DE102021205035A1

DE102021205035A1 - Kolbenbaugruppe für menschlich angetriebenes fahrzeug

Info

Publication number: DE102021205035A1
Application number: DE102021205035.2A
Authority: DE
Inventors: Kohei OBUCHI; Yasuyuki KOMADA; Nobuyoshi Fujii
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2020-05-19
Filing date: 2021-05-18
Publication date: 2021-11-25
Also published as: TW202144212A; CN113682413B; CN113682413A; US11292552B2; US20210362801A1

Abstract

Eine Kolbenbaugruppe 30, 130 ist für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug V vorgesehen. Die Kolbenbaugruppe 30, 130 schließt einen Hauptkörper 50, 150 und eine Primärdichtung 52, 252, 352, 452, 552 ein. Der Hauptkörper 50, 150 ist ausgebildet, entlang einer Betätigungsrichtung D1 in einer Zylinderbohrung 14a aus einer Ruheposition in eine betätigte Position bewegbar zu sein. Die Primärdichtung 52, 252, 352, 452, 552 schließt einen Primärdichtungskörper 80 ein, der an dem Hauptkörper 50, 150 angeordnet ist. Der Primärdichtungskörper 80 ist aus einem Harzmaterial. Der Hauptkörper 50, 150 schließt ein erstes Teil 56, 156 und ein zweites Teil 58, 158 ein. Das erste Teil 56, 156 ist in Bezug auf die Betätigungsrichtung D1 wenigstens teilweise stromaufwärts der Primärdichtung 52, 252, 352, 452, 552 angeordnet. Das zweite Teil 58, 158 ist mit dem ersten Teil 56, 156 gekoppelt, um in Bezug auf die Betätigungsrichtung D1 wenigstens teilweise stromabwärts der Primärdichtung 52, 252, 352, 452, 552 angeordnet zu sein. Wenigstens eines von dem ersten Teil 56, 156 und dem zweiten Teil 58, 158 schließt einen Stützabschnitt 63, 163 ein, der die Primärdichtung 52, 252, 352, 452, 552 stützt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Kolbenbaugruppe. Spezifisch bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Kolbenbaugruppe für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug.
Menschlich angetriebene Fahrzeuge (beispielsweise Fahrräder) sind manchmal mit hydraulischen Vorrichtungen ausgestattet. Beispiele für einige hydraulische Vorrichtungen sind eine hydraulische Betätigungsvorrichtung und eine hydraulisch betätigte Vorrichtung. Eine hydraulische Betätigungsvorrichtung wird von einem Benutzer betätigt, um die hydraulisch betätigte Vorrichtung hydraulisch zu betätigen. Zum Beispiel ist in einem hydraulischen Bremssystem eine hydraulische Bremsbetätigungsvorrichtung mit einer hydraulischen Bremsvorrichtung fluidisch verbunden, so dass ein Benutzer einen Bremshebel einer hydraulischen Bremsbetätigungsvorrichtung betätigt, um eine hydraulische Bremsvorrichtung zu betätigen, um einen Bremsrotor oder eine Felge eines Rades zu bremsen. Ein Beispiel für ein hydraulisches Bremssystem ist in der US 9 874 238 B2 offenbart.
Im Allgemeinen ist die vorliegende Erfindung auf verschiedene Merkmale einer Kolbenbaugruppe für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug, wie beispielsweise ein Fahrrad, gerichtet. Der Begriff „menschlich angetriebenes Fahrzeug“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf ein Fahrzeug, das durch wenigstens menschliche Antriebskraft angetrieben werden kann, schließt aber nicht ein Fahrzeug ein, das nur eine andere als eine menschliche Antriebskraft nutzt. Insbesondere schließt ein menschlich angetriebenes Fahrzeug nicht ein Fahrzeug ein, das ausschließlich einen Verbrennungsmotor als Antriebskraft nutzt. Es wird davon ausgegangen, dass es sich bei dem menschlich angetriebenen Fahrzeug um ein kompaktes, leichtes Fahrzeug handelt, für das keine Zulassung zum Fahren auf öffentlichen Straßen erforderlich ist. Die Anzahl der Räder des menschlich angetriebenen Fahrzeugs ist nicht begrenzt. Das menschlich angetriebene Fahrzeug umfasst beispielsweise ein Einrad und ein Fahrzeug mit drei oder mehr Rädern. Das menschlich angetriebene Fahrzeug umfasst beispielsweise verschiedene Arten von Fahrrädern wie ein Mountainbike, ein Rennrad, ein Citybike, ein Lastenrad, ein Liegerad und ein Fahrrad mit elektrischer Unterstützung (E-Bike).
Vor dem Hintergrund des Standes der Technik und gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kolbenbaugruppe für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug bereitgestellt. Die Kolbenbaugruppe umfasst im Wesentlichen einen Hauptkörper, eine Primärdichtung und eine Sekundärdichtung. Der Hauptkörper ist ausgebildet, entlang einer Betätigungsrichtung in einer Zylinderbohrung aus einer Ruheposition in eine betätigte Position bewegbar zu sein. Die Primärdichtung schließt einen Primärdichtungskörper ein, der an dem Hauptkörper angeordnet ist. Der Primärdichtungskörper ist aus einem Harzmaterial. Der Hauptkörper schließt ein erstes Teil und ein zweites Teil ein. Das erste Teil ist in Bezug auf die Betätigungsrichtung wenigstens teilweise stromaufwärts der Primärdichtung angeordnet. Das zweite Teil ist mit dem ersten Teil gekoppelt, um in Bezug auf die Betätigungsrichtung wenigstens teilweise stromabwärts der Primärdichtung angeordnet zu sein. Wenigstens eines von dem ersten Teil und dem zweiten Teil schließt einen Stützabschnitt ein, der die Primärdichtung stützt.
Mit der Kolbenbaugruppe gemäß dem ersten Aspekt ist es möglich, eine Kolbenbaugruppe bereitzustellen, die durch die Verwendung eines Harzmaterials für die Primärdichtung eine verbesserte Gleitfähigkeit in Bezug auf die Zylinderbohrung aufweist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kolbenbaugruppe gemäß dem ersten Aspekt so ausgebildet, dass das Harzmaterial eines von einem Polytetrafluorethylen und einem Polyethylen einschließt. Mit der Kolbenbaugruppe gemäß dem zweiten Aspekt ist es möglich, die Primärdichtung kostengünstig herzustellen.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kolbenbaugruppe gemäß dem ersten Aspekt so ausgebildet, dass das Harzmaterial ein Polyimid-gefülltes Polytetrafluorethylen einschließt. Mit der Kolbenbaugruppe gemäß dem dritten Aspekt ist es weiter möglich, die Primärdichtung kostengünstig herzustellen.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kolbenbaugruppe für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug bereitgestellt. Die Kolbenbaugruppe umfasst im Wesentlichen einen Hauptkörper und eine Primärdichtung. Der Hauptkörper ist ausgebildet, entlang einer Betätigungsrichtung in einer Zylinderbohrung aus einer Ruheposition in eine betätigte Position bewegbar zu sein. Die Primärdichtung ist an dem Hauptkörper angeordnet. Der Hauptkörper schließt ein erstes Teil und ein zweites Teil ein. Das erste Teil ist in Bezug auf die Betätigungsrichtung wenigstens teilweise stromaufwärts der Primärdichtung angeordnet. Das zweite Teil ist in das erste Teil eingesetzt, um in Bezug auf die Betätigungsrichtung wenigstens teilweise stromabwärts der Primärdichtung angeordnet zu sein. Wenigstens eines von dem ersten Teil und dem zweiten Teil schließt einen Stützabschnitt ein, der die Primärdichtung stützt.
Mit der Kolbenbaugruppe gemäß dem vierten Aspekt ist es möglich, die Primärdichtung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil einfach zu installieren.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kolbenbaugruppe für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug bereitgestellt. Die Kolbenbaugruppe umfasst im Wesentlichen einen Hauptkörper und eine Primärdichtung. Der Hauptkörper ist ausgebildet, entlang einer Betätigungsrichtung in einer Zylinderbohrung aus einer Ruheposition in eine betätigte Position bewegbar zu sein. Die Primärdichtung ist an dem Hauptkörper angeordnet. Der Hauptkörper schließt ein erstes Teil und ein zweites Teil ein. Das erste Teil ist in Bezug auf die Betätigungsrichtung wenigstens teilweise stromaufwärts der Primärdichtung angeordnet. Das zweite Teil ist lösbar und wieder befestigbar an dem ersten Teil angebracht, um in Bezug auf die Betätigungsrichtung wenigstens teilweise stromabwärts der Primärdichtung angeordnet zu sein. Wenigstens eines von dem ersten Teil und dem zweiten Teil schließt einen Stützabschnitt ein, der die Primärdichtung stützt.
