Kolbenaußenfläche 1432 und einen Basisflansch 1436.
Der Kolbenverschluss 1408 umfasst einen Verschlussflansch 1440, eine Verschlussdichtungsoberfläche 1444 und einen Gewindeabschnitt 1448, der derart bemessen ist, dass er in den oberen Gewindeabschnitt 1420 des Kolbenkörpers 1404 eingreift. Die Gewindestange 1130 umfasst einen Kolbeneingriffsabschnitt in Form einer Kugel 1232, einen Gewindeabschnitt 1234, eine Sechskantschlüsselaussparung 1238 und eine Welle 1242, die sich zwischen dem Gewindeabschnitt 1234 und der Kugel 1232 erstreckt.
Während der Anordnung wird die Kolbenstange 1130 in die Kolbeninnenbohrung 1416 eingefügt und die Kugel 1232 greift in die Buchse 1424 ein. Der Kolbenkörper 1404 und die Kolbenstange 1130 werden in die Hauptzylinderöffnung 1082 von der Unterseite eingefügt. Ein O-Ring 1452 wird dann auf den Kolbenverschluss 1408 installiert und auf der Verschlussdichtungsoberfläche 1444 angeordnet. Der Gewindeabschnitt 1448 des Kolbenverschlusses 1408 wird dann in den oberen Gewindeabschnitt 1420 des Kolbenkörpers 1404 eingreifen, bis der Flansch 1440 an das Ende des Kolbenkörpers 1404 angrenzt und er die erste Buchse 1178 und die erste Topfmanschette 1182 ergreift. Eine Stangenfeder 1350 kann bzw. muss nicht zwischen dem Kolbenverschluss 1408 und der Kugel 1232 eingefasst werden, um die Kolbenstange 1130 in die Buchse 1424 vorzuspannen.
Die Funktionsweise der rechten Fahrradsteuervorrichtung 1050 wird im Folgenden unter Bezugnahme der 15–21 diskutiert werden. 15 zeigt den Bremshebel 1074 in einer ersten Stellung oder Ruhestellung. In der Ruhestellung wird eine Fluidkommunikation zwischen der hydraulischen Fluidkammer 1246, der Kammeröffnung 1250, den Ausgleichsschnittstellen 1166 und einer ersten Kammer 1456 bereitgestellt, die oberhalb des Kolbenverschlusses 1440 ausgestaltet ist. Die Fluidkommunikation wird auch zwischen der hydraulischen Fluidkammer 1246, der Kammeröffnung 1250, den Synchronisierungsschnittstellen 1170 und einer zweiten Kammer 1460 bereitgestellt, die zwischen der ersten Topfmanschette 1182 und der zweiten Topfmanschette 1266 ausgestaltet ist. In der Ruhestellung wird kein hydraulischer Druck an die Hinterradbremse 34 geleitet, sodass keine Bremsung erfolgt. Die Rückholfeder 1210 spannt die Kolbenanordnung 1400 in Richtung der Ruhestellung vor.
16 zeigt die rechte Fahrradsteuervorrichtung 1050 in einer zweiten oder betätigten Stellung. In dieser hat der Benutzer den Bremshebel 1074 gezogen. Die eingefasste Kugel 1298 zieht die Kolbenstange 1130 nach unten (wie in 16 gezeigt) und die Kolbenanordnung 1400 wird nach unten relativ zu der Hauptzylinderbuchse 1118 gezogen. Während der Bremshebel 1074 betätigt wird, ermöglicht zunächst die Fluidkommunikation durch die Synchronisierungsschnittstellen 1170 dem Hydraulikfluid der zweiten Kammer 1460 zurück in die Kammer 1246 zu entweichen, sodass zunächst kein Druck für die Hinterradbremse 34 bereitgestellt wird. Während der Bremshebel 1074 weiter durch den Benutzer betätigt wird, geht die erste Topfmanschette 1182 über die Synchronisierungsschnittstellen 1170 und isoliert die zweite Kammer 1460 von der Kammer 1246. Während die zweite Kammer isoliert ist, wendet jede weitere Betätigung des Bremshebels 1074 durch den Benutzer einen Druck auf die Hinterradbremse 34 auf, indem das Fluid aus der zweiten Kammer, durch den Auslassdurchgang 1318, und zu den hydraulischen Bremsleitungen gedrückt wird.
