DE19525166A1 - Bremssattel für Fahrräder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bremssattel für Fahrräder, der eine Bremsscheibe an deren äußeren Bereich umgreift und der senkrecht zur Bremsfläche der Bremsscheibe mindestens eine Bohrung für einen Bremszylinder aufweist.

Herkömmliche Bremsanlagen drücken zwei Bremsbeläge über eine mechanische Andrückvorrichtung von beiden Seiten gegen eine Fahrradfelge. Jedoch ist die Bremswirkung bei Nässe meist gering, so daß die mechanische Andrückvorrichtung durch hydraulische Bremszylinder ersetzt wurde. Bei hydraulischen Bremsanlagen besteht das Problem, daß entweder durch die Bremsbeläge ein großer Weg überfahren werden muß, so daß die Bremswirkung gering ist oder bei geringem Weg der Bremsbeläge zur Felge eine größere Bremswirkung erzielbar ist. Da ältere Fahrradfelgen oft einen "Achter" aufweisen, müssen die Bremsbeläge in der Ruhelage mit großem Abstand zur Felge angeordnet sein. Deswegen entfalten herkömmliche hydraulische Bremsanlagen mit an eine Fahrradfelge anpreßbaren Bremsbelägen nur eine unzureichende Wirkung.

Aus diesem Grund wurden Fahrräder mit um eine Fahrradachse angeordneten Bremsscheiben entwickelt. Ähnlich wie beim Motorrad umgreift der Bremssattel eine Bremsscheibe an deren äußeren Bereich, wobei Bremsbeläge über Bremszylinder gegen die seitliche Bremsfläche der Bremsscheibe gedrückt werden. Dabei besteht das Problem, daß im Bereich der Fahrradachse nur wenig Platz für eine Befestigung des Bremssattels vorhanden ist. Vor allem im Zusammenhang mit Federgabeln gibt es Probleme bei der Befestigung des Bremssattels. Bei sogenannten Upside-down- oder Reverse-Federgabeln, wo das Tauchrohr meist nur 5-10 cm unten aus dem Federdämpferelement vorsteht, reicht die übliche Schellen- oder Schraubbefestigung des Bremssattels nicht mehr aus. Wegen der geringen ungefederten Masse bieten sich derartige Upside-down-Federgabeln bei Fahrrädern jedoch an. Bisher werden zur Aufhängung des Bremssattels Adapter verwendet, die jedoch bei Dauerbeanspruchung oft brechen. Zusätzlich kommt es zu einem Verkanten der Bremsbeläge durch die Eigenbewegung des Adapters.

Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, einen Bremssattel für Fahrräder derart weiterzubilden, daß der Bremssattel in den beengten Raum im Bereich einer Fahrradachse einbaubar ist und auch bei Federgabeln einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Bremssattel eine Aufnahme für Fahrradholme und eine Halterung für eine Fahrradachse aufweist.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist eine Aufnahme für Fahrradholme und eine Halterung für eine Fahrradachse in den Bremssattel integriert. Dadurch wird der Bremssattel selbst ein Bauteil des Fahrradrahmens. Dies führt neben geringerem Platzbedarf auch zu einer stabilieren Verbindung zwischen Bremssattel und dem Fahrradrahmen. Dies ist erforderlich, da Bremsscheiben bei Fahrrädern mit Federgabeln einen sehr geringen Durchmesser aufweisen.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Bremssattels wird das untere Ende einer Federgabel mit einer am Bremssattel befestigten Muffe verpreßt, verschweißt oder verlötet. Am unteren Ende der Muffe ist die Halterung für die Fahrradachse angeordnet. Dadurch wird sichergestellt, daß der Bremssattel einschließlich der Bremszylinder exakt der Bewegung der Fahrradachse folgen. Da die Bremsscheibe im Bereich der Fahrradachse befestigt ist, entsteht dadurch ein stabiles hydraulisches Bremssystem. Zusätzlich ist das Systemgewicht gering, und die Bremsanlage hat eine geringe Neigung zum Verkanten. Zusätzlich wird der Bremssattel durch die Verbindung mit dem Tauchrohr einer Upside-down-Federgabel zum Bauteil des Fahrradrahmens selbst.

