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Hintergrund der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches Bremssystem. Genauer bezieht sich die Erfindung auf einen hydraulischen Bremsbetätigungsmechanismus, der mit einer hydraulischen Bremse zum Angreifen an einem Rad eines Fahrzeugs, wie z. B. einem Fahrrad, verwendet wird.
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Viele Fahrzeuge, wie z. B. Fahrräder, nutzen ein hydraulisches Bremssystem, das Druck auf ein rotierendes Rad oder eine an einem rotierenden Rad montierte Scheibe aufbringt. Einige dieser Bremssysteme nutzen einen Mechanismus, der einen Handhebel aufweist, um in einer hydraulischen Flüssigkeit Druck zu erzeugen. Dieser Druck wird durch eine hydraulische Leitung oder einen hydraulischen Kanal an eine Bremsbaugruppe übertragen, die einen Bremssattel mit Backen aufweisen kann, so dass der hydraulische Druck auf die Backen aufgebracht wird, um die Backen gegen das rotierende Teil zu pressen, um eine Bremskraft zu übermitteln.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Angesichts des vorherrschenden Bedarfs an einem verbesserten hydraulischen Bremsbetätigungsmechanismus und insbesondere an einem Mechanismus, der in einem insgesamt ergonomischen Gehäuse vorgesehen ist, wird eine kurze Zusammenfassung verschiedener, beispielhafter Ausführungsformen dargelegt. Einige Vereinfachungen und Weglassungen können in der folgenden Zusammenfassung vorliegen, die dazu gedacht ist, einige Aspekte der verschiedenen, beispielhaften Ausführungsformen hervorzuheben und vorzustellen, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu beschränken. Detaillierte Beschreibungen einer bevorzugten, beispielhaften Ausführungsform, die geeignet sind, Fachleuten zu gestatten, die Erfindungsgedanken zu verwirklichen und zu verwenden, werden in späteren Abschnitten folgen.
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Gemäß einem Aspekt einiger Ausführungsformen der Erfindung wird ein an einer Lenkstange befestigbarer, hydraulischer Bremsmechanismus beschrieben, wobei der Bremsmechanismus ein an der Lenkstange befestigbares Gehäuse aufweist. Ein Hauptzylinder ist innerhalb des Gehäuses angeordnet und die Hauptzylinderanordnung weist eine Flüssigkeitskammer auf. Die Flüssigkeitskammer weist einen ersten Kammerabschnitt mit einem ersten Durchmesser und einen zweiten Kammerabschnitt mit einem zweiten Durchmesser auf, wobei der erste Durchmesser größer ist als der zweite Durchmesser. Die Flüssigkeitskammer weist einen Übergangsbereich zwischen dem ersten und zweiten Kammerabschnitt auf. Der Mechanismus weist eine Kolbenanordnung mit einem innerhalb der Flüssigkeitskammer aufgenommenen Kolben auf. Eine erste Dichtung ist dazu ausgebildet, abdichtend zwischen dem ersten Kammerabschnitt und dem Kolben anzuliegen, und eine zweite Dichtung ist dazu ausgebildet, abdichtend zwischen dem zweiten Kammerabschnitt und dem Kolben anzuliegen. Der Mechanismus weist einen Auslassanschluss auf, der sich von der Flüssigkeitskammer unmittelbar von oder benachbart zu dem Übergangsbereich oder, mit anderen Worten, von dem Übergangsbereich, dem ersten Kammerabschnitt und/oder einem nahegelegenen Teil des zweiten Kammerabschnitts ausgehend erstreckt.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen an einer Lenkstange anbringbaren, hydraulischen Bremsmechanismus, der umfasst:
ein an der Lenkstange anbringbares Gehäuse; und
eine innerhalb des Gehäuses aufgenommene Hauptzylinderanordnung, die aufweist:
eine Flüssigkeitskammer, die umfasst:
einen ersten Kammerabschnitt mit einem ersten Durchmesser,
einen zweiten Kammerabschnitt mit einem zweiten Durchmesser, wobei der erste Durchmesser größer ist als der zweite Durchmesser, und
einen Übergangsbereich zwischen dem ersten und zweiten Kammerabschnitt;
eine Kolbenanordnung, die umfasst:
einen innerhalb der Flüssigkeitskammer verschiebbar aufgenommenen Kolben,
eine erste Dichtung, die dazu ausgebildet ist, abdichtend zwischen dem ersten Kammerabschnitt und dem Kolben anzuliegen, und
eine zweite Dichtung, die dazu ausgebildet ist, abdichtend zwischen dem zweiten Kammerabschnitt und dem Kolben anzuliegen;
einen Auslassanschluss, der sich von der Flüssigkeitskammer ausgehend von dem Übergangsbereich, dem ersten Kammerabschnitt und/oder einem nahegelegenen Teil des zweiten Kammerabschnitts erstreckt; und
