-
Stand der Technik
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zweirad-Baugruppe, insbesondere eine Fahrrad-Baugruppe und weiter insbesondere ein mit Motorkraft und/oder Muskelkraft antreibbares Zweirad, insbesondere Fahrrad, und weiter insbesondere ein Elektrofahrrad, mit einer erhöhten Sicherheit, insbesondere hinsichtlich eines Überschlagschutzes.
-
Zur Komforterhöhung weisen moderne Zweiräder und Fahrräder häufig Federeinrichtungen auf, beispielsweise Federgabeln am Vorderrad oder Hinterradfederungen, welche insbesondere bei Mountainbikes beliebt sind. Hierbei sind auch mechanische Systeme bekannt, welche die Federeinrichtungen, beispielsweise über einen Schalter am Lenker, arretieren können, sodass keine Federwirkung erfolgt. Im Fahrbetrieb kann es jedoch zu Zuständen kommen, welche für einen Fahrer gefährlich sind. Insbesondere bei eingeschalteten Federgabeln am Vorderrad besteht die Gefahr, dass bei einem starken Bremsvorgang ein Einfedern der Federgabeln aufgrund der Massenträgheit des Fahrergewichts auftritt. Dies führt jedoch zu einer ungünstigen Verlagerung des Schwerpunktes während des Bremsvorgangs nach vorne, wodurch ein Überschlagsrisiko für den Fahrer signifikant steigt. Eine weitere Gefahr für den Fahrer bei einem starken Bremsvorgang besteht durch ein Blockieren des gebremsten Rades, wodurch ebenfalls eine Gefahr eines Überschlages erhöht wird.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die erfindungsgemäße Zweirad-Baugruppe mit den Merkmalen des Anspruches 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass eine Gefahr eines Überschlags signifikant reduziert werden kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Zweirad-Baugruppe eine Verbindung zwischen einer Federeinrichtung, insbesondere an einem Vorderrad, z. B. einer Federgabel und/oder an einem Hinterrad, und einer hydraulischen Bremseinrichtung bereitstellt. Hierdurch ist es möglich, dass Einfluss auf die Federwirkung bei einem Bremsvorgang genommen wird und die Federwirkung, vorzugsweise in Abhängigkeit einer Bremsstärke, reduziert wird oder vollständig unterbunden wird. Die hydraulische Bremseinrichtung umfasst vorzugsweise eine Radbremse, einen Bremsauslöser, wie beispielsweise einen Bremshebel und eine Bremsleitung, welche die Radbremse mit dem Bremsauslöser verbindet. Ferner ist eine hydraulische Verbindungsleitung vorgesehen, welche die Bremsleitung mit der Federeinrichtung verbindet. Hierbei ist besonders eine Arretiervorrichtung zum Arretieren der Federeinrichtung vorgesehen und ferner ein Aktor zur Betätigung der Arretiervorrichtung. Die Verbindungsleitung ist mit dem Aktor verbunden, um die Federeinrichtung zu Arretieren oder eine Federwirkung zu reduzieren. Es sei angemerkt, dass unter dem Begriff Arretiervorrichtung sowohl eine Einrichtung verstanden wird, welche vollständig eine Federeinrichtung blockiert, als auch eine Einrichtung, welche eine Federwirkung der Federeinrichtung reduziert.
-
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
-
Die Federeinrichtung ist vorzugsweise eine Federgabel am Vorderrad. Weiter bevorzugt ist die Zweirad-Baugruppe eine Fahrrad-Baugruppe. Die Fahrrad-Baugruppe ist insbesondere eine Baugruppe für ein mit Muskelkraft und/oder motorisch betriebenes Fahrrad, beispielsweise ein Elektrofahrrad. Die Radbremse ist vorzugsweise eine Scheibenbremse.
-
Weiter bevorzugt umfasst der Aktor zur Betätigung der Arretiervorrichtung einen Kolben und ein Rückstellelement. Der Kolben ist mit der Arretiervorrichtung verbunden und die Arretiervorrichtung ist mittels einer Kolbenbewegung arretierbar. Eine Verbindung zwischen dem Kolben und der Arretiervorrichtung ist vorzugsweise mittels eines Seilzugs oder einer starren Verbindung, z.B. einer Stange oder dergleichen, vorgesehen.
