DE102020003721A1

DE102020003721A1 - Scheibenbremsrotoren für ein Fahrrad

Info

Publication number: DE102020003721A1
Application number: DE102020003721.6A
Authority: DE
Inventors: Charles Dunlap; Brian Jordan
Original assignee: SRAM LLC
Current assignee: SRAM LLC
Priority date: 2019-06-25
Filing date: 2020-06-22
Publication date: 2021-01-14
Also published as: US20200407009A1; CN112124486B; CN112124486A; US11643164B2; TW202110696A; TWI780447B

Abstract

Ausführungsbeispiele für Fahrradscheibenbremsrotoren werden hierin beschrieben. Ein Ausführungsbeispiel für einen hierin beschriebenen Scheibenbremsrotor umfasst einen Kern, der einen Bremsflächen-Kernabschnitt und eine Bremsbahn aus einem Stück umfasst, die mit dem Bremsflächen-Kernabschnitt gekoppelt ist. Die Bremsbahn ist aus rostfreiem Stahl hergestellt. Die Bremsbahn umfasst eine erste Spur auf einer ersten Seite des Bremsflächen-Kernabschnitts, eine zweite Spur auf einer zweiten Seite des Bremsflächen-Kernabschnitts, und einen Verbindungsabschnitt, der sich über einen peripheren Rand des Bremsflächen-Kernabschnitt zwischen der ersten und zweiten Spur erstreckt.

Description

Zugehörige Anwendung
Dieses Patent ist eine Teilfortsetzung (continuation-in-part) der U. S. Patentanmeldung Nr. 16/451,378 , eingereicht am 25. Juni 2019, die hiermit durch Verweis in ihrer Gesamtheit aufgenommen wird.
Bereich der Offenbarung
Diese Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Fahrradkomponenten und im Besonderen auf Fahrradscheibenbremsrotoren.
Hintergrund
Fahrräder und andere zweirädrige Fahrzeuge umfassen oft Scheibenbremsen. Eine Scheibenbremse umfasst einen Bremsrotor und einen Bremssattel. Der Bremsrotor wird in der Regel an einer Nabe an einem Rad des Fahrrads angebracht. Wenn der Bremssattel betätigt wird, bewegt der Bremssattel einen oder mehrere Bremsklötze in Eingriff mit dem Bremsrotor, was den Bremsrotor verlangsamt und somit die Geschwindigkeit des Fahrrads verringert.
Zusammenfassung
Ein hierin offenbartes Ausführungsbeispiel eines Bremsrotors für ein Fahrrad umfasst einen Kern, der einen Bremsflächen-Kernabschnitt umfasst und eine Bremsbahn aus einem Stück, die mit dem Bremsflächen-Kernabschnitt gekoppelt ist. Die Bremsbahn ist aus rostfreiem Stahl hergestellt. Die Bremsbahn umfasst eine erste Spur auf einer ersten Seite des Bremsflächen-Kernabschnitts, eine zweite Spur auf einer zweiten Seite des Bremsflächen-Kernabschnitts, und einen Verbindungsabschnitt, der sich über einen peripheren Rand des Bremsflächen-Kernabschnitts zwischen der ersten und der zweiten Spur erstreckt.
Ein weiteres hierin offenbartes Ausführungsbeispiel eines Bremsrotors für ein Fahrrad umfasst einen Kern aus einem Stück, der einen Nabenanbringungsabschnitt, einen Bremsflächen-Kernabschnitt und einen Zwischenabschnitt zwischen dem Nabenanbringungsabschnitt und dem Bremsflächen-Kernabschnitt aufweist. Der Nabenanbringungsabschnitt ist an einer Nabe eines Rads des Fahrrads anzubringen. Der beispielhaften Bremsrotor umfasst ebenso eine Bremsbahn, die eine erste Spur auf einer ersten Seite des Bremsflächen-Kernabschnitts und eine zweite Spur auf einer zweiten Seite des Bremsflächen-Kernabschnitts aufweist. Der Zwischenabschnitt des Kerns ist breiter als die Bremsbahn.
Ein weiteres hierin offenbartes Ausführungsbeispiel eines Bremsrotors für ein Fahrrad umfasst einen Kern, der einen Bremsflächen-Kernabschnitt aufweist und eine Bremsbahn, die eine erste Spur auf einer ersten Seite des Bremsflächen-Kernabschnitts und eine zweite Spur auf einer zweiten Seite des Bremsflächen-Kernabschnitts aufweist. Die erste und zweite Spur sollen mit Bremsklötzen in Eingriff kommen. Die Bremsbahn weist eine erste Aussparung auf, die in einer äußeren Fläche der ersten Spur ausgestaltet ist. Die erste Aussparung erstreckt sich nicht durch die erste Spur.
Ein weiteres hierin offenbartes Ausführungsbeispiel eines Bremsrotors für ein Fahrrad umfasst einen Kern, der einen Bremsflächen-Kernabschnitt aufweist. Der Bremsflächen-Kernabschnitt weist eine erste Seite und eine zweite Seite auf, die zu der ersten Seite entgegengesetzt ist. Der Bremsflächen-Kernabschnitt weist eine erste Aussparung auf, die in der ersten Seite ausgestaltet ist. Der Bremsrotor umfasst ebenso eine Bremsbahn, die mit dem Bremsflächen-Kernabschnitt gekoppelt ist. Die Bremsbahn umfasst eine erste Spur auf der ersten Seite des Bremsflächen-Kernabschnitts. Die erste Spur ist entlang einer Kontur der ersten Aussparung angeordnet, sodass eine zweite Aussparung in einer äußeren Fläche der ersten Spur ausgestaltet wird.
Ein weiteres hierin offenbartes Ausführungsbeispiel eines Bremsrotors für ein Fahrrad umfasst einen Kern, der einen Bremsflächen-Kernabschnitt aufweist. Der Bremsflächen-Kernabschnitt weist eine erste Seite und eine zweite Seite auf, die zu der ersten Seite entgegengesetzt ist. Der Bremsflächen-Kernabschnitt weist eine erste Aussparung auf, die in der ersten Seite ausgestaltet ist und eine zweite Aussparung, die in der zweiten Seite ausgestaltet ist. Die erste Aussparung ist von der zweiten Aussparung in radialer Richtung versetzt. Der Bremsrotor umfasst ebenso eine Bremsbahn, die mit dem Bremsflächen-Kernabschnitt gekoppelt ist. Die Bremsbahn umfasst eine erste Spur auf der ersten Seite des Bremsflächen-Kernabschnitts und eine zweite Spur auf der zweiten Seite des Bremsflächen-Kernabschnitts.
Figurenliste

1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrads gemäß einem Ausführungsbeispiel, das einen beispielhaften Bremsrotor verwenden kann, der in Übereinstimmung mit den Lehren dieser Offenbarung konstruiert wurde.
2 ist eine Seitenansicht einer ersten Seite eines beispielhaften Bremsrotors der auf dem Fahrrad von 1 implementiert werden kann.
3 ist eine Perspektivansicht einer zweiten Seite des beispielhaften Bremsrotors von 2.
4 ist eine Endansicht des beispielhaften Bremsrotors von 2. Ein beispielhaften Bremssattel ist ebenso in 4 gezeigt.
5 ist eine Querschnittsansicht des beispielhaften Bremsrotors von 2, aufgenommen entlang der Linie A-A von 2.
6 ist eine vergrößerte Ansicht der Beschreibung von 5.
7 stellt einen weiteren beispielhaften Bremsrotor dar, der ein alternatives Bremsbahn-Aussparungsmuster aufweist.
8 ist eine Seitenansicht einer ersten Seite eines weiteren beispielhaften Bremsrotors, der ein alternatives Bremsbahn-Aussparungsmuster aufweist.
9 ist eine Perspektivansicht einer zweiten Seite des beispielhaften Bremsrotors von 8.
10 ist eine Querschnittsansicht des beispielhaften Bremsrotors von 8, aufgenommen entlang der Linie B-B von 8.
11 ist eine vergrößerte Ansicht der Beschreibung von 10.
12 ist eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Bremsbahn und eines beispielhaften Bremsflächen-Kernabschnitts, der eine Öffnung aufweist, die in Verbindung mit jedem der beispielhaften Bremsrotoren der 2, 7 oder 8 implementiert werden kann.

Die Figuren sind nicht maßstabsgetreu. Stattdessen kann die Dicke der Schichten oder Bereiche in den Zeichnungen vergrößert werden. Im Allgemeinen werden in der Zeichnung (den Zeichnungen) und der dazugehörigen schriftlichen Beschreibung dieselben Referenznummern verwendet, um auf gleiche oder ähnliche Teile zu verweisen. Die in diesem Patent verwendete Angabe, dass irgendein Teil (z. B. eine Schicht, ein Film, ein Bereich, eine Region oder eine Platte) in irgendeiner Weise auf einem anderen Teil ist (z. B. auf einem anderen Teil positioniert, angeordnet oder ausgestaltet ist, etc.) zeigt an, dass das referenzierte Teil entweder in Kontakt mit dem anderen Teil steht oder dass das referenzierte Teil über dem anderen Teil mit einem oder mehreren dazwischenliegenden Zwischenteil(en) ist. Verbindungsreferenzen (z. B. angebracht, gekoppelt, verbunden und zusammengefügt) sind weit auszulegen und können, sofern nicht anders angegeben, Zwischenelemente zwischen einer Sammlung von Elementen und einer Relativbewegung zwischen Elementen umfassen. Als solches lassen Verbindungsreferenzen nicht notwendigerweise den Schluss zu, dass zwei Elemente direkt miteinander verbunden und in fester Beziehung zueinander stehen. Die Behauptung, dass irgendein Teil mit einem anderen Teil „in Kontakt“ steht, bedeutet, dass es kein Zwischenteil zwischen zwei Teilen gibt. Obwohl die Figuren Schichten und Bereiche mit klaren Linien und Grenzen zeigen, können einige oder alle dieser Linien und/oder Grenzen idealisiert sein. In Wirklichkeit können die Grenzen und/oder Linien unbeobachtbar, vermischt und/oder unregelmäßig sein.
Die Deskriptoren „erste“, „zweite“, „dritte“ usw. werden hierin verwendet, wenn mehrere Elemente oder Komponenten identifiziert werden, auf die separat Bezug genommen werden kann. Sofern nicht anders angegeben oder aufgrund ihres Verwendungszusammenhangs verstanden, sollen solche Deskriptoren keine Bedeutung von Priorität oder zeitlicher Ordnung unterstellen, sondern lediglich als Bezeichnungen für die getrennte Bezugnahme auf mehrere Elemente oder Komponenten dienen, um die offenbarten Ausführungsbeispiele leichter verständlich zu machen. In manchen Ausführungsbeispielen kann der Deskriptor „erste/r“ verwendet werden, um auf ein Element in der detaillierten Beschreibung zu verweisen, während auf dasselbe Element in einem anderen Anspruch mit einem anderen Deskriptor wie „zweite/r“ oder „dritte/r“ Bezug genommen wird. In solchen Fällen sollte verstanden werden, dass solche Deskriptoren lediglich zur Erleichterung des Verweises auf mehrere Elemente oder Komponenten verwendet werden.