einen Aktuator, der mit dem Gehäuse wirkverbunden ist und dazu ausgebildet ist, die Kolbenanordnung in der Flüssigkeitskammer verschiebend zu verlagern.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner vorsehen, dass sich der Auslassanschluss von dem Übergangsbereich aus erstreckt.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner vorsehen, dass der Auslassanschluss im Wesentlichen senkrecht innerhalb des Gehäuses ausgerichtet ist, das an der Lenkstange befestigt ist.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner vorsehen, dass die Flüssigkeitskammer eine Ausgabekammer aufweist, die zwischen der ersten Dichtung und der zweiten Dichtung angeordnet ist, wenn die erste Dichtung abdichtend zwischen dem Kolben und dem ersten Kammerabschnitt anliegt und die zweite Dichtung abdichtend zwischen dem Kolben und dem zweiten Kammerabschnitt anliegt.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner vorsehen, dass sich der Auslassanschluss von der Ausgabekammer aus erstreckt.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner ein Reservoir umfassen, das in dem Gehäuse angeordnet ist und fluidisch mit dem zweiten Kammerabschnitt in Verbindung steht.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner vorsehen, dass das Reservoir seitlich benachbart zu der Flüssigkeitskammer angeordnet ist, wenn das Gehäuse an der Lenkstange befestigt ist.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner vorsehen, dass sich das Reservoir über und unter die Flüssigkeitskammer erstreckt.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner eine Blase umfassen, die an dem Gehäuse angebracht ist und das Reservoir abdichtet.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner vorsehen, dass das Gehäuse eine Oberseite aufweist, an der die Blase angebracht ist.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner vorsehen, dass das Gehäuse einen einstückigen Gehäusekörper aufweist.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner vorsehen, dass das Gehäuse ein erstes Panel aufweist, das an dem Gehäusekörper anbringbar ist.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner vorsehen, dass der Gehäusekörper eine Seitenfläche aufweist, wobei das erste Panel an der Seitenfläche des Gehäusekörpers anbringbar ist.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner vorsehen, dass das Gehäuse ein zweites Panel aufweist, das an dem Gehäusekörper anbringbar ist.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner vorsehen, dass der Gehäusekörper eine Oberseite aufweist, wobei das zweite Panel an der Oberseite des Gehäusekörpers anbringbar ist.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner eine Abdeckhaube umfassen, die dazu ausgebildet ist, über den montierten Gehäusekörper, das erste Panel und das zweite Panel zu passen.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner eine Flüssigkeitsanschlussstückanordnung umfassen, die mit dem Auslassanschluss gekoppelt ist und mit diesem fluidisch verbunden ist.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner vorsehen, dass die Flüssigkeitsanschlussstückanordnung einen Hohlbolzen aufweist, der mit dem Auslassanschluss gekoppelt und mit diesem fluidisch verbunden ist, sowie ein Banjo-Anschlussstück, das um den Hohlbolzen herum angeordnet und mit diesem fluidisch verbunden ist.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner eine Hydraulikleitung umfassen, die mit der Flüssigkeitsanschlussstückanordnung gekoppelt und fluidisch verbunden ist, wobei der Gehäusekörper eine Seitenfläche und eine Oberseite umfasst und wobei sich die Hydraulikleitung von der Flüssigkeitsanschlussstückanordnung aus und entlang der Seitenfläche und/oder Oberseite des Gehäusekörpers erstreckt.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner vorsehen, dass der Gehäusekörper eine Aussparung umfasst, in der die Hydraulikleitung untergebracht ist.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner vorsehen, dass das Gehäuse ein erstes Panel aufweist, das an der Seitenfläche des Gehäusekörpers zumindest einen Teil der Aussparung abdeckend und einen Teil der Hydraulikleitung innerhalb der Aussparung umschließend anbringbar ist.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner vorsehen, dass das Gehäuse ein zweites Panel aufweist, das an der Oberseite des Gehäusekörpers zumindest einen Teil der Aussparung abdeckend und einen Teil der Hydraulikleitung umschließend anbringbar ist.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner vorsehen, dass das Gehäuse einen Basisabschnitt umfasst.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner vorsehen, dass der Basisabschnitt eine Klemme zum Klemmen des Gehäuses an die Lenkstange umfasst.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner einen Gangschaltmechanismus umfassen, der innerhalb des Basisabschnitts angeordnet ist.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner vorsehen, dass das Gehäuse einen Erweiterungsabschnitt umfasst, der sich ausgehend von dem Basisabschnitt erstreckt, wobei der Hauptzylinder innerhalb des Erweiterungsabschnitts aufgenommen ist.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner vorsehen, dass der Auslassanschluss im Wesentlichen senkrecht innerhalb des Erweiterungsabschnitts des Gehäuses ausgerichtet ist, wenn das Gehäuse an der Lenkstange befestigt ist.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner eine Flüssigkeitsanschlussstückanordnung umfassen, die mit dem Auslassanschluss verbunden ist.