-
Weiter bevorzugt umfasst das Zweirad eine Deaktivierungseinrichtung, welche eine Verbindung zwischen der hydraulischen Bremsleitung und der hydraulischen Verbindungsleitung unterbricht und freigibt. Die Deaktivierungseinrichtung ist vorzugsweise eine manuelle Deaktivierungseinrichtung, welche manuell betätigbar ist.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst das Zweirad eine Steuereinheit, welche eingerichtet ist, bei einem Bremsvorgang die Arretiervorrichtung der Federeinrichtung zu aktivieren, um die Federeinrichtung zu blockieren oder eine Federwirkung der Federeinrichtung zu reduzieren. Hierdurch wird ein Einfedern während des Bremsvorgangs verhindert oder zumindest reduziert.
-
Vorzugsweise ist ein Einlassventil vorgesehen, welches in einer Bypassleitung der Bremsleitung, die am Abzweig der Verbindungsleitung vorbeiführt, angeordnet ist und ferner vorzugsweise ein erstes Trennventil, welches in der Verbindungsleitung angeordnet ist. Hierbei sind das Einlassventil und das erste Trennventil mittels der Steuereinheit ansteuerbar. Das erste Trennventil unterbricht dabei eine Verbindung zwischen der hydraulischen Bremsleitung und der Verbindungsleitung und gibt die Verbindung zwischen beiden Leitungen frei. Das Einlassventil ist vor der Radbremse angeordnet und stellt üblicherweise eine Verbindung zwischen der Radbremse und dem Bremsauslöser bereit. Bei einem drohenden Überschlag kann das Einlassventil geschlossen werden, um einen weiteren Druckaufbau in der Radbremse zu verhindern und somit insbesondere ein Blockieren des Rades zu verhindern. Um ein Einfedern der Federeinrichtung zu verhindern und/oder zu verringern kann das erste Trennventil geöffnet werden, wodurch der Bremsdruck vom Bremsauslöser über die Verbindungsleitung zur Arretiervorrichtung gelangt.
-
Weiter bevorzugt ist in der Bremsleitung ein Hydraulikspeicher vorgesehen sowie ein Auslassventil, welches mittels der Steuereinheit ansteuerbar ist. Der Hydraulikspeicher dient zur Aufnahme von Hydraulikdruck während eines Arretiervorgangs. Hierzu wird das Auslassventil geöffnet, um eine Verbindung zwischen dem Hydraulikspeicher und der Radbremse herzustellen. Dadurch kann ein Bremsdruck an der Radbremse reduziert werden, wobei der Druck durch den Hydraulikspeicher aufnehmbar ist.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Zweirad-Baugruppe ferner eine Pumpe, welche in der hydraulischen Bremsleitung angeordnet ist. Die Pumpe ist eingerichtet, den ggf. zu hohen Druck in der Radbremse weiter zu verringern. Dies wird u.a. dann benötigt, wenn die Speicherkammer nicht genügend Bremsflüssigkeit aufnehmen kann und dadurch der Radbremsdruck nicht genügend absinkt. Ferner kann durch die Pumpe auch die Federgabel-Arretierung automatisch betätigt werden. Die Pumpe kann auch eingesetzt werden, um einen Bremsdruck in der hydraulischen Bremsleitung zu erhöhen oder einen Volumenverlust aufgrund der Betätigung der Arretiervorrichtung auszugleichen. Eine Druckerhöhung in der Bremsleitung ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn durch Herstellung einer Verbindung zur Arretiervorrichtung der Druck in der Bremsleitung zur Betätigung der Radbremse sinkt und der Druck für ein optimales Abbremsen des Vorderrads zu gering ist. Dann kann der fehlende Druck mittels der Pumpe aufgebaut werden. Ferner ist ein Volumenausgleich sinnvoll, wenn durch Betätigung der Arretiervorrichtung Fluid aus dem Bremskreis „verloren“ geht und der Bremshebel dadurch weiter eingedrückt wird bzw. weiter nachrutscht. Die Pumpe kann dann Fluid nachfördern, allerdings nur, wenn in der Speicherkammer genügend Fluid vorhanden ist. Die Pumpe wird vorzugsweise ebenfalls mittels der Steuereinheit angesteuert.
