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Die
Erfindung betrifft eine Fußbremsvorrichtung
für ein
Kraftradbremssystem, insbesondere für ein Dreirad-Fahrzeug mit
zwei lenkbaren, nicht angetriebenen Vorderrädern, mit einem Fußbremshebel zur
Betätigung
der Fußbremsvorrichtung,
mit wenigstens einem Bremszylinder zur Erzeugung einer Bremskraft
und mit einer Stelleinrichtung zur Erzeugung einer Stellkraft zur
Betätigung
des Bremszylinders.
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Aus
dem Stand der Technik sind Zweirad-Fahrzeuge mit Kraftradbremssystemen
bekannt, wobei zum Abbremsen des Vorderrades eine über einen
Handbremshebel betätigbare
Handbremseinrichtung und zum Abbremsen des Hinterrades eine über einen
Fußbremshebel
betätigbare
Fußbremseinrichtung
vorgesehen ist. Da der Mensch im Fuß jedoch mehr Kraft hat als
im Arm, betätigt
er bei Schreckbremsungen automatisch die Hinterradbremse stärker als
die Vorderradbremse. Es kommt daher leicht zum Blockieren des Hinterrads,
zumal sich beim Bremsen das Gewicht des Motorrads auf das Vorderrad
verlagert. Durch eine geeignete Kopplung von Vorderrad- und Hinterradbremse
soll bei anderen Kraftradbremssystemen für Zweirad-Fahrzeuge daher die
Bremskraftverteilung an die Verzögerung
angepaßt
werden. Beispielsweise sind hydraulisch betätigbare Integralbremssysteme
bekannt, wobei über den
Fußbremshebel
sowohl die hintere Bremse als auch eine vordere Bremsscheibe betätigt wird.
Der Handbremshebel verzögert
eine zweite vordere Bremsscheibe und ist eigentlich mehr als Notbremse gedacht.
Die Bremskraft am Hinterrad wird durch ein Druckregelventil dosiert.
Es reduziert den vom Hauptzylinder kommenden Druck um über 70%,
was der idealen Verteilung der Bremskräfte rechnerisch sehr nahe kommt.
Die zuvor beschriebenen Bremssysteme bieten vor allem weniger routinierten
Fahrern größere Sicherheit,
weil sie das Überbremsen des
Hinterrades fast unmöglich
machen.
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Aus
dem Stand der Technik sind darüber
hinaus Dreirad-Fahrzeuge mit zwei lenkbaren, nicht-angetriebenen
Vorderrädern
bekannt, deren bereifte Felgen an getrennten, parallel an einem
Haltejoch geführten
Achsen endständig
an einer Nabeneinheit montiert sind. Dreirad-Fahrzeuge der in Rede stehenden
Art werden beispielsweise von dem Unternehmen Piaggio als sogenannte
MP3-Roller angeboten. Zum Abbremsen von Krafträdern der vorgenannten Art sind
ein rechter Handbremshebel und ein linker Handbremshebel vorgesehen,
wobei der rechte Handbremshebel zur Betätigung einer rechten Handbremseinrichtung
für die
beiden Vorderräder und
der linke Handbremshebel zur Betätigung
einer linken Handbremseinrichtung für das Hinterrad des Kraftrades
ausgebildet ist. Bei den zuvor beschriebenen Dreirad-Fahrzeugen
mit zwei lenkbaren, nicht-angetriebenen
Vorderrädern
können
durch Bedienen des rechten Handbremshebels beide Vorderräder gleichzeitig
abgebremst werden. Bei den Bremsen an den Vorderrädern und
am Hinterrad handelt es sich in der Regel um hydraulisch über Druckleitungen
betätigte
Bremsen, wobei die Handbremseinrichtungen Bremszylinder aufweisen,
die über
Druckleitungen mit den Bremsen in Verbindung stehen. Bei Betätigung einer
Handbremseinrichtung wird über den
Bremszylinder eine Bremskraft erzeugt und auf die Bremse übertragen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fußbremsvorrichtung für ein Kraftradbremssystem
eines Kraftrades zur Verfügung
zu stellen, das einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist und kostengünstig herstellbar
ist sowie eine einfache Montage und Nachrüstbarkeit bei bestehenden Kraftradbremssystemen
ermöglicht.