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Der hydraulische Bremsmechanismus kann ferner vorsehen, dass der Gehäusekörper eine Oberseite aufweist, wobei die Flüssigkeitsanschlussstückanordnung entlang der Oberseite angeordnet ist.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Um verschiedene beispielhafte Ausführungsformen besser zu verstehen, wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, wobei:
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1 eine Seitenansicht einer Bremshaube mit einem Bremsbetätigungsmechanismus und einem Schaltbetätigungsmechanismus gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
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2 eine Frontansicht des Mechanismus aus 1 ist, die einen Bremshebel und die Bremshaube zeigt;
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3 eine Querschnittsansicht durch die Linie 3-3 des Mechanismus aus 2 ist;
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4 eine Frontansicht des Mechanismus aus 1 ist, die einen Bremshebel und die Bremshaube zeigt;
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5 eine Querschnittsansicht durch die Linie 5-5 des Mechanismus aus 2 ist;
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6 eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform eines Bremsbetätigungsmechanismus gemäß der Erfindung ist, bei der ein Teil des Gehäuses entfernt ist, um die Anordnung der Elemente an dem oder nahe des oberen Teils des Bremsbetätigungsmechanismus zu offenbaren;
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7 eine Draufsicht auf den Bremsbetätigungsmechanismus der 6 ist, die die innere Struktur zeigt;
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8 eine isometrische Explosionsansicht der Bremshaube und des Mechanismus aus 1 ist;
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9 eine isometrische Teilansicht der inneren Kammern und Verbindungsgänge des Bremsbetätigungsmechanismus aus 6 ist;
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10 eine Seitenansicht des Bremsbetätigungsmechanismus aus 6 ist, die die innere Struktur zeigt;
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11 eine Seitenansicht des Bremsbetätigungsmechanismus aus 10 ist, die die innere Struktur zeigt;
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12 eine perspektivische Ansicht des Bremsbetätigungsmechanismus ist, die die Oberseite und eine Seite der Bremshaube zeigt;
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13–15 Seitenschnittansichten sind, die den Bremsbetätigungsmechanismus im Gebrauch in einem Anfangsbewegungs-, Ruhezustand (13), einem vollständig betätigten oder Vollbewegungszustand (15) und in einem Zwischenzustand zwischen dem Ruhe- und dem Vollbewegungszustand (14) zeigen; und
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16a–16e Diagramme einer Flüssigkeitskammer und eines Auslassanschlusses gemäß mehreren verschiedenen Ausführungsformen sind.
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Detaillierte Beschreibung
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Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung sehen einen hydraulischen Bremsbetätigungsmechanismus vor, der in manchen Fällen eine weitere Komponente, wie z. B. einen Schaltbetätigungsmechanismus, aufweisen kann. Der hier beschriebene Mechanismus ist zur Verwendung in lenkstangengelenkten Fahrzeugen, wie z. B. Fahrrädern, gut geeignet. Es wird verstanden werden, dass die Positions-/Richtungs-Bezugnahmen hier gemäß ihrer gewöhnlichen Bedeutung verwendet werden, sofern dies hier im Folgenden nicht speziell angegeben ist, wobei der hydraulische Bremsbetätigungsmechanismus der Erfindung an einem Fahrzeug montiert ist und das Fahrzeug gemäß dem normalen Gebrauch ausgerichtet ist. Eine Ausführungsform wird nun im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren weiter beschrieben werden.
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Unter Bezugnahme auf die
1–
15 weist ein hydraulischer Bremsbetätigungsmechanismus
20 für ein lenkstangengesteuertes Fahrzeug gemäß der Erfindung ein Gehäuse
22 auf. Das Gehäuse
22 kann aus irgendeinem geeigneten Material gefertigt sein, z. B.: Aluminium, Kunststoff, Verbundwerkstoffe und/oder Kohlefaser. Eine Hauptzylinderanordnung
26 ist zumindest zum Teil innerhalb des Gehäuses
22 untergebracht. Ein Aktuator, der die Form eines Bremshebels
30 haben kann, ist schwenkbar an dem Gehäuse
22 angebracht und mit der Hauptzylinderanordnung
26 wirkverbunden. Ein Schaltmechanismus
56 kann in oder an dem Gehäuse
22 positioniert sein. Der Schaltbetätigungsmechanismus
56 kann an dem Gehäuse
22 angebracht sein oder in diesem aufgenommen sein, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist, und wird mittels eines Schalthebels
58 oder anderer Schaltmechanismen, wie einem oder mehreren Schaltern, betätigt, so dass sowohl Brems- als auch Schaltvorgänge ausgeführt werden können, während der Benutzer das Gehäuse
22 greift und damit den Kontakt zu dem Fahrzeug und die Steuerung des Fahrzeugs während dem Bremsen und/oder Schalten beibehält. In einem Beispiel kann der Schaltbetätigungsmechanismus ein Steuermechanismus sein, wie der im
US-Patent Nr. 7,779,718 beschriebene.