Wenn der Benutzer den Bremshebel 1074 loslässt, bringt der Druck von dem Hydraulikfluid und die Vorspannung, die durch die Rückholfeder 1210 bereitgestellt wird, den Bremshebel 1074 und die Bremssteuervorrichtung 1056 wieder in die Ruhestellung.
Die Endstellungseinstellung und die Reichweiteneinstellung werden im Folgenden in Bezug auf die 17–20 beschrieben werden. Allerdings stellen alle der vorliegenden beschriebenen Ausführungsformen eine unabhängige Endstellungseinstellung und Reichweiteneinstellung bereit. Mit anderen Worten hat die Einstellung der Endstellung keine Auswirkung auf die Reichweiteneinstellung (wie weit der Benutzer gehen muss, um den Bremshebel 1074 zu erfassen) und umgekehrt.
17 zeigt die rechte Fahrradsteuervorrichtung 1050 in einer ersten Anordnung mit minimaler Endstellung und maximaler Reichweite. In der ersten Anordnung ist die Hauptzylinderbuchse 1118 soweit aus der Hauptzylinderöffnung 1082 geschraubt, wie es der Sprengring 1358 für eine erste Endstellung erlauben wird. Während der Ruhestellung, ist die Kolbenanordnung im Gegenzug derart gelagert, dass die erste Topfmanschette 1182 relativ nah zu den Synchronisierungsschnittstellen 1170 angeordnet ist, sodass kurz nach dem Ziehen des Bremshebels 1074 der Benutzer anfangen wird, Druck auf die Hinterradbremse 34 auszuüben. Dies kann auch als eine minimale Endstellung beschrieben werden.
18 zeigt die rechte Fahrradsteuervorrichtung 1050 in einer zweiten Anordnung mit minimaler Endstellung, wie oben beschrieben wurde, aber auch mit minimaler Reichweite. Je nach Handgröße des Benutzers und persönlicher Vorliebe kann eine weitere oder kürzere Reichweite wünschenswert sein. Durch das weitere Einschrauben der Kolbenstange 1130 in die eingefasst Kugel 1298 des Reichweiteneinstellmechanismus 1354 wird die relative Lage des Bremshebels 1074 eingestellt. In den dargestellten Ausführungsformen wird die Sechskantschlüsselaussparung 1238 verwendet, um die Reichweite einzustellen. In anderen Ausführungsformen kann die Einstellung ohne Werkzeug erfolgen. Die Einstellung der Reichweite hat keine Auswirkung auf die oben beschriebene Endstellungseinstellung. Wie in 16 gezeigt, ist die erste Topfmanschette 1182 noch in der gleichen Lage wie in 15 gezeigt, relativ zu den Synchronisierungsschnittstellen 1170. Dies ermöglicht eine schnelle und unkomplizierte Einstellung der Endstellung und der Reichweite, ohne die Anforderung, beide Einstellungen wiederholt einzustellen, um zu einer endgültigen komfortablen Anordnung zu kommen.
19 zeigt die rechte Fahrradsteuervorrichtung 1050 in einer dritten Anordnung mit maximaler Endstellung und minimaler Reichweite. Hier bleibt die Reichweite wie in 18 beschrieben, in der minimalen Reichweitenanordnung (z. B. für jemanden mit kleinen Händen), aber die Hauptzylinderbuchse 1118 ist weiter in die Hauptzylinderöffnung 1082 in eine zweite Endstellung geschraubt, sodass der Abstand zwischen der ersten Topfmanschette 1182 und den Synchronisierungsschnittstellen 1170 relativ größer ist. Mit anderen Worten wird die Lage der Hauptzylinderbuchse 1118 relativ zu der Kolbenanordnung 1400 eingestellt. In den dargestellten Ausführungsformen wird die Sechskantschlüsselaussparung 1134 benutzt, um den Kontakt einzustellen. In anderen Ausführungsformen könnte die Einstellung ohne Werkzeug erfolgen. In der dritten Anordnung wird der Benutzer fähig sein, den Bremshebel 1074 für eine relativ längere Zeit zu ziehen, bevor Druck auf die Hinterradbremse 34 ausgeübt wird. Die erste Kammer 1456 bleibt derartig, dass die Hauptzylinderbuchse 1118 die Kolbenanordnung 1400 nicht berührt und dadurch der Reichweiteneinstellung erlaubt, in einer maximalen Lage angeordnet zu werden. Dies wiederum erlaubt dem Benutzer die Reichweite und/oder die Endstellung völlig zwischen maximalen und minimalen Anordnungen einzustellen, ohne die anderen Einstellungen zu beeinträchtigen.