-
Weiter bevorzugt umfasst die Zweirad-Baugruppe ferner ein zweites Trennventil, welches in der hydraulischen Bremsleitung angeordnet ist, wobei die Pumpe zwischen dem ersten und zweiten Trennventil angeordnet ist. Hierdurch kann der Pumpendruck gezielt auf die Federgabel-Arretierung gelenkt werden, ohne eine Rückwirkung auf den Bremskreis.
-
Weiter bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Zweirad-Baugruppe eine hydraulische Speichereinheit, welche mit der Federeinrichtung am Vorderrad und/oder einer weiteren Federeinrichtung, beispielsweise einer Federeinrichtung am Sattel und/oder einer Hinterradfederung, und dem Aktor zur Betätigung der Arretiervorrichtung verbunden ist. Die hydraulische Speichereinheit ermöglicht es dabei, Druckenergie, welche durch eine der Federeinrichtungen während des normalen Fahrbetriebes des Zweirads aufgebracht wird, zu speichern. Die gespeicherte Druckenergie kann dabei ein Überdruck oder auch ein Unterdruck sein. Die Druckenergie kann dann während eines Bremsvorgangs verwendet werden, um einen Druck während eines Bremsvorgangs zu ändern, um ein Blockieren eines Vorderrades zu vermeiden oder einen Bremsdruck an einer Radbremse zu erhöhen.
-
Die Zweirad-Baugruppe ist somit bevorzugt eine Überschlagschutz-Baugruppe eines Zweirads.
-
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Arretieren einer Federeinrichtung oder zum Reduzieren einer Federwirkung der Federeinrichtung eines Zweirads. Hierbei wird eine hydraulische Bremsleitung einer hydraulischen Bremseinrichtung des Zweirads mit der Federeinrichtung des Zweirads verbunden, wobei in einer Verbindungsleitung ein Aktor zur Betätigung einer Arretiervorrichtung an der Federeinrichtung vorgesehen ist. Bei einem Bremsvorgang infolge einer Druckerhöhung des Fluiddrucks in der Bremsleitung kann der Aktor betätigt werden, um eine Federwirkung der Federeinrichtung mittels der Arretiervorrichtung zu reduzieren oder vollständig zu arretieren. Besonders bevorzugt ist hierbei eine Pumpe und/oder ein Hydraulikspeicher vorgesehen, welche zur Betätigung des Aktors Druck aus dem Hydraulikspeicher und/oder Druck, welcher durch Betätigung der Pumpe erzeugt wird, verwendet wird. Hierdurch kann eine Regelung einer Federkraft der Federeinrichtung unabhängig von einem Bremsdruck in der hydraulischen Bremseinrichtung gesteuert werden.
-
Figurenliste
-
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. Gleiche beziehungsweise funktional gleiche Teile sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In der Zeichnung ist:
- 1 eine schematische Darstellung eines Zweirades gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 eine schematische Darstellung einer Zweirad-Baugruppe zum Schutz gegen einen Überschlag gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
- 3 eine schematische Darstellung einer Zweirad-Baugruppe zum Schutz gegen einen Überschlag gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
- 4 eine schematische Darstellung einer Zweirad-Baugruppe zum Schutz gegen einen Überschlag gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel,
- 5 eine schematische Darstellung einer Zweirad-Baugruppe zum Schutz gegen einen Überschlag gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel,
- 6 eine schematische Darstellung einer Zweirad-Baugruppe zum Schutz gegen einen Überschlag gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel, und
- 7 eine schematische Darstellung einer Zweirad-Baugruppe zum Schutz gegen einen Überschlag gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel,
-
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
-
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ein Zweirad 1 mit einer Zweirad-Baugruppe 100 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschreiben.