Mit der Kolbenbaugruppe gemäß dem fünften Aspekt ist es möglich, die Primärdichtung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil einfach zu installieren und zu ersetzen.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kolbenbaugruppe gemäß einem der ersten bis fünften Aspekte so ausgebildet, dass das erste Teil aus einem ersten Material ist und das zweite Teil aus einem zweiten Material ist, das sich von dem ersten Material unterscheidet. Mit der Kolbenbaugruppe gemäß dem sechsten Aspekt ist es möglich, geeignete Materialien zu wählen, um das Gleitverhalten des Hauptkörpers in Bezug auf die Zylinderbohrung zu verbessern und dennoch eine zuverlässige Kolbenbaugruppe bereitzustellen.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kolbenbaugruppe gemäß dem sechsten Aspekt so ausgebildet, dass das erste Material ein Harzmaterial ist und das zweite Material ein metallisches Material ist. Mit der Kolbenbaugruppe gemäß dem siebten Aspekt ist es möglich, das Gleitverhalten in Bezug auf die Zylinderbohrung zu verbessern, indem ein Harzmaterial für das erste Teil verwendet wird, das die Zylinderbohrung berühren kann, während ein metallisches Material für das zweite Teil verwendet wird, um das erste Teil und das zweite Teil miteinander zu verbinden.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kolbenbaugruppe gemäß dem siebten Aspekt so ausgebildet, dass das zweite Teil einen gewindeschneidenden Schraubenabschnitt einschließt, der ausgebildet ist, mit dem ersten Teil in Gewindeeingriff zu sein. Mit der Kolbenbaugruppe gemäß dem achten Aspekt ist es möglich, das erste Teil und das zweite Teil einfach miteinander zu verbinden.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kolbenbaugruppe gemäß einem der ersten bis achten Aspekte so ausgebildet, dass der Stützabschnitt einstückig mit dem zweiten Teil ist und das zweite Teil mit dem ersten Teil in Gewindeeingriff ist. Mit der Kolbenbaugruppe gemäß dem neunten Aspekt ist es möglich, das erste Teil und das zweite Teil einfach herzustellen und das erste Teil und das zweite Teil einfach miteinander zu verbinden.
Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kolbenbaugruppe gemäß einem der ersten bis achten Aspekte so ausgebildet, dass der Stützabschnitt einstückig mit dem ersten Teil ist und das zweite Teil mit dem Stützabschnitt des ersten Teils in Gewindeeingriff ist. Mit der Kolbenbaugruppe gemäß dem zehnten Aspekt ist es möglich, das erste Teil und das zweite Teil einfach herzustellen und das erste Teil und das zweite Teil einfach miteinander zu verbinden.
Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kolbenbaugruppe gemäß einem der ersten bis zehnten Aspekte so ausgebildet, dass der Primärdichtungskörper einen Primärlippenabschnitt einschließt, der ausgebildet ist, in einem angeordneten Zustand, in dem die Kolbenbaugruppe in der Zylinderbohrung angeordnet ist, in Kontakt mit der Zylinderbohrung zu sein, und die Primärdichtung ferner ein Vorspannteil einschließt, das ausgebildet ist, den Primärlippenabschnitt des Primärdichtungskörpers in dem angeordneten Zustand nach außen vorzuspannen. Mit der Kolbenbaugruppe gemäß dem elften Aspekt ist es möglich, einen zuverlässigen Kontakt zwischen der Primärdichtung und der Zylinderbohrung sicherzustellen, um eine gute Dichtung zu erhalten.
Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kolbenbaugruppe gemäß dem elften Aspekt so ausgebildet, dass das Vorspannelement eine Schraubenfeder ist. Mit der Kolbenbaugruppe gemäß dem zwölften Aspekt ist es möglich, die Primärdichtung fest in Kontakt mit der Zylinderbohrung zu halten.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Kolbenbaugruppe gemäß einem der ersten bis zehnten Aspekte ferner eine Sekundärdichtung, die an dem Hauptkörper in Bezug auf die Betätigungsrichtung stromaufwärts der Primärdichtung angeordnet ist. Mit der Kolbenbaugruppe gemäß dem dreizehnten Aspekt ist es möglich, die Abdichtung zwischen dem Hauptkörper und der Zylinderbohrung zu verbessern.
Gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kolbenbaugruppe gemäß dem dreizehnten Aspekt so ausgebildet, dass der Hauptkörper ferner ein drittes Teil einschließt, das mit dem ersten Teil gekoppelt ist, und das dritte Teil die Sekundärdichtung stützt. Mit der Kolbenbaugruppe gemäß dem vierzehnten Aspekt ist es möglich, die Sekundärdichtung einfach zu installieren.
Gemäß einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kolbenbaugruppe gemäß dem vierzehnten Aspekt so ausgebildet, dass das erste Teil aus einem ersten Material ist, das zweite Teil aus einem zweiten Material ist, das sich von dem ersten Material unterscheidet, und das dritte Teil aus einem dritten Material ist, das sich von dem zweiten Material unterscheidet. Mit der Kolbenbaugruppe gemäß dem fünfzehnten Aspekt ist es möglich, die Materialien für die Montage zu optimieren.
Gemäß einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kolbenbaugruppe gemäß dem fünfzehnten Aspekt so ausgebildet, dass das erste Material ein Harzmaterial ist und das zweite Material ein metallisches Material ist. Mit der Kolbenbaugruppe gemäß dem sechzehnten Aspekt ist es möglich, das Gleitverhalten des Hauptkörpers in Bezug auf die Zylinderbohrung zu verbessern, indem ein Harzmaterial für das erste Teil verwendet wird, das die Zylinderbohrung berühren kann, während ein metallisches Material für das zweite Teil verwendet wird, um das erste Teil und das zweite Teil miteinander zu verbinden.
Gemäß einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kolbenbaugruppe gemäß dem fünfzehnten oder sechzehnten Aspekt so ausgebildet, dass das dritte Material das gleiche wie das erste Material ist. Mit der Kolbenbaugruppe gemäß dem siebzehnten Aspekt ist es möglich, die Herstellungskosten zu senken.
Gemäß einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kolbenbaugruppe gemäß dem vierzehnten Aspekt so ausgebildet, dass das dritte Teil mit dem ersten Teil verpresst ist. Mit der Kolbenbaugruppe gemäß dem achtzehnten Aspekt ist es möglich, das dritte Teil kostengünstig mit dem ersten Teil zu koppeln.
Ein vollständigeres Verständnis der Erfindung und vieler der damit verbundenen Vorteile wird leicht erhalten, wenn diese durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden werden. Ausgewählte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, wobei

1 eine perspektivische Draufsicht auf einen Abschnitt eines Lenkers eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs ist, der mit einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung mit einer Kolbenbaugruppe (in dieser Figur nicht dargestellt) gemäß einer ersten Ausführungsform ausgestattet ist;
2 eine Draufsicht auf den in 1 dargestellten Abschnitt des Lenkers und der hydraulischen Betätigungsvorrichtung ist;
3 eine Teilquerschnittsansicht der in 1 und 2 dargestellten hydraulischen Betätigungsvorrichtung ist, wobei die Kolbenbaugruppe in einer Vollansicht gezeigt ist und der Querschnitt entlang einer Schnittebene verläuft, die senkrecht zu einer Zylinderachse einer Zylinderbohrung der Basis der hydraulischen Betätigungsvorrichtung verläuft und durch diese hindurchgeht;
4 eine Teilquerschnittsansicht, ähnlich wie 3, der in 1 bis 3 dargestellten hydraulischen Betätigungsvorrichtung ist, in der jedoch das Betätigungselement in eine betätigte Position bewegt wurde;
5 eine erste perspektivische Endansicht der in 3 und 4 dargestellten Kolbenbaugruppe gemäß einer ersten Ausführungsform ist;
6 eine zweite perspektivische Endansicht der in 3 bis 5 dargestellten Kolbenbaugruppe ist;
7 eine Längsschnittansicht der in 3 bis 6 dargestellten Kolbenbaugruppe ist;
8 eine erste perspektivische Explosionsansicht der in 3 bis 7 dargestellten Kolbenbaugruppe ist;
9 eine zweite perspektivische Explosionsansicht der in 3 bis 8 dargestellten Kolbenbaugruppe ist;
10 eine Längsschnittansicht einer Kolbenbaugruppe gemäß einer zweiten Ausführungsform zur Verwendung in der in 1 dargestellten hydraulischen Betätigungsvorrichtung ist;
11 eine partielle Längsschnittansicht eines Abschnitts der in 1 dargestellten Kolbenbaugruppe ist, jedoch mit einer ersten modifizierten Primärdichtung;
12 eine partielle Längsschnittansicht eines Abschnitts der in 1 dargestellten Kolbenbaugruppe ist, jedoch mit einer zweiten modifizierten Primärdichtung;
13 eine partielle Längsschnittansicht eines Abschnitts der in 1 dargestellten Kolbenbaugruppe ist, jedoch aus einer dritten Modifikation der Primärdichtung, wie entlang der Schnittlinie 13-13 von 14 gesehen;
14 eine Querschnittsansicht der in 13 dargestellten Kolbenbaugruppe ist, gesehen entlang der Schnittlinie 14-14 aus 13; und
15 eine partielle Längsschnittansicht eines Abschnitts der in 1 dargestellten Kolbenbaugruppe ist, jedoch mit einer vierten Modifikation der Primärdichtung.

