DE10230944A1 - Motorrad - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Motorrad mit einem Rahmen, einem um eine Rotationsachse drehbar an dem Rahmen montierten Rad, einem an dem Rad montierten Rotor und eine Bremszange, die den Rotor wahlweise klemmend beaufschlagt, um die Rotation des Rades zu verlangsamen. Der Rotor weist wenigstens einen Schlitz auf, der ebene Seitenflächen besitzt, die in Bezug zueinander nicht parallel sind. Ferner ist ein Abstandshalter in dem Schlitz positioniert, der ebene Seitenflächen besitzt, die im Wesentlichen parallel sind zu den Seitenflächen des Schlitzes, derart, dass die ebenen Seitenflächen des Abstandshalters während der thermisch bedingten Expansion des Rotors Kontakt mit den ebenen Seitenflächen des Schlitzes beibehalten. Vorzugsweise ist zwischen dem Rotor und dem Rad eine Feder vorgesehen, die gegenüber einem Befestigungselement versetzt angeordnet ist. Die Feder spannt den Rotor gegen den Kopf des Befestigungselementes vor.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Motorrad, insbesondere auf eine Motorrad- Bremseinrichtung, und im Besonderen auf den Einbau eines Bremsrotors einer Vorderrad-Bremse.
• Die Verwendung von Scheibenbremsen ist bei einem Motorrad bekannt. Scheibenbremsen weisen eine Scheibe oder einen Rotor auf, die bzw. der an einem Rad montiert ist, und eine Bremszange, die nächst des Rotors positioniert und in der Lage ist, an dem Rotor klemmend anzugreifen, um die Rotation des zugeordneten Rades zu verzögern. Bekannte Scheibenbremseinrichtungen für Motorräder lassen sich grob in zwei Kategorien unterteilen. Die erste Kategorie umfasst einen an der Nabe des Rades montierten Rotor und eine Bremszange, die den radial äußeren Rand des Rotors klemmt. Dies ist der bekannteste Typ einer Scheibenbremseinrichtung, wie sie an existierenden Autos und Motorrädern verwendet wird.
• Die zweite Kategorie ist eine sogenannte "Innen-Außen"-Scheibenbremseinrichtung. Diese umfasst einen ringförmigen Rotor, der mit seinem radial äußeren Rand an dem Rad montiert ist, und eine Bremszange, die den radial inneren Rand des Rotors umgreift. Während einer Bremsung kann der Rotor durch die Reibung zwischen der Bremszange und dem Rotor sehr heiß werden. Es ist bekannt, Innen-Außen-Rotoren auf eine Weise zu befestigen, die die radiale thermisch bedingte Expansion des Rotors während einer Bremsung ermöglicht.
• Eine bekannte Scheibenbremseinrichtung für diesen Zweck wird in US 4 716 993 A (Bass) offenbart, die in den Fig. 8 und 9 einen Innen-Außen-Rotor zeigt, der in seinem äußeren Rand Schlitze 60 besitzt. Der Rotor ist an einer Radfelge 16 des Rades mit einer Abstandshülse 64 montiert. Jeder Schlitz und jede Abstandshülse haben ebene Seitenflächen, die zueinander parallel sind. In Spalte 4, ab Zeile 66 in US 4 716 993 A wird angegeben: "Wenn während eines Bremsvorganges die Temperatur der Scheiben anzusteigen beginnt, expandiert die jeweilige Scheibe radial und gleitet jede benachbarte Seitenfläche des Schlitzes entlang der ebenen Seitenfläche ihrer Abstandshülse".
