DE202016004023U1

DE202016004023U1 - Elektro-hydraulische Fahrradbremse, welche über Geber-Nehmerzylinder mittels Spindelwelle bzw. Spindelmutter etc., motorische Kraft in hydraulische Energie wandelt, um einen Bremsvorgang durchzuführen

Info

Publication number: DE202016004023U1
Application number: DE202016004023.6U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-06-23
Filing date: 2016-06-23
Publication date: 2016-07-15
Anticipated expiration: 2026-06-24

Abstract

Elektro-hydraulische Fahrradbremse, welche über Geber-Nehmerzylinder mittels Spindelwelle bzw. Spindelmutter etc., motorische Kraft in hydraulische Energie wandelt, um einen Bremsvorgang durchzuführen.

Description

Aufgabe der Erfindung:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektro-hydraulische Fahrradbremse, welche über Geber-Nehmerzylinder, mittels Spindelwelle bzw. Spindelmutter etc., motorische Kraft in hydraulische Energie wandelt, um einen Bremsvorgang durchzuführen. Alternativ soll die Bremse mit einem technisch bekannten Bowdenzug parallel bedienbar sein.
Lösung der Aufgabe:
Die Aufgabenlösung schafft eine Bremsanlage, mit elektro-hydraulischen Antrieb, welcher über Geber- und Nehmerzylinder Energie aufbaut, um einen Bremsvorgang durchzuführen.
Parallel kann der elektro-hydraulische Antrieb durch Fernsteuerung oder einem manuellen Bowdenzug bedient werden, wobei das jeweilige Funksignal die Drehrichtung des elektr. Antriebsmotors bestimmt, um ein Öffnen oder Schließen der Bremse einzuleiten.
Die Beschreibung beinhaltet jede Fahrradbremse mit elektro-hydraulischen Antrieb, welche über Geber- und verbundenem Nehmerzylinder mittels Spindelwelle bzw. Spindelmutter etc., motorische Kraft in hydraulische Energie wandelt, um einen Bremsvorgang durchzuführen.
Der elektro-hydraulische Antrieb besitzt einen E-Motor (1), welcher eine als Spindelwelle (4) ausgebildete Motorachse (2) integriert. Diese Spindelwelle (4) wird fluid abgedichtet in den verbundenen Geberzylinder (3) und gewindemäßig durch den beinhalteten Geberkolben (5) geführt und am gegenüberliegenden Geberzylinderende drehbar gelagert (11).
Mit einem fernsteuerbaren Sendeimpuls kann der E-Motor (1) in eine Rechts- bzw. Linksdrehung versetzt werden. Dadurch wird eine rotatorische Motorgewindespindeldrehung (4), welche die Hubkolben-Richtung bestimmt, mittels des gewindemäßig geführten Geberkolbens (5) (vergleichbar einer Spindelmutter) in eine translatorische Kolbenbewegung gewandelt.
Das auftretende Gegendrehmoment zwischen dem Geberkolben (5) und der Motorspindelwelle (2) wird durch eine beispielhafte Nutführung (17) des Kolbens gegenüber der Zylinderwand egalisiert.
Geber- und Nehmerzylinder (3, 8) sind über zwei fluide Leitungen (18) miteinander verbunden, wobei eine fluide Verbindungsleitung (18) sich auf der jeweiligen Kolbenoberseite befindet, während die zweite fluide Verbindungsleitung (18) auf der jeweiligen Kolbenrückseite angeordnet ist.
Bewegt sich der Geberkolben hubmäßig in Richtung E-Motor (1), also zum oberen Zylinderteil, so baut er durch die fluid beaufschlagte Kolbenoberseite einen hydraulischen Druck auf, der über die jeweilige fluide Verbindungsleitung (18) geleitet wird, um den Nehmerkolben (9) an der Kolbenoberfläche fluid zu beaufschlagen.
Der Nehmerkolben (9) ist mit einer Kolbenstange (10) ausgestattet, welche an der Kolbenrückseite fluid abgedichtet aus dem Nehmerzylinder (8) geführt wird.
Eine Änderung der Motordrehrichtung führt durch die verbundene Spindelwelle (4) den gewindemäßig geführten Geberkolben (5) in eine entgegengesetzte Hubbewegung, um an der Kolbenunterseite einen fluiden Druck aufzubauen, welcher über die Hydraulikleitung (18) den Nehmerkolben (9) an seiner Unterseite beaufschlagt. Diese Kolbenbeaufschlagung bewegt den Nehmerkolben (9) hubmäßig entgegengesetzt, so dass die verbundene Kolbenstange (10) in den Nehmerzylinder (8) geführt wird.
Beispielhaft wird vorgeschlagen den E-Motor (1) mit dem verbundenen Geberzylinder (3), an einem vorteilhaften Platz im Lenkerbereich eines Fahrrads zu befestigen. Jedoch sind alle technisch geeigneten Anbringungen im Erfindungsgedanken beinhaltet.
Der mit fluiden Verbindungsleitungen (18) verbundene Nehmerzylinder (8) mit dem hubmäßig außerhalb des Nehmerzylinders (8) geführten Kolbenstangenende (10) wird beispielhaft kardanisch (12) zwischen den beiden oberen Bremshebelenden (14) integriert bzw. montiert. Bei dieser vorgeschlagenen Montage ist der Nehmerzylinder (8) an seinem geschlossenen Ende durch eine einfache kardanische Aufhängung (11) mit dem zugeordneten Bremshebel (14) verbunden.