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen entsprechende oder identische Elemente in den verschiedenen Zeichnungen. Dem Fachmann auf dem Gebiet der menschlich angetriebenen Fahrzeuge (beispielsweise auf dem Gebiet der Fahrräder) wird aus dieser Offenbarung klar, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen nur zur Veranschaulichung dienen und nicht zur Einschränkung der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.
In 1 ist zunächst eine Betätigungsvorrichtung 10 für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug V (nur ein Lenker H ist dargestellt) gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt. Dabei ist die Betätigungsvorrichtung 10 in den dargestellten Ausführungsformen eine hydraulische Betätigungsvorrichtung, die für das menschlich angetriebene Fahrzeug V (beispielsweise ein Fahrrad) vorgesehen ist. Die Betätigungsvorrichtung 10 ist am Lenker H des menschlich angetriebenen Fahrzeugs V montiert. Dabei ist das menschlich angetriebene Fahrzeug V vorzugsweise ein Fahrrad. Die Betätigungsvorrichtung 10 ist somit eine hydraulische Fahrradbremsbetätigungsvorrichtung. Im Folgenden wird die Betätigungsvorrichtung 10 einheitlich als hydraulische Betätigungsvorrichtung 10 bezeichnet.
Die hydraulische Betätigungsvorrichtung 10 ist über einen Hydraulikschlauch 12 mit einer hydraulisch betätigten Vorrichtung (nicht dargestellt) fluidisch verbunden. Wie in den 1 bis 4 dargestellt, ist die hydraulische Betätigungsvorrichtung 10 eine rechtsseitige hydraulische Bremsbetätigungsvorrichtung, die von der rechten Hand des Fahrers aus einer Ruhe- oder nichtbetätigten Position (1 bis 3) in eine betätigte Position (4) zur Betätigung der hydraulisch betätigten Vorrichtung, wie beispielsweise einem Scheibenbremssattel oder einem Felgenbremssattel, betätigt wird. Es wird für den Fachmann auf dem Gebiet der menschlich angetriebenen Fahrzeuge offensichtlich sein, dass die Ausbildung der hydraulischen Betätigungsvorrichtung 10 an eine linksseitige hydraulische Bremsbetätigungsvorrichtung angepasst werden kann, die von der linken Hand des Fahrers betätigt wird. Auch kann die hydraulische Betätigungsvorrichtung 10 mit anderen Fahrzeugkomponenten als einem Bremssattel verwendet werden.
Die hydraulische Betätigungsvorrichtung 10 umfasst im Wesentlichen eine Basis 14, ein Betätigungselement 16 und eine Lenkermontagestruktur 18. Die Lenkermontagestruktur 18 ist dabei an die Basis 14 gekoppelt. Die Basis 14 ist ein starres Element, das typischerweise aus einem metallischen Material ist. Die Basis 14 schließt einen Lenkerkontaktabschnitt 20 ein. Der Lenkerkontaktabschnitt 20 ist ausgebildet, den Lenker H in einem montierten Zustand zu berühren, in dem die Basis 14 durch die Lenkermontagestruktur 18 an dem Lenker H montiert ist. Es wird aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass die Lenkermontagestruktur 18 nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt ist und dass andere Arten von Lenkermontagestrukturen verwendet werden können.
Hier schließt das Betätigungselement 16 einen Benutzerbetätigungshebel 22 und ein Drehmomenteingabeelement 24 ein. Der Benutzerbetätigungshebel 22 ist über einen Drehzapfen 26 um eine Schwenkachse P1 zwischen einer Ruheposition (siehe 1 bis 3) und einer betätigten Position (4) schwenkbar an die Basis 14 gekoppelt. Der Benutzerbetätigungshebel 22 ist ein starres Element, das typischerweise aus einem metallischen Material oder einem harten Harzmaterial ist. Das Drehmomenteingabeelement 24 ist ebenfalls über den Drehzapfen 26 um die Schwenkachse P1 schwenkbar an die Basis 14 gekoppelt. Das Drehmomenteingabeelement 24 ist ein starres Element, das typischerweise aus einem metallischen Material oder einem harten Harzmaterial ist.
Wie oben erwähnt, ist die hydraulische Betätigungsvorrichtung 10 in den dargestellten Ausführungsformen eine hydraulische Fahrradbetätigungsvorrichtung. In einem solchen Fall, wie in 3 und 4 zu sehen, schließt die Basis 14 eine Zylinderbohrung 14a ein, die die Zylinderachse A1 definiert. Wie in 1 und 2 zu sehen ist, schließt die hydraulische Betätigungsvorrichtung 10 hier ein Hydraulikreservoir 28 ein, das mit einem Fluid, wie beispielsweise Mineralöl, gefüllt ist. Das Hydraulikreservoir 28 steht in einem Zustand, in dem sich der Benutzerbetätigungshebel 22 in der Ruheposition befindet, in Fluidverbindung mit der Zylinderbohrung 14a. Da Hydraulikreservoirs allgemein bekannt sind, wird das Hydraulikreservoir 28 hier nicht im Detail besprochen oder dargestellt.
Die hydraulische Betätigungsvorrichtung 10 umfasst ferner eine Kolbenbaugruppe 30, die in der Zylinderbohrung 14a beweglich vorgesehen ist. Die Kolbenbaugruppe 30 ist somit für das menschlich angetriebene Fahrzeug V vorgesehen. Die Kolbenbaugruppe 30 ist von einem offenen Ende 14b der Zylinderbohrung 14a aus in die Zylinderbohrung 14a eingesetzt. Die Basis 14 hat einen Fluidanschluss 14c, der mit der Zylinderbohrung 14a in Fluidverbindung steht. Der Hydraulikschlauch 12 ist über einen Schlauchanschluss 12a des Hydraulikschlauchs 12 und eine Hohlschraube 32 mit dem Fluidanschluss 14c fluidisch verbunden (siehe 1).
In der Zylinderbohrung 14a ist ein Vorspannelement 34 angeordnet, das die Kolbenbaugruppe 30 in eine nicht-betätigte (Ruhe- oder Nicht-Betätigungs-) Position vorspannt. Hier ist das Vorspannelement 34 eine Schraubendruckfeder, die die Kolbenbaugruppe 30 in die nicht-betätigte Position vorspannt. Das Vorspannelement 34 spannt auch das Betätigungselement 16 in seine Ruheposition vor (d.h. keine äußere Kraft wirkt auf das Betätigungselement 16). Somit drückt die Kolbenbaugruppe 30 das Vorspannelement 34 zusammen, wenn sich die Kolbenbaugruppe 30 als Reaktion auf eine Betätigung des Benutzerbetätigungshebels 22 des Betätigungselements 16 in der Zylinderbohrung 14a bewegt.