Detaillierte Beschreibung
Bremsen an modernen Fahrrädern haben sich weiterentwickelt, um Technologien von selbstbewegenden Bremssystemen, wie beispielsweise Scheibenbremsen, zu nutzen. Scheibenbremsen weisen eine größere Bremskraft und Verzögerungssteuerung als traditionelle Felgen- und Seilzugbremsen auf, die in der Vergangenheit verwendet wurden. Die Vorder- und/oder Hinterradbremsen an einem Fahrrad können als Scheibenbremsen implementiert werden.
Eine Scheibenbremse umfasst einen Bremsrotor und einen Bremssattel. Der Bremsrotor ist typischerweise mit einer Nabe an einem Rad des Fahrrads gekoppelt und dreht sich mit dieser. Der Bremssattel ist an einem stationären Abschnitt des Fahrrads in der Nähe des Bremsrotors angebracht. Wenn der Bremssattel betätigt wird, bewegt der Bremssattel einen oder mehrere Bremsklötze in Eingriff mit der (den) äußeren Fläche(n) des Bremsrotors. Die Reibung zwischen dem (den) Bremsklotz(en) und dem Bremsrotor bewirkt, dass sich der Bremsrotor verlangsamt, wobei die Geschwindigkeit des Rads reduziert wird, und damit, das Fahrrad. Typischerweise ist der Bremsrotor aus härterem Material als die Bremsklötze hergestellt, sodass jeglicher Verschleiß auf die Bremsklötze wirkt. Bekannte Bremsrotoren sind aus rostfreiem Stahl hergestellt. Während Bremsrotoren im Allgemeinen effektiv sind, sind die Bremsrotoren aus rostfreiem Stahl relativ schwer und erhöhen das Gewicht des Fahrrads. Ferner weist rostfreier Stahl eine relativ geringe Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu anderen Metallen auf. Als solches neigen Bremsrotoren aus rostfreiem Stahl dazu, während und nach dem Gebrauch relativ heiß zu bleiben, was die Bremsfähigkeit des Bremsrotors verringern kann.
Hierin offenbart sind beispielhaften Bremsrotoren für Fahrräder, die die obengenannten Probleme lösen. Ein hierin offenbarter beispielhaften Bremsrotor umfasst einen Kern, der aus einem wärmeleitenden Material, wie beispielsweise Aluminium hergestellt ist, und einen Bremsklotz, der aus einem verschleißfesten Material, wie beispielsweise rostfreiem Stahl hergestellt ist, das sich von dem Kernmaterial unterscheidet. Die Bremsbahn ist mit dem Kern an einem äußeren Bereich des Kerns oder in der Nähe von diesem gekoppelt. Die Bremsbahn gestaltet einen Bereich des Bremsrotors aus, der mit den Bremsklötzen in Eingriff kommen soll. Durch die Verwendung eines Aluminiumkerns beispielsweise ist der Bremsrotor leichter als bekannte Bremsrotoren, die vollständig aus rostfreiem Stahl hergestellt sind. Deshalb bringt der beispielhaften Bremsrotor weniger Gewicht auf das Fahrrad als bekannte Bremsrotoren aus rostfreiem Stahl. Ferner ist Aluminium wärmeleitfähiger als rostfreier Stahl. Als solches wirkt der Aluminiumkern als Kühlkörper, der die Wärme von der Bremsbahn aus rostfreiem Stahl abzieht und an die Umgebungsluft abgibt. Durch die Ableitung von Wärme aus der Bremsbahn bleibt die Bremse kühler und bremst somit wirksamer. Die Kombination aus dem Aluminiumkern und der Bremsbahn aus rostfreiem Stahl bietet ausgezeichnete Bremsfähigkeiten bei gleichzeitiger Gewichts- und Wärmeeinsparung.
In manchen Ausführungsbeispielen ist der Kern aus einem einzigen Stück Material wie Aluminium hergestellt. Der Kern umfasst einen Nabenanbringungsabschnitt, einen Zwischenabschnitt und einen Bremsflächen-Kernabschnitt. Die Bremsbahn ist mit dem Bremsflächen-Kernabschnitt gekoppelt. Der Zwischenabschnitt erstreckt zwischen dem Nabenanbringungsabschnitt und dem Bremsflächen-Kernabschnitt. In manchen Ausführungsbeispielen ist der Zwischenabschnitt des Kerns breiter (in der axialen Dimension) als die Bremsbahn. Als solches erstreckt sich der Zwischenabschnitt des Kerns weiter als die Bremsbahn in eine oder beide Richtungen, wenn der Bremsrotor von dem Ende her gesehen wird. Dies ermöglicht es, dass mehr Luft die Flächen des Zwischenabschnitts berührt und entlang dieser strömt, um dabei zu helfen, die Hitze abzuleiten. In manchen Ausführungsbeispielen umfasst der Zwischenabschnitt eine Vielzahl von aerodynamischen Merkmalen, wie beispielsweise Öffnungen, die einen Luftstrom durch den Kern des Bremsrotors ermöglichen. Die Öffnungen erhöhen den Flächenbereich des Kerns und stellen eine bessere Hitzeableitung bereit.
In einigen hierin offenbarten Ausführungsbeispielen ist die Bremsbahn eine Bremsbahn aus einem Stück, die auf dem Bremsflächen-Kernabschnitt angeordnet ist. Die Bremsbahn erstreckt sich über einen äußeren peripheren Rand des Bremsflächen-Kernabschnitts. beispielsweise weist die Bremsbahn eine erste Spur auf einer ersten Seite des Bremsflächen-Kernabschnitts, eine zweite Spur auf einer zweiten Seite des Bremsflächen-Kernabschnitts, die zu der ersten Seite entgegengesetzt ist, und einen Verbindungsabschnitt auf, der sich über den äußeren peripheren Rand zwischen der ersten und der zweiten Spur erstreckt. Als solches weist die Bremsbahn in einigen solchen Ausführungsbeispielen einen u-förmigen oder c-förmigen Querschnitt auf.
In einigen Ausführungsbeispielen ist die Bremsbahn durch ein thermisches Spritzverfahren ausgebildet, wie beispielsweise durch ein Flammspritzverfahren oder ein Lichtbogenspritzverfahren, beispielsweise kann ein Beschichtungsmaterial (z. B. rostfreier Stahl) geschmolzen und auf die äußeren Flächen des Bremsflächen-Kernabschnitts gespritzt werden. Das Beschichtungsmaterial bedeckt die Seiten und den äußeren peripheren Rand des Bremsflächen-Kernabschnitts. Das Beschichtungsmaterial härtet auf dem Bremsflächen-Kernabschnitt und bildet die Bremsbahn aus.
In einigen Ausführungsbeispielen werden eine oder mehrere Aussparungen in den äußeren Flächen der ersten und zweiten Spur ausgebildet (z. B. durch Ätzen, maschinelle Bearbeitung, durch das Ergebnis von Aussparungen, die in dem Bremsflächen-Kernabschnitt ausgebildet werden). Die Aussparungen helfen, Schmutz und Ablagerungen von den Bremsklötzen zu entfernen, wenn die Bremsklötze mit der ersten und zweiten Spur in Kontakt kommen, und verbessern dadurch die Bremsleistung. In manchen Ausführungsbeispielen erstrecken sich die Aussparungen nicht vollständig durch die erste und zweite Spur. Stattdessen erstrecken sich die Aussparungen nur teilweise in die erste und zweite Spur. Zusätzlich weist in einigen Ausführungsbeispielen der Bremsrotor keine Öffnungen auf, die sich durch die Bremsbahn oder den Bremsfläche-Kernabschnitt erstrecken. Infolgedessen bedeckt die Bremsbahn den Bremsflächen-Kernabschnitt des Kerns komplett und nichts von dem Bremsflächen-Kernabschnitt ist freigelegt.
In einigen Ausführungsbeispielen sind die Aussparungen in den äußeren Flächen der ersten und zweiten Spur durch entsprechende Aussparungen ausgestaltet, die in dem Bremsflächen-Kernabschnitt ausgestaltet sind. beispielsweise können eine oder mehrere Aussparungen in der ersten und zweiten Seite des Bremsflächen-Kernabschnitts ausgestaltet sein. Wenn das Bremsbahnmaterial auf den Bremsflächen-Kernabschnitt aufgebracht wird, ist das Bremsbahnmaterial entlang der Konturen der Aussparungen angebracht, was die entsprechenden Aussparungen in der äußeren Fläche der ersten und zweiten Spur ausgestaltet. In manchen Ausführungsbeispielen führt das zu weniger Variation in der Dicke der Bremsbahn, was die Stärke und Verschleißfestigkeit verbessert. In manchen Ausführungsbeispielen sind die Aussparungen in dem Bremsflächen-Kernabschnitt von einander in der radialen Richtung versetzt. Zusätzlich oder alternative können die Aussparungen in der tangentialen und/oder umfänglichen Richtung versetzt sein. Das führt zu weniger Variation in der Dicke des Bremsflächen-Kernabschnitts, was eine gleichmäßigere Wärmeübertragung und Spannungsverteilung über den Bremsflächen-Kernabschnitt ermöglicht.