Die aus dem Nehmerzylinder (8) geführte Kolbenstange (10) wird durch ein beispielhaftes Gleitlager geführt, damit die beschriebene Hubbewegung innerhalb eines Hubanschlages geführt- bzw. gesteuert werden kann. Dieses beispielhafte Gleitlager ist in einem kardanischen Gelenk integriert, so dass über diese Aufhängung eine spannungsfreie und bewegliche Verbindung mit dem zugeordneten Bremshebel zustande kommt.
Das durch die Aufhängungsführung geleitete Kolbenstangenteil ist an seinem Ende mit einem verstellbaren Anschlag (13) ausgestattet, welcher beispielhaft mittels einer Klemmschraube (13) eine Justierung auf der Kolbenstange (10) ermöglicht.
Sobald die Kolbenstange (10) beschreibungsgemäß in den Nehmerzylinder (8) geführt wird, liegt der Anschlag (13) an der kardanischen Bremshebelbefestigung an, was ein Zusammengehen der Bremshebel (14) mit sich führt. Diese negative Bremshebel-Abstandsveränderung bewirkt ein Schließen der Bremse.
Funktionsgemäß bewirkt eine gegensätzliche Geberkolben-Hubbewegung durch die fluide Nehmerkolben-Beaufschlagung ein Herausfahren der Kolbenstange (10) aus dem Nehmerzylinder (8), was zu einer Bremsenöffnung führt.
Eine vorteilhafte Erfindungsausführung schlägt vor, zu der beschriebenen hybriden Bedienung alternativ die beiden Bremshebel (14) mit einem durchgeführten Bowdenzugkabel (16) zu verbinden. Damit wird eine mechanische Öffnung oder Schließung der Bremse mittels Handhebel durch den Bowdenzug (16) erreicht.
Dabei wird das offene Bowdenzugende mittels der Durchgangsführungen durch den angedachten Bremshebel (14) geführt und mit einem verstellbaren Klemmanschlag (15) ausgestattet.
Dieser Anschlag (15) ermöglicht eine einfache Justierung der Bremshebel (14) über den Bowdenzug (16), damit ein Schließen der Bremse durch Zug über den Handbremshebel ermöglicht wird.
Bei einer beispielhaften ferngesteuerten motorhydraulischen Bremsschließung ohne Handhebelbetätigung bleibt die Arbeitslänge des Bowdenzugs unverändert, dadurch kann die Überlänge des Bowdenzuges ohne Widerstand durch den Bremshebel geführt werden. Somit wird ein spannungsfreies Schließen der Bremshebel ermöglicht.
Technisch stellt es kein Problem dar die Nehmerzylindereinheit (8) baugleich aber seitenverkehrt zwischen den Bremshebeln (14) zu integrieren.
Erfindungsgemäß wird das Motorsteuersignal, welches die Spindeldrehrichtung bestimmt, ferngesteuert. Dies wird in der Regel über technisch kompatible Sender- und Empfängereinheiten getätigt.
Die Erfindungsbeschreibung kann nur beispielhafte Ausführungen darstellen. Aus diesem Grund integriert der erweiterte Erfindungsgedanke technische Anwendungsmöglichkeiten innerhalb weiterer technisch bekannter Bremstechnologien.
Zeichnungen:
Ein jeweiliges Ausführungsbeispiel der Erfindung wird auf den nachfolgenden beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1
Die Darstellung zeigt den E-Motor (1) mit Motorachse (2), welche mit einer Spindelwelle (4) verbunden ist. Diese Spindelwelle (4) wird abgedichtet in den Geberzylinder (3) geführt und gewindemäßig durch den Geberkolben (5) geführt. Die Zeichnung zeigt eine Lagerung am Zylinderboden (6) für die Spindelwelle (4). Um einem Gegendrehmoment des Geberkolbens (5) gegenüber dem Geberzylinder (3) vorzubeugen, ist der Zylinder mit einer Führungsnut (17) für die Aufnahme der Geberkolbennase (17) aufgezeichnet. Der Geberzylinder (3) verfügt jeweils an der Kolbenober- bzw. Kolbenunterseite über eine fluide Öffnung (7), welche in die aufgezeichneten Verbindungsleitungen (18) münden. Diese Verbindungsleitungen (18) sind ebenfalls an der Nehmerkolbenober- bzw. Kolbenunterseite (19) in den Nehmerzylinder (8) geführt. Der im Nehmerzylinder (8) eingezeichnete Nehmerkolben (9) ist mit einer Kolbenstange (10) aufgezeichnet, welche gleitmäßig durch die ringförmige kardanische Bremshebelaufhängung (12) geführt ist. Das Kolbenstangenende ist mit einem Anschlagsführungsring (13) ausgestattet. Die zweite Nehmerzylinderaufhängung (11) ist ebenfalls kardanisch am zugeordneten Bremshebel (14) befestigt. Beide Bremshebel (14) sind mit einer Durchgangsöffnung für den Bowdenzug (16), welcher einen Anschlagsring (15) besitzt, aufgezeichnet.
Es sind die Größenverhältnisse der einzelnen Komponenten, 1, nicht maßstabsgetreu gezeichnet. Sie dienen einzig der technischen Darstellung des Erfindungsgegenstandes.
Bezugszeichenliste

