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Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für ein Kinderfahrzeug.
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In 1 ist
eine herkömmliche
Bremsvorrichtung für
ein motorisiertes Kinderfahrzeug dargestellt, wobei eine Bremsscheibe 12 und
ein Bremsband 34 dargestellt sind. Die Betriebsbedingungen der
Bremsvorrichtung sind in der 2 weiter
veranschaulicht, um ein Problem während des Betriebs zu erläutern.
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Wie es in 1 dargestellt ist, umfasst eine herkömmliche Bremsvorrichtung
für ein
motorisiertes Kinderfahrzeug das Bremsband 14, das die
koaxial mit einem Rad 10 ausgebildete Bremsscheibe 12 C-förmig umgibt.
Im Allgemeinen bestehen das Bremsband 14 und die Bremsscheibe 12 an
einem motorisierten Kinderfahrzeug aus stabilem Kunststoff. Durch
Anziehen des Bremsbands 14 an der Bremsscheibe 12 kann
das Rad 10 gebremst werden. Bei einem motorisierten Kinderfahrzeug
werden zwei Hinterräder 10 durch
zwei nicht dargestellte Antriebsmechanismen 20 individuell
für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt
des Fahrzeugs angetrieben. Die sich mit dem Rad 10 drehende
Bremsscheibe 12 wird dann gebremst, wenn das Bremsband 14 angezogen wird,
um für
eine Bremskraft an der Bremsscheibe 12 zu sorgen.
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Das C-förmige Bremsband 14 umgibt
eine an der Bremsscheibe 12 vorhandene kreisförmige Nut, und
es ist über
ein Schwenklager 16 fest am Antriebsmechanismus 20 oder
am Rahmen montiert. Ein Zugdraht 24 verfügt über ein
Ende, das durch zwei parallele Enden des C-förmigen Bremsbands 14 läuft, während das
andere Ende mit einem nicht dargestellten Bremspedal oder einer
Handbremse verbunden ist. Eine Einstelleinrichtung 2G mit
einer Druckfeder 23 und einer Schraube 28 wird
dazu verwendet, die Spannung und den Hub des Zugdrahts 24 einzustellen.
Wenn durch das Bremspedal oder die Handbremse am Draht 24 gezogen
wird, wird das Bremsband 14 an die Bremsscheibe 12,
d. h. das Rad 10, bezogen auf das Schwenklager 16,
angezogen.
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Das Rad 10 kann sich in
Vorwärts-
oder Rückwärtsrichtung
drehen, d. h., die Bremsscheibe 12 dreht sich gemäß der Darstellung
von 2 in Uhrzeiger-
oder Gegenuhrzeigerrichtung. Die Zugrichtung des Zugdrahts 24 beim
Anziehen des Bremsbands 14 an die Bremsscheibe 12 ist
immer die durch den gestrichelten Pfeil dargestellte Richtung (die
Uhrzeigerrichtung). Wenn sich die Bremsscheibe 12, d. h.
das Rad 10, in der Uhrzeigerrichtung, also der Anziehrichtung
des Bremsbands 14 dreht, verstärkt die Reibungskraft des Bremsbands 14 an
der Bremsscheibe 12 die Anziehkraft und führt zu einem
wirkungsvollen Bremsvorgang. Wenn sich jedoch die Bremsscheibe 12,
d. h. das Rad 10, in der Gegenuhrzeigerrichtung, entgegen
der Anziehrichtung des Bremsbands 14 dreht, wirkt die Reibungskraft
des Bremsbands 14 an der Bremsscheibe 12 der Anziehkraft
entgegen, was das Bremsband 14 an der Bremsscheibe 12 lockert
und die Bremsfunktion beeinträchtigt.
Aus dieser Beschreibung ist ersichtlich, dass die Bremskraft der
herkömmlichen
Bremsvorrichtung für
ein motorisiertes Kinderfahrzeug abhängig von einer Vorwärts- oder
Rückwärtsdrehung des
gebremsten Rads variiert, was zu Problemen führt.