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Im Allgemeinen kann das Gehäuse 22 als einen Gehäusekörper 27 aufweisend angesehen werden. Der Gehäusekörper 27 ist eine einstückig geformte Konstruktion oder aus mehr als einem Teil gebildet. Der Gehäusekörper 27 kann als einen Basisabschnitt 23 und einen Erweiterungsabschnitt 25 aufweisend angesehen werden. Das Gehäuse 22 ist an einem Teil des lenkstangengesteuerten Fahrzeugs befestigbar, z. B. mittels einer Klemme 24, die an den Basisabschnitt 23 des Gehäusekörpers 27 angebracht ist. Das Gehäuse 22 kann an einer Lenkstange des Fahrzeugs in die Vorwärtsrichtung zeigend, d. h. in die Vorwärtsbewegungsrichtung (F) des Fahrzeugs während des normalen Gebrauchs zeigend, angeordnet und, wenn es befestigt ist, im Allgemeinen entlang der Längsachse des Fahrzeugs ausgerichtet sein, wobei der Basisabschnitt 23 im Allgemeinen horizontal ausgerichtet und der Erweiterungsabschnitt 25 im Allgemeinen vor dem Basisabschnitt und ausgehend von dem Basisabschnitt im Allgemeinen nach oben abgewinkelt ist.
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Das Gehäuse 22 kann auch ein erstes Abdeckteil 29 aufweisen, das den Gehäusekörper 27 an zumindest einer Flanke oder Seitenwand davon verschließt, sowie ein zweites Abdeckteil 31, das den Gehäusekörper an einer Oberseite oder oberen Fläche davon verschließt. Die erste Abdeckung 29 gestattet den Zugang zum Inneren des Gehäusekörpers 27 für die Installation, Entnahme und Wartung von Elementen des hydraulischen Bremsbetätigungsmechanismus 20, die durch die Seite des Gehäusekörpers erreichbar sind. Die erste Abdeckung 29 kann auch einen Teil der Oberseite 70 des Gehäusekörpers 27 bedecken (6) und mit der zweiten Abdeckung 31 und dem Gehäusekörper zusammenwirken, um eine gleichmäßige, komfortable Gestalt für eine Hand des Verwenders darzubieten, während sie Elemente des inneren Mechanismus abdeckt.
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Das zweite Abdeckteil 31 gestattet den Zugang zum Inneren des Gehäusekörpers 27 zur Installation, Entnahme und Wartung von Elementen des hydraulischen Bremsbetätigungsmechanismus 20, die an der oder durch die Oberseite des Gehäusekörpers erreichbar sind. Die Abdeckungen 29, 31 können mit dem Gehäusekörper 27 auch eine ergonomische Gestalt komplettieren und, wenn sie zusammengebaut sind, um das Gehäuse 22 zu bilden, eine Abdeckhaube 62 aufnehmen, die ein elastomeres Material aufweisen kann.
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Der hydraulische Bremsbetätigungsmechanismus 20 weist eine Hauptzylinderanordnung 26 auf, die innerhalb des Gehäusekörpers 27 aufgenommen sein kann und in dem Erweiterungsabschnitt 25 aufgenommen sein kann. Die Hauptbremszylinderanordnung 26 kann im Allgemeinen entlang der Längsachse des Erweiterungsabschnitts 25 ausgerichtet sein, wie dies hier im Folgenden genauer zu sehen sein wird. Es wird verstanden werden, dass die Hauptzylinderanordnung 26 mittels einer Hydraulikleitung oder eines Hydraulikkanals 28, die/der für eine fluidische Verbindung dazwischen sorgt, mit einem gewöhnlichen Nehmerzylinder (nicht gezeigt) verbindbar ist.
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Wie in 6 gezeigt, weist die Hauptzylinderanordnung 26 eine Flüssigkeitskammer 32 auf, die innerhalb des Gehäusekörpers 27 gebildet ist, sowie eine Kolbenanordnung 34, die hin und her bewegbar innerhalb der Flüssigkeitsdruckkammer aufgenommen ist. Die Flüssigkeitskammer 32 weist erste und zweite Kammerabschnitte 42, 44 und einen dazwischen liegenden Übergangsbereich 46 auf.
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In der in 9 gezeigten Ausführungsform hat der erste Kammerabschnitt 42 eine größere Querschnittsfläche oder einen größeren Durchmesser (d1) als eine Querschnittsfläche oder ein Durchmesser (d2) des zweiten Kammerabschnitts 44. In dieser Ausführungsform ist der Übergangsbereich 46 konisch; er kann aber eine andere Gestalt aufweisen oder vollständig weggelassen werden, z. B. durch einen abgestuften Übergang zwischen dem ersten und zweiten Kammerabschnitt 42, 44. Der erste und zweite Kammerabschnitt 42, 44 sind in dieser Ausführungsform zylindrisch; jedoch können die Abschnitte eine Vielzahl von Gestalten annehmen. Es wird verstanden werden, dass die Gestalt der ersten und zweiten Kammerabschnitte 42, 44 an die Gestalt der entsprechenden Teile der Kolbenanordnung 34 und jeglicher dazwischen wirkender Dichtungen angepasst wird.