Die Kolbenbaugruppe 30 ist operativ mit dem Betätigungselement 16 gekoppelt, um die Kolbenbaugruppe 30 als Reaktion auf die Betätigung des Betätigungselements 16 innerhalb der Zylinderbohrung 14a zu bewegen. Wie in 4 zu sehen ist, ist die Kolbenbaugruppe 30 mit dem Betätigungselement 16 gekoppelt, um als Reaktion auf eine Schwenkbewegung des Betätigungselements 16 aus der Ruheposition in die betätigte Position geschoben zu werden. Die Kolbenbaugruppe 30 bewegt sich als Reaktion auf die Betätigung des Betätigungselements 16 linear entlang der Zylinderachse A1 innerhalb der Zylinderbohrung 14a. Dabei umfasst die hydraulische Betätigungsvorrichtung 10 ferner einen Drehmomentübertragungsmechanismus 40, der die Kolbenbaugruppe 30 und das Drehmomenteingabeelement 24 des Betätigungselements 16 operativ verbindet. Auf diese Weise drückt der Drehmomentübertragungsmechanismus 40 durch die Betätigung des Benutzerbetätigungshebels 22 durch einen Benutzer die Kolbenbaugruppe 30 in die Zylinderbohrung 14a.
Hier schließt der Drehmomentübertragungsmechanismus 40 ein Drehmomentübertragungselement 42, eine Verbindungsstange 44 und ein Paar von Nockenführungen 46 ein (nur eine dargestellt). Das Drehmomentübertragungselement 42 ist über einen Drehzapfen 48 um eine Schwenkachse P2 schwenkbar an die Basis 14 gekoppelt. Das Drehmomentübertragungselement 42 ist ein starres Element, das typischerweise aus einem metallischen Material oder einem harten Harzmaterial ist. Wenn das Drehmomenteingabeelement 24 des Betätigungselements 16 durch einen Benutzer geschwenkt wird, der den Benutzerbetätigungshebel 22 schwenkt, schwenkt das Drehmomenteingabeelement 24 das Drehmomentübertragungselement 42, das wiederum die Verbindungsstange 44 drückt. Dadurch, dass die Verbindungsstange 44 durch das Drehmomentübertragungselement 42 gedrückt wird, wird die Kolbenbaugruppe 30 durch die Verbindungsstange 44 in die Zylinderbohrung 14a gedrückt. Somit verbindet die Verbindungsstange 44 die Kolbenbaugruppe 30 operativ mit dem Drehmomentübertragungselement 42.
Dabei schließt die Verbindungsstange 44 im Wesentlichen einen Schaft 44a, ein Joch 44b, eine Rolle 44c und einen Stützstift 44d ein. Der Schaft 44a hat ein Ende, das mit der Kolbenbaugruppe 30 operativ verbunden ist, und ein zweites Ende, das am Joch 44b befestigt ist. Das Joch 44b stützt die Rolle 44c über den Stützstift 44d drehbar ab. Die Rolle 44c ist vorzugsweise über ein Lager (nicht dargestellt) drehbar auf dem Stützstift 44d gelagert. Die Enden des Stützstiftes 44d befinden sich in den Nockenführungen 46 zur Steuerung der Bewegung der Verbindungsstange 44 in Bezug auf die Basis 14.
Insbesondere sind die Nockenführungen 46 auf gegenüberliegenden Seiten der Verbindungsstange 44 an der Basis 14 montiert. Somit stützen die Nockenführungen 46 die Enden des Stützstiftes 44d der Verbindungsstange 44 an der Basis 14. Die Nockenführungen 46 geformt, um die Bewegung der Kolbenbaugruppe 30 in Reaktion auf die Bewegung des Benutzerbetätigungshebels 22 des Betätigungselements 16 zu steuern. Jede der Nockenführungen 46 hat nämlich eine profilierte Nockenfläche, die die Bewegung der Kolbenbaugruppe 30 in Bezug auf die Bewegung des Betätigungselements 16 steuert.
In den 5 bis 9 wird nun die Kolbenbaugruppe 30 näher erläutert. Die Kolbenbaugruppe 30 umfasst einen Hauptkörper 50 und eine Primärdichtung 52. In dieser dargestellten Ausführungsform umfasst die Kolbenbaugruppe 30 außerdem eine Sekundärdichtung 54. Es wird jedoch aus dieser Offenbarung ersichtlich sein, dass die Sekundärdichtung 54 je nach Bedarf und/ oder Wunsch weggelassen werden kann. Die Primärdichtung 52 und die Sekundärdichtung 54 sind an dem Hauptkörper 50 so vorgesehen, dass die Primärdichtung 52 und die Sekundärdichtung 54 gleitend an der Zylinderbohrung 14a anliegen. Somit stehen die Primärdichtung 52 und die Sekundärdichtung 54 in Dichtkontakt mit der Zylinderbohrung 14a und dem Hauptkörper 50.
Wie in 3 und 4 zu sehen ist, ist der Hauptkörper 50 ausgebildet, aus einer Ruheposition (3) in eine betätigte Position (4) entlang einer Betätigungsrichtung D1 in der Zylinderbohrung 14a bewegbar zu sein. Mit anderen Worten, der Hauptkörper 50 der Kolbenbaugruppe 30 bewegt sich als Reaktion auf die Betätigung des Benutzerbetätigungshebels 22 des Betätigungselements 16 gegen die Druckkraft des Vorspannelements 34 in der Betätigungsrichtung D1 in der Zylinderbohrung 14a. Sobald der Benutzerbetätigungshebel 22 des Betätigungselements 16 losgelassen wird, bewegt sich der Hauptkörper 50 der Kolbenbaugruppe 30 in der Zylinderbohrung 14a unter der Vorspannkraft des Vorspannelements 34 in eine Rücklaufrichtung D2, die der Betätigungsrichtung D1 entgegengesetzt ist. Somit hat der Hauptkörper 50 ein stromaufwärts gelegenes Ende 50a, das dem offenen Ende 14b der Zylinderbohrung 14a am nächsten ist, und ein stromabwärts gelegenes Ende 50b, das dem Fluidanschluss 14c der Basis 14 am nächsten ist. Mit anderen Worten, der Begriff „stromaufwärts“ und der Begriff „stromabwärts“, wie sie hier verwendet werden, beziehen sich auf Orte in Bezug auf die Betätigungsrichtung D1.
Wiederum Bezug nehmend auf die 5 bis 9, schließt der Hauptkörper 50 ein erstes Teil 56 und ein zweites Teil 58 ein. In dieser dargestellten Ausführungsform schließt der Hauptkörper 50 außerdem ein drittes Teil 60 ein, das mit dem ersten Teil 56 gekoppelt ist. In dem Fall, in dem die Sekundärdichtung 54 weggelassen wird, kann auch das dritte Teil 60 weggelassen werden. Hier ist das zweite Teil 58 lösbar und wieder befestigbar an dem ersten Teil 56 angebracht. Es wird jedoch aus dieser Offenbarung ersichtlich sein, dass das erste Teil 56 und das zweite Teil 58 dauerhaft miteinander verbunden sein können, wenn dies erforderlich und/ oder gewünscht ist. Hier ist das dritte Teil 60 ein vom ersten Teil 56 getrenntes Teil. Das dritte Teil 60 ist an dem ersten Teil 56 an dem dem zweiten Teil 58 gegenüberliegenden Ende angebracht. Beispielsweise ist das dritte Teil 60 mit dem ersten Teil 56 verpresst. Es wird jedoch aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass das dritte Teil 60 lösbar und wieder befestigbar an dem ersten Teil 56 in der gleichen Weise angebracht sein kann wie das zweite Teil 58 mit dem ersten Teil 56 gekoppelt ist.
Das erste Teil 56 ist in Bezug auf die Betätigungsrichtung D1 wenigstens teilweise stromaufwärts der Primärdichtung 52 angeordnet. Das zweite Teil 58 ist mit dem ersten Teil 56 gekoppelt, um in Bezug auf die Betätigungsrichtung D1 wenigstens teilweise stromabwärts der Primärdichtung 52 angeordnet zu sein. Somit ist die Primärdichtung 52 wenigstens teilweise zwischen dem ersten Teil 56 und dem zweiten Teil 58 angeordnet. Das dritte Teil 60 ist mit dem ersten Teil 56 gekoppelt, um in Bezug auf die Betätigungsrichtung D1 wenigstens teilweise stromaufwärts der Sekundärdichtung 54 angeordnet zu sein. Somit ist die Sekundärdichtung 54 wenigstens teilweise zwischen dem ersten Teil 56 und dem dritten Teil 60 angeordnet. In dieser dargestellten Ausführungsform hat das dritte Teil 60 am stromaufwärts gelegenen Ende 50a einen kugelförmig konkaven Abschnitt und ein Kugelabschnitt der Verbindungsstange 44 ist mit dem kugelförmig konkaven Abschnitt des dritten Teils 60 verbunden. Das heißt, der Hauptkörper 50 ist mit der Verbindungsstange 44 über ein Kugelgelenk verbunden.