• Die vorliegende Erfindung berücksichtigt die Erkenntnis, dass Scheibenbremsrotoren unter thermischen Belastungen radial expandieren. Demzufolge wird auch ein Schlitz mit parallelen Seitenflächen wie in US 4 716 993 A offenbart, bei der thermisch bedingten Expansion weiter. Die thermisch bedingte Expansion wird deshalb bei der bekannten Scheibenbremseinrichtung dazu führen, dass sich die Seitenflächen jedes Schlitzes von den Flachstellen der Abstandshülse entfernen, so dass der Kontakt zwischen dem Rotor und der Abstandshülse während eines Bremsvorganges mehr und mehr verschwindet, wenn der Rotor erhitzt wird.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Motorrad mit einem Rahmen, einem zur Rotation um eine Rotationsachse an dem Rahmen montierten Rad, einem an dem Rad montierten Rotor, und einer Bremszange, die den Rotor wahlweise klemmt, um die Rotation des Rades zu verlangsamen. Der Rotor weist wenigstens einen Schlitz auf, der ebene Seitenflächen hat, die in Bezug zueinander nicht parallel sind. Die Einrichtung enthält ferner einen Abstandshalter, der in dem Schlitz positioniert ist und ebene Seitenflächen besitzt, die im Wesentlichen parallel zu den Seitenflächen des Schlitzes liegen, derart, dass während der thermisch bedingten Expansion des Rotors die ebenen Seitenflächen des Abstandshalters mit den ebenen Seitenflächen des Schlitzes Kontakt aufrechthalten.
• Der Rotor ist bevorzugt ringförmig. Die Bremseinrichtung ist eine Bremseinrichtung des Innen-Außen-Typs. Der Abstandshalter kann mit der Radfelge integral geformt sein, oder kann eine Mutter aufweisen, die von dem Rad abnehmbar ist. Die Einrichtung kann ferner ein Befestigungselement umfassen, das sich durch den Abstandshalter und in das Rad erstreckt, und das einen Kopf besitzt, der verhindert, dass sich der Rotor von dem Rad wegbewegt. Vorzugsweise ist zwischen dem Rotor und dem Rad eine Feder vorgesehen, die gegenüber dem Befestigungselement versetzt angeordnet ist. Die Feder spannt den Rotor gegen den Kopf des Befestigungselementes vor.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung erschließen sich für Fachleute auf diesem Gebiet aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen.
• Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
• Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Motorrades,
• Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht des Vorderrades des Motorrades von Fig. 1,
• Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht eines Schlitzes im Rotor der Vorderbremse des Motorrades von Fig. 1,
• Fig. 4 eine vergrößerte Seitenansicht eines Bereiches des Rotors der Vorderbremse und des Rades,
• Fig. 5 eine Schnittansicht in der Schnittebene 5-5 in Fig. 4, und
• Fig. 6 eine vergrößerte Explosionsdarstellung eines Teils der Vorderbremseinrichtung des Motorrades von Fig. 1.
• Ehe eine Ausführungsform der Erfindung im Detail erläutert wird, ist anzumerken, dass die Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf die Details der Konstruktion und die Anordnungen der Komponenten beschränkt ist, wie sie sich aus der nachfolgenden Beschreibung ergeben oder in den Zeichnungen gezeigt sind. Die Erfindung ist anwendbar auch bei anderen Ausführungsformen und kann in verschiedenen Weisen praktiziert oder ausgeführt sein. Es ist auch anzumerken, dass die in der Beschreibung benutzte Terminologie nur dem Zweck der Beschreibung dienen und nicht als beschränkend angesehen werden soll. Die Verwendung von "umfassend" und "aufweisend" und Abwandlungen dieser Worte bedeutet nur, dass hiermit Einzelheiten gemeint sind und deren Äquivalente wie auch zusätzliche Details, die jeweils nachfolgend aufgelistet sind. Die Verwendung von "bestehend aus" und Abwandlungen davon soll nur bedeuten, dass nachfolgend aufgelistete Einzelheiten zusammengefasst sind. Die Verwendung von Buchstaben zum Identifizieren von Elementen eines Verfahrens oder Prozesses dient nur zur Identifikation und hat nicht zu bedeuten, dass die Elemente in einer speziellen Abfolge zu funktionieren haben.