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Die
DE 41 14 298 A1 beschreibt eine Betätigungseinrichtung
für eine
Bandbremse, bei der die Enden eines um eine Bremstrommel laufenden Bremsbandes
an Bolzen befestigt sind, die in bogenförmigen Schlitzen oder Kulissen
geführt
sind. Die Bolzen sind ferner mit einem Spannteil verbunden, das über einen
Hebelmechanismus betätigbar
ist. Die bogenförmigen
Schlitze oder Kulissen dienen dabei zur Festlegung einer Schwenkachse
für das
mit den Bolzen verbundene Spannteil.
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Wird das Spannteil durch eine an
seinem von den Bolzen abgewandten Ende angreifende Kraft im Uhrzeigersinn
um die durch die Kulissen festgelegte Schwenkachse verschwenkt,
so wird das Bremsband bremsend an die Bremstrommel angezogen. Beim Rückschwenken
des Spannteils wird dann das Bremsband gelockert.
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Die
DE 298 02 846 U1 zeigt eine Bremse, bei der
ein mit einem Bremsbelag versehener Bremsring eine Bremstrommel
umgreift. Der Bremsring besitzt dabei zwischen seinen beiden umfangsmäßigen Enden
einen breiten Schlitz, so daß der
Durchmesser des Bremsrings durch Verkleinern oder Vergrößern des
Schlitzes verkleinert bzw. vergrößert werden kann,
um die Bremse zu betätigen
oder zu lösen.
An einem dem Schlitz gegenüberliegenden
Punkt ist der Bremsring mit Hilfe eines Befestigungsrings auf einer Lagerstange
der Achslagerung des Fahrgestells festgelegt. Durch die Lage des
Befestigungsrings am Außenumfang
des Bremsrings gegenüber
dem offenen Schlitz wird die Bremswirkung für die beiden Drehrichtungen
einer zu bremsenden Welle oder Achse zueinander festgelegt.
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Zur Betätigung ist eine Hebelplatte
vorgesehen, die über
einen Bremszug betätigbar
ist.
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Die
JP
10-169 676 , die den am nächsten kommenden Stand der
Technik beschreibt, zeigt eine Bremse mit zwei eine Bremsscheibe
umgreifenden Bremsschuhen die jeweils mit einem Ende auf einer Schwenkachse
gelagert sind. Die der Schwenkachse bezüglich der Bremsscheibe diametral
gegenüberliegenden
Enden der Bremsschuhe werden mit Hilfe eines Bowdenzugs zusammengedrückt, um
die Bremsschuhe zum Bremsen mit der Bremsscheibe in Eingriff zu
bringen. Eine Feder drückt
die Bremsschuhe wieder auseinander, sobald die über den Bowdenzug erzeugte
Betätigungskraft
nachläßt.
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Um hierbei eine genügend große Bremskraft zu
gewährleisten,
sind die vom Schwenklager abgewandten Enden der Bremsschuhe hebelartig
verlängert.
Um ferner nach dem Lösen
der Bremse sicherzustellen, daß beide
Bremsbelege der Bremsschuhe von der Bremsscheibe gleichmäßig gelöst werden, ist
eine Klammer vorgesehen, deren Enden Anschläge für die Hebelarme der Bremsschuhe
darstellen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, eine Bremsvorrichtung für
ein Kinderfahrzeug zu schaffen, daß auch bei geringem Kraftaufwand
für die
Betätigung
der Bremsvorrichtung eine zuverlässige
Bremsung ermöglicht,
wobei ein gebremstes Rad, das sich in verschiedenen Richtungen dreht,
unabhängig
von seiner Drehrichtung im wesentlichen gleich gebremst wird.