Das erste Teil 56 hat einen äußersten Durchmesser, der gleich oder etwas kleiner als ein Innendurchmesser der Zylinderbohrung 14a ist, so dass das erste Teil 56 gleitend in Kontakt mit der Zylinderbohrung 14a sein kann. Andererseits hat das zweite Teil 58 einen äußersten Durchmesser, der kleiner ist als der äußerste Durchmesser des ersten Teils 56, so dass das zweite Teil 58 radial nach innen von der Zylinderbohrung 14a beabstandet ist. Vorzugsweise hat das dritte Teil 60 einen äußersten Durchmesser, der gleich oder etwas kleiner als ein Innendurchmesser der Zylinderbohrung 14a ist, so dass das dritte Teil 60 gleitend in Kontakt mit der Zylinderbohrung 14a sein kann.
In der dargestellten Ausführungsform ist das erste Teil 56 aus einem ersten Material. Das zweite Teil 58 ist aus einem zweiten Material, das sich von dem ersten Material unterscheidet. Vorzugsweise ist das erste Material des ersten Teils 56 ein Harzmaterial. Das zweite Material des zweiten Teils 58 ist ein metallisches Material. Das Harzmaterial des ersten Teils 56 hat einen geringeren Reibungskoeffizienten als das metallische Material des zweiten Teils 58. Auf diese Weise kann das erste Teil 56 leicht auf der Innenfläche der Zylinderbohrung 14a gleiten. Das dritte Teil 60 ist aus einem dritten Material, das sich von dem zweiten Material unterscheidet. Vorzugsweise ist das dritte Material des dritten Teils 60 ein Harzmaterial. Noch bevorzugter, wie in der dargestellten Ausführungsform, ist das dritte Material des dritten Teils 60 das gleiche wie das erste Material des ersten Teils 56. Auf diese Weise kann das dritte Teil 60 leicht auf der Innenfläche der Zylinderbohrung 14a gleiten.
Bezug nehmend auf 7 ist das erste Teil 56 ausgebildet, die Bewegung der Primärdichtung 52 in Bezug auf den Hauptkörper 50 in der Rücklaufrichtung D2 zu begrenzen. Insbesondere hat das erste Teil 56 eine erste axiale Anschlagfläche 61, die der Primärdichtung 52 zugewandt ist. Das zweite Teil 58 ist ausgebildet, die Bewegung der Primärdichtung 52 in Bezug auf den Hauptkörper 50 in der Betätigungsrichtung D1 zu begrenzen. Insbesondere hat das zweite Teil 58 eine zweite axiale Anschlagfläche 62, die der Primärdichtung 52 zugewandt ist. Auf diese Weise ist die Bewegung der Primärdichtung 52 in Bezug auf den Hauptkörper 50 in axialer Richtung zwischen dem ersten Teil 56 und dem zweiten Teil 58 begrenzt, wenn sich die Kolbenbaugruppe 30 in der Zylinderbohrung 14a bewegt. Wenigstens eines von dem ersten Teil 56 und dem zweiten Teil 58 schließt einen Stütz- oder Verbindungsabschnitt 63 zum Stützen der Primärdichtung 52 ein. Hier, in der Ausführungsform von 5 bis 9, schließt das zweite Teil 58 den Stützabschnitt 63 ein, der die Primärdichtung 52 stützt. Der Stützabschnitt 63 ist in einer axialen Position zwischen der ersten axialen Anschlagfläche 61 und der zweiten axialen Anschlagfläche 62 angeordnet. Der Stützabschnitt 63 ist einstückig mit dem zweiten Teil 58. Somit stützt hier das zweite Teil 58 die Primärdichtung 52.
Das erste Teil 56 ist ausgebildet, die Bewegung der Sekundärdichtung 54 in Bezug auf den Hauptkörper 50 in der Betätigungsrichtung D1 zu begrenzen. Insbesondere hat das erste Teil 56 eine dritte axiale Anschlagfläche 64, die der Sekundärdichtung 54 zugewandt ist. Das dritte Teil 60 ist ausgebildet, die Bewegung der Sekundärdichtung 54 in Bezug auf den Hauptkörper 50 in der Rücklaufrichtung D2 zu begrenzen. Insbesondere hat das dritte Teil 60 eine vierte axiale Anschlagfläche 65, die der Sekundärdichtung 54 zugewandt ist. Auf diese Weise ist die Bewegung der Sekundärdichtung 54 in Bezug auf den Hauptkörper 50 in axialer Richtung zwischen dem ersten Teil 56 und dem dritten Teil 60 begrenzt, wenn sich die Kolbenbaugruppe 30 in der Zylinderbohrung 14a bewegt. Wenigstens eines von dem ersten Teil 56 und dem dritten Teil 60 umfasst einen Stütz- oder Verbindungsabschnitt 67, der die Sekundärdichtung 54 stützt. Hier, in der Ausführungsform von 5 bis 9, schließt das dritte Teil 60 den Stützabschnitt 67 ein, der die Sekundärdichtung 54 stützt. Vorzugsweise ist der Stützabschnitt 67 einstückig mit dem dritten Teil 60. Somit stützt hier das dritte Teil 60 die Sekundärdichtung 54.
Wie bereits erwähnt, ist das zweite Teil 58 lösbar und wieder befestigbar an dem ersten Teil 56 angebracht, um wenigstens teilweise stromabwärts der Primärdichtung 52 in Bezug auf die Betätigungsrichtung D1 angeordnet zu sein. Insbesondere ist das zweite Teil 58 in das erste Teil 56 eingesetzt, um in Bezug auf die Betätigungsrichtung D1 wenigstens teilweise stromabwärts der Primärdichtung 52 angeordnet zu sein. Dabei ist das zweite Teil 58 mit dem ersten Teil 56 in Gewindeeingriff. Genauer gesagt schließt das zweite Teil 58 einen gewindeschneidenden Schraubenabschnitt 66 ein, der ausgebildet ist, mit dem ersten Teil 56 in Gewindeeingriff zu sein. Hier schließt das erste Teil 56 eine Sacklochbohrung 68 ein, die durch den gewindeschneidenden Schraubenabschnitt 66 mit einem Gewinde versehen wird, wenn das zweite Teil 58 mit dem ersten Teil 56 verbunden wird. Somit wird die Sacklochbohrung 68 zu einer Gewindebohrung, nachdem das zweite Teil 58 mit dem ersten Teil 56 verbunden ist. Alternativ kann die Sacklochbohrung 68 auch vorher mit einem Gewinde versehen sein. Alternativ können das zweite Teil 58 und/ oder das dritte Teil 60 auch auf andere Weise (beispielsweise Kleben, Schweißen usw.) mit dem ersten Teil 56 verbunden werden, nachdem die Primärdichtung 52 und/ oder die Sekundärdichtung 54 in ihrer/ ihren entsprechenden Position(en) angeordnet wurden.
Wie bereits erwähnt, ist das dritte Teil 60 an dem ersten Teil 56 wenigstens teilweise stromaufwärts der Sekundärdichtung 54 in Bezug auf die Betätigungsrichtung D1 angeordnet. Insbesondere ist das dritte Teil 60 in das erste Teil 56 eingesetzt, um wenigstens teilweise stromaufwärts der Sekundärdichtung 54 in Bezug auf die Betätigungsrichtung D1 angeordnet zu sein. Dabei ist das dritte Teil 60 mit dem ersten Teil 56 verpresst. Genauer gesagt schließt das dritte Teil 60 einen Pressabschnitt 70 ein, der ausgebildet ist, in eine Sacklochbohrung 71 des ersten Teils 56 eingepresst zu sein. Dabei hat die Sacklochbohrung 71 eine Vielzahl von Längsrippen, die plastisch verformt werden, um einen Presssitz zu erzeugen.
Die Primärdichtung 52 schließt einen Primärdichtungskörper 80 ein, der an dem Hauptkörper 50 angeordnet ist. Der Primärdichtungskörper 80 ist aus dem ersten Dichtungsmaterial. Hier ist der Primärdichtungskörper 80 aus einem Harzmaterial. Das erste Dichtungsmaterial schließt also ein Harzmaterial ein. Vorzugsweise schließt das erste Dichtungsmaterial (das Harzmaterial) eines von einem Polytetrafluorethylen und einem Polyethylen ein. Noch bevorzugter schließt das erste Dichtungsmaterial ein Polyimid-gefülltes Polytetrafluorethylen ein.