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Ein Ende 48 des zweiten Kammerabschnitts 44, d. h., ein distales Ende, ist direkt oder indirekt fluidisch mit einem Entlüftungs- oder Befüllanschluss 50 verbunden, der in dem Gehäuse 22 ausgebildet ist. Eine Entlüftungsanschlussschraube 52 ist entfernbar in den Belüftungsanschluss 50 aufgenommen, um ein Entlüften oder die Zugabe von Flüssigkeit zu ermöglichen. Die Entlüftungsanschlussschraube 52 ist mit einer Dichtung 53 versehen, die z. B. ein O-Ring ist. Das Ende 48 ist auch direkt oder indirekt fluidisch mit einem in dem Gehäusekörper 27 gebildeten Flüssigkeitsreservoir 40 verbunden, z. B. mittels eines Verbindungsgangs 82, der den Entlüftungsanschluss 50 und das Flüssigkeitsreservoir untereinander verbinden kann.
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Das Reservoir 40 ist in bekannter Weise (8) mit einer Blase 84 verschlossen. Um dem Gehäuse 22 insgesamt eine ergonomische Form zu geben und ein ausreichendes Bremsflüssigkeitsvolumen für den hydraulischen Bremsbetätigungsmechanismus 20 bereitzustellen, kann das Reservoir 40 entlang der Seite der Flüssigkeitskammer 32 positioniert sein und sich senkrecht sowohl über als auch unter die Flüssigkeitsdruckkammer erstrecken, wobei das Gehäuse z. B. an einer Rennradlenkstange befestigt ist. Mit anderen Worten kann das Reservoir 40 in einer Seite-an-Seite-Konfiguration mit der Flüssigkeitskammer 32 positioniert sein und eine Gestalt und Größe aufweisen, die sich sowohl senkrecht über als auch unter die Flüssigkeitsdruckkammer erstreckt, wenn der hydraulische Bremsbetätigungsmechanismus 20 zur Verwendung an einem Fahrzeug montiert ist.
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Ein die Flüssigkeitskammer 32 in der Nähe des Übergangsbereichs 46 mit einer Flüssigkeitsanschlussstückanordnung 54 verbindender Flüssigkeitsauslassanschluss 60 ist in dem Gehäusekörper 27 gebildet. Die Flüssigkeitsanschlussstückanordnung 54 weist einen Hohlbolzen 64 auf, der mit dem Flüssigkeitsauslassanschluss 60 in Fluidverbindung steht und beispielsweise in den Flüssigkeitsauslassanschluss eingeschraubt ist. Die Flüssigkeitsanschlussstückanordnung 54 weist ein „Banjo”-Anschlussstück 66 auf, das mit dem Hohlbolzen 64 gekoppelt und fluidisch verbunden ist. Das Banjo-Anschlussstück 66 ist herkömmlichen Banjo-Anschlussstücken ähnlich, abgesehen davon, dass die Bodenfläche 68 des Banjo-Anschlussstückes nicht senkrecht zu der Achse des Hohlbolzens ausgerichtet ist. In der dargestellten Ausführungsform ist der Winkel (A) des Hohlbolzens 64 (und des Flüssigkeitsauslassanschlusses 60) größer als 90 Grad relativ zu der Oberseite oder oberen Fläche 70 des Gehäuses 22 abgewinkelt (11). Damit das Banjo-Anschlussstück 66 bündig an der Oberseite 70 des Gehäuses liegt, setzt die Erfindung ein Banjo-Anschlussstück voraus, das modifiziert worden ist, indem die Bodenfläche 68 des Anschlussstücks ausgerichtet wurde, um mit der Oberseite oder oberen Fläche 70 des Gehäusekörpers 27 zusammenzupassen.
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Zumindest zum Teil aufgrund der Konstruktion der Flüssigkeitsanschlussstückanordnung 54 kann der Gehäusekörper 27 das Anschlussstück 54 und die daran angebrachte Hydraulikleitung 28 derart genau aufnehmen, dass die Hydraulikleitung parallel zu der Fläche 70 liegen kann und damit ein niedriges Profil bietet, das eine ergonomische Ausgestaltung des Gehäuses 22 ermöglicht. Wegen der Niedrigprofil-Konfiguration kann die Haubenabdeckung 62 gleichmäßig über das Gehäuse 22, einschließlich der Flüssigkeitsanschlussstückanordnung 54 und der Hydraulikleitung 28, gesetzt werden, womit der Sitz der Haubenabdeckung und die Gesamtform nicht durch irgendwelche vorspringenden Hydraulikleitungen oder Elemente gestört oder negativ beeinträchtigt wird.
