DE102016209955A1

DE102016209955A1 - Fahrradhydraulikvorrichtung, die einen Behälter aufweist

Info

Publication number: DE102016209955A1
Application number: DE102016209955.8A
Authority: DE
Inventors: Yusuke Nishikawa
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2016-06-07
Filing date: 2016-06-07
Publication date: 2017-12-07
Also published as: CN107477034A; TWI690660B; TW201742989A; CN107477034B

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrradhydraulikvorrichtung 10, die einen Behälter 11 mit einer ersten Fläche 21, einen Deckel 13 mit einer zweiten Fläche 22, die der ersten Fläche 21 zugewandt ist, und eine Membran 12, die zwischen dem Behälter 11 und dem Deckel 13 angeordnet ist, aufweist, wobei die Membran 12 eine dritte Fläche 23, die der ersten Fläche 21 zugewandt ist, und eine vierte Fläche 24, die der zweiten Fläche 22 zugewandt ist, aufweist. Die wenigstens eine der ersten bis vierten Kontaktfläche 21, 22, 23, 24 der Fahrradhydraulikvorrichtung 10 weist einen konvexen Abschnitt 25 auf, der sich in Richtung der anderen Fläche erstreckt, die der wenigstens einen der ersten bis vierten Fläche 21, 22, 23, 24 zugewandt ist, um einen lokal erhöhten Flächendruck zu erreichen, wenn sich die Fahrradhydraulikvorrichtung 10 in einem zusammengebauten Zustand befindet.

Description

Die vorliegende Erfindung ist auf eine Fahrradhydraulikvorrichtung gerichtet, die einen Behälter aufweist. Spezieller weist der Behälter einen Deckel und eine Membran auf.
Von der Integration von Hydraulikflüssigkeitsbehältern in Hydrauliksysteme von Fahrrädern wurde in den vergangenen Jahren umfassend Gebrauch gemacht. In einem Fahrradhydrauliksystem wird die Bewegung eines Geberkolbens an einen Nehmerkolben übertragen. Um die Lage eines gegenständlichen Bauteils, z. B. eines Reibungsbauteils, aufrechtzuerhalten, weisen Fahrradhydrauliksysteme manchmal einen Vorratsbehälter auf. Gewöhnlich haben solche Behälter ein Volumen, das durch eine flexible Membran in zwei separate Kammern getrennt wird; eine Gas enthaltende Kammer, den Gasvorrat, und eine Flüssigkeit enthaltende Kammer, den Flüssigkeitsvorrat. Die üblicherweise verwendeten Behälterkonstruktionen weisen einen Flüssigkeitsvorrat mit einem Deckel und einer Membran, die zwischen dem Flüssigkeitsvorrat und dem Deckel platziert ist, auf. Manchmal ist die Dichtung zwischen den unterschiedlichen Bauteilen der Behälter nicht zufriedenstellend.
Demgemäß ist die technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung einer Fahrradhydraulikvorrichtung, die dahingehend eine weiter verbesserte Konstruktion aufweist, dass die Hydraulikflüssigkeit stabiler gehalten wird, indem die Dichtung verbessert wird.
Das Problem wird mit einer Fahrradhydraulikvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die Fahrradhydraulikvorrichtung weist einen Behälter mit einer ersten Fläche und einen Deckel mit einer zweiten Fläche, die der ersten Fläche zugewandt ist, und eine Membran, die zwischen dem Behälter und dem Deckel angeordnet ist, auf. Die Membran weist eine dritte Fläche, die der ersten Fläche zugewandt ist, und eine vierte Fläche, die der zweiten Fläche zugewandt ist, auf, wobei wenigstens eine der ersten bis vierten Fläche einen konvexen Abschnitt aufweist, der sich in Richtung der Fläche erstreckt, die wenigstens einer der ersten bis vierten Fläche zugewandt ist. Mit anderen Worten, die Fahrradhydraulikvorrichtung besteht aus einer gestapelten Anordnung, die einen Behälter und einen Deckel und eine Membran aufweist, die zwischen dem Behälter und dem Deckel platziert ist. Wenigstens eine der vier Flächen weist einen konvexen Abschnitt auf, der sich in Richtung seiner entsprechenden Fläche erstreckt. Innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Ausdruck „Membran” auf ein elastisches Material, wie eine Membran oder dergleichen, die gegenüber Hydraulikflüssigkeit lecksicher ist. Der Zweck der Membran ist der Ausgleich vorübergehender volumetrischer Ausdehnungen oder Kontraktionen der Hydraulikflüssigkeit durch elastische Deformation der Membran. Innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Ausdruck „konvexer Abschnitt” auf eine Erhöhung der Dicke der entsprechenden Komponente bei einer gegebenen Position an deren peripherem Rand. Der Ausdruck „konvex” ist jedoch nicht auf eine schrittweise Erhöhung der Dicke dieses Abschnitts beschränkt, sondern deckt einen breiten Bereich an Formen und Gestalten ab, die in Richtung der entsprechenden Fläche hervorstehen. Ist kein konvexer Abschnitt vorhanden, haben zwei entsprechende Flächen immer denselben Abstand zueinander; wobei die Flächen praktisch parallel zueinander verlaufen. Durch Vorsehen dieses konvexen Abschnitts