• Ein in Fig. 1 gezeigtes Motorrad 10 weist einen Rahmen 12 und einen Sitz 14, einen Motor 16 und ein Getriebe 18 auf, wobei diese Komponenten gemeinsam von dem Rahmen 12 abgestützt sind. Mit dem Rahmen 12 ist ein Hinterrad 20 über einen Schwingarm 22 verbunden. Ferner ist mit dem Rahmen 12 über eine Lenkeinrichtung 26 ein Vorderrad 24 verbunden, wobei die Lenkeinrichtung 26 eine Vordergabel 27 und Lenkergriffe 28 besitzt. An den Lenkergriffen 28 ist ein Motorrad-Steuersystem montiert, einschließlich eines Gasdrehgriffes 32 und eines Bremshebels 34.
• Fig. 2 ist eine vergrößerte Seitenansicht des Vorderrades 24 des Motorrades 10. Das Vorderrad 24 besitzt eine Felge 36, einen in der Felge 36 montierten Reifen 38, eine Nabe 40 und eine Vielzahl an Speichen 42, die sich jeweils in radialer Richtung von der Nabe 40 zur Felge 36 erstrecken. Das Vorderrad 24 ist an der Lenkeinrichtung 26 zur Rotation um eine Rotationsachse 44 montiert.
• An dem Motorrad 10 ist einen Innen-Außen-Scheibenbremseinrichtung 46 montiert. Diese weist einen an dem Vorderrad 24 montierten Brems-Rotor 48 und eine Bremszange 50 auf, die an der Vordergabel 27 montiert ist. Eine ähnliche Scheibenbremseinrichtung 46 kann auch an dem Hinterrad 20 vorgesehen sein. Alternativ kann am Hinterrad 20 jedoch auch ein an der Nabe montierter Rotor eingesetzt werden.
• Der Rotor 48 ist allgemein ringförmig und besitzt eine Mittelachse, einen äußeren Rand 52, und einen inneren Rand 54. Der Rotor 48 ist so an dem Vorderrad 24 montiert, dass die Mittelachse mit der Rotationsachse 44 des Vorderrades 24 übereinstimmt. Der Rotor 48 ist hier so an der Felge 36 montiert, wie dies nachstehend im Detail erläutert wird. Der Rotor 48 könnte alternativ jedoch auch an der Vielzahl der Speichen 42 und in ähnlicher Weise montiert sein.
• Die Bremszange 50 ist benachbart zum inneren Rand 54 des Rotors 48 positioniert. Ein Bremskabel 55 verbindet die Bremszange 50 mit einem der Bremshebel 34, derart, dass bei Betätigung des Bremshebels 34 die Bremszange 50 den Rotor 48 klemmend beaufschlagt. Sobald die Bremszange 50 den Rotor 48 klemmend beaufschlagt, wird der Rotor 48 und konsequent auch das Vorderrad 24 abgebremst, und zwar als Folge des Reibeingriffes zwischen der Bremszange 50 und dem Rotor 48.
• Gemäß Fig. 3 und 4 weist der Rotor 48 entlang seines äußeren Randes 52 mehrere Schlitze 56 auf. Die gezeigten Schlitze 56 besitzen offene Enden, könnten alternativ jedoch auch als Schlitze mit geschlossenen Enden geformt sein. Jeder Schlitz 56 besitzt ein Paar ebener Seitenflächen 58, die zueinander nicht parallel sind. In einer Seitenansicht des Vorderrades 24 in Richtung der Radachse definieren die ebenen Seitenflächen 58 vorzugsweise Linien, die sich in der radialen Richtung erstrecken und zu der Rotationsachse 44 in der Nabe 40 des Vorderrades 24 konvergieren.