Der Primärdichtungskörper 80 ist ein O-Ring, der ein einheitliches Querschnittsprofil aufweist. Der Primärdichtungskörper 80 schließt einen Primärlippenabschnitt 80a ein, der ausgebildet ist, in einem angeordneten Zustand, in dem die Kolbenbaugruppe 30 in der Zylinderbohrung 14a angeordnet ist, in Kontakt mit der Zylinderbohrung 14a zu sein. Der Primärdichtungskörper 80 schließt ferner eine zentrale Öffnung 80b ein, die ausgebildet ist, an den Stützabschnitt 63 des zweiten Teils 58 eng anzuliegen. Die Primärdichtung 52 schließt ferner ein Vorspannteil 82 ein, das ausgebildet ist, den Primärlippenabschnitt 80a des Primärdichtungskörpers 80 im angeordneten Zustand nach außen vorzuspannen. Hier ist das Vorspannteil 82 eine Schraubenfeder. Es wird jedoch aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass das Vorspannteil 82 nicht auf eine Schraubenfeder beschränkt ist. Beispielsweise kann das Vorspannteil 82 ein ringförmiger Elastomer-O-Ring oder ein ringförmiger Kragbalken oder eine V-Feder mit einem V-förmigen Querschnitt oder ein anderes geeignetes Element oder Elemente sein, die verwendet werden können, um eine radial drückende Kraft auf den Primärlippenabschnitt 80a des Primärdichtungskörpers 80 auszuüben. Somit ist die Primärdichtung 52 vorzugsweise eine federbeaufschlagte Dichtung, da das Vorspannteil 82 enthalten ist.
Die Sekundärdichtung 54 ist am Hauptkörper 50 in Bezug auf die Betätigungsrichtung D1 stromaufwärts der Primärdichtung 52 angeordnet. Die Sekundärdichtung 54 schließt nämlich einen Sekundärdichtungskörper 54a ein, der an dem Hauptkörper 50 in Bezug auf die Betätigungsrichtung D1 stromaufwärts der Primärdichtung 52 angeordnet ist. Der Sekundärdichtungskörper 54a ist ein O-Ring, der ein einheitliches Querschnittsprofil aufweist. Der Sekundärdichtungskörper 54a ist aus einem zweiten Dichtungsmaterial, das elastischer ist als das erste Dichtungsmaterial. Der Sekundärdichtungskörper 54a schließt einen Sekundärlippenabschnitt 54b ein, der ausgebildet ist, in einem angeordneten Zustand, in dem die Kolbenbaugruppe 30 in der Zylinderbohrung 14a angeordnet ist, in Kontakt mit der Zylinderbohrung 14a zu sein. Vorzugsweise schließt das zweite Dichtungsmaterial des Sekundärdichtungskörpers 54a ein Gummimaterial ein.
Unter Bezugnahme auf 10 wird nun eine Kolbenbaugruppe 130 gemäß einer zweiten Ausführungsform erläutert. Grundsätzlich wird die Kolbenbaugruppe 130 anstelle der Kolbenbaugruppe 30 in der hydraulischen Betätigungsvorrichtung 10 verwendet. In Anbetracht der Ähnlichkeit zwischen der ersten und der zweiten Ausführungsform werden die Teile der zweiten Ausführungsform, die mit den Teilen der ersten Ausführungsform identisch sind, mit denselben Bezuugszeichen versehen wie die Teile der ersten Ausführungsform. Außerdem können die Beschreibungen der Teile der zweiten Ausführungsform, die mit den Teilen der ersten Ausführungsform identisch sind, der Kürze halber weggelassen werden.
Die Kolbenbaugruppe 130 umfasst einen Hauptkörper 150, die Primärdichtung 52 der ersten Ausführungsform und die Sekundärdichtung 54 der ersten Ausführungsform. Der Hauptkörper 130 schließt ein erstes Teil 156, ein zweites Teil 158 und das dritte Teil 60 der ersten Ausführungsform ein. Wie bereits erwähnt, können die Sekundärdichtung 54 und das dritte Teil 60 je nach Bedarf und/ oder Wunsch weggelassen werden. Hier ist das dritte Teil 60 mit dem ersten Teil 156 gekoppelt und stützt die Sekundärdichtung 54 auf die gleiche Weise wie in der Kolbenbaugruppe 30 der ersten Ausführungsform. In der zweiten Ausführungsform ist die Primärdichtung 52 jedoch von dem ersten Teil 156 gestützt, und die Verbindung zwischen dem ersten Teil 156 und dem zweiten Teil 158 wurde modifiziert.
Hier, in der zweiten Ausführungsform, schließt das erste Teil 156 einen Stütz- oder Verbindungsabschnitt 163 zum Stützen der Primärdichtung 52 ein. Der Stützabschnitt 163 ist einstückig mit dem ersten Teil 156. Auch hier, in der zweiten Ausführungsform, ist das zweite Teil 158 mit dem Stütz- oder Verbindungsabschnitt 163 des ersten Teils 156 in Gewindeeingriff. Genauer gesagt schließt das zweite Teil 158 einen gewindeschneidenden Schraubenabschnitt 166 ein, der ausgebildet ist, mit dem ersten Teil 156 in Gewindeeingriff zu sein. Hier schließt das erste Teil 156 eine Sacklochbohrung 168 ein, die durch den gewindeschneidenden Schraubenabschnitt 166 mit einem Gewinde versehen wird, wenn das zweite Teil 158 mit dem ersten Teil 156 verbunden wird. Somit wird die Sacklochbohrung 168 zu einer Gewindebohrung, nachdem das zweite Teil 158 mit dem ersten Teil 156 verbunden ist. Alternativ kann die Sacklochbohrung 168 auch vorher mit einem Gewinde versehen sein. Alternativ können das zweite Teil 158 und/ oder das dritte Teil 60 auch auf andere Weise (beispielsweise Kleben, Schweißen usw.) mit dem ersten Teil 156 verbunden werden, nachdem die Primärdichtung 52 und/ oder die Sekundärdichtung 54 in ihrer/ ihren entsprechenden Position(en) angeordnet wurden.
Bezug nehmend auf 11 ist eine erste modifizierte Primärdichtung 252 zwischen dem ersten Teil 56 des Hauptkörpers 50 und dem zweiten Teil 58 des Hauptkörpers 50 vorgesehen. Die erste modifizierte Primärdichtung 252 schließt den oben beschriebenen Primärdichtungskörper 80 und ein Vorspannteil 282 ein. Hier ist das Vorspannteil 282 eine ringförmige, freitragende Feder mit einem V- oder U-förmigen Querschnitt. Das Vorspannteil 282 kann aus einem geeigneten metallischen Werkstoff, einem Harzmaterial oder einem Elastomer sein.
Bezug nehmend auf 12 ist eine zweite modifizierte Primärdichtung 352 zwischen dem ersten Teil 56 des Hauptkörpers 50 und dem zweiten Teil 58 des Hauptkörpers 50 vorgesehen. Die zweite modifizierte Primärdichtung 352 schließt den oben beschriebenen Primärdichtungskörper 80 und ein Vorspannteil 382 ein. Hier ist das Vorspannteil 382 eine ringförmige Elastomerfeder, die den ringförmigen Raum innerhalb des Primärdichtungskörpers 80 ausfüllt. Das Vorspannteil 382 kann jedoch auch ein O-Ring mit kreisförmigem Querschnitt sein. Das Vorspannteil 382 ist abnehmbar dargestellt, kann aber in den Primärdichtungskörper 80 eingebettet oder eingeklebt sein.
Bezug nehmend auf 13 und 14 ist eine dritte modifizierte Primärdichtung 452 zwischen dem ersten Teil 56 des Hauptkörpers 50 und dem zweiten Teil 58 des Hauptkörpers 50 vorgesehen. Die dritte modifizierte Primärdichtung 452 schließt den oben beschriebenen Primärdichtungskörper 80 und ein Vorspannteil 482 ein. Hier ist das Vorspannteil 482 eine ringförmige Elastomerfeder mit einer Vielzahl von Ausnehmungen. Diese Ausnehmungen können Durchgangslöcher sein und/ oder andere Formen haben. In der dargestellten Ausführungsform füllt das Vorspannteil 482 den Ringraum im Inneren des Primärdichtungskörpers 80 aus. Das Vorspannteil 482 kann jedoch auch ein O-Ring mit kreisförmigem Querschnitt sein. Das Vorspannteil 482 ist vorzugsweise abnehmbar, kann aber auch in den Primärdichtungskörper 80 eingebettet oder eingeklebt sein.