wird ein Ausgleich des Verlustes in Bezug auf den Flächendruck entlang der Länge des peripheren Randes der Fahrradhydraulikvorrichtung im zusammengebauten Zustand erreicht. Letzteres basiert auf der Beobachtung, dass aufgrund der Elastizität des Behälters und des Deckels der Flächendruck, der auf zwei oder mehr Flächen wirkt, bei Kontakt mit zunehmendem Abstand zu dem Befestigungspunkt sinkt. Daher kann an einer zu einem Befestigungspunkt entfernten Position der lokale Flächendruck unter dem kritischen Flächendruck, der zur Aufrechterhaltung der Lecksicherheit der Fahrradhydraulikvorrichtung zwingend ist, liegen. Gemäß der Erfindung kann der lokale Flächendruck daher lokal erhöht werden, indem auf die Komponente, die mit der Komponente mit dem konvexen Abschnitt in Kontakt steht, Biegebeanspruchungen ausgeübt werden. Mit anderen Worten, die Fläche mit konvexem Abschnitt erzwingt, dass eine ebene Fläche entlang der Krümmung des konvexen Abschnitts gebogen wird, wenn die Befestigungskraft so auf ein ausreichendes Ausmaß erhöht wird.
Im Hinblick auf das obige sind mit allen der vier möglichen ersten bis vierten Flächen, die miteinander in Kontakt stehen, verschiedene Kombinationen konvexer und nicht konvexer Flächen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung möglich. Es ist auch möglich, dass alle Flächen einen konvexen Abschnitt aufweisen. Der entscheidende Faktor ist, dass aufgrund des wenigstens einen konvexen Abschnitts der Flächendruck entlang der Flächen im zusammengebauten Zustand lokal erhöht ist. Innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung betrifft der Ausdruck „erhöht einen Referenzfall, bei dem Flächen eingesetzt werden, die im zusammengebauten Zustand der Fahrradhydraulikvorrichtung parallel zueinander verlaufen.
Vorzugsweise weist die Fahrradhydraulikvorrichtung ferner ein erstes Befestigungsbauteil, das für die Befestigung des Deckels an dem Behälter mittels der Membran ausgebildet ist, und ein zweites Befestigungsbauteil, das für die Befestigung des Deckels an dem Behälter mittels der Membran ausgebildet ist, auf. Mittels dieser zwei Befestigungsbauteile kann die Fahrradhydraulikvorrichtung schnell und einfach zusammengebaut werden, vorzugsweise an zwei Enden der Fahrradhydraulikvorrichtung. Innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung schließt der Ausdruck „Befestigungsbauteil” alle Vorrichtungen ein, mit denen der Flächendruck an der ersten bis vierten Fläche erhöht werden kann, wenn sich die Fahrradhydraulikvorrichtung in einem zusammengebauten Zustand befindet.
Vorzugsweise weist das erste Befestigungsbauteil eine erste Achse auf, weist das zweite Befestigungsbauteil eine zweite Achse auf und weist der konvexe Abschnitt einen oberen Abschnitt auf, der an einem Abschnitt angeordnet ist, der einem Mittenabschnitt einer ersten virtuellen Linie entspricht, die zwischen der ersten Achse und der zweiten Achse verläuft, wenn der Deckel an dem Behälter befestigt ist. Mit anderen Worten, das Maximum der Krümmung des konvexen Abschnitts befindet sich in oder nahe der Mitte zwischen den zwei Befestigungsbauteilen. Im Allgemeinen liegt, wenn zwei parallele Flächen aneinander mittels zweier Befestigungsbauteile befestigt werden, der Flächendruck bei einem Minimum im Mittelteil zwischen den zwei Befestigungsbauteilen. Daher kann, wenn sich der obere Abschnitt des konvexen Abschnitts an einem Mittenabschnitt der ersten virtuellen Linie befindet, der lokale Flächendruck an dieser Stelle effektiv erhöht werden.
Vorzugsweise weist die Fahrradhydraulikvorrichtung ferner ein drittes Befestigungsbauteil auf, das für die Befestigung des Deckels an dem Behälter mittels der Membran ausgebildet ist, wobei das dritte Befestigungsbauteil eine dritte Achse aufweist und eine zweite virtuelle Linie, die zwischen der ersten Achse und der dritten Achse verläuft, bzw. eine dritte virtuelle Linie, die zwischen der zweiten Achse und der dritten Achse verläuft, kürzer als die erste virtuelle Linie ist. Die Anwendung eines dritten Befestigungsbauteils hat den Vorteil, dass komplexere Konturen der Fahrradhydraulikvorrichtung realisiert werden können und dass das weitere Befestigungsbauteil für eine zusätzliche Klemmkraft an der gegebenen Stelle der Fahrradhydraulikvorrichtung sorgt. In einer bevorzugten Ausführungsform haben die zweite virtuelle Linie und die dritte virtuelle Linie eine Länge, die die Aufrechterhaltung eines ausreichenden Flächendrucks entlang ihrer Längen erlaubt, selbst wenn parallele Flächen entlang der zweiten und dritten virtuellen Linie vorgesehen sind. Hier weisen nur die Flächen entlang der ersten virtuellen Linie den wenigstens einen konvexen Abschnitt gemäß der Erfindung auf.