Bezugnehmend jetzt auf die Figuren, stellt 1 ein Ausführungsbeispiel eines von einem Menschen betriebenen Fahrzeugs dar, auf welchem das hierin offenbarte Bespiel-Bremssystem und -gerät implementiert werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Fahrzeug ein möglicher Typ eines Fahrrads 100, wie beispielsweise ein Mountainbike. In dem dargestellten Bespiel umfasst das Fahrrad 100 einen Rahmen 102 und ein Vorderrad 104 und ein Hinterrad 106, die drehbar mit dem Rahmen 102 gekoppelt sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Vorderrad 104 mit dem vorderen Ende des Rahmens 102 über eine Vordergabel 108 gekoppelt. In manchen Ausführungsbeispielen umfasst die Vordergabel 108 eine oder mehrere Aufhängungskomponenten (z. B. einen Stoßdämpfer), um Stöße und Vibrationen zu aufzunehmen. Das Vorderrad 104 ist mit der Vordergabel 108 über eine Vordernabe 110 drehbar gekoppelt. Das Hinterrad 106 ist mit dem Rahmen 102 gekoppelt, um das hintere Ende des Rahmens 102 zu stützen. Das Hinterrad 106 ist mit dem Rahmen 102 über eine hintere Nabe 112 gekoppelt. In manchen Ausführungsbeispielen können eine oder mehrere Aufhängungskomponenten zwischen dem Hinterrad 106 und dem Rahmen gekoppelt sein, um Stöße und Vibrationen aufzunehmen. Eine vordere und/oder Vorwärtsfahrrichtung oder -ausrichtung des Fahrrads 100 wird durch die Richtung des Pfeils A in 1 angegeben. Als solches wird eine Vorwärtsrichtung der Bewegung für ein Fahrrad 100 durch die Richtung des Pfeils A angezeigt. Das Fahrrad 100 ist als fahrend auf einer Fahrfläche 114 gezeigt. Die Fahrfläche 114 kann jede beliebige Fahrfläche sein, wie beispielsweise der Boden (z. B. ein Feldweg, ein Bürgersteig, eine Straße, etc.), eine künstliche Struktur über dem Boden (z. B. eine Holzrampe) und/oder jede beliebige andere Oberfläche.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das Fahrrad 100 einen Sitz 116, der mit dem Rahmen 102 (z. B. in der Nähe des hinteren Endes des Rahmens 102 relativ zu der Vorwärtsrichtung A) über eine Sattelstütze 118 gekoppelt ist. Das Fahrrad 100 umfasst ebenso einen Lenker 120, der mit dem Rahmen 102 und der Vordergabel 108 (z. B. in der Nähe eines vorderen Endes des Rahmens relativ zu der Vorwärtsrichtung A) zum Lenken des Fahrrads 100 gekoppelt ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Fahrrad 100 einen Antriebsstrang 122 auf, der eine Kurbelanordnung 124 umfasst. Die Kurbelanordnung 124 ist über eine Kette 126 mit einer Kettenradanordnung 128 funktionsfähig gekoppelt. Die Kettenradanordnung 128 ist an der hinteren Nabe 112 angebracht. Die Kurbelanordnung 124 umfasst mindestens einen, gewöhnlicherweise zwei, Kurbelarme 130 und Pedale 132, entlang mit mindestens einem vorderen Kettenrad oder Kettenblatt 134. Das Fahrrad 100 kann eine hintere Gangwechselvorrichtung (z. B. einen Umwerfer) und/oder eine vordere Gangwechselvorrichtung umfassen, um die Kette 126 durch die verschiedenen Kettenräder zu bewegen.
Das beispielhafte Fahrrad 100 von 1 umfasst ein beispielhaftes Bremssystem 136, das in Übereinstimmung mit den Lehren dieser Offenbarung konstruiert wurde.
Das beispielhafte Bremssystem 136 kann verwendet werden, um die Geschwindigkeit des Fahrrads 100 zu reduzieren. Das beispielhafte Bremssystem 136 umfasst eine Vorderbremse 138 zum Verlangsamen der Drehung des Vorderrads 104 und eine Hinterradbremse 140 zum Verlangsamen der Drehung des Hinterrads 106. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Vorderradbremse und die Hinterradbremse 138, 140 als hydraulische Scheibenbremsen implementiert. Die Vorderradbremse 138 umfasst einen vorderen Bremsrotor 142 (manchmal auch als Bremsscheibe bezeichnet) und einen vorderen Bremssattel 144. Der vordere Bremsrotor 142 ist mit dem Vorderrad 104 gekoppelt und dreht sich mit diesem auf der vorderen Nabe 110. Der vordere Bremssattel 144 ist mit der Vordergabel 108 angrenzend an den vorderen Bremsrotor 142 gekoppelt. Wenn der vordere Bremssattel 144 betätigt wird, bewegt der vordere Bremssattel einen oder mehrere Bremsklötze in Eingriff mit dem vorderen Bremsrotor 142, um den vorderen Bremsrotor 142 zu verlangsamen und um somit die Drehung des Vorderrads 104 zu verlangsamen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das Bremssystem 136 einen vorderen Bremsbetätiger 146 (z. B. einen Hebel), der verwendet wird, um den vorderen Bremssattel 144 zu betätigen. Der vordere Bremsbetätiger 149 ist mit dem Lenker 120 gekoppelt. Der vordere Bremsbetätiger 146 ist mit dem vorderen Bremssattel über eine erste Fluidleitung 148 fluidisch gekoppelt. In diesem Ausführungsbeispiel wird der vordere Bremsbetätiger 146 durch das Bewegen des vorderen Bremsbetätigers 146 in Richtung des Griffs auf dem Lenker 120 betätigt. Diese Betätigung bewirkt, dass das Bremsfluid in den vorderen Bremssattel gedrückt wird, um einen Bremsdruck auf den vorderen Bremsrotor 142 bereitzustellen. Umgekehrt wird der vordere Bremsbetätiger 146 durch das Loslassen oder eine andere Bewegung des vorderen Bremsbetätigers 146 von dem Griff weg deaktiviert, was den Bremsdruck auf den vorderen Bremssattel 144 entlastet oder reduziert.
Gleichermaßen umfasst die Hinterradbremse 140 einen hinteren Bremsrotor 150 und einen hinteren Bremssattel 152. Der hintere Bremsrotor 150 ist mit dem Hinterrad 106 gekoppelt und dreht sich mit diesem über die hintere Nabe 112. Wenn der hintere Bremssattel 152 betätigt wird, bewegt der hintere Bremssattel 152 einen oder mehrere Bremsklötze in Eingriff mit dem hinteren Bremsrotor 150, um den hinteren Bremsrotor 150 zu verlangsamen und um somit die Drehung des Hinterrads 106 zu verlangsamen. Ähnlich zu dem vorderen Bremsbetätiger 146 umfasst das Bremssystem 136 einen hinteren Bremsbetätiger (nicht gezeigt), der mit dem Lenker 120 gekoppelt ist und verwendet wird, um den hinteren Bremssattel 152 zu betätigen. Der hintere Bremshebel ist mit dem hinteren Bremssattel über eine zweite Fluidleitung 154 fluidisch gekoppelt. Der hintere Bremsbetätiger und der hintere Bremssattel 152 funktionieren ähnlich zu dem vorderen Bremsbetätiger 146 und dem vorderen Bremssattel 144.
Während in diesem Ausführungsbeispiel die vordere Bremse und die hintere Bremse 138, 140 hydraulisch betätigt werden, können in anderen Ausführungsbeispielen die vordere und/oder hintere Bremse 138, 140 kabelbetätigt werden. beispielsweise kann der vordere Bremsbetätiger 146 mit dem vorderen Bremssattel 144 über ein Kabel gekoppelt sein. Wenn der vordere Bremsbetätiger 146 in Richtung des Lenkers 120 bewegt wird, wird das Kabel gezogen, um den vorderen Bremssattel 144 zu betätigen. In dem Dargestellten sind der vordere und hintere Bremsrotor 142, 150 auf der linken Seite des vorderen und hinteren Rads 104, 106 angebracht (wenn sie in die Richtung A zeigen). In anderen Ausführungsbeispielen können der vordere und/oder der hintere Bremsrotor 142, 150 jeweils auf der rechten Seite des vorderen und hinteren Rads 104, 106 angebracht sein.
Während das in 1 dargestellte beispielhafte Fahrrad100 eine Art von Mountainbike ist, können die hierin offenbarten beispielhaften Bremsrotoren an anderen Arten von Fahrrädern implementiert werden. beispielsweise können die offenbarten Bremsrotoren an Straßenfahrrädern verwendet werden, ebenso an Fahrrädern mit mechanischen (z. B. Kabel, hydraulisch, pneumatisch, etc.) und nicht-mechanischen (z. B. verdrahteten, drahtlosen) Antriebssystemen. Die offenbarten Bremsrotoren können ebenso an anderen Arten von zwei-, drei- und vierrädrigen Fahrzeugen mit menschlichem Antrieb implementiert werden. Ferner können die beispielhaften Bremsrotoren an anderen Arten von Fahrzeugen verwendet werden, wie beispielsweise motorisierten Fahrzeugen (z. B. ein Motorrad, ein Autor, ein Lastwagen, etc.). Die hierin offenbarten beispielhaften Bremsrotoren können bei allen Straßen- und Wegbedingungen (z. B. heiß, kalt, nass, schlammig, verschneit etc.) verwendet werden.
2 und 3 stellen einen beispielhaften Bremsrotor 200 dar, der in Übereinstimmung mit den Lehren dieser Offenbarung konstruiert wurde. Der vordere Bremsrotor 142 und/oder der hintere Bremsrotor von 1 können als der beispielhaften Bremsrotor 200 implementiert werden. 2 ist eine Seitenansicht, die eine erste Seite 202 des Bremsrotors 200 zeigt und 3 ist eine Perspektivansicht, die eine zweite Seite 300 des Bremsrotors 200 zeigt, entgegengesetzt zu der ersten Seite 202. Wie in den 2 und 3 gezeigt, umfasst der beispielhaften Bremsrotor 200 einen Kern 204 und eine Bremsbahn 206. Der Kern 204 ist an einer Nabe angebracht, wie beispielsweise der vorderen Nabe 110 oder der hinteren Nabe 112 des Fahrrads 100 von 1. Die Bremsbahn 206 ist mit einem äußeren peripheren Abschnitt (bezeichnet als Bremsflächen-Kernabschnitt) des Kerns 204 gekoppelt. Die Bremsbahn 206 gestaltet den Abschnitt des Bremsrotors 200 aus, der mit einem oder mehreren Bremsklötzen in Eingriff zu bringen ist. Die Bremsbahn 206 kann aus einem abrasiven, verschleißfestem Material hergestellt sein, wie hierin näher offenbart wird.
Wie in 2 gezeigt, weist der Kern 204 drei Abschnitte auf, die einen Nabenanbringungsabschnitt 208, einen Zwischenabschnitt 210, und einen Bremsflächen-Kernabschnitt (der von der Bremsbahn 206 in den 2 und 3 abgedeckt wird) umfassen. Der Nabenanbringungsabschnitt 208 soll an einer Nabe (z. B. die vordere Nabe 110 oder die hintere Nabe 112 von 1) von einem Rad eines Fahrrads angebracht werden. Der Nabenanbringungsabschnitt 208 umfasst eine zentrale Öffnung 212, um die Nabe und eine Vielzahl von Befestigungsöffnungen 214 (auf eine davon wird in 1 verwiesen) aufzunehmen, um die Befestigungselemente (z. B. Bolzen, Schrauben, etc.) zum Koppeln des Bremsrotors 200 mit der Nabe aufzunehmen. Der Nabenanbringungsabschnitt 208 kann eine beliebige Anzahl von Befestigungsöffnungen 214 umfassen, um zu der entsprechenden Befestigungsanordnung auf der Nabe zu passen.