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Die
vorgenannte Aufgabe ist bei einer Fußbremsvorrichtung der eingangs
genannten Art dadurch gelöst,
daß die
Stelleinrichtung wenigstens ein drehbar gelagertes Schubelement
aufweist, daß der Fußbremshebel
vorzugsweise starr mit dem Schubelement verbunden ist und daß die Lagerung
des Schubelementes derart ist, daß eine Schwenkbewegung des
Fußbremshebels
in eine Translationsbewegung des Schubelementes umsetzbar ist und
daß das
Schubelement durch die Translationsbewegung mit einem Betätigungsabschnitt
des Bremszylinders in Wirkverbindung tritt.
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Der
Erfindung liegt der Grundgedanke zugrunde, eine Schwenk- bzw. Drehbewegung
beim Betätigen
des Fußbremshebels
in eine Verschiebe- bzw. Translationsbewegung eines Schubelementes der
Stelleinrichtung umzusetzen, wobei das Schubelement beim Betätigen des
Fußbremshebels
mittelbar oder unmittelbar gegen einen Betätigungsabschnitt des Bremszylinders
gedrängt
wird, was zur Aktivierung des Bremszylinders und zur Erzeugung einer
Bremskraft führt.
Der Bremszylinder kann über eine
Hydraulikleitung mit einer Bremsscheibe am Vor derrad oder am Hinterrad
des Kraftrades verbunden sein. Vorzugsweise sind jedoch zwei Bremszylinder
vorgesehen, die über
die Stelleinrichtung und damit über
den Fußbremshebel
betätigt
werden können,
wobei ein Bremszylinder mit einer Bremseinrichtung am Vorderrad
des Kraftrades und ein weiterer Bremszylinder mit einer weiteren
Bremseinrichtung am Hinterrad des Kraftrades zusammenwirken kann. Bei
den eingangs beschriebenen MP3-Rollern kann ein erster Bremszylinder
mit einer linken Handbremseinrichtung für das Hinterrad des Kraftrades
und ein zweiter Bremszylinder mit einer rechten Handbremseinrichtung
für die
beiden Vorderräder
des Kraftrades zusammenwirken. Die Fußbremsvorrichtung kann Teil
eines hydraulisch betätigbaren
Integralbremssystems sein, wobei über den Fußbremshebel sowohl eine Bremse
am Hinterrad als auch eine Bremsscheibe am Vorderrad betätigt wird.
Der Handbremshebel einer Handbremseinrichtung des Kraftrades kann
dann zur Verzögerung
einer zweiten Bremsscheibe am Vorderrad vorgesehen sein. Es versteht sich,
daß Mittel
vorgesehen sein können,
um die Bremskraftverteilung zwischen Vorderrad und Hinterrad zu
regeln, damit es beim Abbremsen des Kraftrades nicht zu einem Blockieren
des Hinterrades kommt.
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Grundsätzlich ist
auch möglich,
daß wenigstens
ein Bremszylinder über
eine Hydraulikleitung mit einer Handbremseinrichtung des Kraftrades
verbunden ist, wobei durch Bedienen des Fußbremshebels die Handbremseinrichtung
betätigt
und somit von der Handbremseinrichtung eine Bremskraft erzeugt wird, die
auf die Bremsen für
das Vorderrad und/oder das Hinterrad übertragen wird. Bei der zuletzt
beschriebenen Ausführungsform
läßt sich
die Handbremseinrichtung zusätzlich
zu einem Handbremshebel auch über
den Fußbremshebel
aktivieren, um ein Abbremsen von wenigstens einem Vorderrad und/oder
wenigstens einem Hinterrad des Kraftrades zu bewirken.
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Die
erfindungsgemäße Fußbremsvorrichtung
kann bei unterschiedlichen Krafträdern zum Einsatz kommen, insbesondere
auch bei solchen Krafträdern,
die zwei lenkbare, nicht-angetriebene Vorderräder aufweisen. Auch läßt sich
die erfindungsgemäße Fußbremsvorrichtung
vorteilhaft bei sogenannten Quads, nämlich Kraftfahrtzeugen für ein bis
zwei Personen mit vier Rädern,
eingesetzt werden.
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Die
erfindungsgemäße Fußbremsvorrichtung
weist einen einfachen konstruktiven Aufbau auf, was eine kostengünstige Herstellung
ermöglicht.
Im übrigen
läßt sich
die erfindungsgemäße Fußbremsvorrichtung
in einfacher Weise montieren und auch bei bestehenden Kraftradbremssystemen
nachrüsten.
