DE102016121272B3

DE102016121272B3 - Scheibenbremse eines Fahrrads

Info

Publication number: DE102016121272B3
Application number: DE102016121272.5A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-11-08
Filing date: 2016-11-08
Publication date: 2018-03-29
Anticipated expiration: 2036-11-09

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse eines Fahrrads, die einen Hauptkörper (1), der einen Hohlraum (14) für die Bremsscheibe (D) aufweist, und mindestens eine Arretiereinheit (2) umfasst, die ein Betätigungselement (21), eine Achse (22), einen Schieber (23) und mindestens ein Antriebselement (3) beinhaltet, wobei die Achse (22) drehbar durch den Hauptkörper (1) geführt wird, wobei der Schieber (23) und das Betätigungselement (21) um die Achse (22) angeordnet und von der Achse (22) mitgedreht werden, wobei sich der Schieber (23) näher an dem Hohlraum (14) befindet als das Betätigungselement (21), wobei das Betätigungselement (21) von einer Außenkraft betätigt und um die Achse (22) gedreht werden kann, wobei der Schieber (22) gegenüber der Achse (22) verschoben werden kann, wobei das Antriebselement (3) zwischen dem Hauptkörper (1) und dem Schieber (23) angeordnet ist, wobei, wenn das Betätigungselement (21) betätigt wird, das Antriebselement (3) gegen den Hauptkörper (1) und den Schieber (23) drückt, wodurch der Schieber (23) in den Hohlraum (14) bewegt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse eines Fahrrads.
Stand der Technik
Die Fahrradbremse ist ein wichtiges Bauteil am Fahrrad, das zur Gewährleistung der Sicherheit des Radfahrers dient. Es gibt folgende Bremsentypen: Kantileverbremse, C-Bremse, V-Bremse, Scheibenbremse, usw.. Die Scheibenbremse wird üblicherweise an Fahrrädern mit höherer Leistung angebracht. Abhängig von der Arbeitsweise wird zwischen hydraulischen und mechanischen Scheibenbremsen unterschieden. Eine hydraulische Scheibenbremse ist teuer. Aus der Druckschrift DE 10 2012 214 135 A1 ist eine hydraulische Scheibenbremse bekannt.
Bei der hydraulischen Scheibenbremse wird eine Kraftübertragung durch die Bauteile dazu verwendet, um den Bremsbelag gegen die Bremsscheibe zu drücken. Bei einer längeren Betriebszeit kann durch Spannungskonzentrationen oder Stöße eine Verformung der Bauteile auftreten, wodurch die Kraftübertragung beeinträchtigt wird.
Aufgabe der Erfindung
Daher zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, eine Scheibenbremse eines Fahrrads anzubieten, die die obengenannten Probleme lösen kann.
Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Scheibenbremse eines Fahrrads mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß der Erfindung wird eine Scheibenbremse für ein Fahrrad geschaffen, bei der das Antriebselement um eine Welle gedreht wird, wodurch ein Schieber bewegt wird und den Bremsbelag gegen die Bremsscheibe drückt, sodass das Fahrrad gebremst wird. Durch die Drehbewegung können die Bauteile reibungslos bewegt werden, sodass eine Verformung vermieden wird.
Die erfindungsgemäße Scheibenbremse umfasst einen Hauptkörper, der einen Hohlraum für die Bremsscheibe aufweist, und mindestens eine Arretiereinheit, die ein Betätigungselement, eine Welle, einen Schieber und mindestens ein Antriebselement beinhaltet, wobei die Welle drehbar durch den Hauptkörper geführt ist, wobei der Schieber und das Betätigungselement um die Welle montiert sind, wobei sich der Schieber näher an dem Hohlraum befindet als das Betätigungselement, wobei das Betätigungselement von einer Außenkraft betätigt und mit der Welle gedreht werden kann, wobei der Schieber in Bezug auf die Welle verschoben werden kann, wobei das Antriebselement zwischen dem Hauptkörper und dem Schieber angeordnet ist, wobei, wenn das Betätigungselement betätigt wird, das Antriebselement gegen den Hauptkörper und den Schieber drückt, wodurch der Schieber in den Hohlraum bewegt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine perspektivische Darstellung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
2 zeigt eine Explosionsdarstellung des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß 1,
3 und 4 zeigen Darstellungen der Bewegung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, und
5 und 6 zeigen Schnittdarstellungen des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß 3 und 4.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen.