Der Zwischenabschnitt 210 des Kernelements 204 erstreckt sich zwischen dem Nabenanbringungsabschnitt 208 und einem Bremsflächen-Kernabschnitt (gezeigt in 6). In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Zwischenabschnitt 210 eine Vielzahl von Armen 216 (auf einen davon wird in 2 verwiesen), die sich von dem Nabenanbringungsabschnitt 208 nach außen hin erstrecken. Die Arme 216 können ebenso als Unterstützungselemente bezeichnet werden. Der Zwischenabschnitt 210 umfasst ebenso einen Abschnitt 218, der eine Vielzahl von Öffnungen 220 aufweist (auf eine von diesen wird in 2 verwiesen), die sich zwischen der ersten und der zweiten Seite 202, 300 des Bremsrotors 200 erstrecken. Die Arme 216 erstrecken sich zwischen dem Nabenanbringungsabschnitt 208 und dem Abschnitt 218, der die Öffnungen 220 aufweist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Arme 216 abgewinkelt oder gekrümmt (relativ zu der radialen Richtung), um eine thermische Ausdehnung zu ermöglichen, um eine Verziehen der Bremsoberfläche zu vermeiden. In einigen Ausführungsbeispielen wirken die Öffnungen 220 als aerodynamische Merkmale, die den Luftstrom um den Bremsrotor 200 herum und durch diesen hindurch verbessern. Ferner ermöglichen die Öffnungen 220 einen Luftstrom durch den Kern 204, um bei der Abkühlung zu unterstützen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Öffnungen 220 nicht entlang der Achsen, die senkrecht zu einer Ebene des Bremsrotors 200 sind. Stattdessen sind die Öffnungen 220 abgewinkelt oder abgeschrägt. In einigen Ausführungsbeispielen hilft das abgewinkelte oder abgeschrägte Design, dass mehr Luft durch die Öffnungen strömt, als Öffnungen zu haben, die senkrecht zu der Ebene des Bremsrotors 200 sind. Zusätzlich kann dieses abgewinkelte oder abgeschrägte Design den Flächenbereich des Zwischenabschnitts 210 des Kerns 204 erhöhen, was die Wärmeableitung weiter verbessert.
Der Kern 204 kann aus einem thermisch leitfähigem Material hergestellt sein, wie beispielsweise Aluminium, einer Aluminiumbeschichtung, einem Metallmatrix aus Aluminium und Legierung, Kupfer und/oder einer Kupferlegierung und/oder Beryllium und/oder einer Berylliumlegierung. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Kern 204 aus einem anderen thermisch leitfähigem Material hergestellt sein. In einigen Ausführungsbeispielen ist der Kern aus einem nicht-eisenhaltigen Material, einem kohlefaserbasierten Material, oder aus einem Keramikmaterial hergestellt. Der Kern kann aus jedem beliebigen Material zur Reduzierung des Gewichts und/oder zum Ermöglichen einer höheren thermischen Leitfähigkeit hergestellt sein. In einigen Ausführungsbeispielen ist der Kern 204 ein Kern aus einem Stück, der aus einem einzigen einheitlichen Stück eines Materials hergestellt ist. Mit anderen Worten kann der Kern 204 eine gleichmäßige Struktur eines Materials sein, von dem Nabenanbringungsabschnitt 208 bis zu dem Bremsflächen-Kernabschnitt (im weiteren Detail offenbart in 6). beispielsweise kann der Kern 204 aus einem einzelnen Stück Aluminium gestanzt oder gefräst sein. In einigen Ausführungsbeispielen umfasst oder benötigt der Bremsrotor 200 deshalb nicht irgendwelche mechanischen Befestigungselemente (z. B. Bolzen, Schrauben, etc.). Somit ist der Bremsrotor 200 leichter als andere bekannte Bremsrotoren, die Befestigungselemente verwenden, um mehrere Abschnitte oder Schichten zu verbinden, um einen Kernbereich auszugestalten. Jedoch können in anderen Ausführungsbeispielen die Abschnitte des Kerns 204 separate Abschnitte oder Komponenten sein, die miteinander gekoppelt sind (z. B. über Befestigungselemente). beispielsweise können der Zwischenabschnitt 210 und/oder der Bremsflächen-Kernabschnitt als separate Komponenten hergestellt sein, die mit dem Nabenanbringungsabschnitt 208 (z. B. über Befestigungselemente) gekoppelt werden können.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Bremsrotor 200 einen Durchmesser D1 auf. Der Durchmesser D1 kann jeder beliebig gewünschte Durchmesser sein. In einigen Ausführungsbeispielen kann der Bremsrotor 200 in einer Vielzahl von standardisierten Größen, wie beispielsweise 120 mm, 140 mm, 160 mm, 180 mm, 200 mm, 220 mm, und 250 mm gefertigt werden. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Bremsrotor 200 auf jeden gewünschten Durchmesser gefertigt werden.
Wie hierin offenbart, gestaltet die Bremsbahn 206 den Abschnitt des Bremsrotors 200 aus, der in Eingriff mit dem Bremsklotz (Bremsklötzen) kommen soll. Wie in den 2 und 3 gezeigt, erstreckt sich die Bremsbahn 206 über einen peripheren Rand des Kerns 204. Die Bremsbahn 206 weist eine erste Spur 222 (2), eine zweite Spur 302 (3) und einen Verbindungsabschnitt 224 auf, der sich über den peripheren Rand des Kerns 204 zwischen der ersten und zweiten Spur 222, 302 erstreckt. Die erste und zweite Spur 222, 302 können ebenso als Spurenabschnitte, - bereiche, -platten, -wände, -beine, oder -schichten bezeichnet werden. Die erste Spur 222, die zweite Spur 302 und der Verbindungsabschnitt 224 bilden einen u-förmigen oder c-förmigen Querschnitt aus, wie detaillierter in Verbindung mit 6 gezeigt wird. Die äußere Fläche der ersten Spur 222 gestaltet eine erste Bremsoberfläche 226 aus und eine äußere Fläche der zweiten Spur 302 gestaltet eine zweite Bremsoberfläche 304 aus. Die erste und zweite Bremsoberfläche 226, 304 sollen mit den Bremsklötzen in Eingriff kommen.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Bremsbahn 206 ein einzelnes einheitliches Stück oder eine Struktur. Die Bremsbahn 206 ist aus einem hoch verschleißfestem Material hergestellt (z. B. aus einem Material, das eine höhere Verschleißfestigkeit als der Kern 204 aufweist). In einigen Ausführungsbeispielen ist die Bremsbahn 206 aus rostfreiem Stahl hergestellt. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Bremsbahn 206 aus anderen Materialien hergestellt sein, wie beispielsweise einer Stahllegierung, einer Eisenlegierung, Keramik, einer Metallmatrix aus Aluminium und Legierung, Eisen oder einer Superlegierung. In einigen Ausführungsbeispielen wird die Bremsbahn 206 durch ein thermisches Spritzverfahren (z. B. ein Flammspritzverfahren, ein Lichtbogenspritzverfahren) ausgebildet, das ein Verfahren ist, bei dem eine Materialschicht unter Verwendung von Wärme aus der Verbrennung von Brenngas mit Sauerstoff erzeugt wird, um ein Spritzschichtmaterial (z. B. rostfreien Stahl) wegzuschmelzen, das auf den Kern 204 geschleudert wird. Das Beschichtungsmaterial kann pulver- oder drahtförmig sein, das dann in einem geschmolzenen oder halbgeschmolzenen Zustand erhitzt und in Richtung des Kerns 204 beschleunigt (gespritzt) wird. Das Beschichtungsmaterial kühlt ab und härtet aus, um die Bremsbahn 206 auf dem Kern 204 auszubilden. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Bremsbahn 206 durch ein anderes Herstellungsverfahren ausgebildet werden. beispielsweise kann die Bremsbahn 206 aus zwei halben Bereichen ausgebildet werden, die mit dem Kern 204 gekoppelt und zusammengeschweißt werden.
In einigen Ausführungsbeispielen umfasst die Bremsbahn 206 Oberflächenmerkmale, die dabei helfen, Schmutz von den Bremsklötzen zu entfernen und den Kontakt zwischen den Bremsklötzen und dem Bremsrotor 200 zu verbessern, wenn die Bremsklötze in den Bremsrotor 200 eingreifen, beispielsweise weist die Bremsbahn 206, wie in 2 gezeigt, einen ersten Satz Aussparungen 228 auf (z. B. Rillen) (von denen auf eine in 2 verwiesen wird), die in der ersten Bremsoberfläche 226 (der äußeren Fläche) der ersten Spur 222 ausgebildet sind. Der erste Satz Aussparungen 228 sind längliche Aussparungen, die sich in einer Umfangsrichtung erstrecken. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der erste Satz Aussparungen 228 ein sich wiederholendes Muster aus einer breiteren Aussparung 228a (in der Nähe eines Zentrums) und Paaren dünnerer Aussparungen 228b (in der Nähe der Innen- und Außenseiten gelegen). In ähnlicher Weise wird, wie in 3 gezeigt, ein zweiter Satz Aussparungen 306 in der zweiten Bremsfläche 304 (der äußeren Fläche) der zweiten Spur 302 ausgebildet. Der zweite Satz Aussparungen 306 umfasst ebenso ein sich wiederholendes Muster aus einer breiteren Aussparung und Paaren dünnerer Aussparungen. In anderen Ausführungsbeispielen können andere Muster von Aussparungen verwendet werden. In einigen Ausführungsbeispielen können die Aussparungen 228, 306 nicht ganz umlaufend sein. beispielsweise können sich die Aussparungen 228, 306 in einigen Fällen sowohl in Umfangs- als auch in radialer Richtung erstrecken. Die Aussparungen 228, 306 können beispielsweise durch maschinelle Bearbeitung oder Materialabtrag, Laserätzen, Materialverdampfung, Stanzen oder Schmieden ausgebildet werden. Wie hierin im weiteren Detail gezeigt wird, erstreckt sich der erste Satz Aussparungen 228 nicht vollständig durch die erste Spur 222 und der zweite Satz Aussparungen 306 nicht vollständig durch die zweite Spur 302. Als solches ist der Abschnitt des Kerns 204 innerhalb der Bremsbahn 206 nicht freigelegt. Während in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die erste und zweite Spur 222, 302 jeweils 18 Aussparungen aufweisen, können in anderen Ausführungsbeispielen die erste und zweite Spur 222, 302 mehr oder weniger Aussparungen aufweisen. In anderen Ausführungsbeispielen dürfen die erste und zweite Bremsoberfläche 226, 304 keine Aussparungen aufweisen. Stattdessen können die erste und zweite Bremsoberfläche 226, 304 völlig eben oder glatt sein.