Bezug nehmend auf 15 ist eine vierte modifizierte Primärdichtung 552 zwischen dem ersten Teil 56 des Hauptkörpers 50 und dem zweiten Teil 58 des Hauptkörpers 50 vorgesehen. Die vierte modifizierte Primärdichtung 552 schließt den oben beschriebenen Primärdichtungskörper 80 und ein Vorspannteil 582 ein. Hier ist das Vorspannteil 582 eine ringförmige freitragende Feder mit einem V- oder U-förmigen Querschnitt mit zwei Harzschichten. Das Vorspannteil 582 kann jedoch je nach Bedarf und/ oder Wunsch mehr als zwei Schichten aufweisen. Wie gezeigt, können die Schichten des Vorspannteils 582 je nach Bedarf und/ oder Wunsch unterschiedliche Härten aufweisen. Das Vorspannteil 582 ist abnehmbar dargestellt, kann aber auch in den Primärdichtungskörper 80 eingebettet oder mit ihm verklebt sein. Die Härte der Harze des Vorspannteils 582 kann je nach Bedarf und/ oder Wunsch härter oder weicher sein als der Primärdichtungskörper 80.
Zum Verständnis des Umfangs der vorliegenden Erfindung sind der Begriff „umfassend“ und seine Ableitungen, wie hier verwendet, als offene Begriffe zu verstehen, die das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, ganzen Zahlen und/ oder Schritte spezifizieren, aber das Vorhandensein anderer nicht angegebener Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, ganzen Zahlen und/ oder Schritte nicht ausschließen. Das Vorstehende gilt auch für Wörter mit ähnlicher Bedeutung wie die Begriffe „einschließen“, „haben“ und ihre Ableitungen. Auch die Begriffe „Teil“, „Teilabschnitt“, „Abschnitt“, oder „Element“ können, wenn sie in der Einzahl verwendet werden, die doppelte Bedeutung eines einzelnen Teils oder einer Vielzahl von Teilen haben, sofern nicht anders angegeben.
Wie hierin verwendet, beziehen sich die folgenden Richtungsbegriffe „rahmenseitige Seite“, „nicht rahmenseitige Seite“, „vorwärts“, „rückwärts“, „vorne“, „hinten“, „oben“, „unten“, „über“, „unter“, „aufwärts“, „abwärts“, „Seite“, „vertikal“, „horizontal“, „senkrecht“ und „quer“ sowie alle anderen ähnlichen Richtungsbegriffe auf die Richtungen eines menschlich angetriebenen Fahrzeugs (beispielsweise des Fahrrads) in aufrechter Fahrposition und mit der Kolbenbaugruppe ausgestattet. Dementsprechend sollten diese Richtungsbegriffe, die zur Beschreibung der Kolbenbaugruppe verwendet werden, in Bezug auf ein menschlich angetriebenes Fahrzeug (beispielsweise das Fahrrad) in einer aufrechten Fahrposition auf einer horizontalen Fläche, das mit der Kolbenbaugruppe ausgestattet ist, interpretiert werden. Die Begriffe „links“ und „rechts“ werden verwendet, um „rechts“ zu bezeichnen, wenn sie sich von der rechten Seite aus gesehen vom Heck des menschlich angetriebenen Fahrzeugs (beispielsweise des Fahrrads) beziehen, und „links“, wenn sie sich von der linken Seite aus gesehen vom Heck des menschlich angetriebenen Fahrzeugs (beispielsweise des Fahrrads) beziehen.
Die Formulierung „wenigstens eines von“, wie sie in dieser Offenbarung verwendet wird, bedeutet „eine oder mehrere“ einer gewünschten Auswahl. Zum Beispiel bedeutet die Formulierung „wenigstens eines von“, wie sie in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahl“ oder „beide von zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl der Auswahlmöglichkeiten zwei beträgt. Als weiteres Beispiel bedeutet der Ausdruck „wenigstens eines von“, wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahl“ oder „eine beliebige Kombination von gleich oder mehr als zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl der Auswahlmöglichkeiten gleich oder mehr als drei ist.
Obwohl die Begriffe „erste“ und „zweite“ hier verwendet werden, um verschiedene Komponenten zu beschreiben, sollten diese Komponenten nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden. Diese Begriffe werden nur verwendet, um eine Komponente von einer anderen zu unterscheiden. So könnte zum Beispiel eine erste Komponente, die oben besprochen wurde, als zweite Komponente bezeichnet werden und umgekehrt, ohne von der Lehre der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Der Begriff „angebracht“ oder „anbringen“, wie er hier verwendet wird, umfasst Konfigurationen, bei denen ein Element direkt an einem anderen Element befestigt ist, indem das Element direkt an dem anderen Element befestigt wird; Konfigurationen, bei denen das Element indirekt an dem anderen Element befestigt ist, indem das Element an dem/ den Zwischenelement(en) befestigt wird, die wiederum an dem anderen Element befestigt sind; und Konfigurationen, bei denen ein Element integral mit einem anderen Element ist, d. h. ein Element ist im Wesentlichen Teil des anderen Elements. Diese Definition gilt auch für Wörter mit ähnlicher Bedeutung, beispielsweise „verbunden“, „angeschlossen“, „gekoppelt“, „montiert“, „geklebt“, „befestigt“ und ihre Ableitungen. Schließlich bedeuten Begriffe wie „im Wesentlichen“, „ungefähr“ und „annähernd“, wie sie hier verwendet werden, ein Maß an Abweichung des modifizierten Begriffs, so dass das Endergebnis nicht wesentlich verändert wird.
Während nur ausgewählte Ausführungsformen gewählt wurden, um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen, wird es für den Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich sein, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen hierin vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert, abzuweichen. Zum Beispiel, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, die Größe, Form, Lage oder Ausrichtung der verschiedenen Komponenten können nach Bedarf und/ oder Wunsch geändert werden, solange die Änderungen nicht wesentlich ihre beabsichtigte Funktion beeinflussen. Sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, können Komponenten, die direkt miteinander verbunden sind oder sich berühren, Zwischenstrukturen aufweisen, die zwischen ihnen angeordnet sind, solange die Änderungen ihre beabsichtigte Funktion nicht wesentlich beeinträchtigen. Die Funktionen eines Elements können von zwei Elementen ausgeführt werden und umgekehrt, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Die Strukturen und Funktionen einer Ausführungsform können in eine andere Ausführungsform übernommen werden. Es ist nicht notwendig, dass alle Vorteile gleichzeitig in einer bestimmten Ausführungsform vorhanden sind. Jedes Merkmal, das sich allein oder in Kombination mit anderen Merkmalen vom Stand der Technik abhebt, sollte ebenfalls als gesonderte Beschreibung weiterer Erfindungen der Anmelderin betrachtet werden, einschließlich der strukturellen und/ oder funktionalen Konzepte, die durch dieses Merkmal/ diese Merkmale verkörpert werden. Somit dienen die vorstehenden Beschreibungen der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung nur der Veranschaulichung und nicht der Einschränkung der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.