Die 1 bis 6 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Scheibenbremse, die einen Hauptkörper 1 und mindestens eine Arretiereinheit 2 umfasst.
Der Hauptkörper 1 weist einen Hohlraum 14 für die Bremsscheibe D auf. Die Arretiereinheit 2 beinhaltet ein Betätigungselement 21, eine Welle 22, einen Schieber 23 und mindestens ein Antriebselement 3. Die Welle 22 wird drehbar durch den Hauptkörper 1 geführt. Der Schieber 23 und das Betätigungselement 21 werden um die Welle 22 montiert, sodass sie sich gemeinsam mit der Welle 22 drehen. Der Schieber 23 befindet sich näher an dem Hohlraum 14 als das Betätigungselement 21. Das Betätigungselement 21 kann von einer Außenkraft betätigt und mit der Welle 22 gedreht werden. Der Schieber 22 kann in Bezug auf die Welle 22 verschoben werden. Das Antriebselement 3 ist zwischen dem Hauptkörper 1 und dem Schieber 23 angeordnet. Wenn das Betätigungselement 21 betätigt wird, drückt das Antriebselement 3 gegen den Hauptkörper 1 und den Schieber 23, wodurch der Schieber 23 in den Hohlraum 14 bewegt wird.
Die Arretiereinheit 2 beinhaltet ferner einen Bremsbelag 36, der gegen die Bremsscheibe D gedrückt werden kann. Der Bremsbelag 36 ist beweglich im Hohlraum 14 angeordnet. Der Schieber 23 befindet sich zwischen dem Bremsbelag 36 und dem Betätigungselement 21. Wenn das Betätigungselement 21 betätigt wird, drückt der Schieber 23 den Bremsbelag 36 gegen die Bremsscheibe D, wodurch die Bremsscheibe D arretiert wird. Vorzugsweise besitzt der Bremsbelag 361 eine Vielzahl von Kühlrippen 361, um eine Kühlwirkung bereitzustellen, damit die Temperatur der Bremsscheibe D und des Bremsbelags 36 bei einer bestimmten Arbeitstemperatur gehalten werden kann.
Der Schieber 23 ist um die Welle 22 angebracht und kann sich in der Axialrichtung entlang der Welle 22 verschieben. Das heißt, dass das Betätigungselement 21, die Welle 22 und der Schieber 23 koaxial angeordnet sind. Die Welle 22 ist nicht rundzylinderförmig ausgebildet. Der Schieber 23 besitzt ein Durchgangsloch 24, dessen Querschnitt dem Querschnitt der Welle 22 entspricht. Das Betätigungselement 21 besitzt ein Verbindungsloch 211, dessen Querschnitt dem Querschnitt der Welle 22 entspricht. Die Welle 22 wird durch das Durchgangsloch 24 in das Verbindungsloch 211 gesteckt. Dadurch kann ein Mitdrehen erreicht werden. Zudem wird die Montage erleichtert.
Genauer gesagt beinhaltet das Antriebselement 3 ein Führungselement 31 und ein Rollelement 32. Das Führungselement 31 befindet sich an einer Arbeitsfläche 233 des Schiebers 23. Die Arbeitsfläche 233 ist von dem Hohlraum 14 abgewandt. Das Führungselement 31 besitzt ein Bergteil 311 und ein Talteil 312. Das Bergteil 311 liegt näher an dem Betätigungselement 21 als das Talteil 312. Das Rollelement 32 ist am Hauptkörper 1 positioniert und kann sich im Führungselement 31 verschieben. Wenn das Betätigungselement 21 betätigt wird und die Arbeitsfläche 233 in Bezug auf den Hauptkörper 1 gedreht wird, gleitet das Rollelement 31 von dem Talteil 312 zu dem Bergteil 311, wodurch der Schieber 23 in den Hohlraum 14 bewegt wird und den Bremsbelag 36 gegen die Bremsscheibe D drückt (6). Das Antriebselement 3 muss nicht am Schieber 23 und am Hauptkörper 1 angeordnet sein. Er muss sich nur zwischen dem Schieber 23 und dem Hauptkörper 1 befinden und den Schieber 23 bewegen können.