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch
erläutert.
In der Zeichnung zeigen
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1 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Fußbremsvorrichtung,
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2 die
in 1 dargestellte Fußbremsvorrichtung in einer
Explosionsdarstellung,
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3 eine
schematische Teilschnittansicht der erfindungsgemäßen Fußbremsvorrichtung
aus 1 bei Nicht-Betätigung des Fußbremshebels,
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4 eine
schematische Teilschnittansicht der erfindungsgemäßen Fußbremsvorrichtung
aus 1 bei Betätigung
des Fußbremshebels,
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5 eine
Querschnittansicht eines Schubelementes der in 1 dargestellten
Fußbremsvorrichtung,
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6 eine
Ansicht auf die vordere Stirnseite eines Führungsgehäuses der in 1 dargestellten Fußbremsvorrichtung,
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7 eine
Ansicht auf die hintere Stirnseite des in 6 dargestellten
Führungsgehäuses,
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8 eine
Seitenansicht des in den 6 und 7 dargestellten
Führungsgehäuses und
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9 eine
Querschnittansicht eines Druckelementes der erfindungsgemäßen Fußbremsvorrichtung
aus 1.
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In 1 ist
eine Fußbremsvorrichtung 1 für ein Kraftradbremssystem
dargestellt, das einen Fußbremshebel 2 zur
Betätigung
der Fußbremsvorrichtung 1,
zwei Bremszylinder 3 jeweils zur Erzeugung einer Bremskraft
und eine Stelleinrichtung 4 zur Erzeugung einer Stellkraft
zur Betätigung
der Bremszylinder 3 aufweist. Ein Bremszylinder 3 kann über eine nicht
dargestellte Hydraulikleitung mit einer Bremseinrichtung für das Hinterrad
des Kraftrades und der andere Bremszylinder 3 über eine
weitere Hydraulikleitung mit einer Bremseinrichtung für das Vorderrad des
Kraftrades verbunden sein. Es versteht sich, daß eine entsprechende Druckregelung
vorgesehen sein kann, um die Bremskräfte am Hinterrad und am Vorderrad
zu regeln, so daß ein Überbremsen
des Hinterrades unmöglich
wird. Vorzugsweise ist die dargestellte Fußbremsvorrichtung 1 zur
Verwendung bei einem MP3-Roller vorgesehen, wobei der eine Bremszylinder 3 mit
einer ersten Handbremseinrichtung zum Abbremsen des Hinterrades
und der zweite Bremszylinder 3 mit einer weiteren Handbremseinrichtung
zum Abbremsen der beiden Vorderräder
des Dreirad-Fahrzeuges verbunden sein kann.
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Darüber hinaus
ist es bei MP3-Rollern auch möglich,
daß der
eine Bremszylinder 3 mit einer Bremseinrichtung für ein erstes
Vorderrad und der andere Bremszylinder 3 mit einer weiteren
Bremseinrichtung für
das zweite Vorderrad des MP3-Rollers zusammenwirkt.
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Der
Bremszylinder 3 kann über
eine Hydraulikleitung derart mit einer Handbremseinrichtung verbunden
sein, daß sich
die Handbremseinrichtung über
den Fußbremshebel
betätigen
läßt.
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In 2 ist
eine Explosionsdarstellung der in 1 dargestellten
Fußbremsvorrichtung 1 gezeigt. Die
Stelleinrichtung 4 weist wenigstens ein drehbar gelagertes
Schubelement 5 auf, wobei der Fußbremshebel 2 vorzugsweise
starr mit dem Schubelement 5 verbunden ist und wobei die
Lagerung des Schubelementes 5 derart ist, daß eine Schwenkbewegung
des Fußbremshebels 2 in
eine Translationsbewegung bzw. Vorwärtsbewegung des Schubelementes 5 in
Richtung der Längsachse
X (1) umsetzbar ist und wobei das Schubelement 5 durch
die Translationsbewegung mit einem Betätigungsabschnitt 6 an
jedem Bremszylinder 3 in Wirkverbindung tritt. In 2 ist
der Betätigungsabschnitt 6 für den hinteren
Bremszylinder 3 im nicht-betätigten Zustand und für den vorderen
Bremszylinder 3 im betätigten
Zustand dargestellt.
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Um
eine Schwenkbewegung des Fußbremshebels 2 in
eine Translationsbewegung des Schubelementes 5 umzusetzen,
ist eine Kulissenführung vorgesehen.