20 zeigt die rechte Fahrradsteuervorrichtung 1050 in einer vierten Anordnung mit maximaler Reichweite und maximaler Endstellung. In der vierten Anordnung ist die Kolbenstange 1130 aus der eingefassten Kugel 1298 herausgeschraubt, um eine komfortable Anordnung für jemanden (beispielsweise) mit größeren Händen bereitzustellen
Während die oberen Ausführungsformen die Bremssteuervorrichtungen 56 und 1056 offenbarten, die in dem Hornabschnitt 62 gelagert sind, können sie derart angepasst werden, dass sie in dem Greifabschnitt 58 gelagert werden können.
Ein Vorteil, der durch die vorliegende Offenbarung angeboten wird, wird durch die Benutzung von Topfmanschetten statt O-Ringen für die erste Topfmanschette 182, 1182 und die zweite Topfmanschette 266, 1266 bereitgestellt. Es war ein überraschender Fund, dass die Benutzung von bereitgestellten Topfmanschetten die Zug- und Bremskraft im Vergleich zu den O-Ringen verringerten.
Ein weiterer Vorteil, der durch die vorliegende Offenbarung angeboten wird, wird durch die Lage der Kugel 232, 1232 und der Buchse 222, 1424 relativ zu der Lage der zweiten Buchse 1262 bereitgestellt. Wie deutlich in 16 gezeigt wird, ist die Kugel, wenn der Bremshebel 1073 in der völlig betätigten Stellung ist, immer noch oberhalb der zweiten Buchse 1262 angeordnet. Mit anderen Worten kann die Kugel 1232 immer zwischen der ersten Buchse 1178 und der zweiten Buchse 1262 angeordnet sein. Diese Anordnung ermöglicht der Kolbenanordnung 1400 durch die volle Bewegungsfreiheit des Bremshebels 1074 ausbalanciert zu werden. Mit anderen Worten wird die Belastung in einer ausbalancierten Situation auf sowohl die erste Buchse 1178 wie auch auf die zweite Buchse 1262 zu jeder Zeit auf beide aufgeteilt. Eine unausgewogene Situation entsteht in den Bremssystemen, bei denen die Kugel oder ein ähnlicher Kolbeneingriffsabschnitt sich ganz oder teilweise über die Buchse erstreckt, wodurch eine erhöhte Seitenlast auf die Buchse und den Kolben ermöglicht wird. Eine erhöhte Seitenbelastung kann zu erhöhtem Verschleiß, Leckagen und anderen Problemen führen.
Die vorliegende Offenbarung bietet weitere Vorteile an, mit der Möglichkeit, die Endstellungseinstellung der Fahrradsteuervorrichtung 50, 1050 ohne Beeinträchtigung der Reichweitenanordnung einzustellen. Gleichermaßen beeinträchtigt die Reichweiteneinstellung nicht die Endstellungseinstellung. Dies ermöglicht dem Benutzer eine akkuratere Bremslage (Reichweite) und ein Gefühl (Endstellung) während der Einstellung und Benutzung zu haben.