-
Wie aus 1 ersichtlich ist, ist das Zweirad des ersten Ausführungsbeispiels ein Elektrofahrrad, welches mit Muskelkraft und/oder Motorkraft betreibbar ist. Das Zweirad 1 umfasst einen Kurbeltrieb 2 und einen elektrischen Antrieb 3, welcher am Kurbeltrieb 2 angeordnet ist. Ferner ist eine Federeinrichtung 4 vorgesehen, welche in diesem Ausführungsbeispiel eine Federgabel für ein Vorderrad 8 ist. Das Bezugszeichen 11 bezeichnet einen Akku beziehungsweise eine Batterie zur Versorgung des elektrischen Antriebes 3 mit Energie. Das Zweirad 1 umfasst ferner ein Hinterrad 9 sowie eine Steuereinheit 10, welche später im Detail beschrieben wird.
-
2 zeigt im Detail die Ausgestaltung der Zweirad-Baugruppe 100 zur Vermeidung eines Überschlages. Hierbei umfasst das Zweirad 1 eine hydraulische Bremseinrichtung mit einer Radbremse 5, einem Bremshebel 6 als Bremsauslöser, welcher an einem Lenker des Zweirades angeordnet ist, und einer hydraulischen Bremsleitung 7. Die hydraulische Bremsleitung 7 verbindet die Radbremse 5 mit einem Bremszylinder 25, welcher durch den Bremshebel 6 betätigbar ist.
-
Die Federeinrichtung 4 umfasst ferner eine Arretiervorrichtung 12, welche durch einen manuellen Schalter 13 und über einen Seilzug 26 die Federgabel arretieren kann und freigeben kann. Die Arretiervorrichtung 12 ist beispielsweise ein Drehventil. Der Schalter 13 kann dabei unmittelbar an der Federgabel angeordnet sein oder auch am Lenker.
-
Ferner ist eine hydraulische Verbindungsleitung 14 sowie ein Aktor 15 vorgesehen. Die Verbindungsleitung 14 verbindet den Aktor 15 mit der Bremsleitung 7. Der Aktor 15 ist über einen zweiten Seilzug 27 mit der Arretiervorrichtung 12 verbunden.
-
Der Aktor 15 umfasst einen Kolben 16, welcher in einem Zylinder 18 hin und her bewegbar ist sowie ein Rückstellelement 17. Eine Kolbenfläche des Kolbens 16 ist über die hydraulische Verbindungsleitung 14 mit Hydraulikdruck beaufschlagbar. Eine Kolbenstange ist mit dem zweiten Seilzug 27 verbunden, um die Arretiervorrichtung 12 zu betätigen.
-
Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, ist eine Deaktivierungseinrichtung 19 in der hydraulischen Verbindungsleitung 14 angeordnet. Die Deaktivierungseinrichtung 19 ist manuell betätigbar und kann die Zweirad-Baugruppe 100 zur Verhinderung des Überschlags deaktivieren. Es sei ausdrücklich angemerkt, dass es erfindungsgemäß nicht notwendig ist, dass die Deaktivierungseinrichtung 19 vorhanden ist, sondern diese kann nur optional vorgesehen sein. Die Deaktivierungseinrichtung 19 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein 2/2-Wegeventil.
-
Die Funktion der Zweirad-Baugruppe 100 zur Verhinderung eines Überschlags bei einem Bremsvorgang ist dabei wir folgt. Wenn ein Nutzer des Zweirads 1 den Bremshebel 6 betätigt, baut sich über den Bremszylinder 25 ein Druck in der hydraulischen Bremsleitung 7 auf. Wenn die Federeinrichtung 4 nicht deaktiviert ist, besteht die Gefahr, dass während des Bremsvorgangs, insbesondere bei einer starken Bremsung, ein Einfedern der Federgabel aufgrund der Massenträgheit des Fahrergewichts auftritt. Hierdurch würde jedoch ein Schwerpunkt des Fahrers ungünstig nach vorne verlagert werden, wodurch ein Überschlagsrisiko signifikant steigt. Erfindungsgemäß kann jedoch der Druck, welcher sich in der hydraulischen Bremsleitung 7 aufbaut, über die hydraulische Verbindungsleitung 14 zum Aktor 15 geführt werden. Hierbei wird der Kolben 16 in Richtung des Pfeils A entgegen der Kraft des Rückstellelementes 17 bewegt, wodurch die Arretiervorrichtung 12 betätigt wird, um die Federeinrichtung 4 zu arretieren. Somit kann der Lenker des Zweirades während des Bremsvorgangs durch die Federwirkung der Federgabel nicht mehr einnicken und die Gefahr eines Überschlages ist signifikant reduziert.