Das Schubelement 5 ist in einem Führungsgehäuse 7 der Stelleinrichtung 4 drehbar
und längsverschiebbar
entlang der Kulissenführung
gelagert. Dabei ist das Führungsgehäuse 7 als
Hohlzylinder mit einer mittleren Durchgangsöffnung 8 und das Schubelement 5 als
in der Durchgangsöffnung 8 geführter Schubzylinder
ausgebildet. Die Kulissenführung
wird durch wenigstens eine Führungsnut
in der Mantelinnenwand des Führungsgehäuses 7 und durch
wenigstens einen in der Führungsnut
zwangsgeführten
Kulissenstein auf der Mantelaußenfläche des
Schubelementes 5 gebildet.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
sind zwei Spiralnuten 9, 10 als Führungsnuten
in der Mantelinnenwand des Führungsgehäuses 7 vorgesehen. Die
Spiralnuten 9, 10 sind diametral gegenüberliegend
verlaufend angeordnet und wirken mit zwei Vorsprüngen 11, 12 auf
der Mantelaußenfläche des Schubelementes 5 zusammen.
Die Vorsprünge 11, 12 werden
durch einen das Schubelement 5 quer zur Längsachse
X durchsetzenden Führungsstift 13 gebildet.
Dies ergibt sich insbesondere aus den 3, 4 und 5.
Die Ausbildung der Kulissenführung
mit zwei gegenüberliegend
angeordneten Spiralnuten 9, 10 und der darin geführten Vorsprünge 11, 12 des
Schubelementes 5 stellt eine einfache und sehr genaue Form
der Zwangsführung
des Schubelementes 5 sicher. Wie sich weiter aus 5 ergibt, weist
das Schubelement 5 eine mittlere Durchgangsbohrung für eine Welle 15 auf,
die das Schubelement 5 mit dem Fußbremshebel 2 verbindet.
Die Welle 15 ist koaxial zur Längsachse X des Schubelementes 5 angeordnet
und wird ebenfalls von dem Führungsstift 13 durchsetzt.
Dadurch ist eine drehfeste Verbindung zwischen der Welle 15 und
dem Schubelement 5 sichergestellt. Zum anderen wird der
Fußbremshebel 2 gegenüber dem
Schubelement 5 nach außen
verlagert.
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Wie
sich insbesondere aus 2 ergibt, erstrecken sich die
Spiralnuten 9, 10 von einer vorderen, dem Fußbremshebel 2 zugewandten
Stirnseite 16 bis zu einem von einer hinteren Stirnseite 17 des Führungsgehäuses 7 beabstandeten
Randbereich des Führungsgehäuses 7.
Im Ergebnis erstrecken sich die Führungsnuten nicht bis zur hinteren
Stirnseite 17 bzw. durchsetzen die Mantelinnenwand des Führungsgehäuses 7 nicht,
was sich insbesondere aus 8 ergibt.
Dadurch ist eine einfache Montage durch Einsetzen des Schubelementes 5 mit
den Vor sprüngen 11, 12 in
die Spiralnuten 9, 10 möglich. Zudem ist der maximale
Stellweg des Schubelementes 5 durch die Erstreckung der
Spiralnuten 9, 10 in Richtung der Längsachse
X festgelegt.
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Die
als Spiralnuten 9, 10 ausgebildeten Führungsnuten
können
eine Steigung von 50° bis
70° aufweisen,
vorzugsweise von ca. 60°.
Dadurch wird eine leichte Verstellbarkeit des Schubelementes 5 in Richtung
der Längsachse
X gewährleistet.
Um eine ausreichende Festigkeit der Zwangsführung zu gewährleisten,
kann die Führungsnut
eine Breite zwischen 4 mm bis 8 mm, vorzugsweise von ca. 6 mm, und
eine Tiefe zwischen 3 mm bis 7 mm, vorzugsweise von ca. 5 mm, aufweisen.
Wie sich insbesondere aus den 6 und 8 ergibt,
weisen beide Führungsnuten
eine gleiche Steigung, Breite und Tiefe auf.