Vorzugsweise sind die ersten bis dritten Befestigungsbauteile Schraubbolzen und weist der Behälter erste bis dritte Behälterschraubenlöcher zur Aufnahme der ersten bis dritten Befestigungsbauteile auf. Mit Schraubbolzen kann der Zusammenbau der Fahrradhydraulikvorrichtung leicht erreicht werden, und die erforderliche Klemmkraft kann ohne Weiteres auf den Deckel und die Membran ausgeübt werden.
Vorzugsweise weist der Deckel erste bis dritte Deckellöcher auf, die nach den jeweiligen ersten bis dritten Behälterschraubenlöchern ausgerichtet sind, und weist die Membran erste bis dritte Membranlöcher auf, die nach den jeweiligen ersten bis dritten Behälterschraubenlöchern ausgerichtet sind. Mittels dieser ersten bis dritten Deckellöcher und ersten bis dritten Membranlöcher, die nach den ersten bis dritten Behälterschraubenlöchern ausgerichtet sind, kann eine Stapelanordnung der Komponenten Behälter, Membran und Deckel ohne Weiteres erreicht werden, bevor die Schrauben angezogen werden. Ferner besteht, selbst wenn sich eine oder mehrere Schrauben unbeabsichtigt lockern, für die Membran und/oder den Deckel keine Gefahr, dass sie sich unmittelbar von dem Behälter lösen.
Vorzugsweise ist der konvexe Abschnitt an dem Deckel oder dem Behälter vorgesehen. Alternativ ist der konvexe Abschnitt an dem Deckel vorgesehen. Das Vorsehen des konvexen Abschnitts an dem Deckel oder dem Behälter, also an einer der Strukturen aus vergleichsweise steifem Material, hat den Vorteil, dass der erhaltene Anstieg des Flächendrucks im Vergleich zu dem Fall, wo der konvexe Abschnitt an der elastischen Membran vorgesehen ist, höher ist. Das Vorsehen des konvexen Abschnitts an dem Deckel hat den weiteren Vorteil, dass die Flächenqualität des peripheren Randes des Deckels eventuell nicht so hoch wie die Flächenqualität des Behälters ist.
Vorzugsweise besteht der Deckel aus Harz. Harz ist ein leichtes Material mit ausreichender Steifigkeit und ermöglicht eine große Flexibilität in Bezug auf Design und Form des Deckels.
Vorzugsweise besteht die Membran aus Gummi. Gummi ist ein kostengünstiges, haltbares und ohne Weiteres verfügbares Material mit ausreichender Elastizität und chemischer Beständigkeit gegenüber Hydraulikflüssigkeit.
Vorzugsweise besteht der Behälter aus Harz. Harz ist ein leichtes Material mit ausreichender Steifigkeit und ermöglicht eine große Flexibilität in Bezug auf Design und Form und ist gegenüber Hydraulikflüssigkeit chemisch beständig.
Vorzugsweise ist der Behälter an einem Grundbauteil vorgesehen, das für die Befestigung an einer Fahrradlenkstange ausgebildet ist. Die Montage des Behälters an der Lenkstange mittels eines Grundbauteils ermöglicht eine bequeme Integration des Behälters und weiterer Hydraulikkomponenten an der Fahrradlenkstange. Ferner kann der Entlüftungsvorgang des Fahrradhydrauliksystems leichter durchgeführt werden, wenn sich der Behälter an einer hohen und leicht zu erreichenden Position befindet.
Vorzugsweise weist das Grundbauteil einen proximalen Endabschnitt, der für die Befestigung an der Fahrradlenkstange ausgebildet ist, einen distalen Endabschnitt und einen Griffabschnitt, der zwischen dem proximalen Endabschnitt und dem distalen Endabschnitt angeordnet ist, auf. Ferner weist die Fahrradhydraulikvorrichtung vorzugsweise einen Zylinder, der an dem Grundbauteil vorgesehen ist, einen Kolben, der in dem Zylinder angeordnet ist, und ein Betätigungsbauteil, das schwenkbar an dem distalen Endabschnitt befestigt ist, zum Betätigen des Kolbens auf, wobei sich das Betätigungsbauteil nach unten erstreckt, wenn das Grundbauteil an der Fahrradlenkstange befestigt ist. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für die Fahrradhydraulikvorrichtung mit dem beschriebenen Grundbauteil und Betätigungsbauteil geeignet, da die Öffnung des Behälters gewöhnlich in Bezug auf die horizontale Ebene geneigt ist.