• Gemäß Fig. 5 und 6 sind in einem von der Felge 38 nach innen vortretenden Vorsprung 63 eine Gewindebohrung 60 und neben dieser eine glatte Blindbohrung 62 vorgesehen. Der Vorsprung 63 geht von der radial innenliegenden Fläche der Nabe 36 aus, oder alternativ (nicht gezeigt) von einer Speiche 42 des Vorderrades 24. Der Rotor 48 ist an dem Rad 24 mittels einer Unterlegscheibe 64, eines Abstandshalters 66 und eines Befestigungselementes 68 montiert. Der Abstandshalter 66 weist ebene Seitenflächen 70 auf, die zueinander nicht parallel sind, und ist so ausgebildet, dass er satt in den Schlitz 56 des Rotors 48 passt, derart, dass im Wesentlichen über die gesamte Länge des Abstandshalters 66 Kontakt zwischen den ebenen Seitenflächen 58, 70 des Abstandshalters 66 und des Schlitzes 56 vorliegt. In alternativen Ausführungsformen könnten die Unterlegscheibe 64 und der Abstandshalter 66 integral mit dem Vorsprung 63 und dem Rad 24 geformt sein. Die Unterlegscheibe 64 und der Abstandshalter 66 besitzen Durchgangsbohrungen, die es ermöglichen, dass sich das Befestigungselement 68 durch den Abstandshalter 66 und die Unterlegscheibe 64 hindurch erstreckt und in die Gewindebohrung 60 in dem Rad 24 eingeschraubt wird. Das Befestigungselement 68 besitzt einen Kopf 72, der einen Durchmesser besitzt, der größer ist als die lichte Weite des Schlitzes 56 und des Abstandshalters 66, derart, dass sich der Kopf 72 über die Seiten des Abstandshalters 66 hinaus erstreckt.
• Ein Vorspannglied, beispielsweise die gezeigte Schraubenfeder 74, ist in die Blindbohrung 62 in dem Vorsprung 63 eingesetzt. Das Vorspannglied wird zwischen dem Vorsprung 63 und dem Rotor 48 komprimiert. Deshalb spannt die Feder 74 den Rotor 48 in Richtung von dem Rad 24 weg vor und gegen den Kopf 72 des Befestigungselementes 68. Die Feder 74 schafft ein nachgiebiges Suspensionssystem für den Rotor 48, das dem Rotor 48 ein Spiel verleiht und Geräusche vermindert, die durch Bewegungen des Rotors 48 zwischen dem Kopf 72 des Befestigungselementes und dem Rad 24 hervorgerufen werden könnten. Bei der gezeigten Ausführungsform agiert die Feder 74 entlang einer Kraftlinie 78, die im allgemeinen parallel zur, jedoch seitlich beabstandet von der Längsachse des Befestigungselementes 68 ist. Diesbezüglich ist die Feder 74 gegenüber dem Befestigungselement 68 versetzt, vorzugsweise in Drehrichtung des Vorderrades.
• Im Betrieb sind bei kühlem Rotor 48 die zueinander nicht parallelen, radial ausgerichteten, ebenen Seitenflächen 58, 70 des Schlitzes 56 und des Abstandshalters 66 in gegenseitigem Kontakt. Werden die Bremshebel 34 betätigt, dann klemmen die Bremszangen 50 den Rotor 48. Die Reibung zwischen der Bremszange 50 und dem Rotor 48 bedingt eine Aufheizung des Rotors 48, und auch des Abstandshalters 66. Der Rotor 48 expandiert thermisch bedingt durch die Hitzebelastung in der radialen Richtung. Die "radiale Richtung" soll hier die Richtung bedeuten, die senkrecht zur Rotationsachse 44 des Rades 24 verläuft. Da die ebenen Seitenflächen 58, 70 des Schlitzes 56 und des sich ggfs. ebenfalls expandierenden Abstandshalters 66 radial angeordnet sind, bleiben die ebenen Seitenflächen 58, 70 selbst dann in im Wesentlichen vollem gegenseitigen Kontakt, wenn sich der Rotor 48 thermisch bedingt in der radialen Richtung expandiert, so dass die gegenseitige Zusammenarbeit durch die thermisch bedingte Expansion nicht beeinflusst wird und kein Spiel entsteht.