Noch weitere Vorteile werden durch die Anordnung der Bremssteuervorrichtung 56, 1056 als ein Zugkolben-Systemtyp bereitgestellt. Zugbasierte Systeme können eine konsistentere Leistung für alle Fahrlagen und Benutzungssituationen bereitstellen. Zusätzlich werden die Synchronisierungsschnittstellen 170, 1170 bei der Benutzung eines Zugtypen-Kolbens relativ niedriger in dem Hauptzylinder (beispielsweise die Hauptzylinderbuchse 118, 1118) gelagert. Dies ermöglicht ein kompakteres Design, während gleichzeitig eine zusätzliches Kammer-Volumen 246, 1246 ermöglicht wird, das oberhalb der Synchronisierungsschnittstellen 170, 1170 ist. Im Gegenzug resultiert das in einer größeren Luftfangfunktion. Mit anderen Worten ermöglichen die niedrigeren Synchronisierungsschnittstellen 170, 1170 dem System, die Luftblasen besser am Eindringen in das hydraulische System zu hindern.
Noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Ausführungsformen liegt in der Fähigkeit des Bremshebels 74, 1074 sich vorwärts, beispielsweise in einer Unfallsituation, ohne die Beschädigung der internen Komponenten der Bremssteuervorrichtung 56, 1056 zu erstrecken. Der Kugel 232, 1232 der Kolbenstange 130, 1130 wird ermöglicht, sich nach oben über die Ruhestellung in der Kolbenanordnung zu bewegen, in dem Moment, wo der Bremshebel 74, 1074 vorwärts gedrückt wird. Mit anderen Worten werden der Bremshebel 74, 1074 und die Kolbenstange 130, 1130 wirksam von der Kolbenanordnung entkoppelt. Die Kolbenanordnung ist derart angeordnet, dass die obere Wand 290, 1290 des Bremshebels 74, 1074 ein Anschlagelement berühren wird, in dieser Ausführungsform der Basisabschnitt 230, 1436 der Kolbenanordnung, bevor die Kugel 232, 1232 den Kolbenverschluss 122, 1440 berührt und einen Schaden verursachen kann. Der Bremshebel 74, 1074 kann derart gestaltet werden, sodass er zerbricht, bevor das Gehäuse 54, 1054 zerbricht. Auf diese Weise wirken der relativ günstige Bremshebel 74, 1074 als ein aufopferungswürdiger Teil, um das relativ teurere Gehäuse 54, 1054 und die Bremssteuervorrichtung 56, 1056 zu retten.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Offenbarung wird durch die Fähigkeit bereitgestellt, einfach vielfältige Ausgleichsschnittstellen 166, 1166 sowie Synchronisierungsschnittstellen 170, 1170 in die Hauptzylinderbuchse bohren zu können. Die Bereitstellung mehrerer Schnittstellen in einem Guss- oder Spritzgussgehäuse wirft signifikante Herausforderungen auf. Ebenso schwierig ist es, die Schnittstellen nach dem Guss/der Formgebung zu bearbeiten. Die Erhöhung der Anzahl der Synchronisierungsschnittstellen 170, 1170 ermöglicht es, dass der Durchmesser jeder Synchronisierungsschnittstelle 170, 1170 wesentlich kleiner ist, während noch ausreichend Fluiddurchfluss bereitgestellt wird. Kleinere Schnittstellen ermöglichen der oberen Topfmanschette 182, 1182 reibungslos über die Schnittstellen zu gleiten, ohne sich dabei zu verhaken, wodurch ein Dichtungsverschleiß verhindert wird.
Noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Offenbarung liegt in der Fähigkeit, das hydraulischen Anschlussstück 338 einfach mit den hydraulischen Leitungen des Benutzers zu verbinden. In Hinblick auf 21 ermöglicht das flexible Rohr 334 dem Benutzer das hydraulische Anschlussstück von der hydraulischen Rohraussparung 342 in dem Gehäuse 54 zu entfernen, während noch die Verbindung mit dem Hohlraum-Anschlussstück 330 beibehalten wird. Der Benutzer kann dann einfach den hydraulischen Schlauch an das Anschlussstück 338 anbringen und das hydraulische Anschlussstück 338 und das flexible Rohr 334 zurück in die hydraulische Rohraussparung 342 einrasten lassen. Das vereinfacht die hydraulische Verbindung, wenn die Fahrradsteuervorrichtung 50, 1050 bereits an dem Lenker 46 angebracht ist.
Noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Offenbarung liegt in der Interaktion der Kugel 232, 1232 und der Buchse 122, 1424 und der Kolbeninnenbohrung 226/dem ausgestaltete Stangenspiel-Innenraum 1428. Die Anordnung ermöglicht der Kolbenstange 130, 1130 sich in der Buchse 122, 1424 zu drehen, während die Seitenlast minimiert wird. Während der Ruhestellung ist die Kolbenstange 130, 1130 im Wesentlichen an der Bremskolbenachse B (siehe 13) ausgerichtet, aber wenn der Bremshebel in der betätigten Stellung ist, ist die Kolbenstange 130, 1130 im Wesentlichen in einem schrägen Winkel zu der Bremskolbenachse B angeordnet.
Zahlreiche Veränderungen der hier offenbarten Ausführungsformen werden offensichtlich für diejenigen, die in dieser Technik ausgebildet sind, in Hinblick auf die vorangehende Beschreibung. Zum Beispiel kann jede der hier offenbarten Ausführungsformen verändert werden, um jede Struktur und/oder Methoden, die in Verbindung mit den unterschiedlichen Ausführungsformen offenbart wurden, zu umfassen. Dementsprechend ist diese Offenbarung nur als Veranschaulichung ausgelegt und ist für den Zweck dargestellt, um es dem Fachmann auf diesem Gebiet zu ermöglichen, die Erfindung herzustellen und zu verwenden, und die beste Weise der Durchführung derselben zu lehren. Die ausschließlichen Rechte an allen Veränderungen/Modifikationen, die innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche fallen, bleiben vorbehalten.

Claims

Fahrradsteuervorrichtung zum Gebrauch bei einem Straßenfahrrad, umfassend: ein Gehäuse, das einen Lenkeranbringungsabschnitt an einem ersten Ende des Gehäuses, einen Hornabschnitt an einem zweiten Ende des Gehäuses, und einen Greifabschnitt, der zwischen dem Lenkeranbringungsabschnitt und dem Hornabschnitt angeordnet ist, aufweist. einen Hauptzylinder, der in dem Gehäuse angeordnet ist; eine Kolbenanordnung mit einem Kolben, der verschiebbar in dem Hauptzylinder angeordnet ist; ein Betätigungselement, das operativ mit dem Kolben gekoppelt ist, um den Kolben zwischen einer Ruhestellung und einer betätigten Stellung gleitend zu verschieben; und eine Einstellvorrichtung, die operativ mit dem Hauptzylinder gekoppelt ist, um den Hauptzylinder relativ zu der Kolbenanordnung einzustellen.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Kolben wirksam von dem Bremshebel entkoppelt wird, wenn der Bremshebel überstreckt wird, um eine Beschädigung interner Komponenten der Fahrradsteuervorrichtung zu verhindern, wobei insbesondere der Bremshebel derart konfiguriert ist, dass er ein Anschlagelement berührt, bevor das erste Ende der Kolbenstange den Kolbenverschluss berührt.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kolbenvorrichtung umfasst: einen Kolben, der einen Kolbenverschluss und einen Kolbenkörper umfasst, die miteinander gekoppelt sind; und eine Kolbenstange, die ein erstes Ende aufweist, das mit dem Kolbenkörper gekoppelt ist und ein zweites Ende, das mit dem Betätigungselement gekoppelt ist, wobei das erste Ende der Kolbenstange von dem Kolbenverschluss beabstandet ist.
Fahrradsteuervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Kolbenanordnung eine Kolbenstange mit einem Kolbeneingriffsabschnitt, eine Welle und einen Gewindeabschnitt umfasst, wobei der Kolbeneingriffsabschnitt mit dem Kolben gekoppelt ist und der Gewindeabschnitt gewindemäßig mit dem Betätigungselement gekoppelt ist, um die Ruhestellung des Bremshebels einzustellen.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Kolben durch eine erste und zweite Buchse gestützt wird, während sich der Kolben zwischen der Ruhestellung und der betätigten Stellung bewegt, und wobei der Kolbeneingriffsabschnitt der Kolbenstange zwischen der ersten und zweiten Buchse angeordnet ist, während sich der Kolben zwischen der Ruhestellung und der betätigten Stellung bewegt.