Vorzugsweise weist die Fahrradhydraulikvorrichtung ferner eine Schalteinheit auf, die an dem Grundbauteil oder dem Betätigungsbauteil vorgesehen ist. Die Schalteinheit ist einfach an der Fahrradhydraulikvorrichtung vorgesehen, die die Hydraulikflüssigkeit stabil hält. Vorzugsweise weist die Fahrradhydraulikvorrichtung ferner eine elastische Abdeckung auf, die so ausgebildet ist, dass sie das Grundbauteil wenigstens teilweise abdeckt. Die elastische Abdeckung verbessert den Komfort des Fahrers.
Nachstehend werden nun Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 eine auseinandergezogene Seitenansicht der schematisch dargestellten Fahrradhydraulikvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform ist;
2 eine auseinandergezogene Seitenansicht der schematisch dargestellten Fahrradhydraulikvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform ist;
3 eine auseinandergezogene Seitenansicht der schematisch dargestellten Fahrradhydraulikvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform ist;
4 eine auseinandergezogene Seitenansicht der schematisch dargestellten Fahrradhydraulikvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform ist;
5 eine Ansicht der zusammengebauten Fahrradhydraulikvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform ist;
6 eine Ansicht der zusammengebauten Fahrradhydraulikvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform ist und
7 eine Querschnittsansicht eines Grundbauteils ist, das eine Fahrradhydraulikvorrichtung gemäß der Erfindung aufweist.
Bei der Beschreibung einer jeden der folgenden Ausführungsformen wurden dieselben kompositorischen Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen und sich deckende Beschreibungen wurden weggelassen. Ferner wurde in jeder Zeichnung ein Teil der kompositorischen Elemente der Bequemlichkeit der Beschreibung halber nach Bedarf weggelassen.
Die 1 bis 4 zeigen Querschnittsansichten durch einen Seitenabschnitt einer Fahrradhydraulikvorrichtung 10 gemäß der Erfindung, die unterschiedliche Ausführungsformen der Fahrradhydraulikvorrichtung 10 zeigen. In diesen Figuren wird die Fahrradhydraulikvorrichtung 10 ferner in einer auseinandergezogenen Ansicht dargestellt. Es wird gezeigt, dass die Fahrradhydraulikvorrichtung 10 einen Behälter 11, eine Membran 12 und einen Deckel 13 aufweist. Die Membran 12 ist zwischen dem Behälter 11 und dem Deckel 13 positioniert. In dem Behälter 11 ist Hydraulikflüssigkeit (nicht dargestellt) gespeichert. Die Membran 12 erstreckt sich über den gesamten horizontalen Querschnitt des Behälters 11 und trennt die Fahrradhydraulikvorrichtung 10 in zwei Kammern: eine untere Kammer, die durch den mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Behälter 11 dargestellt wird, und eine obere Kammer, die durch ein Gasvolumen zwischen dem Deckel 13 und der Membran 12 dargestellt wird. Die zwei Kammern sind schematisch in den 1 bis 4 mit gestrichelten Linien veranschaulicht, da eine solche Technologie einem Fachmann allgemein bekannt ist. Die Fahrradhydraulikvorrichtung 10 weist eine Vielzahl von Befestigungsbauteilen auf, die zum Montieren des Deckels 13 und der Membran 12 an dem Behälter 11 verwendet werden. Die 1 bis 4 zeigen schematisch ein erstes Befestigungsbauteil 14 mit einer ersten Achse 15 und ein zweites Befestigungsbauteil 16 mit einer zweiten Achse 17.
In einem zusammengebauten Zustand der Fahrradhydraulikvorrichtung 10 sind das erste Befestigungsbauteil 14 und das zweite Befestigungsbauteil 16 in dem Behälter 11 durch spezielle Behälterschraubenlöcher 18, die als Gewindelöcher vorgesehen sind, aufgenommen. In einem zusammengebauten Zustand der Fahrradhydraulikvorrichtung 10 verlaufen das erste Befestigungsbauteil 14 und das zweite Befestigungsbauteil 16 beide durch ein Membranloch 19 und ein Deckelloch 20, die in der Membran 12 und dem Deckel 13 an jedem Befestigungspunkt vorgesehen sind. Jedes Behälterloch 18, Membranloch 19 und Deckelloch 20, die übereinander angeordnet sind, sind auf eine solche Weise nacheinander ausgerichtet, dass das Befestigungsbauteil durch den Komponentenstapel verlaufen kann.
Wie in den 1 bis 4 gezeigt, weist die Fahrradhydraulikvorrichtung 10 spezielle Flächen auf, an denen zwei benachbarte Komponenten miteinander in Kontakt kommen, wenn sich die Fahrradhydraulikvorrichtung 10 in einem zusammengebauten Zustand befindet. Diesbezüglich weist der Behälter 11 eine erste Fläche 21 auf, weist der Deckel 13 eine zweite Fläche 22 auf und weist die Membran 12 eine dritte Fläche 23 und eine vierte Fläche 24 auf. Hier wird davon ausgegangen, dass die erste Fläche 21 mit der dritten Fläche 23 in Kontakt steht und die zweite Fläche 22 mit der vierten Fläche 24 in Kontakt steht.