4 ist eine Endansicht des Bremsrotors 200. Ein beispielhaften Bremssattel 400 ist ebenso in 4 gezeigt. Der Bremssattel 400 kann beispielsweise dem vorderen Bremssattel 144 oder dem hinteren Bremssattel 152 von 1 entsprechen. Der Bremssattel 400 weist einen ersten Bremsklotz 402 und einen zweiten Bremsklotz 404 auf. Der erste und der zweite Bremsklotz 402, 404 können beispielsweise aus einem organischen und/oder gesintertem Metallmaterial hergestellt sein. Wenn der Bremssattel 400 betätigt wird (z. B. hydraulisch oder über ein Kabel), werden der erste und zweite Bremsklotz 402, 404 in Eingriff mit jeweils der ersten und zweiten Bremsoberfläche 226, 304 der ersten und zweiten Spur 222, 302 der Bremsbahn 206 gebracht. Der Reibungseingriff zwischen dem ersten und zweiten Bremsklotz 402, 404 und der ersten und zweiten Bremsoberfläche 226, 204 verlangsamt den Bremsrotor 200, wodurch das Fahrrad 100 verlangsamt wird. Der Reibungseingriff zwischen dem ersten und zweiten Bremsklotz 402, 404 und der ersten und zweiten Bremsoberfläche 226, 204 erzeugt ebenso Hitze, die über den Kern 204 abgeleitet wird, wie hierin im weiteren Detail offenbart wird. Wenn der Fahrer den Bremsbetätiger loslässt, werden der erste und zweite Bremsklotz 402, 404 von dem Bremsrotor 200 wegbewegt und die Reibungsinteraktion wird eingestellt.
5 ist eine Querschnittsansicht des Bremsrotors 200, aufgenommen entlang der Linie A-A von 2. Wie in 5 gezeigt (und was ebenso von 4 wertgeschätzt werden kann), weist der Kern 204 eine Dicke oder Breite (d. h. eine axiale Dimension) von W1 auf und die Bremsbahn 206 weist eine Dicke oder Breite von W2 auf, die weniger als W1 ist. Dies ermöglicht dem Kern 204 eine erhöhte axiale Steifigkeit und Stärke aufzuweisen, um den Verformungen und Brüchen bei hohen Temperaturen zu widerstehen. In einigen Ausführungsbeispielen weist der Kern 204 eine Breite von 1,7-2,0 mm auf und die Bremsbahn 206 weist eine Dicke von 0,05-0,25 mm pro Seite auf. In anderen Ausführungsbeispielen können der Kern 204 und/oder die Bremsbahn 206 unterschiedliche Breiten und/oder Dicken aufweisen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel bildet der Zwischenabschnitt 210 den breitesten Abschnitt des Kerns 204 aus. Der Zwischenabschnitt 210 des Kerns 204 ist breiter als die Bremsbahn 206. Als solches ist ein größerer Bereich des Zwischenabschnitts 210 dem ankommenden Luftstrom ausgesetzt, was dabei hilft, Hitze abzuleiten und die Temperatur des Bremsrotors 200 zu reduzieren. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Zwischenabschnitt des Kerns 204 weiter nach außen auf beiden Seiten als die Bremsbahn 206. In anderen Ausführungsbeispielen kann eine Seite des Zwischenabschnitts 210 im Wesentlichen bündig oder glatt mit einer Seite der Bremsbahn 206 sein, während die andere Seite des Zwischenabschnitts 210 sich nach außen von der anderen Seite der Bremsbahn 206 erstreckt.
6 ist eine vergrößerte Ansicht der Beschreibung 500 in 5. Wie in 6 gezeigt, weist der Kern 204 einen Bremsflächen-Kernabschnitt 600 auf, der sich radial nach außen von dem Zwischenabschnitt 210 erstreckt. Die Bremsbahn 206 ist mit dem Bremsflächen-Kernabschnitt 600 gekoppelt und umgibt diesen. Der Bremsflächen-Kernabschnitt 600 weist eine erste Seite 602, eine zweite Seite 604 und einen äußere peripheren Rand 606 zwischen der ersten und zweiten Seite 602, 604 auf. Der äußere periphere Rand 606 bildet einen äußeren peripheren Rand des Kerns 204 aus.
Wie in 6 gezeigt, steht die erste Spur 222 der Bremsbahn 206 mit der ersten Seite 602 des Bremsflächen-Kernabschnitts 600 in Kontakt und bedeckt diesen. Die zweite Spur 302 ist mit der zweiten Seite 604 des Bremsflächen-Kernabschnitts 600 in Kontakt und bedeckt diesen. Der Verbindungsabschnitt 224 erstreckt sich über (und steht in Kontakt mit) den äußeren peripheren Rand 606 zwischen der ersten und zweiten Spur 222, 302. Die erste Spur 222, die zweite Spur 302 und der Verbindungsabschnitt 224 bilden einen u-förmigen oder c-förmigen Querschnitt aus.
Wie hierin offenbart, wird in einigen Ausführungsbeispielen die Bremsbahn dadurch ausgebildet, dass ein thermisches Spritzverfahren (z. B. Flammspritzverfahren, Lichtbogenspritzverfahren) verwendet wird. beispielsweise kann eine Stange oder ein Pulver aus Beschichtungsmaterial (z. B. rostfreier Stahl) geschmolzen oder gesintert und auf den Bremsflächen-Kernabschnitt 600 gespritzt werden, um eine Beschichtung auf der ersten und zweiten Seite 602, 604 und dem äußeren peripheren Rand 606 auszubilden. Das geschmolzene oder gesinterte Beschichtungsmaterial verbindet sich mit der ersten und zweiten Seite 602, 604 und dem äußeren peripheren Rand 606. Das Beschichtungsmaterial trocknet und härtet aus und bildet die Bremsbahn 206 aus. Die Bremsbahn 206 ist dauerhaft mit dem Kern 204 gekoppelt. Als solches sind keine weiteren Befestigungselemente (z. B. Schrauben, Klebstoffe etc.) erforderlich, um die Bremsbahn 206 mit dem Kern 204 zu koppeln. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Bremsbahn 206 zunächst separat ausgebildet und dann mit dem Kern 204 gekoppelt werden (z. B. durch einen Klebstoff, durch Schweißen, durch Diffusionsschweißen, durch ein oder mehrere Befestigungselemente etc.).
Wie oben offenbart, steht die Bremsbahn 206 mit dem Kern 204 in direktem Kontakt, was die Wärmeübertragung verbessert. Der Kern 204 ist aus einem leichteren, thermisch leitfähigem Material, wie beispielsweise Aluminium hergestellt, während die Bremsbahn 206 aus einem verschleißfesten Material hergestellt werden kann, wie beispielsweise rostfreiem Stahl. Der Kern 204 wirkt als ein Kühlkörper, um Wärme von der Bremsbahn 206 abzuziehen und die Wärme an die Umgebungsluft abzugeben, wodurch Spitzenbetriebstemperaturen der Bremsbahn 206 reduziert werden. Insbesondere wird die durch den Reibungseingriff zwischen den Bremsklötzen und der Bremsbahn 206 erzeugte Wärme von der Bremsbahn 206 auf den Bremsflächen-Kernabschnitt 600 übertragen. Die Wärme wird vom Bremsflächen-Kernabschnitt 600 radial nach innen auf den Zwischenabschnitt 210 des Kerns 204 übertragen. Der Zwischenabschnitt 210 ist der Luft ausgesetzt, die die Wärme (über Konvektion) an die Umgebungsluft abgibt, um den Bremsrotor 200 zu kühlen. Zusätzlich hilft der Luftstrom durch die Öffnungen 220 dabei, die Wärme von dem Bremsrotor 200 weiter zu übertragen. Auch nachdem die Bremse gelöst ist, leitet der Kern 204 weiterhin Wärme von der Bremsbahn 206 ab. Als solches reduziert der Kern 204 die Temperatur der Bremsbahn 206 und verbessert somit die Bremsfähigkeit der Bremsbahn 206. Der beispielhaften Bremsrotor 200 weist reduzierte Bremsoberflächentemperaturen für einen konstanteren Bremsbelag-Rotor-Reibungskoeffizienten, niedrigere Satteltemperaturen für einen konstanteren Flüssigkeitsdruck (wenn hydraulische Systeme verwendet werden), reduzierte Schäden an Bauteilen/Dichtungen (z. B. Dichtungen im Bremssattel, die durch Hitze beeinträchtigt werden können) und eine höhere Beständigkeit gegen Bremsflüssigkeitsdampfschwund (hydraulisches Flüssigkeitssieden) auf.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Verbindungsabschnitt 224 der Bremsbahn 206 zwischen der ersten und zweiten Spur 222, 302 zumindest teilweise abgerundet oder gebogen, wodurch scharfe Kanten am Bremsrotor 200 reduziert oder eliminiert werden. In einigen Ausführungsbeispielen ist der Verbindungsabschnitt 224 abgerundet oder gebogen mit einem Radius, der die Hälfte der Dicke der Bremsbahn 206 ist. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Radius größer oder kleiner sein. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der äußere periphere Rand 606 des Bremsrotors 200 ebenfalls abgerundet oder gekrümmt. In einigen Ausführungsbeispielen ist der äußere periphere Rand 606 abgerundet oder gekrümmt mit einem Radius, der die Hälfte der Dicke des Bremsflächen-Kernabschnitts 600 ist. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Radius größer oder kleiner sein. beispielsweise kann der äußere periphere Rand mit einem Radius von 10% bis 300% der Bremsbahndicke ausgebildet sein. Der Radius des äußeren peripheren Randes kann konstant oder variabel um den Rand herum sein. In anderen Ausführungsbeispielen dürfen der Verbindungsabschnitt 224 und/oder der äußere periphere Rand 606 nicht abgerundet oder gekrümmt sein.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist eine erste Seite 608 des Kerns 204 eine erste Leiste 610 auf, die zwischen dem Zwischenabschnitt 210 und dem Bremsflächen-Kernabschnitt 600 ausgebildet wird. Die erste Spur 222 erstreckt sich bis hinunter zu der ersten Leiste 610 und steht mit dieser in Kontakt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Dicke oder Breite der ersten Spur 222 gleich der Tiefe der ersten Leiste 610. Infolgedessen ist die erste Bremsoberfläche 226 der ersten Spur 222 mit einer äußeren Fläche des Zwischenabschnitts 210 ausgerichtet (z. B. bündig), der an die erste Leiste 610 angrenzt. In ähnlicher Weise wird eine zweite Leiste 612 auf einer zweiten Seite 614 des Kerns 204 ausgebildet, die zu der ersten Seite 608 zwischen dem Zwischenabschnitt 210 und dem Bremsflächen-Kernabschnitt 600 entgegengesetzt ist. Die zweite Spur 302 erstreckt sich bis hinunter zu der zweiten Leiste 612 und steht mit dieser in Kontakt. Die zweite Bremsoberfläche 304 ist mit der äußeren Fläche des Zwischenabschnitts 210 ausgerichtet (z. B. bündig), der an die zweite Leiste 612 angrenzt. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Tiefe der ersten und zweiten Leiste 610, 612 und/oder die Dicke der ersten und zweiten Spur 222, 302 derart verändert werden, dass die erste und zweite Spur 222, 302 relativ zu den angrenzenden Flächen auf dem Zwischenabschnitt 210 erhöht oder vertieft sind.