-
Somit kann der hydraulische Bremsdruck mitgenutzt werden, um die Federeinrichtung 4 zu arretieren. Hierbei sei angemerkt, dass die Arretiervorrichtung 12 hierbei entweder so vorgesehen sein kann, dass ab einem bestimmten Druck in der hydraulischen Bremsleitung 7 die Federeinrichtung 4 vollständig arretiert wird, d.h. keinerlei Federwirkung mehr bereitstellt, oder dass die Arretiervorrichtung 12 derart ausgebildet ist, dass kontinuierlich eine Reduzierung der Federwirkung, d.h. eine kontinuierliche Versteifung der Federeinrichtung 4, möglich ist. Hierdurch kann eine Anpassung der Federleistung der Federeinrichtung 4 an den steigenden Bremsdruck erreicht werden.
-
Nach erfolgter Bremsung kann dann das Rückstellelement 17 den Kolben 16 wieder in die in 2 gezeigte Ausgangsposition zurückstellen.
-
Wie schon erwähnt, kann auf die Deaktivierungseinrichtung 19 verzichtet werden und somit ein besonders einfacher Aufbau erreicht werden. Eine Arretierung der Federeinrichtung 4 kann somit auf baulich einfache Weise unmittelbar an einen steigenden Bremsdruck in der hydraulischen Bremsleitung 7 gekoppelt werden. Es sei ferner angemerkt, dass als Rückstellelement 17 entweder Schraubenfedern oder auch Tellerfedern verwendet werden. Insbesondere können Tellerfedern eingesetzt werden, um durch eine Anpassung einer Federkennlinie eine schlagartige Auslösung des Aktors 15 zu ermöglichen. Durch den manuellen Schalter 13 kann die Federeinrichtung selbstverständlich auch jederzeit manuell arretiert werden.
-
3 zeigt eine Vorrichtung zur Verhinderung eines Überschlags für ein Zweirad gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist eine Steuereinheit 10 vorgesehen, welche eingerichtet ist, bei einem Bremsvorgang des Zweirades die Arretiervorrichtung 12 zu aktivieren, um eine Federwirkung der Federeinrichtung 4 zu blockieren oder zumindest zu reduzieren.
-
Wie aus 3 ersichtlich ist, sind mehrere mittels der Steuereinheit 10 ansteuerbare Ventile vorgesehen, um eine Gefahr eines Überschlages zu reduzieren. Wie aus 3 ersichtlich ist, weist die Bremseinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels neben dem Bremshebel 6 und der Radbremse 5 am Vorderrad die Bremsleitung 7 und eine teilweise parallel dazu angeordnete Bypassleitung 7' auf. Wie aus 3 ersichtlich ist, ist ein Einlassventil 20 in der Bypassleitung 7' angeordnet. Das Einlassventil 20 kann über einen Bypass 7", in welchem ein erstes Rückschlagventil 28 angeordnet ist, umgangen werden, um stets einen Bremsdruckabbau beim Lösen des Bremshebels zu ermöglichen. In der hydraulischen Bremsleitung 7 ist ein zweites Rückschlagventil 29 angeordnet sowie ein Auslassventil 30. Die beiden Leitungen 7 und 7' werden vor der Radbremse 7 wieder zusammengeführt.
-
Zwischen dem zweiten Rückschlagventil 29 und dem Auslassventil 30 ist ferner ein Hydraulikspeicher 23 angeordnet. In der hydraulischen Verbindungsleitung 14 ist weiterhin ein erstes Trennventil 21 angeordnet. Wie aus 3 ersichtlich ist, zweigt die hydraulische Verbindungsleitung 14 von der Bremsleitung 7 in einem Bereich zwischen dem zweiten Rückschlagventil 29 und dem Bremszylinder 25 ab.