Claims (17)

1. Motorrad (10), mit:
einem Rahmen (12);
einem mit dem Rahmen (12) zur Rotation um eine Rotationsachse (44) verbundenen Rad (20, 24); einem an dem Rad (24) montierten Rotor (48), der wenigstens einen Schlitz (56) mit ebenen Seitenflächen (58) besitzt, die in Bezug zueinander nicht parallel sind;
einem in dem Schlitz (56) positionierten Befestigungselement (68); und
einer Bremszange (50) zum wahlweisen Klemmen eines Bereiches des Rotors zum Verlangsamen der Rotation des Rotors und des Rades.

2. Motorrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (56) ein offenes Ende besitzt.

3. Motorrad nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch einen in dem Schlitz (56) positionierten Abstandshalter (66), der während thermisch bedingter Expansion des Rotors (58) im Wesentlichen kontinuierlichen Kontakt mit den ebenen Seitenflächen (58) des Schlitzes (56) einhält.

4. Motorrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (66) zwei ebene Seitenflächen (70) besitzt, die in Bezug zueinander nicht parallel sind, derart, dass der Abstandshalter (66) so in den Schlitz (56) passt, dass jede ebene Seitenfläche (70) des Abstandshalters (66) sich entlang und parallel zu einer jeweiligen der ebene Seitenflächen (58) des Schlitzes (56) erstreckt, und dass während thermisch bedingter Expansion des Rotors (58) die ebenen Seitenflächen des Abstandshalters (66) im Wesentlichen kontinuierlichen Kontakt mit den ebenen Seitenflächen des Schlitzes entlang im Wesentlichen der gesamten ebenen Seitenflächen des Abstandshalters einhalten.

5. Motorrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich durch den Abstandshalter (66) ein Befestigungselement (68) erstreckt, und dass das Befestigungselement (68) einen Kopf (72) besitzt, mit dem der Rotor (48) zwischen dem Kopf (72) und dem Rad (24) eingeschlossen ist.

6. Motorrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (66) von dem Rad (24) trennbar ist.

7. Motorrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rad (24) eine Felge (36) mit einer nach radial einwärts orientierten Fläche aufweist, und dass der Rotor (48) an der radial einwärts weisenden Fläche der Felge montiert ist.

8. Motorrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (48) ringförmig ist und einen inneren Rand (54) besitzt, und dass die Bremszange (50) betätigbar ist, um im Bereich des inneren Randes des Rotors (58) wahlweise klemmend anzugreifen.

9. Motorrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - in einer Seitenansicht des Rades (24) in Richtung der Radachse - die ebenen Seitenflächen (58) des Schlitzes (56) Linien definieren, die zur Drehachse (44) konvergieren.

10. Motorrad nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch ein Vorspannglied (74), das zwischen den Rotor (48) und das Rad (24) eingesetzt ist, wobei das Befestigungselement (68) mit einem Kopf (72) den Rotor (48) an dem Rad (24) festlegt und das Vorspannglied (74) den Rotor (48) gegen den Kopf (72) des Befestigungselementes (78) vorspannt.

11. Motorrad nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannglied (74) in Bezug auf das Befestigungselement (78) versetzt angeordnet ist, vorzugsweise in Raddrehrichtung.

12. Motorrad (10) mit:
einem Rahmen (12);
einem mit dem Rahmen (12) zur Rotation in Bezug auf den Rahmen (12) verbundenem Rad (20, 24);
einem an dem Rad (20, 24) montierten Rotor (48);
einem eine Längsachse aufweisenden Befestigungselement (68), das den Rotor an dem Rad festlegt;
einem zwischen dem Rotor und dem Rad komprimierten Vorspannglied (74), das den Rotor (48) von dem Rad (24) weg vorspannt und entlang einer Kraftlinie (78) agiert, die im Wesentlichen parallel zur und nicht gleichachsig mit der Längsachse des Befestigungsgliedes (68) angeordnet ist; und
einer Bremszange (50) zum wahlweisen klemmenden Beaufschlagen eines Bereiches des Rotors, (48) zum Verlangsamen der Rotation des Rotors und des Rades.

13. Motorrad nach Anspruch 12, weiterhin gekennzeichnet durch eine Bohrung (62) in dem Rad (24) zum Aufnehmen zumindest eines Abschnittes des Vorspanngliedes (74).

14. Motorrad nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannglied (74) eine Schraubenfeder aufweist.

15. Ringförmiger Rotor, mit:
einer Mittelachse (44);
einem inneren Rand (54), der mit einem ersten radialen Abstand von der Mittelachse angeordnet ist;
einem äußeren Rand (52), der mit einem zweiten radialen Abstand von der Mittelachse angeordnet ist, welcher zweite radiale Abstand größer ist als der erste radiale Abstand; und
wenigstens einem radialen Schlitz (56) in dem äußeren Rand (52), wobei der Schlitzebene Seitenflächen (58) aufweist, die in Bezug zueinander nicht parallel sind.

16. Ringförmiger Rotor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (56) ein außen offenes Ende besitzt.

17. Ringförmiger Rotor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass - in einer Seitenansicht des Rotors in Richtung der Rotorachse - die ebenen Seitenflächen (58) Linien definieren, die zur Mittelachse konvergieren.