Wie in 6 dargestellt, erstreckt sich der erste Satz Aussparungen 228 nicht durch die erste Spur 222 und der zweite Satz Aussparungen 306 erstreckt sich nicht durch die zweite Spur 302. Stattdessen erstrecken sich die Aussparungen 228, 306 nur teilweise (z. B. 25%, 50%, 75% usw.) in die jeweilige erste und zweite Spur 222, 302. Als solches ist der Bremsflächen-Kernabschnitt 600 durch die Bremsbahn 206 nicht sichtbar oder freigelegt. In diesem Ausführungsbeispiel weisen der Bremsflächen-Kernabschnitt 600 und die Bremsbahn 206 keine Öffnungen oder Löcher auf, die sich hindurch erstrecken. Der Bremsflächen-Kernabschnitt 600 wird vollständig von der Bremsbahn 206 bedeckt, und nichts von dem Bremsflächen-Kernabschnitt 600 liegt frei. In anderen Ausführungsbeispielen können jedoch eine oder mehrere Öffnungen oder Löcher durch die erste Spur 222, die zweite Spur 302 und/oder den Bremsflächen-Kernabschnitt 600 ausgebildet werden.
Als Ausführungsbeispiel für einen Herstellungsprozess kann zunächst der Kern 204 hergestellt werden. beispielsweise kann der Kern 202 aus einem einzelnen Stück Material, wie beispielsweise Aluminium, gestanzt werden. Die zentrale Öffnung 212, die Befestigungsöffnungen 214, die Arme 216, die Öffnungen 220 und alle anderen Kanten oder Flächen können in dem Stück Aluminium herausgearbeitet werden. In anderen Ausführungsbeispielen können der Kern 204, einschließlich der zentralen Öffnung 212, die Öffnungen 214, die Arme 216 und/oder die Öffnungen 220 durch andere Stanz-, Bearbeitungs-, Schmiede- oder Gusstechniken hergestellt werden. Die Bremsbahn 206 kann auf dem Bremsflächen-Kernabschnitt 600 durch ein thermisches Spritzverfahren ausgebildet werden. In einigen Ausführungsbeispielen wird, nachdem die Bremsbahn 206 auf dem Kern 204 ausgebildet wurde, die Bremsbahn 206 bearbeitet, ausgebildet oder geschliffen (z. B. wird der Verbindungsabschnitt 224 abgerundet). Der erste und zweite Satz Aussparungen 228, 306 können dann in die erste und zweite Bremsoberfläche 226, 304 der jeweiligen ersten und zweiten Spur 222, 302 bearbeitet, geätzt, gestanzt, geschmiedet oder geprägt werden. In anderen Ausführungsbeispielen können die Aussparungen 228, 306 als Ergebnis von Aussparungen in dem Bremsflächen-Kernabschnitt 600 ausgebildet werden, wie in Verbindung mit den 8-11 im weiteren Detail offenbart wird.
7 ist eine Seitenansicht eines weiteren beispielhaften Bremsrotors 700, der an dem Fahrrad 100 implementiert werden kann (1). Der beispielhaften Bremsrotor 700 umfasst den Kern 204, der der Gleiche wie der Kern 204 ist, der oben in Verbindung mit dem Bremsrotor 200 der 2-6 offenbart wurde. Der Bremsrotor 700 umfasst eine Bremsbahn 702 mit einem alternativen Aussparungsmuster der Bremsbahn. Ähnlich wie die oben offenbarte Bremsbahn 206 weist die Bremsbahn 702 eine erste Spur 704 auf der ersten Seite 602 (6) des Bremsflächen-Kernabschnitts 600 (6), eine zweite Spur (nicht in 7 zu sehen) auf der entgegengesetzten Seite des Bremsflächen-Kernabschnitts 600 und einen Verbindungsabschnitt 706 auf, der sich über den äußeren peripheren Rand 606 (6) zwischen der ersten Spur 704 und der zweiten Spur erstreckt. Die Bremsbahn 702 ist im Wesentlichen die gleiche wie die oben offenbarte Bremsbahn 206. Somit kann jeder der oben offenbarten Ausführungsbeispielaspekte in Verbindung mit der Bremsbahn 206 ebenso auf die Bremsbahn 702 angewendet werden.
In diesem Ausführungsbeispiel weist die Bremsbahn 702 einen ersten Satz Aussparungen 708 (z. B. Rillen) (von denen auf eine in 7 verwiesen wird) auf, die in der Außenfläche der ersten Spur 704 ausgebildet sind. Die Aussparungen 708 helfen, Schmutz und Ablagerungen von einem Bremsklotz (z. B. dem ersten Bremsklotz 402 (44) zu entfernen, wenn der Bremsklotz mit der Bremsbahn 702 in Eingriff steht. In diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich jede der Aussparungen 708 über die Bremsoberfläche, die durch den Kontaktbereich zwischen der äußeren Fläche der ersten Spur 704 und einem Bremsklotz definiert ist. In diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich jede der Aussparungen 708 von der ersten Leiste 606 bis zu dem Verbindungsabschnitt 706 (z. B. bis zu dem äußeren radialen Rand des Bremsrotors 700). Die zweite Spur auf der entgegengesetzten Seite kann ein ähnliches Muster von Aussparungen aufweisen. Diese Art von Aussparung kann als eine vollständig ausladende Aussparung bezeichnet werden, da die Aussparung 708 die Bremsoberfläche (d. h. die äußere Fläche der Bremsbahn 702, die mit einem Bremsklotz im Eingriff steht) vollständig überstreicht. Vollständig ausladende Aussparungsmuster werden durch einen Kreis beliebiger Größe definiert, der auf eine Bremsoberfläche gezeichnet wird, die konzentrisch zu der Mittelachse des Rotors ist, der eine Aussparung an mindestens einer Stelle auf der Bremsoberfläche schneidet. Diese Art von Aussparung kann vorteilhaft sein, da der Bremsklotz Schmutz und Ablagerungen von dem Bremsklotz und/oder der Bremsoberfläche in die Aussparungen 708 drückt, wenn der Bremsklotz entlang der Bremsoberfläche gleitet. In einigen Ausführungsbeispielen erstrecken sich eine oder mehrere der Aussparungen 708 über die Bremsoberfläche hinaus (z. B. bis zu dem äußeren radialen Rand des Bremsrotors 700), sodass der Schmutz und/oder die Ablagerung in den Aussparungen 708 von dem Bremsrotor 700 ausgestoßen werden kann, wodurch die Bremsleistung verbessert wird. In anderen Ausführungsbeispielen dürfen sich die Aussparungen 708 nicht über die Bremsoberfläche hinaus erstrecken. In einem solchen Ausführungsbeispiel kann der Schmutz oder die Ablagerung in den Aussparungen 708 verbleiben, bis er/sie gewaschen oder entfernt wird. In einigen Ausführungsbeispielen können zwei oder mehr Aussparungen die Bremsoberfläche überstreichen. beispielsweise kann sich eine erste Aussparung von einem inneren Durchmesser der Bremsoberfläche bis zu einem mittleren Abschnitt der Bremsoberfläche erstrecken, und eine zweite Aussparung kann sich von dem mittleren Abschnitt bis zu einem äußeren Durchmesser der Bremsoberfläche erstrecken. In einem solchen Ausführungsbeispiel schneidet mindestens eine der Aussparungen einen beliebig großen konzentrischen Kreis, der auf der Bremsoberfläche der ersten Spur 704 gezeichnet ist. In einigen Ausführungsbeispielen, wie in 7 dargestellt, weist der äußere periphere Rand 606 (6) des Bremsrotors 700 (der durch den Verbindungsabschnitt 706 der Bremsbahn 702 abgedeckt wird) ein variables Außendurchmesser-Profil auf. In diesem Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Aussparungen 708 bis zu dem äußeren radialen Rand des Bremsrotors 700 an den Stellen, an denen der Außendurchmesser am größten ist. In anderen Ausführungsbeispielen dürfen sich die Aussparungen 708 nicht bis zu dem äußeren radialen Rand erstrecken. In einigen dieser Ausführungsbeispiele kann sich die Änderung des Außendurchmessers in der Umfangsrichtung mit den Aussparungen 708 überschneiden, sodass der äußere periphere Rand des Bremsrotors 700 ebenso einen Abschnitt des Bremsklotzes überstreichen kann, um Schmutz oder Ablagerungen zu entfernen. Daher wird in einigen Ausführungsbeispielen ein beliebig großer konzentrischer Kreis, der auf die Bremsoberfläche gezeichnet wird, von mindestens einer Aussparung oder einem äußeren radialen Rand (z. B. dem Verbindungsabschnitt 706) des Bremsrotors 700 geschnitten. Die Aussparungen 708 können beispielsweise durch maschinelle Bearbeitung oder Materialabtrag, Laserätzung, Materialverdampfung, Stanzen oder Schmieden ausgebildet werden. Ähnlich zu den oben offenbarten Aussparungen 228, 306 erstrecken sich die Aussparungen 708 nicht vollständig durch die erste Spur 704. Stattdessen erstrecken sich die Aussparungen 708 nur teilweise (z. B. 25%, 50%, 75% usw.) in die erste Spur 704. Infolgedessen ist der Bremsflächen-Kernabschnitt 600 (6) durch die Bremsbahn 702 nicht sichtbar oder freigelegt. Der Bremsrotor 700 umfasst keine Öffnungen oder Löcher durch die Bremsbahn 702. Der Bremsflächen-Kernabschnitt 600 ist vollständig von der Bremsbahn 702 bedeckt.
8 und 9 stellen ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Bremsrotor 800 dar, der an dem Fahrrad 100 implementiert werden kann (1). 8 ist eine Seitenansicht, die eine erste Seite 802 des Bremsrotors 800 zeigt, und 9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine zweite Seite 900 des Bremsrotors 800 zeigt, die zu der ersten Seite 802 entgegengesetzt ist. Der beispielhaften Bremsrotor 800 umfasst den Kern 204, der im Wesentlichen derselbe ist, wie der Kern 204, der oben in Verbindung mit dem Bremsrotor 200 von den 2-6 und dem Bremsrotor 700 von 7 offenbart wurde. Der Kern 204 in diesem Ausführungsbeispiel umfasst jedoch Aussparungen in dem Bremsflächen-Kernabschnitt 600, die in Verbindung mit 11 im weiteren Detail offenbart werden. Der Bremsrotor 800 umfasst eine Bremsbahn 804 mit einem alternativen Bremsbahn-Aussparungsmuster. Ähnlich zu der Bremsbahn 206 und der Bremsbahn 702, die oben offenbart wurden, weist die Bremsbahn 804 eine erste Spur 806 auf der ersten Seite 602 (6) des Bremsflächen-Kernabschnitts 600 (6), eine zweite Spur 902 auf der zweiten Seite 604 (6) des Bremsflächen-Kernabschnitts 600 und einen Verbindungsabschnitt 807 auf, der sich über den äußeren peripheren Rand 606 (6) zwischen der ersten Spur 806 und der zweiten Spur 902 erstreckt. Die Bremsbahn 804 ist im Wesentlichen die gleiche wie die oben offenbarten Bremsbahnen 206, 702. Daher können alle oben in Verbindung mit den Bremsbahnen 206, 702 offenbarten Ausführungsbeispielaspekte bezüglich Materialien, Bautechniken, relativen Bemessungen usw. ebenso auf die Bremsbahn 804 angewendet werden.