Vorzugsweise bilden der Schieber 23 und die Welle 22 eine Kammer 33, in der mindestens ein Federelement 34 angeordnet ist. Das Federelement 34 ist mit der Welle 22 und dem Schieber 23 verbunden, wodurch der Schieber 23 im Normalzustand aus dem Hohlraum 14 zurücktritt. Wenn das Betätigungselement 21 nicht betätigt wird, kann das Federelement 34 die Arretiereinheit 2 zurückstellen oder im ursprünglichen Zustand halten (5), wodurch ein versehentlicher Stoß des Bremsbelags 36 und der Bremsscheibe D vermieden wird.
Die Bewegung des Betätigungselements 21, der Welle 22, des Antriebselements 3 und des Schiebers 23 ist eine Drehbewegung. Dadurch kann die Kraft schnell und reibungslos übertragen werden. Zudem kann eine Spannungskonzentration und eine Verformung zwischen den Bauteilen vermieden werden. Genauer gesagt ist die Welle 22 am Hauptkörper 1 positioniert, wodurch der Schieber 23 gegenüber dem Hauptkörper 1 einen bestimmten Bewegungsspielraum besitzt, sodass die Arretierwirkung besser ist. Vorzugsweise ist das Betätigungselement 21 an der Welle 22 befestigt. Wenn das Betätigungselement 21 betätigt wird, wird der Abstand zwischen dem Betätigungselement 21 und dem Hauptkörper 1 nicht verändert, wodurch ein Stoßen des Betätigungselements 21 gegen den Hauptkörper 1 und somit eine Verformung des Betätigungselements 21 vermieden wird.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Hauptkörper 1 ein erstes Gehäuse 11 und ein zweites Gehäuse 12 auf. Am ersten und am zweiten Gehäuse 11, 12 ist jeweils eine Arretiereinheit 2 angeordnet. Das erste und das zweite Gehäuse 11, 12 besitzen jeweils einen Aufnahmeraum 13, der mit dem Hohlraum 14 verbunden ist. Der Schieber 23 und die Welle 22 sind im Aufnahmeraum 13 angeordnet. Wenn die Betätigungselemente 21 nicht betätigt werden, ragen die Schieber 23 nicht aus dem Aufnahmeraum 13 heraus. Genauer gesagt weist der Hauptkörper 1 eine feststehende Stange 15 auf. Die beiden Betätigungselemente 21 sind miteinander verbunden und bilden eine bewegliche Stange 16. Die bewegliche Stange 16 kann gegenüber der feststehenden Stange 15 gedreht werden und übergreift den Hauptkörper 1. Das Bremsseil wird durch die feststehende Stange 15 geführt und ist mit der beweglichen Stange 16 verbunden. Beim Bremsen kann das Bremsseil die beiden Betätigungselemente 21 gleichzeitig bewegen, wodurch die beiden Bremsbeläge 36 gleichzeitig die Bremsscheibe D festklemmen, sodass die Bremswirkung besser ist. Genauer gesagt liegen die beiden Betätigungselemente 21 am Hauptkörper 1 an und decken den Aufnahmeraum 13 ab (5). Dadurch können die Betätigungselemente 21 den Eintritt von Fremdstoffen (wie z. B. Sand und Steine) in den Aufnahmeraum 13 verhindern, sodass die Bewegung des Schiebers 23 zuverlässig gewährleistet werden kann. Daher besitzt die Erfindung eine längere Lebensdauer.