Fahrradsteuervorrichtung nach einem der vorangegangen Ansprüche, wobei die Kolbenanordnung eine erste Dichtung zwischen dem Kolben und dem Hauptzylinder umfasst.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 6, wobei die erste Dichtung eine Topfmanschette ist.
Fahrradsteuervorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei diese ferner eine Schaltsteuervorrichtung umfasst, die in dem Gehäuse gelagert ist.
Fahrradsteuervorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Hauptzylinder eine Hauptzylinderbuchse umfasst, die in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei die Einstellvorrichtung mit der Hauptzylinderbuchse gekoppelt ist, um die Hauptzylinderbuchse relativ zur Kolbenanordnung einzustellen, wobei die Hauptzylinderbuchse eine Hauptzylinderbohrung umfasst, wobei der Kolben verschiebbar in der Hauptzylinderbohrung gelagert ist.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Einstellvorrichtung die Hauptzylinderbuchse zwischen der ersten Endstellung und der zweiten Endstellung einstellt.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Betätigungselement einen Bremshebel umfasst, der mit dem Gehäuse gekoppelt ist, wobei die Kolbenanordnung eine erste Dichtung zwischen dem Kolben und der Hauptzylinderbuchse umfasst, wobei die Hauptzylinderbuchse mindestens eine Schnittstelle umfasst, die die Fluidkommunikation zwischen einer hydraulischen Fluidkammer und der Hauptzylinderbohrung bereitstellt, und wobei mindestens die eine Schnittstelle näher an der ersten Dichtung ist, wenn die Hauptzylinderbuchse in der ersten Endstellung ist, als wenn sich die Hauptzylinderbuchse in der zweiten Endstellung befindet.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Einstellvorrichtung Gewinde an der Hauptzylinderbuchse umfasst, die gewindemäßig in dem Gehäuse aufgenommen sind, wobei die Hauptzylinderbuchse zwischen die erste und zweite Endstellung gewindemäßig einstellbar ist.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 11, wobei eine Ruhestellung des Bremshebels nicht durch die Einstellung der Hauptzylinderbuchse beeinträchtigt ist.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Hauptzylinderbuchse mindestens eine Schnittstelle umfasst, die die Fluidkommunikation zwischen einer hydraulischen Fluidkammer und der Hauptzylinderbohrung bereitstellt.
Fahrradsteuervorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei diese ferner einen Fluidauslassdurchgang umfasst, der in dem Gehäuse aufgenommen ist; und wobei der Kolben eine Bremskolbenachse definiert, und wobei der Fluidauslassdurchgang im Wesentlichen senkrecht zur Bremskolbenachse angeordnet ist.
Fahrradsteuervorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Betätigungselement einen Bremshebel umfasst, der mit dem Gehäuse gekoppelt ist, wobei die Ruhestellung des Bremshebels relativ zu dem Gehäuse einstellbar ist, unabhängig von der Lage des Hauptzylinders.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Kolbenanordnung eine Kolbenstange mit einem Gewindeabschnitt umfasst, und wobei der Bremshebel eine Halterung umfasst, die mit einem Reichweiteneinstellmechanismus gekoppelt ist, der eine Reichweiteneinstellkugel umfasst, die mit Gewinde versehene aufweist, wobei der Gewindeabschnitt der Kolbenstange in die mit Gewinde versehene Reichweitenöffnung der Reichweiteneinstellkugel einschraubbar ist.
Fahrradsteuervorrichtung nach einem der vorangegangen Ansprüche, wobei das Betätigungselement derart angeordnet ist, dass es den Kolben aus der Ruhestellung in eine betätigte Stellung zieht.
Fahrradsteuervorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Hornabschnitt des Gehäuses eine hydraulische Fluidkammer umfasst.
Fahrradsteuervorrichtung nach Anspruch 19, wobei diese ferner einen Kammerverschluss umfasst, der mit dem Hornabschnitt gekoppelt ist, um die hydraulische Fluidkammer abzudecken; und eine Membran, die zwischen der hydraulischen Fluidkammer und dem Kammerverschluss angeordnet ist.