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Der Gehäusekörper 27 kann zusätzlich eine Nut 72 aufweisen, die im Wesentlichen entlang der Länge des Gehäuses verläuft, das die Hydraulikleitung 28 derart aufnimmt, dass eine glatte Kontur bereitgestellt wird, die an die Hand des Benutzers angepasst ist. In der dargestellten Ausführungsform ist die Nut 72 an oder nahe dem Übergang der Oberseite und Seitenfläche des Gehäusekörpers 27 gebildet. Andere Positionen der Nut 72, wie entlang der Seite des Gehäusekörpers 27, können möglich sein. Hinsichtlich der Ergonomie kann das erste Abdeckteil 29 dazu ausgebildet sein, die Hydraulikleitung 28 zu umhüllen und die Nut 72 zumindest zum Teil zu umgeben.
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Die Kolbenanordnung 34 weist einen Kolben 74 auf, der hin und her bewegbar innerhalb der Flüssigkeitskammer 32 angeordnet ist. Der Kolben 74 hat einen ersten und zweiten Abschnitt 76, 78. Eine erste Dichtung 36, die in dieser Ausführungsform eine Kombination eines Gleitrings mit einem O-Ring ist, ist an dem ersten Abschnitt 76 des Kolbens 74 angeordnet und eine zweite Dichtung 38 ist an dem zweiten Abschnitt 78 des Kolbens 74 angeordnet. Andere Arten von geeigneten Dichtungen sind möglich. In einer alternativen Ausführungsform können die Dichtungen 36, 38 in den Wänden der Flüssigkeitskammer 32 positioniert sein und den Kolben 74 berühren.
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Der erste und zweite Abschnitt 76, 78, die jeweilige erste und zweite Dichtungen 36, 38 tragen, sind dazu ausgebildet, an entsprechenden ersten und zweiten Kammerabschnitten 42, 44 der Flüssigkeitskammer 32 abdichtend anzuliegen. Wenn sie derart anliegen, definieren die erste und zweite Dichtung 36, 38 zwischen sich eine Ausgabekammer 80 (5). Der Flüssigkeitsauslassanschluss 60 kann sich ausgehend von der Ausgabekammer 80 in der Nähe des Übergangsbereichs 46 erstrecken (9).
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Der Kolben 74 ist zwischen einer geöffneten Flüssigkeitskreislaufposition, die einen Flüssigkeitsfluss zwischen dem ersten und zweiten Kammerabschnitt 42, 44 der Flüssigkeitskammer 32 gestattet, und einer geschlossenen Flüssigkeitskreislaufposition (5) verschiebbar beweglich, die den Flüssigkeitsfluss zwischen dem ersten und zweiten Kammerabschnitt 42, 44 blockiert. Wenn der Kolben 74 die geschlossene Kreislaufposition erzeugt, d. h., wenn sowohl die erste als auch die zweite Dichtung 36, 38 an dem jeweiligen ersten und zweiten Kammerabschnitt 42, 44 der Flüssigkeitskammer 32 anliegen, bewirkt der Vorgang des Vordringens des Kolbens (in die Flüssigkeitsdruckkammer) die Bildung eines Flüssigkeitsdrucks in der Ausgabekammer 80, aufgrund der von dem vordringenden Kolben hervorgerufenen Volumenreduktion. Der Anstieg des Flüssigkeitsdrucks in der Ausgabekammer 80 bewirkt, dass Flüssigkeit aus der Kammer und durch den Flüssigkeitsauslassanschluss 60 gedrängt wird. Aufgrund der Konfiguration der Flüssigkeitskammer 32 ist zu erkennen, dass der Flüssigkeitsauslassanschluss 60 in Fluidverbindung mit der Ausgabekammer 80 in der Nähe des Übergangsbereichs 46 positioniert sein kann. Demgemäß kann sich der Flüssigkeitsauslassanschluss 60 ausgehend von der Flüssigkeitskammer 32 an oder nahe dem Übergangsbereich 46 oder dem ersten Kammerabschnitt 42 der Flüssigkeitsdruckkammer erstrecken, obwohl ein Flüssigkeitsverbindungsanteil mit einem Teil des zweiten Kammerabschnitts 44 insbesondere an oder nahe dem Übergangsbereich auch effektiv sein kann, solange der Anschluss 60 zwischen den Dichtungen 36, 38 erzeugte unter Druck stehende Flüssigkeit empfangen kann. Vorteilhafterweise kann der Kolben 74 während eines Betriebszyklus in die Flüssigkeitskammer 32 der Hauptzylinderanordnung 26 in einer im Wesentlichen nach oben gerichteten Richtung vordringen, wobei die Ausgabekammer 80 in einem relativ niedrigen Punkt in der Hauptzylinderanordnung liegt.
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Wenn der Kolben 74 die geschlossene Kreislaufposition erzeugt, d. h., wenn sowohl die erste als auch die zweite Dichtung 36, 38 an dem entsprechenden ersten und zweiten Kammerabschnitt 42, 44 der Flüssigkeitskammer 32 anliegen, wird Flüssigkeit aus dem zweiten Kammerabschnitt 44 in das Reservoir 40 befördert. Die Bewegung der Flüssigkeit in das (und aus dem) Reservoir 40 zielt darauf ab, die Blase 84 zu verlagern. Luft über der Blase 84 kann durch die zweite Abdeckung 31 in die Atmosphäre abgelassen werden, um eine Bewegung der Blase infolge der Volumenänderung der Flüssigkeit in dem Reservoir 40 zu gestatten.