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Diese Aufgabe wird durch die Bremsvorrichtung
nach Anspruch 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß weist die Bremsvorrichtung
also ein Paar mit einer Bremsscheibe zusammenwirkende Bremsschuhe
auf, die mit einem Ende an einem Schwenklager gelagert sind und
zangenartig, am Umfang der Bremsscheibe angreifen können. Die
dem Schwenklager gegenüberliegenden
Enden der Bremsschuhe sind als Nockenfolger ausgebildet und stehen
mit ei nem Nocken in Eingriff, der zur Betätigung der Bremsschuhe um ein
weiteres Schwenklager schwenkbar ist.
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Durch diese Anordnung läßt sich
erreichen, daß die
von der Bremsvorrichtung auf ein zu bremsendes Rad ausgeübte Bremskraft
weitgehend unabhängig
von der Drehrichtung des Rades ist. Darüber hinaus ist bei der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung
sichergestellt, daß die
Bremsschuhe bei gelöster
Bremse in einem gleichmäßigen Abstand
zur Bremsscheibe liegen, wodurch ein unerwünschtes Schleifen der Bremsbelege
an der Bremsscheibe zuverlässig
verhindert werden kann.
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Ferner ermöglicht die Ausgestaltung des
Nockens eine gewisse Bremskraftverstärkung, die es auch einem Kind
ermöglicht,
ein motorisiertes Kinderfahrzeug auf kraftsparende Weise zuverlässig zu bremsen.
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Die Aufgabe und Vorteile der Erfindung
werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele
derselben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
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1 zeigt
eine herkömmliche
Bremsvorrichtung für
ein motorisiertes Kinderfahrzeug, wie sie oben beschrieben wurde;
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2 ist
eine beschreibende Ansicht, die die Betriebsbedingungen der herkömmlichen
Bremsvorrichtung von 1 veranschaulicht;
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3 zeigt
eine Bremsvorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung; und
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4 ist
eine beschreibende Ansicht, die die Betriebsbedingungen der Bremsvorrichtung
von 3 veranschaulicht.
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Es wird nun auf die 3 Bezug genommen, die das erste Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt. Im Vergleich zur bekannten Bremsvorrichtung gemäß 1 beinhaltet die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung
ebenfalls eine koaxial mit einem Rad 10 ausgebildete Bremsscheibe 12,
einen Antriebsmechanismus 20 zum Antreiben des Rads, einen Zugdraht 24,
der durch ein nicht dargestelltes Pedal oder eine Handbremse zum
Steuern der Bremskraft sowie eine Einstelleinrichtung 26 zum Einstellen
der Spannung und des Hubs des Zugdrahts 24. Nachfolgend
werden die Verbesserungen beschrieben. Ein Ende des Zugdrahts 24 ist
mit einem Metallblock 22 vergossen und an einem Nocken 30 befestigt.
Die Einstelleinrichtung 26 ist an einem Gehäuse des
Antriebsmechanismus 20 befestigt. Jeder von zwei Bremsschuhen 142 und 144 ist mit
einem Ende an einem Schwenklager 18 und mit dem anderen
Ende am Nocken 30 befestigt, so dass der Zugdraht 24 den
Nocken 30 betätigt,
um die Bremsschuhe 142 und 144 anzuziehen, wodurch
die Bremsscheibe 12 erfasst wird und das Rad 10 angehalten
wird.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel bilden die Bremsschuhe 142 und 144 ein
gegenläufiges
Paar halbkreisförmiger
Reifen. Ein Ende jedes Bremsschuhs ist an einem Schwenklager 18 befestigt,
das seinerseits am Gehäuse
des Antriebsmechanismus 20 befestigt ist. Das andere Ende
des Bremsschuhs, das mit dem Nocken 30 befestigt ist, kann
sich frei drehen, um die Bremsscheibe 12 anzuziehen oder loszulassen.
Die drehbaren oder freien Enden der Bremsschuhe 142, 144 sind
mit zwei Stiften versehen, die individuell in zwei Bogenschlitze 34, 36 eingreifen
können,
die am Nocken 30 ausgebildet sind. Der Nocken 30 ist
schwenkbar an einer Schwenkachse 32 befestigt, die ihrerseits
am Gehäuse
des Antriebsmechanismus 20 befestigt ist und durch Betätigen des
Zugdrahts 24 verdrehbar ist, um die sich auf dem Schwenklager 18 drehenden
Bremsschuhe 142 zu betätigen
und demgemäß die Bremsscheibe 12 anzuhalten.