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Wie
sich insbesondere aus den 3 und 4 ergibt,
liegt das Schubelement 5 gegen zwei in Richtung der Längsachse
X verschiebbar gelagerte Druckelemente 18 an, wobei jedes
Druckelement 18 durch die Translationsbewegung des Schubelementes 5 gegen
den korrespondierenden Betätigungsabschnitt 6 des
zugeordneten Bremszylinders 3 gedrängt wird, um entsprechende
Stellkräfte
für den
jeweiligen Bremszylinder 3 zu erzeugen. Dies ergibt sich
aus einem Vergleich der 3 und 4, wobei in 3 die
Fußbremsvorrichtung 1 bei
nicht-betätigtem Fußbremshebel 2 und 4 die
Fußbremsvorrichtung 1 bei
Betätigung
des Fußbremshebels 2 zeigt.
Der Fußbremshebel 2 ist
dabei mit dem Fuß eines
Fahrers des Kraftrades um einen Winkel α gegenüber der in 3 dargestellten
Ausgangsstellung um die Längsachse
X verschwenkt worden, was zu einer entsprechenden Vorwärtsbewegung
des Schubelementes 5 und damit der Druckelemente 18 führt. 4 zeigt
die Bremszylinder 3 in betätigtem bzw. aktiviertem Zustand,
wobei von nicht im einzelnen dargestellten Verdrängerkolben im Inneren der Bremszylinder 3 entsprechende
Bremskräfte
erzeugt werden.
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In 9 ist
das Druckelement 18 in einer Querschnittansicht dargestellt,
wobei jedes Druckelement 18 einen Ringspalt 19 für eine in 2 dargestellte
Schraubenfeder 20 aufweist. Die Schraubenfeder stützt sich
mit dem einen Ende gegen das Druckelement 18 und mit dem
anderen Ende gegen einen Randabschnitt 21 des jeweiligen
Bremszylinders 3 ab. Im Ergebnis sind beide Druckelemente 18 federbelastet
und können
durch das Schubelement 5 gleichzeitig verschoben und entgegen
der Federbelastung gegen die Betätigungsabschnitte 6 der Bremszylin der 3 gedrängt werden.
Bei Betätigung des
Fußbremshebels 2 werden
somit beide Bremszylinder 3 gleichzeitig aktiviert, wobei
von den Bremszylindern 3 entsprechende Stellkräfte erzeugt
werden, die an die nicht dargestellten Bremseinrichtungen übertragen
werden.
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Wie
sich insbesondere aus 7 ergibt, weist die Gehäusewand
des Führungsgehäuses 7 auf
dessen hinterer Stirnseite 17 zwei diametral gegenüberliegende
vorzugsweise kreisbogenförmige Ausnehmungen 22 für die Druckelemente 18 auf,
die sich von der hinteren Stirnseite 17 bis zu einem von der
vorderen Stirnseite 16 des Führungsgehäuses 7 beabstandeten
Randbereich des Führungsgehäuses 7 erstrecken,
wobei die Druckelemente 18 in den Ausnehmungen 22 geführt sind
und in radialer Richtung gegenüber
der Mantelinnenwand des Führungsgehäuses 7 über die
Ausnehmungen 22 in den Bereich der Durchgangsöffnung 8 im
Führungsgehäuse 7 überstehen.
Dadurch wird zum einen das gemeinsame Verstellen bzw. Verschieben
der Druckelemente 18 mit dem Schubelement 5 ermöglicht und
zum anderen ein Anschlag für
die Druckelemente 18 von den von den Ausnehmungen 22 im
Führungsgehäuse 7 gebildeten
Schultern 23 gebildet. Dies geht aus den 3 und 4 hervor.
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Das
Führungsgehäuse 7 ist
im montierten Zustand mit einem Zwischenflansch 24 verschraubt, der
zwei Durchgangsbohrungen 25 für die Druckelemente 18 aufweist.
Auf der Vorderseite ist das Führungsgehäuse 7 mit
einem Deckel 26 verschlossen, so daß das Schubelement 5 im
Führungsgehäuse 7 unverlierbar
gehalten ist. Der Deckel 26 ist mit Schrauben 27 an
der vorderen Stirnseite 16 des Führungsgehäuses 7 angeschraubt.
Darüber
hinaus sind weitere Schrauben 28 vorgesehen, um das Führungsgehäuse 7 mit
dem Zwischenflansch 24 und einer Montageplatte 29,
an der die Bremszylinder 3 gehalten sind, zu verbinden.
Die Montageplatte 29 weist an die Kontur der Randabschnitte 21 der
Bremszylinder 3 angepaßte Öffnungen 30 auf.