In der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform von 1 ist gezeigt, dass die zweite Fläche 22 einen konvexen Abschnitt 25 aufweist. Die zweite Fläche 22 ist die Fläche des Deckels 13, die im zusammengebauten Zustand der Fahrradhydraulikvorrichtung 10 mit der vierten Fläche 24 der Membran 12 in Kontakt ist. Die Krümmung des konvexen Abschnitts 25 gipfelt in einem oberen Abschnitt 26. Der obere Abschnitt 26 befindet sich zwischen der ersten Achse 15 des ersten Befestigungsbauteils 14 und der zweiten Achse 17 des zweiten Befestigungsbauteils 16. Mit anderen Worten, der obere Abschnitt 26 ist an einem Abschnitt angeordnet, der einer ersten virtuellen Linie V1 entspricht (5), die zwischen der ersten Achse 15 und der zweiten Achse 17 verläuft, wenn der Deckel 13 an dem Behälter 11 befestigt ist. In der ersten Ausführungsform ist der obere Abschnitt 26 an einem Abschnitt angeordnet, der einem Mittenabschnitt CP einer ersten virtuellen Linie V1 entspricht (vgl. 5). Gemäß der ersten in 1 gezeigten Ausführungsform sind die erste Fläche 21, die dritte Fläche 23 und die vierte Fläche 24 im Wesentlichen eben und verlaufen parallel zueinander.
In der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform von 2 ist gezeigt, dass die dritte Fläche 23 einen konvexen Abschnitt 25 aufweist. Die dritte Fläche 23 ist die Fläche der Membran 12, die im zusammengebauten Zustand der Fahrradhydraulikvorrichtung 10 mit der ersten Fläche 21 des Behälters 11 in Kontakt steht. Die Krümmung des konvexen Abschnitts 25 gipfelt in einem oberen Abschnitt 26. Der obere Abschnitt 26 befindet sich zwischen der ersten Achse 15 des ersten Befestigungsbauteils 14 und der zweiten Achse 17 des zweiten Befestigungsbauteils 16. Genau wie bei der ersten Ausführungsform ist der obere Abschnitt 26 in der zweiten Ausführungsform als ein Abschnitt angeordnet, der einem Mittenabschnitt CP einer ersten virtuellen Linie V1 entspricht. Gemäß der zweiten in 2 gezeigten Ausführungsform sind die erste Fläche 21, die zweite Fläche 22 und die vierte Fläche 24 im Wesentlichen eben und verlaufen parallel zueinander.
In der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform von 3 ist gezeigt, dass die vierte Fläche 24 einen konvexen Abschnitt 25 aufweist. Die vierte Fläche 24 ist die Fläche der Membran 12, die im zusammengebauten Zustand der Fahrradhydraulikvorrichtung 10 mit der zweiten Fläche 22 des Deckels 13 in Kontakt steht. Die Krümmung des konvexen Abschnitts 25 gipfelt in einem oberen Abschnitt 26. Der obere Abschnitt 26 befindet sich zwischen der ersten Achse 15 des ersten Befestigungsbauteils 14 und der zweiten Achse 17 des zweiten Befestigungsbauteils 16. Genau wie bei der ersten Ausführungsform ist der obere Abschnitt 26 in der dritten Ausführungsform als ein Abschnitt angeordnet, der einem Mittenabschnitt CP einer ersten virtuellen Linie V1 entspricht. Gemäß der dritten in 3 gezeigten Ausführungsform sind die erste Fläche 21, die zweite Fläche 22 und die dritte Fläche 23 im Wesentlichen eben und verlaufen parallel zueinander.
In der vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform von 4 ist ferner gezeigt, dass die erste Fläche 21 einen konvexen Abschnitt 25 aufweist. Die erste Fläche 21 ist die Fläche des Behälters 11, die im zusammengebauten Zustand der Fahrradhydraulikvorrichtung 10 mit der dritten Fläche 23 der Membran 12 in Kontakt steht. Die Krümmung des konvexen Abschnitts 25 gipfelt in einem oberen Abschnitt 26. Der obere Abschnitt 26 befindet sich zwischen der ersten Achse 15 des ersten Befestigungsbauteils 14 und der zweiten Achse 17 des zweiten Befestigungsbauteils 16. Genau wie bei der ersten Ausführungsform ist der obere Abschnitt 26 in der vierten Ausführungsform als ein Abschnitt angeordnet, der einem Mittenabschnitt CP einer ersten virtuellen Linie V1 entspricht. Gemäß der vierten in 4 gezeigten Ausführungsform sind die erste Fläche 21, die zweite Fläche 22 und die vierte Fläche 24 im Wesentlichen eben und verlaufen parallel zueinander.