In diesem Ausführungsbeispiel weist die Bremsbahn 804 einen ersten Satz Aussparungen 808 (z. B. Rillen) (von denen auf eine in 8 verwiesen wird) auf, der in einer äußeren Fläche 810 (z. B. einer Bremsoberfläche) der ersten Spur 806 ausgebildet ist, und einen zweiten Satz Aussparungen 904 (von denen auf eine in 9 verwiesen wird) auf, die in einer äußeren Fläche 906 (z. B. einer Bremsoberfläche) der zweiten Spur 902 ausgebildet sind. Die Aussparungen 808, 904 helfen, Schmutz und Ablagerungen von den Bremsklötzen (z. B. dem ersten und zweiten Bremsklotz 402, 404 (4)) zu entfernen, wenn die Bremsklötze jeweils mit der ersten und zweiten Spur 806, 902 in Eingriff stehen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Aussparungen 808, 904 im Allgemeinen in der Umfangsrichtung und den radialen Richtungen. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Aussparungen 808 auf der ersten Spur 806 zu den Aussparungen 904 auf der zweiten Spur 902 versetzt. Insbesondere sind die Aussparungen 808 und die Aussparungen 904 nicht auf entgegengesetzten Seiten des Bremsrotors 800 ausgerichtet, beispielsweise ist die Lage einer der Aussparungen 904A auf der zweiten Spur 902 in 8 relativ zu einer der Aussparungen 808A auf der ersten Spur 806 gezeigt. Wie gezeigt, ist die Aussparung 904A auf der zweiten Spur 902 zu der Aussparung 808A auf der ersten Spur 806 in der radialen Richtung versetzt. Zusätzlich oder alternativ können die Aussparungen 808, 904 in der tangentialen und/oder in den Umfangsrichtungen versetzt werden. Die Aussparungen 808, 904 können beispielsweise durch maschinelle Bearbeitung oder Materialabtrag, Laserätzen, Materialverdampfung, Stanzen oder Schmieden ausgebildet werden. Ähnlich wie die oben offenbarten Aussparungen 228, 306 erstrecken sich die Aussparungen 808, 904 nicht vollständig durch jeweils die erste und zweite Spur 806, 902. Infolgedessen ist der Bremsflächen-Kernabschnitt 600 (6) durch die Bremsbahn 804 nicht sichtbar oder freigelegt. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Bremsrotor 800 keine Öffnungen oder Löcher durch die Bremsbahn 804 auf. Der Bremsflächen-Kernabschnitt 600 wird vollständig von der Bremsbahn 804 bedeckt.
In einigen der oben offenbarten Ausführungsbeispiele sind die Aussparungen in der äußeren Fläche der Bremsbahnen ausgebildet, nicht jedoch in dem Bremsflächen-Kernabschnitt. In anderen Ausführungsbeispielen können die Aussparungen durch entsprechende Aussparungen ausgebildet werden, die in dem Bremsflächen-Kernabschnitt 600 ausgebildet werden.
10 ist eine Querschnittsansicht des Bremsrotors 800, aufgenommen entlang der Linie B-B von 8. Der Kern 204 und die Bremsbahn 804 können ähnliche relative Bemessungen aufweisen, wie oben in Verbindung mit dem Kern 204 und der Bremsbahn 206 des Bremsrotors 200 in 5 offenbart.
11 ist eine vergrößerte Ansicht der Beschreibung 1000 in 10. Wie in 11 gezeigt, ist die erste Spur 806 auf der ersten Seite 602 des Bremsflächen-Kernabschnitts 600 und die zweite Spur 902 ist auf der zweiten Seite 604 des Bremsflächen-Kernabschnitts 600. Insbesondere steht die erste Spur 806 der Bremsbahn 804 in Kontakt mit der ersten Seite 602 des Bremsflächen-Kernabschnitts 600 und bedeckt diese, die zweite Spur 902 der Bremsbahn 804 steht in Kontakt mit der zweiten Seite 604 des Bremsflächen-Kernabschnitts 600 und bedeckt diese. Die Bremsbahn 804 kann aus jedem der Ausführungsbeispielmaterialien und/oder mit jeder der hierin offenbarten Ausführungsbeispielmethoden hergestellt werden.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Bremsflächen-Kernabschnitt 600 eine erste Aussparung 1100, die in der ersten Seite 602 des Bremsflächen-Kernabschnitts 600 ausgebildet ist. Die erste Aussparung 1100 erstreckt sich nicht vollständig durch den Bremsflächen-Kernabschnitt 600. Die erste Spur 806 ist entlang der Kontur der ersten Aussparung 1100 derart angeordnet, dass die Aussparungen 808A in der äußeren Fläche 810 der ersten Spur 806 ausgebildet sind. In ähnlicher Weise weist der Bremsflächen-Kernabschnitt 600 eine zweite Aussparung 1102 auf, die in der zweiten Seite 604 des Bremsflächen-Kernabschnitts 600 ausgebildet ist. Die zweite Aussparung 1102 erstreckt sich nicht vollständig durch den Bremsflächen-Kernabschnitt 600. Die zweite Spur 902 ist entlang der Kontur der zweiten Aussparung 1102 derart angeordnet, dass die Aussparung 904A in der äußeren Fläche 906 der zweiten Spur 902 ausgebildet ist. Wie in 11 gezeigt, ist die erste Aussparung 1100 von der zweiten Aussparung 1102 in einer radialer Richtung versetzt. Als solches ist die Aussparung 808A in der ersten Spur 806 von der Aussparung 904A in der zweiten Spur 902 in der radialen Richtung versetzt. Die anderen Aussparungen 808, 906 (8 und 9) können in ähnlicher Weise durch entsprechende Aussparungen in der ersten und zweiten Seite 602, 604 des Bremsflächen-Kernabschnitts 600 ausgebildet werden. In einigen Ausführungsbeispielen werden die Aussparungen 808, 904 ausgebildet, wenn das zur Ausbildung der Bremsbahn 804 verwendete Beschichtungsmaterial auf den Bremsflächen-Kernabschnitt 600 aufgespritzt wird. Insbesondere entspricht das Beschichtungsmaterial den Formen der Aussparungen 1100, 1102, die in den Seiten 602, 604 des Bremsflächen-Kernabschnitts 600 ausgebildet sind. Dies beseitigt die Notwendigkeit, die Aussparungen 808, 904 durch einen Nachbearbeitungsprozess (z. B. Ätzen) auszubilden, nachdem das Beschichtungsmaterial aufgebracht wurde. Ferner werden dadurch die Variation in der Dicke der Bremsbahn 804 reduziert. beispielsweise ist die Dicke der Bremsbahn 804, wie in 11 gezeigt, relativ konstant. Dies verbessert die Festigkeit und Verschleißfestigkeit.
Darüber hinaus gibt es durch das Versetzen der Aussparungen 1100, 1102, die im Bremsflächen-Kernabschnitt 600 ausgebildet wurden, weniger Variation in der Dicke des Bremsflächen-Kernabschnitts 600. Dies ermöglicht eine gleichmäßigere Wärmeübertragung und Spannungsverteilung über den Bremsflächen-Kernabschnitt 600. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Aussparungen 808, 904 nicht vollständig ausgekehrte Aussparungen, die sich bis zu dem Verbindungsabschnitt 807 erstrecken. In anderen Ausführungsbeispielen können die Aussparungen 808, 904 jedoch als vollständig ausgekehrte Aussparungen ausgebildet sein, die sich über die Bremsoberfläche erstrecken (z. B. bis zu dem Verbindungsabschnitt 807, ähnlich wie die Aussparung 708 des beispielhaften Bremsrotors 700 von 7).
Während es in den beispielhaften Bremsrotoren 200, 700 und 800 keine Öffnungen oder Löcher gibt, die sich durch den Bremsflächen-Kernabschnitt 600 und die entsprechende Bremsbahn erstrecken, können in anderen Ausführungsbeispielen eine oder mehrere Öffnungen in dem Bremsflächen-Kernabschnitt 600 und den entsprechenden Bremsbahnen der Rotoren 200, 700 und 800 vorgesehen werden. Solche Öffnungen können vorgesehen werden, um den Luftstrom und die Kühlung zu verbessern. beispielsweise ist 12 eine Querschnittsansicht des Bremsflächen-Kernabschnitts 600 mit einer beispielhafte Bremsbahn 1200, die jede der oben offenbarten beispielhafte Bremsbahnen 206, 702, 804 darstellen kann. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Bremsflächen-Kernabschnitt 600 eine Öffnung 1202 (z. B. ein Loch, eine Öffnung, eine Bohrung), die sich zwischen der ersten Seite 602 und der zweiten Seite 604 (d. h. durch die Dicke des Bremsflächen-Kernabschnitts 600) erstreckt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel bedeckt die Bremsbahn 1200 eine innere radiale Fläche 1204 des Bremsflächen-Kernabschnitts 600, die die Öffnung 1202 definiert. Als solches ist in diesem Ausführungsbeispiel der Bremsflächen-Kernabschnitt 600 nicht sichtbar oder freiliegend. Während nur eine Ausführungsbeispielöffnung 1202 gezeigt wird, können in anderen Ausführungsbeispielen mehrere Öffnungen durch den Bremsflächen-Kernabschnitt 600 ausgebildet werden.