1: E-Motor
2: Verbindung zwischen Motorachse und Spindelwelle
3: Geberzylinder
4: Spindelwelle
5: Geberkolben mit Innengewinde
6: Spindelwellen Lagerung in Zylinderboden
7: Fluide Ein-Ausgangsöffnungen im Geberzylinder
8: Nehmerzylinder
9: Nehmerkolben
10: Nehmerkolbenstange
11: Kardanische Nehmerzylinderbefestigung an Bremshebel
12: Kard. Nehmerzylinderbefestigung an Bremshebel mit Kolbenstangenführung
13: Nehmerkolbenstangen Anschlag
14: Bremshebel
15: Bowdenzug Anschlag
16: Bowdenzug
17: Geberkolbennut mit Nutführung in Geberzylinder
18: Fluide Leitungen zwischen Geber- und Nehmerzylinder
19: Fluide Ein-Ausgangsöffnungen im Nehmerzylinder

Claims

Elektro-hydraulische Fahrradbremse, welche über Geber-Nehmerzylinder mittels Spindelwelle bzw. Spindelmutter etc., motorische Kraft in hydraulische Energie wandelt, um einen Bremsvorgang durchzuführen.
Elektro-hydraulische Fahrradbremse, nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu einer fernsteuerbaren hybriden Motorfunktion ein mechanischer Bowdenzug integriert ist, welcher unabhängig von der Motorbedienung funktionabel ist.
Elektro-hydraulische Fahrradbremse, nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige fluide Kolbenunter- bzw. Kolbenoberseiten-Beschlagung den Vor- oder Rückwärtslauf des fluid verbundenen Nehmerkolbens mit deren Kolbenstange bestimmt.
Elektro-hydraulische Fahrradbremse, nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Geberkolben über eine Führungsnase sowie der Geberzylinder über eine beispielhafte Führungsnut verfügt, um das Spindel-Gegendrehmoment zu egalisieren.
Elektro-hydraulische Fahrradbremse, nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die fluid verbundenen Geber- und Nehmerzylinder mit Kolben in allen kraftabänderbaren mechanisch-hybriden sowie motorischen Bedienfunktionen eine Spindelwelle sowie deren Spindelmutter bzw. Geberkolben mit Innengewinde integrieren.
Elektro-hydraulische Fahrradbremse, nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Geberkolben translatorisch gewindemäßig durch die rotatorische Motorspindelwelle in Hubbewegungen versetzt wird, um Energie hybrid zu wandeln.
Elektro-hydraulische Fahrradbremse, nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Geber- mit dem Nehmerzylinder mittels fluider Verbindungen einen geschlossenen Kreislauf bildet, welcher die Geber-Nehmerkolben sowohl an der Kolbenober- als auch an der Kolbenunterseite fluid beaufschlagt, damit das Problem der verlorenen Flüssigkeit – in Folge Undichtigkeit – eliminiert ist.
Elektro-hydraulische Fahrradbremse, nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Nehmerzylinder bzw. die Nehmerkolbenstange jeweils über eine kardanische Aufhängung an den Bremshebeln verfügt, welche beispielhaft bei der aufhängungsgeführten Kolbenstange dazu dient, die Bremse innerhalb der Hubbewegung spannungsfrei zu öffnen oder zu schließen.
Elektro-hydraulische Fahrradbremse, nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Nehmerkolbenstange über eine beispielhaft verstellbare Justierung verfügt, um gegenüber der Zylinder-Bremshebel-Aufhängung bzw. deren beispielhaften Kolbenstangen-Gleitführung einen Anschlag zu fixieren, damit die Bremse durch die Abstandsveränderung geöffnet oder geschlossen wird.
Elektro-hydraulische Fahrradbremse, nach Anspruch 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass jede Bedienfunktion alle technisch mögliche Nehmerkolbenstangen-Aufhängungen am jeweiligen Bremshebel beinhaltet und dass das erforderliche Arbeitsdrehmoment über eine funktionsangepasste Spindelgewinde-Auslegung veränderbar ist.
Elektro-hydraulische Fahrradbremse, nach Anspruch 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass alle technische Möglichkeiten, Energie nach hybriden Modus mittels Geber-Nehmerkolben unter Beanspruchung einer motorischen Antriebskraft zu wandeln, im Erfindungsgedanken integriert sind.