-
Eine Steuereinheit 10 steuert das Einlassventil 20, das Auslassventil 30 sowie das erste Trennventil 21 an, was in 3 durch die gestrichelten Linien angedeutet ist. Bei einem Bremsvorgang über den Bremshebel 6 wirkt der mittels des Bremshebels erzeugte hydraulische Bremsdruck normalerweise über das Einlassventil 20 auf die Radbremse 5. Diese Stellung ist in 3 gezeigt. Bei einem drohenden Überschlag kann das Einlassventil 20 geschlossen werden, um einen weiteren Druckaufbau an der Radbremse 5 zu verhindern. Um ein Einfedern der Federeinrichtung 4 zu vermeiden oder zu verringern, wird das erste Trennventil 21 geöffnet. Dadurch gelangt der Bremsdruck vom Bremshebel 6 zum Aktor 15, um die Federeinrichtung 4 zu arretieren. Zur Verbesserung eines Druckabbaus an der Radbremse 5 kann optional das Auslassventil 30 und der Hydraulikspeicher 23 vorgesehen sein. Beispielsweise kann nach einem Schließen des Einlassventils 20 das Auslassventil 30 geöffnet werden, wodurch der Bremsdruck über das geöffnete Auslassventil 30 zum Hydraulikspeicher 23 entweichen kann. Wenn der Bremsdruck durch den Bremshebel 6 höher ist als der Druck im Hydraulikspeicher 23 verhindert das zweite Rückschlagventil 29 in der Bremsleitung 7 einen Druckausgleich. Der durch den Bremshebel 6 erzeugte Druck kann dann über die hydraulische Verbindungsleitung 14 und das geöffnete erste Trennventil 21 auf den Aktor 15 wirken und eine Arretierung oder Reduzierung einer Federkraft der Federeinrichtung 4 bewirken. Durch diese Volumenverschiebung zum Aktor 15 hin kann der Bremshebel 6 ein Stück weiter eingedrückt werden. Beim Lösen des Bremshebels 6 stellt die Steuereinheit 10 sicher, dass der Aktor 15 wieder in die in 3 gezeigte Grundstellung zurückkehrt und das im Hydraulikspeicher 23 zwischengespeicherte Medium kann über das zweite Rückschlagventil 29 abgebaut werden.
-
4 zeigt eine Zweirad-Baugruppe 100 zur Verhinderung eines Überschlags eines Zweirads gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das dritte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei im Unterschied zum zweiten Ausführungsbeispiel zusätzlich noch eine Pumpe 24 vorgesehen ist. Die Pumpe 24 wird vorzugsweise mittels eines Elektromotors M angetrieben.
-
Das Vorsehen der Pumpe 24 hat den großen Vorteil, dass in der hydraulischen Bremsleitung 7 unabhängig von einer Betätigung des Bremshebels 6 ein Druck aufgebaut werden kann. Die Pumpe 24 wird dabei über die Steuereinrichtung 10 angesteuert. Somit kann beispielsweise auf Befehl der Steuereinheit 10 eine Arretierung der Federeinrichtung 4 ausgelöst werden. Dies wird besonders bevorzugt in Verbindung mit Fahrerassistenzfunktionen realisiert, um gefährliche Fahrsituationen für einen Fahrer des Zweirades zu vermeiden beziehungsweise zu entschärfen.
-
Wie aus 4 ersichtlich ist, ist die Pumpe 24 in der hydraulischen Bremsleitung 7 zwischen dem Hydraulikspeicher 23 und dem zweiten Rückschlagventil 29 angeordnet. Hierbei sei angemerkt, dass der Hydraulikspeicher 23 optional in diesem Ausführungsbeispiel ist. Der Vorteil des Hydraulikspeichers 23 liegt dabei darin, dass die Steuereinheit 10 auswählen kann, wie der Druck zum Arretieren der Federeinrichtung 4 bereitgestellt werden soll. Entweder kann der Druck unmittelbar aus dem Hydraulikspeicher 23 entnommen werden, oder der Druck wird durch Antreiben der Pumpe 24 erzeugt. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Steuereinheit 10 entscheidet, dass der Druck sowohl aus dem Hydraulikspeicher 23 entnommen wird als auch durch die Pumpe 24 bereitgestellt wird. Die Pumpe 24 hat ferner den Vorteil, dass das Bremsfluid wieder in Richtung zum Bremszylinder 25 zurückgepumpt wird.