Aus dem Vorstehenden wird ersichtlich, dass die oben offenbarten Bremsrotoren leichter sind als andere bekannte Bremsrotoren. Als solche bringen die beispielhaften Bremsrotoren weniger Gewicht auf ein Fahrrad als bekannte Bremsrotoren. Ferner weisen die hierin offenbarten beispielhaften Bremsrotoren eine verbesserte Wärmeableitung auf. Infolgedessen weisen die beispielhaften Bremsrotoren reduzierte Bremsoberflächentemperaturen für einen gleichmäßigeren Bremsbelag-Rotor-Reibungskoeffizienten auf, niedrigere Sattelkupplungstemperaturen für einen gleichmäßigeren Flüssigkeitsdruck (wenn Hydrauliksysteme verwendet werden), geringere Dichtungsschäden und Beständigkeit gegen Bremsflüssigkeitsdampfschwaden (hydraulisches Flüssigkeitssieden). Auf diese Weise ermöglichen die hierin offenbarten beispielhaften Bremsrotoren eine verbesserte Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Die Darstellungen der hier beschriebenen Ausführungsformen sollen ein allgemeines Verständnis für die Struktur der verschiedenen Ausführungsformen vermitteln. Die Darstellungen sollen nicht als vollständige Beschreibung aller Elemente und Merkmale von Apparaten und Systemen dienen, die die hierin beschriebenen Strukturen oder Verfahren verwenden. Viele andere Ausführungsformen können für diejenigen, die sich in der Kunst auskennen, nach Durchsicht der Offenbarung offensichtlich sein. Andere Ausführungsformen können verwendet und aus der Offenbarung abgeleitet werden, sodass strukturelle und logische Ersetzungen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne dass der Umfang der Offenbarung verlassen wird. Darüber hinaus sind die Darstellungen lediglich repräsentativ und dürfen nicht maßstabsgetreu gezeichnet werden. Bestimmte Proportionen innerhalb der Darstellungen können übertrieben sein, während andere Proportionen minimiert werden können. Dementsprechend sind die Offenbarung und die Darstellungen eher als illustrativ denn als einschränkend zu betrachten.
Obwohl diese Spezifikation viele Besonderheiten umfasst, sollten diese nicht als Einschränkungen des Umfangs der Erfindung oder dessen, was beansprucht werden kann, ausgelegt werden, sondern eher als Beschreibungen von Merkmalen, die für bestimmte Ausführungsformen der Erfindung spezifisch sind. Bestimmte Merkmale, die in dieser Spezifikation im Zusammenhang mit separaten Ausführungsformen beschrieben werden, können auch in Kombination in einer einzigen Ausführungsform implementiert werden. Umgekehrt können verschiedene Merkmale, die im Zusammenhang mit einer einzigen Ausführungsform beschrieben werden, ebenso in mehreren Ausführungsformen getrennt oder in jeder geeigneten Unterkombination implementiert werden. Darüber hinaus können, obwohl Merkmale oben als in bestimmten Kombinationen wirkend beschrieben und sogar anfänglich als solche beansprucht werden können, in einigen Fällen ein oder mehrere Merkmale aus einer beanspruchten Kombination aus der Kombination herausgeschnitten werden, und die beanspruchte Kombination kann auf eine Unterkombination oder Variation einer Unterkombination gerichtet sein.
Obwohl hierin spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurden, sollte es gewürdigt werden, dass jede spätere Anordnung, die darauf abzielt, den gleichen oder einen ähnlichen Zweck zu erreichen, die gezeigten spezifischen Ausführungsformen ersetzen kann. Diese Offenbarung soll alle späteren Anpassungen oder Variationen der verschiedenen Ausführungsformen abdecken. Kombinationen der obengenannten Ausführungsformen und andere Ausführungsformen, die hier nicht ausdrücklich beschrieben sind, sind nach Durchsicht der Beschreibung für die Fachkraft offensichtlich.
Die Zusammenfassung der Offenbarung wird in Übereinstimmung mit 37 C.F.R. §1.72(b) zur Verfügung gestellt und wird mit der Maßgabe eingereicht, dass sie nicht zur Auslegung oder Einschränkung des Umfangs oder der Bedeutung der Ansprüche verwendet wird. Darüber hinaus können in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung verschiedene Merkmale zum Zweck der Straffung der Offenbarung in einer einzigen Ausführungsform zusammengefasst oder beschrieben werden. Diese Offenbarung ist nicht derart auszulegen, als spiegele sie die Absicht wider, dass die beanspruchten Ausführungsformen mehr Merkmale erfordern, als in jedem Anspruch ausdrücklich aufgeführt sind. Vielmehr kann, wie die folgenden Ansprüche widerspiegeln, der erfinderische Gegenstand auf weniger als alle Merkmale einer der offengelegten Ausführungsformen ausgerichtet sein. Daher werden die folgenden Ansprüche in die ausführliche Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch für sich allein steht und den beanspruchten Gegenstand separat definiert.
Es ist beabsichtigt, dass die vorstehende detaillierte Beschreibung eher als illustrativ denn als einschränkend angesehen wird und dass davon ausgegangen wird, dass die folgenden Ansprüche einschließlich aller Äquivalente den Umfang der Erfindung definieren sollen. Die Ansprüche sollten nicht derart gelesen werden, als seien sie auf die beschriebene Reihenfolge oder die beschriebenen Elemente beschränkt, es sei denn, dies wird in diesem Sinne angegeben. Daher werden alle Ausführungsformen, die in den Anwendungsbereich und Geist der folgenden Ansprüche und deren Äquivalente fallen, als Erfindung beansprucht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 16/451378 [0001]

Claims

Bremsrotor für ein Fahrrad, wobei der Bremsrotor umfasst: einen Kern, der einen Bremsflächen-Kernabschnitt umfasst; und eine Bremsbahn aus einem Stück, die mit dem Bremsflächen-Kernabschnitt gekoppelt ist, wobei die Bremsbahn aus rostfreiem Stahl hergestellt ist, wobei die Bremsbahn eine erste Spur auf einer ersten Seite des Bremsflächen-Kernabschnitts, eine zweite Spur auf einer zweiten Seite des Bremsflächen-Kernabschnitts und einen Verbindungsabschnitt umfasst, der sich über einen peripheren Rand des Bremsflächen-Kernabschnitts zwischen der ersten Spur und der zweiten Spur erstreckt.
Bremsrotor nach Anspruch 1, wobei der Kern einen Nabenanbringungsabschnitt und einen Zwischenabschnitt umfasst, wobei der Nabenanbringungsabschnitt auf einer Nabe des Fahrrads anzubringen ist, wobei sich der Zwischenabschnitt zwischen dem Nabenanbringungsabschnitt und dem Bremsflächen-Kernabschnitt erstreckt.
Bremsrotor nach Anspruch 2, wobei der Kern aus einem einheitlichen Materialstück besteht.
Bremsrotor nach Anspruch 3, wobei der Kern aus Aluminium hergestellt ist.
Bremsrotor nach Anspruch 3, wobei der Zwischenabschnitt des Kerns breiter als die Bremsbahn ist.
Bremsrotor nach Anspruch 5, wobei der Zwischenabschnitt eine Vielzahl von Öffnungen umfasst, um einen Luftstrom durch den Kern zu ermöglichen.
Bremsrotor nach Anspruch 2, wobei die erste Seite des Kerns eine erste Leiste aufweist, die zwischen dem Zwischenabschnitt und dem Bremsflächen-Kernabschnitt ausgestaltet ist, wobei die erste Spur mit der ersten Leiste in Kontakt steht, sodass eine äußere Fläche der ersten Leiste mit einer äußeren Fläche des Zwischenabschnitts angrenzend an die erste Leiste ausgerichtet ist.
Bremsrotor nach Anspruch 1, wobei die Bremsbahn durch ein thermisches Spritzverfahren ausgebildet wird.
Bremsrotor nach Anspruch 1, wobei dieser ferner einen ersten Satz Aussparungen, die in einer äußeren Fläche der ersten Spur ausgestaltet sind, und einen zweiten Satz Aussparungen umfasst, die in der äußeren Fläche der zweiten Spur ausgestaltet sind, wobei sich der erste Satz Aussparungen nicht durch die erste Spur erstreckt und sich der zweite Satz Aussparungen nicht durch die zweite Spur erstreckt.
Bremsrotor nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsabschnitt der Bremsbahn zwischen der ersten und zweiten Spur abgerundet ist.
Bremsrotor für ein Fahrrad, wobei der Bremsrotor umfasst: einen Kern aus einem Stück, der einen Nabenanbringungsabschnitt, einen Bremsflächen-Kernabschnitt und einen Zwischenabschnitt zwischen dem Nabenanbringungsabschnitt und dem Bremsflächen-Kernabschnitt aufweist, wobei der Nabenanbringungsabschnitt an einer Nabe eines Rads des Fahrrads anzubringen ist; und eine Bremsbahn, die eine erste Spur auf einer ersten Seite des Bremsflächen-Kernabschnitts und eine zweite Spur auf einer zweiten Seite des Bremsflächen-Kernabschnitts aufweist, wobei der Zwischenabschnitt des Kerns breiter als die Bremsbahn ist.
Bremsrotor nach Anspruch 11, wobei der Zwischenabschnitt eine Vielzahl von Öffnungen umfasst, um einen Luftstrom durch den Kern zu ermöglichen.
Bremsrotor nach Anspruch 11, wobei der Kern aus Aluminium hergestellt ist und die Bremsbahn aus rostfreiem Stahl hergestellt ist.
Bremsrotor nach Anspruch 11, wobei die Bremsbahn einen Verbindungsabschnitt aufweist, der sich über einen peripheren Rand des Bremsflächen-Kernabschnitts zwischen der ersten und der zweiten Spur erstreckt.
Bremsrotor nach Anspruch 14, wobei die Bremsbahn ein einzelnes einheitliches Stück ist.
Bremsrotor nach Anspruch 14, wobei der Verbindungsabschnitt der Bremsbahn zwischen der ersten und der zweiten Spur abgerundet ist.
Bremsrotor für ein Fahrrad, wobei der Bremsrotor umfasst: einen Kern, der einen Bremsflächen-Kernabschnitt aufweist; und eine Bremsbahn, die eine erste Spur auf einer ersten Seite des Bremsflächen-Kernabschnitts und eine zweite Spur auf einer zweiten Seite des Bremsflächen-Kernabschnitts aufweist, wobei die erste und zweite Spur mit Bremsklötzen in Eingriff zu bringen sind, wobei die Bremsbahn eine erste Aussparung aufweist, die in einer äußeren Fläche der ersten Spur ausgestaltet ist, wobei sich die erste Aussparung nicht durch die erste Spur erstreckt.
Bremsrotor nach Anspruch 17, wobei die Bremsbahn eine zweite Aussparung aufweist, die in einer äußeren Fläche der zweiten Spur ausgestaltet ist, wobei sich die zweite Aussparung nicht durch die zweite Spur erstreckt.
Bremsrotor nach Anspruch 17, wobei sich die Aussparung in einer Umfangsrichtung entlang der äußeren Fläche der ersten Spur erstreckt.
Bremsrotor nach Anspruch 17, wobei die Bremsbahn ein einheitliches Stück ist, und wobei die Bremsbahn einen Verbindungsabschnitt aufweist, der sich über einen peripheren Rand des Bremsflächen-Kernabschnitts zwischen der ersten und der zweiten Spur erstreckt.