Die Membran 12 besteht aus einem elastischen Material, wie Gummi oder dergleichen, und wird von sowohl dem Deckel 13 als auch dem Behälter 11 mittels der ersten Fläche 21 und der zweiten Fläche 22 zusammengedrückt, wenn Kraft auf die Fahrradhydraulikvorrichtung 10 ausgeübt wird. Ein Zusammenpressen des Stapels, der aus dem Behälter 11, der Membran 12 und dem Deckel 13 besteht, muss erreicht werden, so dass eine stabile Abdichtfunktion zwischen der dritten Fläche 23 und der vierten Fläche 24 erreicht wird. Um eine zuverlässige Dichtung zu erhalten, muss der Flächendruck zwischen dem ersten Befestigungsbauteil 14 und dem zweiten Befestigungsbauteil 16 ausreichend hoch sein, wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
Die 5 und 6 veranschaulichen die Fahrradhydraulikvorrichtung 10 in einem zusammengebauten Zustand, wobei 5 die Fahrradhydraulikvorrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht und 6 die Fahrradhydraulikvorrichtung 10 gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Die Fahrradhydraulikvorrichtung 10 ist durch insgesamt drei Befestigungsbauteile 14, 16 und 27 montiert. In den gezeigten Ausführungsformen der 5 und 6 ist der Abstand zwischen dem ersten Befestigungsbauteil 14 und dem zweiten Befestigungsbauteil 16 größer als der Abstand zwischen dem ersten Befestigungsbauteil 14 und dem dritten Befestigungsbauteil 27. Auch ist der Abstand zwischen dem zweiten Befestigungsbauteil 16 und dem dritten Befestigungsbauteil 27 kürzer als der Abstand zwischen dem ersten Befestigungsbauteil 14 und dem zweiten Befestigungsbauteil 16. Mit anderen Worten, eine zweite virtuelle Linie V2, die zwischen der ersten Achse 15 und der dritten Achse 28 verläuft, bzw. eine dritte virtuelle Linie V3, die zwischen der zweiten Achse 17 und der dritten Achse 28 verläuft, ist kürzer als die erste virtuelle Linie V1.
Aus Kraft-Fluss-Sicht müssen bei der Analyse des Flächendrucks entlang der Länge zwischen dem ersten Befestigungsbauteil 14 und dem zweiten Befestigungsbauteil 16 (und gegebenenfalls zwischen dem ersten Befestigungsbauteil 14 oder dem zweiten Befestigungsbauteil 16 und dritten Befestigungsbauteil 27) zwei Effekte berücksichtigt werden.
Zunächst nimmt der Flächendruck, der auf den Stapel, der aus dem Behälter 11, dem Deckel 13 und der Membran 12 besteht, mittels des ersten Befestigungsbauteils 14 und des zweiten Befestigungsbauteils 16 ausgeübt wird, mit zunehmendem Abstand zu jedem der Befestigungsbauteile in Abhängigkeit der Elastizität der Materialien des Behälters 11 und des Deckels 13 allmählich ab. Daher ist, allein gemäß diesem ersten Aspekt, der Flächendruck in der Mitte der Länge zwischen dem ersten Befestigungsbauteil 14 und dem zweiten Befestigungsbauteil 16 minimal. Folglich kann sich der Flächendruck entlang der Länge des ersten Befestigungsbauteils 14 und des zweiten Befestigungsbauteils 16 unterscheiden, so dass eine zuverlässige Abdichtung nicht garantiert werden kann.
Als nächstes ist der Flächendruck, der auf den Deckel 13 und die Membran 12 mittels des konvexen Abschnitts 25 des Deckels 13 ausgeübt wird, von der Krümmung des konvexen Abschnitts 25 abhängig. Spezieller gilt, je kleiner die Lücke zwischen der ersten Fläche 21 und der vierten Fläche 24, desto höher der Flächendruck, der auf die Membran 12 wirkt, wenn man von einer infiniten Steifigkeit des Behälters 11 und des Deckels 13 ausgeht. Gemäß diesem zweiten Aspekt allein ist der Flächendruck, der auf die Membran 12 wirkt, daher bei einem Maximum, wo die Krümmung des konvexen Abschnitts 25 sein Maximum am oberen Abschnitt 26 erreicht.
Da das Material des Behälters 11 und des Deckels 13 zu einem gewissen Ausmaß elastisch ist, müssen beide der oben identifizierten Aspekte berücksichtigt werden, um entlang des gesamten Abstandes zwischen dem ersten Befestigungsbauteil 14 und dem zweiten Befestigungsbauteil 16 einen Flächendruck aufrechtzuerhalten, der über dem kritischen Flächendruck liegt. Letzteres wird mit der Fahrradhydraulikvorrichtung 10 gemäß der Erfindung erreicht. Hier ist die Krümmung des konvexen Abschnitts 25 so gestaltet, dass die Abnahme des Flächendrucks, der von den Befestigungsbauteilen ausgeübt wird, ausgeglichen wird, insbesondere in der Mitte der Länge zwischen dem ersten Befestigungsbauteil 14 und dem zweiten Befestigungsbauteil 16.