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Die Kolbenanordnung 34 weist auch eine Rückstellfeder 86 auf, die in der Flüssigkeitskammer 32 zwischen dem Gehäusekörper 27 und dem Kolben 74 aufgenommen sein kann und dazu dient, den Kolben 74 und den Hebel 30 in eine Startposition zurückzustellen, die im Wesentlichen der offenen Kreislaufposition entspricht. Eine Platte 88 ist an dem Gehäusekörper 27 angebracht, um den ersten Kammerabschnitt 42 der Flüssigkeitskammer 32 zu schließen, die Kolbenanordnung 34 innerhalb der Flüssigkeitsdruckkammer zu halten und einen Zugang zu dem Kolben 74 durch eine Plattenöffnung 90 vorzusehen.
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Eine Schubstange 92 kann in der Plattenöffnung 90 angeordnet sein und mittels des Hebels 30 auf die Kolbenanordnung 34 wirken. Die Schubstange 92 kann einen mit einem Gewinde versehenen Abschnitt 96 in der Nähe eines Endes und einen Kopf 94 in der Nähe eines anderen Endes aufweisen. Der Kopf 94 kann eine abgerundete Oberfläche 112 aufweisen, die in einer entsprechenden Kelchoberfläche 114 in dem Kolben 74 aufgenommen ist. Der mit einem Gewinde versehene Abschnitt 96 der Schubstange 92 ist in einem Quergewindebolzen 98 eingeschraubt aufgenommen.
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Der Gewindebolzen 98 kann verschwenkbar in einer Buchse 100 angeordnet sein. Der Hebel 30 nimmt die Buchse 100 und den Gewindebolzen 98 verschwenkbar auf. Die Schubstange 92 verläuft durch den Gewindebolzen 98. Die Schubstange 92 kann eine Sechskantöffnung 116 zur Aufnahme eines Inbusschlüssels aufweisen, zum Einstellen der Position oder der Reichweite des Hebels 30 relativ zu einer Lenkstange (nicht gezeigt) durch einen Gewindeeingriff mit dem Gewindebolzen 98.
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Der Hebel 30 ist an dem Gehäusekörper 27 mittels einer Schwenkanordnung 104 schwenkbar angebracht. Die Schwenkanordnung 104 kann einen Schaft 106 aufweisen. Die Enden des Schafts 106 können Buchsen 108 aufweisen, die eine Bewegung zwischen dem Hebel 30 und dem Gehäusekörper 27 ermöglichen. Klemmen 110 können an dem Schaft 106 befestigt sein, um die Schwenkanordnung 104 an dem Gehäusekörper 27 zu haltern.
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Insbesondere in Bezug auf die 13–15 weist ein typischer Betriebszyklus eine Handbremsanwendung zum Drücken von Bremsbelägen gegen eine Bremsscheibe (nicht gezeigt) oder eine Felge auf. Der Bremshebelflügel 30 wird mit der Hand gedrückt. Dies schiebt die Schubstange 92, wodurch der Kolben 74 vorgeschoben wird. Die Startposition des Hebelflügels 30 kann durch die Einstellung der Schubstange 92 in dem Gewindebolzen 98 verändert werden. Der Kolben 74 weist die erste Dichtung 36 auf, die die größere Dichtung ist, die die Flüssigkeit ständig gegenüber der Atmosphäre abdichtet, sowie eine zweite Dichtung 38, die nicht abdichtend anliegt, wenn der Hebelflügel nicht gedrückt ist (13), was einen Anfangsbewegungs-, Ruhezustand darstellt.
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Innerhalb des Reservoirs 40 bildet eine flexible Blase 84 eine Barriere zwischen der Flüssigkeit und der Atmosphäre (8). Wenn der Kolben 74 vorwärts geschoben wird, dichtet die erste Dichtung 36 die Flüssigkeit weiterhin von der Atmosphäre ab und die zweite Dichtung 38 kommt in der Nähe des Übergangsbereichs 46 in Anlage mit der Flüssigkeitskammer 32, um den geschlossenen Kreislaufzustand oder Zwischenzustand (14) zu bilden. Wenn die zweite Dichtung 38 in Anlage gelangt, bildet sie eine Dichtung zwischen dem Reservoir 40 aus und formt die Ausgabekammer 80.
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Die Ausgabekammer 80 und der Anschluss 60 umfassen ein Flüssigkeitsvolumen. Die Ausgabekammer 80 ist mit einem Anschlussstück 54 verbunden, das mit einem entfernten Bremssattel (nicht gezeigt) verbunden ist. Wenn der Hebelflügel 30 weiter gedrückt wird (15), steigt der Druck in der Ausgabekammer 80 an, wobei Flüssigkeit durch das Anschlussstück 54 bewegt wird, typischerweise durch eine Hydraulikleitung 28 (8) und in den Bremssattel.