Bezugszeichenliste

10: Betätigungsvorrichtung
12: Hydraulikschlauch
12a: Schlauchanschluss
14: Basis
14a: Zylinderbohrung
14b: offenes Ende
14c: Fluidanschluss
16: Betätigungselement
18: Lenkermontagestruktur
20: Lenkerkontaktabschnitt
22: Benutzerbetätigungshebel
24: Drehmomenteingabeelement
26: Drehzapfen
28: Hydraulikreservoir
30, 130: Kolbenbaugruppe
32: Hohlschraube
34: Vorspannelement
40: Drehmomentübertragungsmechanismus
42: Drehmomentübertragungselement
44: Verbindungsstange
44a: Schaft
44b: Joch
44c: Rolle
44d: Stützstift
46: Nockenführung
48: Drehzapfen
50, 150: Hauptkörper
50a: stromaufwärts gelegenes Ende
50b: stromabwärts gelegenes Ende
52, 252, 352, 452, 552: Primärdichtung
54: Sekundärdichtung
54a: Sekundärdichtungskörper
54b: Sekundärlippenabschnitt
56, 156: erstes Teil
58, 158: zweites Teil
60: drittes Teil
61: erste axiale Anschlagfläche
62: zweite axiale Anschlagfläche
63, 163: Stützabschnitt/ Verbindungsabschnitt
64: dritte axiale Anschlagfläche
65: vierte axiale Anschlagfläche
66, 166: gewindeschneidender Schraubenabschnitt
67: Stützabschnitt/ Verbindungsabschnitt
68, 168: Sacklochbohrung
70: Pressabschnitt
71: Sacklochbohrung
80: Primärdichtungskörper
80a: Primärlippenabschnitt
80b: zentrale Öffnung
82, 282, 382, 482, 582: Vorspannteil
A1: Zylinderachse
D1: Betätigungsrichtung
D2: Rücklaufrichtung
H: Lenker
P1: Schwenkachse
P2: Schwenkachse
V: menschlich angetriebenes Fahrzeug

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 9874238 B2 [0002]

Claims

Kolbenbaugruppe (30, 130) für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug (V), wobei die Kolbenbaugruppe (30, 130) umfasst: einen Hauptkörper (50, 150), der ausgebildet ist, entlang einer Betätigungsrichtung (D1) in einer Zylinderbohrung (14a) aus einer Ruheposition in eine betätigte Position bewegbar zu sein; und eine Primärdichtung (52, 252, 352, 452, 552), die einen Primärdichtungskörper (80) einschließt, der an dem Hauptkörper (50, 150) angeordnet ist, wobei der Primärdichtungskörper (80) aus einem Harzmaterial ist, wobei der Hauptkörper (50, 150) einschließt ein erstes Teil (56, 156), das in Bezug auf die Betätigungsrichtung (D1) wenigstens teilweise stromaufwärts der Primärdichtung (52, 252, 352, 452, 552) angeordnet ist, und ein zweites Teil (58, 158), das mit dem ersten Teil (56, 156) gekoppelt ist, um in Bezug auf die Betätigungsrichtung (D1) wenigstens teilweise stromabwärts der Primärdichtung (52, 252, 352, 452, 552) angeordnet zu sein, und wobei wenigstens eines von dem ersten Teil (56, 156) und dem zweiten Teil (58, 158) einen Stützabschnitt (63, 163) einschließt, der die Primärdichtung (52, 252, 352, 452, 552) stützt.
Kolbenbaugruppe (30, 130) gemäß Anspruch 1, wobei das Harzmaterial eines von einem Polytetrafluorethylen und einem Polyethylen einschließt.
Kolbenbaugruppe (30, 130) gemäß Anspruch 1, wobei das Harzmaterial ein Polyimid-gefülltes Polytetrafluorethylen einschließt.
Kolbenbaugruppe (30, 130) für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug (V), wobei die Kolbenbaugruppe (30, 130) umfasst: einen Hauptkörper (50, 150), der ausgebildet ist, entlang einer Betätigungsrichtung (D1) in einer Zylinderbohrung (14a) aus einer Ruheposition in eine betätigte Position bewegbar zu sein; und eine Primärdichtung (52, 252, 352, 452, 552), die an dem Hauptkörper (50, 150) angeordnet ist, wobei der Hauptkörper (50, 150) einschließt ein erstes Teil (56, 156), das in Bezug auf die Betätigungsrichtung (D1) wenigstens teilweise stromaufwärts der Primärdichtung (52, 252, 352, 452, 552) angeordnet ist, ein zweites Teil (58, 158), das in das erste Teil (56, 156) eingesetzt ist, um in Bezug auf die Betätigungsrichtung (D1) wenigstens teilweise stromabwärts der Primärdichtung (52, 252, 352, 452, 552) angeordnet zu sein, und wobei wenigstens eines von dem ersten Teil (56, 156) und dem zweiten Teil (58, 158) einen Stützabschnitt (63, 163) einschließt, der die Primärdichtung (52, 252, 352, 452, 552) stützt.
Kolbenbaugruppe (30, 130) für ein menschlich angetriebenes Fahrzeug (V), wobei die Kolbenbaugruppe (30, 130) umfasst: einen Hauptkörper (50, 150), der ausgebildet ist, entlang einer Betätigungsrichtung (D1) in einer Zylinderbohrung (14a) aus einer Ruheposition in eine betätigte Position bewegbar zu sein; und eine Primärdichtung (52, 252, 352, 452, 552), die an dem Hauptkörper (50, 150) angeordnet ist, wobei der Hauptkörper (50, 150) einschließt ein erstes Teil (56, 156), das in Bezug auf die Betätigungsrichtung (D1) wenigstens teilweise stromaufwärts der Primärdichtung (52, 252, 352, 452, 552) angeordnet ist, und ein zweites Teil (58, 158), das lösbar und wieder befestigbar an dem ersten Teil (56, 156) angebracht ist, um in Bezug auf die Betätigungsrichtung (D1) wenigstens teilweise stromabwärts der Primärdichtung (52, 252, 352, 452, 552) angeordnet zu sein, und wobei wenigstens eines von dem ersten Teil (56, 156) und dem zweiten Teil (58, 158) einen Stützabschnitt (63, 163) einschließt, der die Primärdichtung (52, 252, 352, 452, 552) stützt.
Kolbenbaugruppe (30, 130) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das erste Teil (56, 156) aus einem ersten Material ist, und das zweite Teil (58, 158) aus einem zweiten Material ist, das sich von dem ersten Material unterscheidet.
Kolbenbaugruppe (30, 130) gemäß Anspruch 6, wobei das erste Material ein Harzmaterial ist, und das zweite Material ein metallisches Material ist.
Kolbenbaugruppe (30, 130) gemäß Anspruch 7, wobei das zweite Teil (58, 158) einen gewindeschneidenden Schraubenabschnitt (66, 166) einschließt, der ausgebildet ist, mit dem ersten Teil (56, 156) in Gewindeeingriff zu sein.
Kolbenbaugruppe (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Stützabschnitt (63) einstückig mit dem zweiten Teil (58) ist, und das zweite Teil (58) mit dem ersten Teil (56) in Gewindeeingriff ist.
Kolbenbaugruppe (130) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Stützabschnitt (163) einstückig mit dem ersten Teil (156) ist, und das zweite Teil (158) mit dem Stützabschnitt (163) des ersten Teils (158) in Gewindeeingriff ist.
Kolbenbaugruppe (30, 130) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Primärdichtungskörper (80) einen Primärlippenabschnitt (80a) einschließt, der ausgebildet ist, in einem angeordneten Zustand, in dem die Kolbenbaugruppe (30, 130) in der Zylinderbohrung (14a) angeordnet ist, in Kontakt mit der Zylinderbohrung (14a) zu sein, und die Primärdichtung (52, 252, 352, 452, 552) ferner ein Vorspannteil (82, 282, 382, 482, 582) einschließt, das ausgebildet ist, den Primärlippenabschnitt (80a) des Primärdichtungskörpers (80) in dem angeordneten Zustand nach außen vorzuspannen.
Kolbenbaugruppe (30, 130) gemäß Anspruch 11, wobei das Vorspannelement (82) eine Schraubenfeder ist.
Kolbenbaugruppe (30, 130) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner umfassend eine Sekundärdichtung (54), die an dem Hauptkörper (50, 150) in Bezug auf die Betätigungsrichtung (D1) stromaufwärts der Primärdichtung (52, 252, 352, 452, 552) angeordnet ist.
Kolbenbaugruppe (30, 130) gemäß Anspruch 13, wobei der Hauptkörper (50, 150) ferner ein drittes Teil (60) einschließt, das mit dem ersten Teil (56, 156) gekoppelt ist, und das dritte Teil (60) die Sekundärdichtung (54) stützt.
Kolbenbaugruppe (30, 130) gemäß Anspruch 14, wobei das erste Teil (56, 156) aus einem ersten Material ist, das zweite Teil (58, 158) aus einem zweiten Material ist, das sich von dem ersten Material unterscheidet, und das dritte Teil (60) aus einem dritten Material ist, das sich von dem zweiten Material unterscheidet.
Kolbenbaugruppe (30, 130) gemäß Anspruch 15, wobei das erste Material ein Harzmaterial ist, und das zweite Material ein metallisches Material ist.
Kolbenbaugruppe (30, 130) gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei das dritte Material das gleiche wie das erste Material ist.
Kolbenbaugruppe (30, 130) gemäß Anspruch 14, wobei das dritte Teil (60) mit dem ersten Teil (56, 156) verpresst ist.