-
Es sei angemerkt, dass die Funktionsweise alternativ auch derart vorgesehen sein kann, dass der Hydraulikspeicher 23 für einen schnellen Druckabbau in Verbindung mit einem Antiblockiersystem verwendet wird. Die Pumpe 24 unterstützt dabei den Druckabbau und fördert Fluid zurück, beispielsweise zurück zum Bremshebel und/oder zur Federgabelarretierung.
-
Es sei angemerkt, dass in der Zuleitung 23' zwischen dem Hydraulikspeicher 23 und der Bremsleitung 7 auch ein Ventil angeordnet sein kann, welches durch die Steuereinheit 10 angesteuert wird. Dieses ist in 4 nicht eingezeichnet.
-
5 zeigt eine Zweirad-Baugruppe 100 zur Verhinderung eines Überschlags eines Zweirads gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das vierte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem dritten Ausführungsbeispiel, wobei zusätzlich noch ein zweites Trennventil 22 vorgesehen ist. Das zweite Trennventil 22 ist in der hydraulischen Bremsleitung 7 zwischen dem Bremszylinder 25 und der Abzweigung zur hydraulischen Verbindungsleitung 14 angeordnet. Das zweite Trennventil 22 wird ebenfalls mittels der zentralen Steuereinheit 10 angesteuert.
-
Das zweite Trennventil 22 ermöglicht dabei, dass eine Rückwirkung der Pumpe 24 auf den Bremshebel 6 verhindert wird. Wenn das zweite Trennventil 22 geschlossen ist, wird bei geöffnetem ersten Trennventil 21 und Aktivierung der Pumpe 24 der Druck durch die Pumpe nur zum Arretieren/Reduzieren der Federeinrichtung 4 verwendet. Ferner wird auch der Bremshebel 6 durch Aktivieren der Pumpe nicht in seine Ausgangsposition zurückgedrückt. Darüber hinaus können so auch zwei unabhängige Hydraulikkreise gebildet werden: Durch Schließen des zweiten Trennventils 22 wirkt bei Betätigung des Bremshebels 6 ein Bremshebeldruck über den Bremszylinder 25 und das geöffnete Einlassventil 20 auf die Radbremse 5. Wenn beispielsweise der Bremsdruck an der Radbremse 5 zu groß wird, kann der Bremsdruck durch Öffnen des Auslassventils 30 im Hydraulikspeicher 23 gespeichert werden. Hierdurch wird eine Druckreduzierung an der Radbremse 5 erreicht. Ein zweiter Hydraulikkreis wird durch die Pumpe 24, das erste Trennventil 21 und den Aktor 15 bereitgestellt. Die Trennstelle der beiden Hydraulikkreise ist somit der Hydraulikspeicher 23. Wenn das Auslassventil 30 geschlossen ist, muss der Hydraulikspeicher 23 mit Hydraulikfluid gefüllt sein, um eine Wirkung durch die Pumpe 24 in ausreichendem Umfang zu gewährleisten. Wenn die Steuereinheit eine Überschlagsgefahr des Zweirades erkennt, wird das Einlassventil 20 geschlossen, das Auslassventil 30 kann gegebenenfalls geöffnet werden und das zweite Trennventil 22 wird geschlossen. Dann kann die Pumpe 24 über das geöffnete erste Trennventil 21 den Aktor 15 betätigen oder, wie oben beschrieben, wird Druck aus dem Hydraulikspeicher 23 zur Betätigung des Aktors 15 verwendet.