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Bekanntlich bewirkt ein Druckanstieg im Bremssattel einen Vorschub der Sattelkolben und Bremsbeläge werden gegen eine Bremsscheibe gedrängt, um Bremskräfte zu erzeugen. Bei Verwendung mit hydraulischen Felgenbremsen bewirkt der Druckanstieg, dass die hydraulischen Felgenbremsen an einer Fahrradfelge angreifen. Wenn der Hebelflügel 30 losgelassen wird, kehrt der Kolben 74 zumindest durch die Wirkung der Rückstellfeder 86 in seine „Ruhe”-Position zurück, der Druck in dem System fällt ab und die Sattelkolben/Bremsbeläge ziehen sich von der Scheibe/Felge zurück und die Bremskräfte lassen nach. Die zweite Dichtung 38 löst sich schließlich von der Wand der Flüssigkeitskammer 32, wodurch der offene Kreislaufzustand erzeugt wird.
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Die 16a–16e sind Diagramme von Flüssigkeitsdruckkammern 32 mit Auslassanschlüssen 60, die in Positionen gezeigt sind, die mehreren verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung entsprechen. Jede der 16a–16e weist eine Flüssigkeitskammer 32 mit einem ersten Kammerabschnitt 42 und einem zweiten Kammerabschnitt 44 sowie einem dazwischen angeordneten Übergangsbereich 46 auf, wie aus den in 1–15 gezeigten Beispielen bekannt. Der zweite Kammerabschnitt 44 hat ein distales Ende 48 und, angrenzend an den Übergangsbereich, ein dem distalen Ende gegenüberliegendes Ende, auf das als das unmittelbare Ende 120 Bezug genommen wird.
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16a zeigt den Auslassanschluss 60, der sich ausgehend von dem ersten Kammerabschnitt 42 nahe dem Übergangsbereich 46 erstreckt. 16b zeigt den Auslassanschluss 60, der sich sowohl ausgehend von dem ersten Kammerabschnitt 42 als auch dem Übergangsbereich 46 erstreckt. 16c zeigt den Auslassanschluss 60, der sich ausgehend von dem Übergangsbereich 46 erstreckt. 16d zeigt den Auslassanschluss 60, der sich ausgehend von dem zweiten Kammerabschnitt 42 und dem Übergangsbereich 46 erstreckt. 16e zeigt den Auslassanschluss 60, der sich nahe dem Übergangsbereich 46 ausgehend von dem zweiten Kammerabschnitt 42 an dem unmittelbaren Ende 120 erstreckt.
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Obwohl die verschiedenen, beispielhaften Ausführungsformen im Detail mit speziellem Bezug auf bestimmte, beispielhafte Aspekte davon beschrieben worden sind, sollte verstanden werden, dass die Erfindung zu anderen Ausführungsformen imstande ist und ihre Details in verschiedenen, offensichtlichen Beziehungen modifiziert werden können. Wie für Fachleute bereits ersichtlich ist, können Variationen und Modifikationen trotz Verbleib innerhalb des Erfindungsgedankens und Erfindungsrahmens durchgeführt werden. Dementsprechend dienen die vorangegangene Offenbarung, Beschreibung und die Figuren lediglich Illustrationszwecken und beschränken die lediglich durch die Ansprüche definierte Erfindung in keinster Weise.
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Zusammenfassend wird ein an einer Fahrradlenkstange anbringbarer hydraulischer Bremsmechanismus beschrieben. Der Bremsmechanismus umfasst ein Gehäuse mit einem Basisabschnitt und einem Erweiterungsabschnitt. Der Basisabschnitt umfasst ein erstes und ein zweites Ende sowie eine Lenkstangenklemme an dem ersten Ende. Der Basisabschnitt erstreckt sich im Wesentlichen horizontal und der Erweiterungsabschnitt erstreckt sich vorwärtsgerichtet von dem Basisabschnitt an dem zweiten Ende und ist im Wesentlichen nach oben abgewinkelt von dem Basisabschnitt, wenn der hydraulische Bremsmechanismus an der Fahrradlenkstange angebracht ist. Das Gehäuse ist dimensioniert und geformt, um von einer Hand eines Benutzers gegriffen zu werden. Der hydraulische Bremsmechanismus umfasst ferner: eine Flüssigkeitskammer; einen bewegbar in der Flüssigkeitskammer angeordneten Kolben; einen an dem zweiten Ende des Basisabschnitts schwenkbar angeordneten Hebel, wobei der Hebel mit dem Kolben wirkverbunden ist, um den Kolben gleitend in der Flüssigkeitskammer zu verlagern; ein in fluidischer Verbindung mit der Flüssigkeitskammer stehendes Flüssigkeitsreservoir; und ein in fluidischer Verbindung mit dem Flüssigkeitsreservoir stehender Entlüftungsanschluss.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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