Der konvexe Abschnitt 25 kann lediglich an der langen Seite der Fahrradhydraulikvorrichtung 10 zwischen dem ersten Befestigungsbauteil 14 und dem zweiten Befestigungsbauteil 16 vorgesehen sein. In den gezeigten Ausführungsformen sind die zwei anderen Seiten der Fahrradhydraulikvorrichtung 10 kurz genug, dass ein Flächendruck bereitgestellt wird, der zur Aufrechterhaltung des kritischen Flächendrucks ausreicht. Es wird gezeigt, dass der konvexe Abschnitt 25 des Deckels 13 verursacht, dass sich die Membran 12, die unter dem Deckel 13 angeordnet ist, gemäß der Krümmung des konvexen Abschnitts 25 des Deckels 13 verformt. Es wird auch gezeigt, dass in der Mitte an dem oberen Abschnitt 26 des konvexen Abschnitts 25 die Lücke zwischen dem Behälter 11 und dem Deckel 13 minimal ist. Selbstverständlich kann außerdem ein konvexer Abschnitt 25 an einer oder beiden der anderen zwei Seiten der Fahrradhydraulikvorrichtung 10 vorgesehen sein.
7 veranschaulicht schematisch die an dem Fahrrad befestigte Fahrradhydraulikvorrichtung 10. Hier ist die Fahrradhydraulikvorrichtung 10 in ein Grundbauteil 29 einer Fahrradbremsvorrichtung mit einer elektrischen Schalteinheit 38 zum elektrischen Betätigen eines Umwerfers eingebaut. Die Fahrradhydraulikvorrichtung ist an der Lenkstange 30 mittels des Grundbauteils 29 montiert. Das Grundbauteil 29 hat einen proximalen Endabschnitt 31 und einen distalen Endabschnitt 32. Zwischen dem proximalen Endabschnitt 31 und dem distalen Endabschnitt 32 ist ein Griffabschnitt 33 vorgesehen. Ferner ist ein Zylinder 34 an dem Grundbauteil 29 vorgesehen, und ein Kolben 35 ist in diesem Zylinder 34 angeordnet. Der Kolben 35 kann mittels eines Betätigungsbauteils 36 betätigt werden. Das Betätigungsbauteil 36 ist ein Bremshebel, der drehgelenkig am distalen Endabschnitt 32 des Grundbauteils 29 befestigt ist. Hier ist das Betätigungsbauteil 36 am distalen Endabschnitt 32 des Grundbauteils 29 so befestigt, dass sich das Betätigungsbauteil 36 nach unten erstreckt, wenn das Grundbauteil 29 an der Fahrradschelle befestigt ist.
Wie gezeigt, weist das Grundbauteil 29 ferner eine elastische Abdeckung 37 auf, die den Griffabschnitt 33 abdeckt, die mit gestrichelten Linien gezeigt ist. Beim Fahren des Fahrrads können die Hände des Fahrers auf der elastischen Abdeckung 37 ruhen, wodurch der Nutzerkomfort erhöht wird.
Obgleich die in 7 gezeigte Schalteinheit 38 eine elektrische Schalteinheit ist, könnte die vorliegende Erfindung auch auf eine mechanisch betätigte Schalteinheit angewandt werden, die für die Betätigung mittels eines Schaltseils eines Bowdenzugs ausgebildet ist.
Bezugszeichenliste

10: Fahrradhydraulikvorrichtung
11: Behälter
12: Membran
13: Deckel
14: erstes Befestigungsbauteil
15: erste Achse
16: zweites Befestigungsbauteil
17: zweite Achse
18: Behälterschraubenloch
19: Membranloch
20: Deckelloch
21: erste Fläche
22: zweite Fläche
23: dritte Fläche
24: vierte Fläche
25: konvexer Abschnitt
26: oberer Abschnitt
27: drittes Befestigungsbauteil
28: dritte Achse
29: Grundbauteil
30: Fahrradlenkstange
31: proximaler Endabschnitt
32: distaler Endabschnitt
33: Griffabschnitt
34: Zylinder
35: Kolben
36: Betätigungsbauteil
37: elastische Abdeckung
38: Schalteinheit
V1: erste virtuelle Linie
V2: zweite virtuelle Linie
V3: dritte virtuelle Linie
CP: Mittenabschnitt

Claims

Fahrradhydraulikvorrichtung (10), die: einen Behälter (11) mit einer ersten Fläche (21); einen Deckel (13) mit einer zweiten Fläche (22), die der ersten Fläche (21) zugewandt ist; und eine Membran (12), die zwischen dem Behälter (11) und dem Deckel (13) angeordnet ist, aufweist, wobei die Membran (12) eine dritte Fläche (23), die der ersten Fläche (21) zugewandt ist, und eine vierte Fläche (24), die der zweiten Fläche (22) zugewandt ist, aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der ersten bis vierten Fläche einen konvexen Abschnitt (25) aufweist, der sich in Richtung der anderen Fläche erstreckt, die der wenigstens einen der ersten bis vierten Fläche zugewandt ist.