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Es wird ferner auf die 3 und 4 Bezug genommen, die die Bremsvorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung unter neutralen bzw. Bremsbedingungen zeigen. Zum
Vergleich sind die Positionen der Schlitze 34, 36 am
Nocken 30 und der damit in Eingriff stehenden Stifte an
den Bremsschuhen 142, 144 zu beachten. Wenn am
Zugdraht 24 gezogen wird, dreht sich der Nocken 30 in
Uhrzeigerrichtung, wie es in 4 dargestellt
ist. Dann sorgen die Stifte an den Bremsschuhen 142, 144,
die mit den Schlitzen 34, 36 am Nocken 30 in
Ein griff stehen, für eine
Drehung der Bremsschuhe 142, 144 um das Schwenklager 18,
ihre Feststellposition für
die Scheibe 12 und das Rad 10.
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Die Bremskraft der Bremsschuhe 142, 144 kann
in zwei Richtungen auf die Bremsscheibe 12 ausgeübt werden,
wie es in 4 durch die
gestrichelten Pfeile dargestellt ist und unten beschrieben wird.
Wenn das Fahrzeug z. B. in Vorwärtsrichtung fährt, werden
die Bremsscheibe 12 und das Rad 10 in 4 in Uhrzeigerrichtung gedreht,
und dann hat die durch den Bremsschuh 142 erzeugte Bremskraft dieselbe
Richtung wie die Bremsscheibe 12, wobei es sich um die
Hauptbremskraft handelt, während
die Bremskraft am Bremsschuh 144 in der Rückwärtsrichtung
auf die Bremsscheibe 12 die kleinere Kraft ist. Wenn das
Fahrzeug dagegen in Rückwärtsrichtung
fährt,
drehen sich die Bremsscheibe 12 und das Rad 10 in
Gegenuhrzeigerrichtung in 4,
wodurch die Bremskraft durch den Bremsschuh 142 in der Rückwärtsrichtung
auf der Bremsscheibe 12 die kleinere Kraft ist, während die
Bremskraft durch den Bremsschuh 144 in derselben Richtung
wie derjenigen der Bremsscheibe 12 die Hauptkraft ist.
Daher sorgt die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung
unabhängig
davon, ob sich das Rad 10 in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung dreht, immer für dieselbe
Bremsfunktion. Dadurch ist der Nachteil der herkömmlichen Bremsvorrichtung überwunden.
Die Verwendung des Nockens 30 bei diesem Ausführungsbeispiel
dient erstens zum Ausgleichen der jeweils auf die Bremsschuhe 142 und 144 ausgeübten Kraft
und zweitens zum Einsparen von Betätigungskraft durch ein Hebelprinzip
dahingehend, dass das Kraftmoment vom Metallblock 22 auf
das Schwenklager 32 größer ist als
das Kraftmoment von den Stiften in den Schlitzen 34, 36 auf
das Schwenklager 32, wie es dargestellt ist. So kann ein
Kind unter Einsparung seiner Kraft die Bremse einfacher betätigen.
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Darüber hinaus sind zwar die Formen
der Bremsschuhe 142, 144 in 3 halbkreisförmige Reifen, jedoch kann ihre
Form auch beinahe die eines vollständigen Kreises sein, wie es
in 1 dargestellt ist.
So ist jeder der Bremsschuhe 142, 144 schwenkbar
an einem festen Punkt 18 in Bezug auf die Bremsscheibe 12 befestigt.
Außerdem
sind die zwei Bremsschuhe 142, 144 parallel um
die Bremsscheibe 12 angebracht, um wegen ihrer größeren Kontaktflächen für eine größere Bremskraft
zu sorgen.