Der Bremssattel ist auch im Bereich des hinteren Laufrads an einem Fahrrad einsetzbar. Vorteilhafterweise sind dann zwei Muffen am Bremssattel angeordnet, die mit den Rahmenstreben im Bereich des Hinterrades verbindbar sind. Es ist auch vorgesehen, mehrere Bremszylinder am Bremssattel anzuordnen, um die Bremskraft auf die Bremsscheibe zu erhöhen.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Bremssattel im Bereich des vorderen Laufrades an einer Upside-down-Federgabel befestigt. Die Tauchrohre der Upside-down-Federgabel müssen durch die Fahrradachse zusätzlich verstärkt werden. Dadurch wird die Halterung für die Fahrradachse als Klemmung ausgeführt. Im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Bremssattel kommt es zu einer stabilen Versteifung der Tauchrohre zu beiden Seiten des Laufrads. Die Kolbenrückzugfunktion wird durch eine Walkdichtung gewährleistet, die ein definiertes Lüfterspiel zwischen Bremsbelägen und Bremsscheibe unabhängig vom Belagverschleiß aufrecht erhält. Der Bremssattel hat vorteilhafterweise vier Bremszylinder, so daß die Bremsscheibe einen geringen Durchmesser aufweisen kann. Die Aufnahme für die Fahrradholme besteht in diesem Fall aus einer geschlitzten Muffe mit einer darum angeordneten Spannschraube. Dadurch kann das Tauchrohr, das den Fahrradholm darstellt, in der Muffe festgeklemmt werden. Unabhängig von der Aufnahmebohrung für Fahrradholme sind Bohrungen für die Bremszylinder im Bremssattel angeordnet. An einer Seite der Zylinderbohrungen sind Einlaßkanäle für das Hydraulikfluid angebracht. Die Achsen der Bremszylinderbohrungen liegen senkrecht zur Bremsfläche der Bremsscheibe und deswegen auch im wesentlichen parallel zur Fahrradachse. Auch steht die Achse durch den Bremszylinder im wesentlichen senkrecht zur Achse durch die Muffe der Fahrradrahmenholmaufnahme. Dabei können jeweils geringe Abweichungen vom rechten Winkel (90° ± 10°) zwischen den Achsen möglich sein, da beispielsweise die Tauchrohre der Federgabel leicht gekrümmt sein können, um die Spur des Laufrads zu verbessern.

Die Zylinderbohrungen sind an einem Ende geschlossen oder durch Schraubstopfen druckdicht abgedeckt. Die Zylinder sind für die Aufnahme von Walkdichtungen für die Kolbenrückstellung besonders genutet. Durch die erfindungsgemäße Integration der Aufnahme der Gabelrohrenden und der Halterung für die Fahrradachse verkürzt sich die Distanz vom Gabelrohrmittelpunkt zum Zentrum des Bremssattels. Durch diese kurze Distanz wird die Bremsanlage besonders stabil. Es lassen sich auch zusätzliche Befestigungsteile einsparen. Dies führt zu einer Optimierung der Bremssattelkonstruktion. Der Bremssattel kann schon während der Montage der Federgabel mit dem Tauchrohr verpreßt werden. Es kann aber auch ein Schnellspannverschluß im Zusammenhang mit einer geschlitzten Muffe zur Befestigung der Gabelrohrenden vorgesehen sein.

Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist der Bremssattel einen Schwimmsattel auf. Der Bremssattel besteht bei dieser Ausführung aus mehreren Teilen. Ein erstes Bauteil weist eine Aufnahme für mindestens einen Fahrradholm und die Halterung für eine Fahrradachse auf. In diesem Bauteil sind Lagerungen für Führungsbolzen des Schwimmsattels angeordnet, die im folgenden als Bolzensitz bezeichnet werden. Die Führungsbolzen überragen den Bolzensitz nach beiden Seiten. Der Schwimmsattel weist ebenfalls Bohrungen zur Aufnahme der Führungsbolzen auf. Die Führungsbolzen sind auf der einer Zylinderbohrung gegenüberliegenden Seite mit einem Gewinde und einer Einstellvorrichtung versehen. Die Einstellvorrichtung dient zur genauen Justierung des Schwimmsattels gegenüber der Bremsscheibe. Zusätzlich weist der Schwimmsattel eine Rückstellvorrichtung für die Bremsbeläge auf. Diese kann in Form einer Walkdichtung aus Kunststoff oder durch eine Rückstellfeder gebildet sein. Die Bremsbeläge sind ebenfalls an Führungsbolzen gelagert. Der Schwimmsattel ist entweder auf den Führungsbolzen verschiebbar gelagert oder mit den Führungsbolzen fest verbunden, die dann in ihrem Bolzensitz gleiten können. Der Schwimmsattel kann auch im Bereich des hinteren Laufrads eingesetzt werden. Dann weist die Platte im Bereich der Gabelung der Ausfallenden einen Bolzenführungssitz auf. Die Platte kann so gelocht sein, daß der Bremskolben durch die Erleichterungsöffnung der Platte hindurchgesteckt werden kann und durch die Platte gleichzeitig eine gewichtsoptimierte Versteifung des hinteren Rahmendreiecks erzielt wird. Es kommen dann vorteilhafterweise runde, auf den Kolben aufgeklebte Beläge zum Einsatz. Nach der Demontage des Laufrads ist der Einbauraum der Bremsscheibe freigegeben und der Bremssattel kann nach Lösen der Bolzen aus der Erleichterungsöffnung der Platte herausgezogen und abgenommen werden.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert. Zwei Ausführungsbeispiele werden im folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Bremssattels im Einbauzustand von oben;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels in Fig. 1; und

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bremssattels, der einen Schwimmsattel aufweist.

Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen Bremssattel 1 für Fahrräder in einer teilweise geschnittenen Ansicht von oben.

Die Gerade 2 deutet die Lage der Fahrradachse an. Um die Fahrradachse ist eine Bremsscheibe 3 derart angeordnet, daß sie vom Bremssattel 1 in einem äußeren Bereich umgriffen ist. Im Bremssattel 1 sind zur Fahrradachse 2 parallele Bremszylinderbohrungen 5, 6, 7, 8 angeordnet. Die darin angeordneten Bremskolben mit den Bremsbelägen sind nicht dargestellt. Die Bremskolben werden durch ein bei derartigen Bremsanlagen übliches Bremsfluid beaufschlagt, so daß die Bremskolben mit den Bremsbelägen auf die Bremsscheibe 3 drückbar sind. Am Bremssattel 1 ist eine Aufnahme 9 für das Tauchrohr 11 einer Upside-down-Federgabel angeordnet. Das Tauchrohr 11 der Upside-down-Federgabel ist in die als Muffe ausgeführte Aufnahme 9 eingepreßt, so daß eine stabile Verbindung zwischen Tauchrohr 11 und Bremssattel 1 entsteht.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist am unteren Ende der Aufnahme 9 für das Tauchrohr 11 der Upside-down-Federgabel eine Halterung 12 für eine Fahrradachse befestigt. Dabei weist die Halterung 12 zwei Klemmbacken 13 und 14 zum Befestigen der Fahrradachse auf. Diese Klemmbacken 13, 14 werden durch Schrauben 15 und 16 um die Fahrradachse festgeklemmt.

Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bremssattels 21 mit einer Aufnahme 22 für das untere Ende einer Fahrradgabel. Ein Bereich der Aufnahme 22 ist als Muffe 23 und ein zweiter Bereich ist in Form einer mit Bohrungen 24 versehenen Metallplatte 26 ausgeführt. Diese Bohrungen 24 sind als Bolzensitz ausgebildet, in denen Führungsbolzen 27 verschiebbar befestigt sind. Diese Führungsbolzen 27 sind mit einem Schwimmsattel 28 fest verbunden. Der Schwimmsattel 28 umgreift eine Bremsscheibe 29 an ihrem äußeren Bereich. D.h., der Bremssattel umgreift bezüglich des Radius nur den äußeren Bereich der Bremsscheibe, so daß die Bremsbeläge auf die vorgesehene Bremsfläche drückbar sind. Jedoch kann der Schwimmsattel bei mehrteiliger Ausführung die Bremsscheibe insgesamt umgreifen. An einer Seite 31 des Schwimmsattels 28 ist ein Bremsbelag 32 auf einer Metallplatte 33 befestigt. Die Metallplatte 33 ist über die Führungsbolzen 27 geführt. Ein Bremszylinder 36 ist mit einem hydraulischen Fluid beaufschlagbar, so daß ein Bremskolben 37 mit einem Bremsbelag 38 gegen die Bremsscheibe 29 drückbar ist. Durch diesen Druck verlagert sich der Schwimmsattel bis sowohl der Bremsbelag 32 als auch der Bremsbelag 38 an der Bremsscheibe 29 anliegen. Wird der Druck des Bremsfluid weiter erhöht, so erfolgt eine verstärkte Bremswirkung durch die Bremsbeläge 32 und 38 an der Bremsscheibe 29. Durch Walkdichtungen 39 und 40 wird eine Rückstellung der Bremsbeläge 32 und 38 erzielt. Die Walkdichtungen 39 und 40 drücken die auf den Führungsbolzen 27 gelagerten Bremsbeläge 32 und 38 in eine Ruhestellung zurück.

Claims (14)

1. Bremssattel für Fahrräder, der eine Bremsscheibe (3, 29) umgreift und der senkrecht zur Bremsfläche der Bremsscheibe mindestens eine Bohrung (5, 6, 7, 8, 36) für einen Bremszylinder aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremssattel (1) eine Aufnahme (9, 22) für Fahrradholme (11) und eine Halterung (12) für eine Fahrradachse aufweist.

2. Bremssattel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (9, 22) eine Muffe (9, 23) zur Verbindung mit dem unteren Ende einer Fahrradgabel aufweist.

3. Bremssattel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (9, 22) für Fahrradholme (11) ein oder mehrere Muffen zur Verbindung mit Rahmenstreben im Bereich des hinteren Laufrads aufweist.

4. Bremssattel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (9, 22) für Fahrradholme (11) eine Muffe (9) zur Verbindung mit dem unteren Ende einer Feder- Dämpfereinheit, wie das Tauchrohr (11) einer Upside-down- Federgabel, aufweist.

5. Bremssattel nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung eine Verschraubung, eine Preßpassung, Verlötung oder Verschweißung ist.

6. Bremssattel nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Muffe im wesentlichen senkrecht zur Achse einer Bremszylinderbohrung (5, 6, 7, 8, 36) ist.

7. Bremssattel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (12) der Fahrradachse eine Klemm- oder Schraubverbindung (13, 14, 15, 16) zur Aufnahme der Radachse eines Laufrades aufweist.

8. Bremssattel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Achsaufnahme in der Halterung (12) im wesentlichen senkrecht zur Aufnahme (9) für Fahrradholme angeordnet ist.

9. Bremssattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (12) für eine Fahrradachse am unteren Ende der Aufnahme (9) für Fahrradholme angeordnet ist.

10. Bremssattel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremssattel (21) einen Schwimmsattel (28) aufweist, der in einer Richtung senkrecht zur Bremsfläche der Bremsscheibe (29) beweglich gelagert ist.

11. Bremssattel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmsattel (28) über Führungsbolzen (27) an einem Bereich (26) der Aufnahme (22) für Fahrradholme verschiebbar gelagert ist.

12. Bremssattel nach Anspruch 10 der 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmsattel (28) über Führungsbolzen (27) geführte Bremsbeläge (32, 38) aufweist, die entweder direkt am Schwimmsattel oder an einem Bremszylinder (36) angeordnet sind.

13. Bremssattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremszylinder (36) einen Rückstellmechanismus (39, 40) zur Rückführung der Bremsbeläge (32, 38) in ihre Ruhelage aufweist.

14. Bremssattel nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremssattel (1, 22) mehrere Bremszylinder (5, 6, 7, 8, 36) aufweist.