Fahrradhydraulikvorrichtung (10) gemäß Anspruch 1, die ferner: ein erstes Befestigungsbauteil (14), das für die Befestigung des Deckels (13) an dem Behälter (11) mittels der Membran (12) ausgebildet ist; und ein zweites Befestigungsbauteil (16), das für die Befestigung des Deckels (13) an dem Behälter (11) mittels der Membran (12) ausgebildet ist, aufweist.
Fahrradhydraulikvorrichtung (10) gemäß Anspruch 2, wobei das erste Befestigungsbauteil (14) eine erste Achse (15) aufweist, das zweite Befestigungsbauteil (16) eine zweite Achse (17) aufweist und der konvexe Abschnitt (25) einen oberen Abschnitt (26) aufweist, der an einem Abschnitt angeordnet ist, der einem Mittenabschnitt (CP) einer ersten virtuellen Linie (V1) entspricht, die zwischen der ersten Achse (15) und der zweiten Achse (17) verläuft, wenn der Deckel (13) an dem Behälter (11) befestigt ist.
Fahrradhydraulikvorrichtung (10) gemäß Anspruch 3, die ferner: ein drittes Befestigungsbauteil (27) aufweist, das für die Befestigung des Deckels (13) an dem Behälter (11) mittels der Membran (12) ausgebildet ist; wobei das dritte Befestigungsbauteil (27) eine dritte Achse (28) aufweist und eine zweite virtuelle Linie (V2), die zwischen der ersten Achse (15) und der dritten Achse (28) verläuft, bzw. eine dritte virtuelle Linie (V3), die zwischen der zweiten Achse (17) und der dritten Achse (28) verläuft, kürzer als die erste virtuelle Linie (V1) ist.
Fahrradhydraulikvorrichtung (10) gemäß Anspruch 4, wobei die ersten bis dritten Befestigungsbauteile Schraubbolzen sind und der Behälter (11) erste bis dritte Behälterschraubenlöcher (18) zur Aufnahme der ersten bis dritten Befestigungsbauteile aufweist.
Fahrradhydraulikvorrichtung (10) gemäß Anspruch 5, wobei der Deckel (13) erste bis dritte Deckellöcher (20) aufweist, die nach den jeweiligen ersten bis dritten Behälterschraubenlöchern (18) ausgerichtet sind, und die Membran (12) erste bis dritte Membranlöcher (19) aufweist, die nach den jeweiligen ersten bis dritten Behälterschraubenlöchern (18) ausgerichtet sind.
Fahrradhydraulikvorrichtung (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der konvexe Abschnitt (25) an dem Deckel (13) oder dem Behälter (11) vorgesehen ist.
Fahrradhydraulikvorrichtung (10) gemäß Anspruch 7, wobei der konvexe Abschnitt (25) an dem Deckel (13) vorgesehen ist.
Fahrradhydraulikvorrichtung (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Deckel (13) aus Harz besteht.
Fahrradhydraulikvorrichtung (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Membran (12) aus Gummi besteht.
Fahrradhydraulikvorrichtung (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Behälter (11) aus Harz besteht.
Fahrradhydraulikvorrichtung (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Behälter (11) an einem Grundbauteil (29) vorgesehen ist, das für die Befestigung an einer Fahrradlenkstange (30) ausgebildet ist.
Fahrradhydraulikvorrichtung (10) gemäß Anspruch 12, wobei das Grundbauteil (29) einen proximalen Endabschnitt (31), der für die Befestigung an der Fahrradlenkstange (30) ausgebildet ist, einen distalen Endabschnitt (32) und einen Griffabschnitt (33), der zwischen dem proximalen Endabschnitt (31) und dem distalen Endabschnitt (32) angeordnet ist, aufweist.
Fahrradhydraulikvorrichtung (10) gemäß Anspruch 13, die ferner: einen Zylinder (34), der an dem Grundbauteil (29) vorgesehen ist; einen Kolben (35), der in dem Zylinder (34) angeordnet ist; und ein Betätigungsbauteil (36), das drehbar an dem distalen Endabschnitt (32) befestigt ist, zum Betätigen des Kolbens (35) aufweist, wobei sich das Betätigungsbauteil (36) nach unten erstreckt, wenn das Grundbauteil (29) an der Fahrradlenkstange (30) befestigt ist.
Fahrradhydraulikvorrichtung (10) gemäß Anspruch 14, die ferner: eine Schalteinheit (38) aufweist, die an dem Grundbauteil (29) oder dem Betätigungsbauteil (36) vorgesehen ist.
Fahrradhydraulikvorrichtung (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 12 bis 15, die ferner: eine elastische Abdeckung (37) aufweist, die so ausgebildet ist, dass sie das Grundbauteil (29) wenigstens teilweise abdeckt.