-
Die 6 und 7 zeigen mögliche Ausgestaltungen des Aktors 15 und der Arretiervorrichtung 12, welche bei allen beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendet werden können. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Aktors 15, bei dem der Hydraulikdruck aus der hydraulischen Bremsleitung 7 über die hydraulische Verbindungsleitung 14 auf den Kolben 16 wirkt. Die Arretiervorrichtung 12 ist ein Drehventil, welches in 6 zur deutlicheren Darstellung außerhalb der Federeinrichtung 4 eingezeichnet ist, aber tatsächlich in die Federeinrichtung 4 integriert ist. Am Drehventil ist ein Rückstellelement 17 als Schraubenfeder dargestellt. Zwischen dem Kolben 16 und der Arretiervorrichtung 12 ist eine mechanische Verbindung über ein Drahtseil 31 vorgesehen. Es sei angemerkt, dass hier auch eine starre Verbindung, beispielsweise mittels einer Stange, vorgesehen sein kann. Wie durch die Pfeile B in 6 angedeutet, erhöht sich bei Betätigung einer manuellen Arretiervorrichtung 13 ein Druck in der Bremsleitung 7 und auch in der Verbindungsleitung 14, sodass der Kolben 16 in 6 nach rechts bewegt wird. Hierdurch wird eine Drehbewegung am Drehventil hervorgerufen, welches eine Reduzierung einer Federwirkung der Federeinrichtung 4 bewirkt. Die Drehbewegung des Drehventils ist durch den Doppelpfeil C angedeutet. Abhängig von einer Höhe des Drucks in der Bremsleitung 7 wird somit ein vom Drehventil freigegebener Querschnitt in der Federeinrichtung 4 reduziert, wodurch kontinuierlich die Federwirkung reduziert wird, bis ab einem vorbestimmten Druckniveau in der Bremsleitung 7 die Ventilöffnung durch das Drehventil vollständig geschlossen ist und eine Arretierung der Federeinrichtung 4 vorgenommen ist. Das Rückstellelement 17 bewirkt nach erfolgter Arretierung ein Zurückdrehen des Drehventils in die Ausgangsstellung, wenn der Druck im Aktor 15 abfällt, z.B. durch Lösen der Arretierung 6 oder durch Abfallen des Bremsdrucks.
-
7 zeigt eine zweite Ausführungsform des Aktors 15, wobei in diesem Ausführungsbeispiel neben einer Betätigung über einen Druckanstieg in der Bremsleitung 7 zusätzlich noch eine separate, direkte manuelle Betätigung, beispielsweise mittels eines am Lenker vorgesehenen manuell betätigbaren Hebels 13 oder dergleichen zur Betätigung der Arretiervorrichtung 12 vorgesehen ist. Die manuelle Betätigung erfolgt beispielsweise mechanisch über einen Schalter oder Hebel und einen Seilzug, welcher direkt mit dem Drehventil der Arretiervorrichtung 12 verbunden ist.
-
Zu den Beispiel in den 6 und 7 sei ferner angemerkt, dass es selbstverständlich möglich ist, dass der Hydraulikdruck auch auf die andere Kolbenseite wirkt, welche von der Verbindung zum Drehventil angewandt ist. Es sei ferner angemerkt, dass die Arretiervorrichtung 12 auch als mechanische Vorrichtung vorgesehen sein kann, welche ein Reibband aufweist, das um eine Stange der Federeinrichtung, beispielsweise bei einer Federgabel eine feststehende Stange, welche in eine Gabel des Zweirades geführt ist, angeordnet ist. Das Reibband weist zwei Enden auf, wobei ein Ende ortsfest an einem Rohr der Gabel fixiert ist und das andere Ende mit dem Aktor 15, insbesondere dem Kolben, verbunden ist. Im nichtbetätigtem Zustand liegt das Reibband dabei mit einem geringen Spalt um die feststehende obere Stange der Federgabel. Das untere Rohr der Gabel bewegt sich beim Einfedern normalerweise zusammen mit dem Reibband nach oben, entlang der feststehenden Stange. Wenn nun der Aktor 15 aktiviert wird, wird das Ende des Reibbandes enger an das feststehende Rohr angelegt und erschwert somit das Einfedern in Abhängigkeit der zunehmenden Reibkraft, welche ihrerseits von einem ansteigenden Druck in der Bremsleitung abhängt. Hierbei kann der Druck in der Bremsleitung so groß werden, dass das Reibband sehr eng an der feststehenden Stange anliegt und ein Einfedern aufgrund der dadurch erzeugten hohen Reibkraft verhindert. Dadurch ist die Federeinrichtung 4 arretiert. In den Zwischenzuständen zwischen der vollständigen Arretierung und dem Ausgangszustand wird eine Federwirkung der Federeinrichtung 4 kontinuierlich reduziert.