Genauer gesagt besitzt jeder Aufnahmeraum 13 einen ersten Abschnitt mit einem größeren Durchmesser 131 und einen zweiten Abschnitt mit einem kleineren Durchmesser 132. Der Schieber 23 besitzt einen Kopf 231 und eine Basis 232. Der Kopf 231 befindet sich im zweiten Abschnitt 132. Die Basis 232 befindet sich im ersten Abschnitt 131. Die Basis 132 besitzt eine Arbeitsfläche 233. Der Aufnahmeraum 13 und der Schieber 23 haben beide einen T-förmigen Querschnitt. Die Anzahl des Antriebselements 3 beträgt drei. Die Antriebselemente 3 sind in gleichen Abständen voneinander verteilt angeordnet. Jedes Antriebselement 3 besitzt ferner ein Positionierelement 35, das das Rollelement 32 im ersten Abschnitt 131 positioniert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Positionierelement 35 eine Positionierausnehmung.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass bei der erfindungsgemäßen Scheibenbremse durch das synchrone Drehen des Betätigungselements, der Welle und des Schiebers der Bremsbelag gegen die Bremsscheibe gedrückt wird, wodurch die Bewegung der Bauteile reibungsloser und die Kraftübertragung besser ist. Zudem wird der Aufnahmeraum des Hauptkörpers abgedeckt, wodurch ein Eintritt von Fremdstoffen verhindert wird, sodass die Bewegung des Schiebers gewährleistet werden kann. Daher besitzt die erfindungsgemäße Scheibenbremse eine längere Lebensdauer. Außerdem wird ein Stoßen des Betätigungselements gegen den Hauptkörper und somit eine Verformung vermieden.
Bezugszeichenliste

1: Hauptkörper
11: erstes Gehäuse
12: zweites Gehäuse
13: Aufnahmeraum
131: erster Abschnitt
132: zweiter Abschnitt
14: Hohlraum
15: feststehende Stange
16: bewegliche Stange
2: Arretiereinheit
21: Betätigungselement
211: Verbindungsloch
22: Welle
23: Schieber
231: Kopf
232: Basis
233: Arbeitsfläche
24: Durchgangsloch
3: Antriebselement
31: Führungselement
311: Bergteil
312: Talteil
32: Rollelement
33: Kammer
34: Federelement
35: Positionierelement
36: Bremsbelag
361: Kühlrippe
D: Bremsscheibe

Claims

Scheibenbremse eines Fahrrads mit einem Hauptkörper (1), der einen Hohlraum (14) zur Aufnahme der Bremsscheibe (D) aufweist, und mindestens einer Arretiereinheit (2), die ein Betätigungselement (21), eine Welle (22), einen Schieber (23) und mindestens ein Antriebselement (3) beinhaltet, wobei die Welle (22) drehbar durch den Hauptkörper (1) hindurchgeführt ist, wobei der Schieber (23) und das Betätigungselement (21) um die Welle (22) angebracht sind, wobei sich der Schieber (23) näher an dem Hohlraum (14) befindet als das Betätigungselement (21), wobei das Betätigungselement (21) von einer Außenkraft betätigbar ist und mit der Welle (22) drehbar ist, wobei der Schieber (23) gegenüber der Welle (22) verschiebbar angebracht ist, wobei das Antriebselement (3) zwischen dem Hauptkörper (1) und dem Schieber (23) angeordnet ist, wobei, wenn das Betätigungselement (21) betätigt wird, das Antriebselement (3) gegen den Hauptkörper (1) und den Schieber (23) drückt, wodurch der Schieber (23) in den Hohlraum (14) bewegt wird, wobei der Schieber (23) um die Welle (22) angebracht ist und entlang der Welle (22) in der Axialrichtung verschiebbar ist, wobei das Betätigungselement (21), die Welle (22) und der Schieber (23) koaxial angeordnet sind, wobei das Antriebselement (3) ein Führungselement (31) und ein Rollelement (32) beinhaltet, wobei sich das Führungselement (31) an einer Arbeitsfläche (233) des Schiebers (23) befindet, wobei die Arbeitsfläche (233) von dem Hohlraum (14) abgewandt ist und in Bezug auf den Hauptkörper (1) drehbar ist, wobei das Führungselement (31) ein Bergteil (311) und ein Talteil (312) besitzt, wobei das Bergteil (311) näher an dem Betätigungselement (21) liegt als das Talteil (312), wobei das Rollelement (32) am Hauptkörper (1) positioniert ist und im Führungselement (31) derart verschiebbar ist, dass es, wenn das Betätigungselement (21) betätigt wird und die Arbeitsfläche (233) in Bezug auf den Hauptkörper (1) gedreht wird, von dem Talteil (312) zu dem Bergteil (311) gleitet, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiereinheit (2) ferner einen Bremsbelag (36) beinhaltet, der gegen die Bremsscheibe (D) gedrückt werden kann, wobei der Bremsbelag (36) beweglich im Hohlraum (14) angeordnet ist, wobei sich der Schieber (23) zwischen dem Bremsbelag (36) und dem Betätigungselement (21) befindet, wobei, wenn das Betätigungselement (21) betätigt wird, der Schieber (23) den Bremsbelag (36) gegen die Bremsscheibe (D) drückt, wobei der Bremsbelag (36) ferner eine Vielzahl von Kühlrippen (361) besitzt, wobei die Welle (22) ferner am Hauptkörper (1) positioniert ist und das Betätigungselement (21) an der Welle (22) befestigt ist, wodurch, wenn das Betätigungselement (21) betätigt wird, der Abstand zwischen dem Betätigungselement (21) und dem Hauptkörper (1) nicht verändert wird, und wobei der Schieber (23) und die Welle (22) eine Kammer (33) bilden, in der mindestens ein Federelement (34) angeordnet ist, wobei das Federelement (34) mit der Welle (22) und dem Schieber (23) verbunden ist, wodurch der Schieber (23) im Normalzustand aus dem Hohlraum (14) zurücktritt, wobei die Welle (22) darüber hinaus nicht rundzylinderförmig ausgebildet ist, wobei der Schieber (23) ein Durchgangsloch (24) besitzt, dessen Querschnitt dem Querschnitt der Welle (22) entspricht, wobei das Betätigungselement (21) ein Verbindungsloch (211) besitzt, dessen Querschnitt dem Querschnitt der Welle (22) entspricht, wobei die Welle (22) durch das Durchgangsloch (24) in das Verbindungsloch (211) gesteckt ist, wobei die Anzahl der Antriebselemente (3) drei beträgt, wobei die Antriebselemente (3) gleich voneinander beabstandet verteilt sind, wobei der Hauptkörper (1) ein erstes Gehäuse (11) und ein zweites Gehäuse (12) aufweist, wobei am ersten und am zweiten Gehäuse (11, 12) jeweils eine Arretiereinheit (2) angeordnet ist, wobei das erste und das zweite Gehäuse (11, 12) jeweils einen Aufnahmeraum (13) besitzen, der mit dem Hohlraum (14) verbunden ist, wobei der Schieber (23) und die Welle (22) im Aufnahmeraum (13) angeordnet sind, wobei, wenn die Betätigungselemente (21) nicht betätigt werden, der jeweilige Schieber (23) nicht aus dem Aufnahmeraum (13) herausragt, wobei die beiden Betätigungselemente (21) am Hauptkörper (1) anliegen und den Aufnahmeraum (13) abdecken, wobei jeder Aufnahmeraum (13) einen ersten Abschnitt mit einem größeren Durchmesser (131) und einen zweiten Abschnitt mit einem kleineren Durchmesser (132) besitzt, wobei der Schieber (23) einen Kopf (231) und eine Basis (232) besitzt, wobei sich der Kopf (231) im zweiten Abschnitt (132) befindet, wobei sich die Basis (232) im ersten Abschnitt (131) befindet, wobei die Basis (132) eine Arbeitsfläche (233) besitzt, wobei der Aufnahmeraum (13) und der Schieber (23) beide einen T-förmigen Querschnitt haben, wobei jedes Antriebselement (3) ferner ein Positionierelement (35) besitzt, das das Rollelement (32) im ersten Abschnitt (131) positioniert, wobei das Positionierelement (35) eine Positionierausnehmung ist, wobei die beiden Betätigungselemente (21) miteinander verbunden sind und eine bewegliche Stange (16) bilden, wobei die bewegliche Stange (16) gegenüber der feststehenden Stange (15) drehbar ist und den Hauptkörper (1) übergreift.