DE20301506U1 - Bremse für ein Fahrrad - Google Patents

Bremse für ein Fahrrad

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Description

Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremse für ein Fahrrad.
Eine herkömmliche Scheibenbremse für ein Fahrrad, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, umfasst einen Bremsträger 1, eine Sattelanordnung 2 und ein Bremskabel 3. Wenngleich derartige Scheibenbremsen wegen ihrer guten Bremswirkung beliebt sind, haben sie jedoch den Nachteil, dass die Bremswirkung unter bestimmten Umständen zu stark ist, so dass der Fahrer das Fahrrad nicht mehr kontrollieren kann, und zwar insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten. Die Anfangskraft bei einem Bremsvorgang kann so stark sein, dass der Fahrer stürzt, weil er das Fahrrad nicht mehr kontrollieren kann.
Durch die vorliegende Erfindung soll dieser Nachteil vermieden werden. Insbesondere soll eine Bremse für ein Fahrrad geschaffen werden, bei der die Anfangskraft während eines Bremsvorganges verringert wird.
Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen definiert.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Bremse umfasst einen Rahmen, der auf einer Seite einer Bremsscheibe angeordnet ist, sowie eine Zahnstange, die auf einer Seite des Rahmens angeordnet ist. Ein Bremsträger ist an der Vorderradgabel bzw. der Sitzstange (seat stays) befestigt. Eine Sattelanordnung ist der Bremsscheibe beweglich zugeordnet und mit dem Rahmen sowie dem Bremsträger funktionsmäßig verbunden. Die Sattelanordnung umfasst einen Sattel mit einem Schlitz, innerhalb dessen die Bremsscheibe umläuft. In dem Sattel ist ein Kanal gebildet, unterhalb dessen zwei Blöcke angeordnet sind. Ein Betätigungsglied ist in dem Kanal des Sattels gleitend gelagert und mit dem Rahmen verbunden. Auf jeder Seite des Betätigungsgliedes ist eine Nut vorgesehen, in der jeweils eine Feder angeordnet ist. Das eine Ende jeder Feder greift an einen Vorsprung an, der von der Innenseite der zugehörigen Nut abgeht, und das andere Ende jeder Feder steht mit einem zugehörigen Block in Berührung. Eine Klinke ist in dem Sattel angeordnet und umfasst Zähne, die mit der Zahnstange in Eingriff stehen. Mehrere Wälzkörper in Form von Kugeln sind auf einer Seite der Klinke angeordnet. Eine Hauptwelle ist in dem Sattel sowie zwi&cheneiner.Seite der Bremsscheibe, und-der Klinke angeordnet. Auf : ::.. :: \ ·*. : · · —.: : :··. : : : j :: ·*·····.·.:. ...· ·..· *..* "·.* «"
einer Seite eines scheibenförmigen Abschnittes der Hauptwelle sind tropfenförmige Aufhehmungen vorgesehen, die jeweils einen flachen Abschnitt und einen tiefen Abschnitt haben. Die Wälzkörper sind in den Ausnehmungen beweglich gelagert. Ein Verstellglied ist in dem Sattel auf der anderen Seite der Bremsscheibe angeordnet. Zwei Bremsbeläge sind beidseitig zu der Bremsscheibe sowie zwischen der Hauptwelle und dem Verstellglied angeordnet. Wenn das Bremskabel betätigt wird, werden die Bremsbeläge gegen die Bremsscheibe gedrückt, um diese abzubremsen.
Anhand der Zeichnungen wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine herkömmliche Bremse;
Fig: 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Bremse;
Fig. 3 eine Seitenansicht der in Fig. 2 gezeigten zusammengebauten Bremse; Fig. 4 eine Schnittansicht der Bremse in Fig. 3; Fig. 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Bremse im nicht betätigten Zustand;
Fig. 6 eine der Fig. 6 entsprechende Ansicht der Bremse im betätigten Zustand;
Fign. 7 und 8 eine der Fig. 5 entsprechende Ansicht der Bremse im betätigten Zustand und bei diskontinuierlicher Bremsung;
Fig. 9 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines abgewandelten Ausführungsbeispiels der Bremse.
Die in den Fign. 2 bis 4 dargestellte Bremse gemäß der vorliegenden Erfindung ist an der Vorderradgabel 6 bzw. einem entsprechenden Bauteil (seat stays) eines im übrigen nicht dargestellten Fahrrades angebracht und wird durch ein an einem Arm 9 befestigten Bremskabel 8 betätigt, um eine mit einem Rad des Fahrrades umlaufende Bremsscheibe 7 abzubremsen. Die Bremse 5 besteht aus einem Rahmen 10, einem Bremsträger 20 und einer Sattelanordnung 30. Der Rahmen 10 ist auf einer Seite der Bremsscheibe 7 angeordnet und hat Löcher 11, 12, 13 an einem oberen Abschnitt sowie einem unteren Abschnitt. Eine Zahnstange 15 ist auf einer Seite des Rahmens 10 angeordnet.
Der Bremsträger 20 hat ein Hauptteil 21, das mit zwei Löchern 26 versehen ist, um an der Vorderradgabel 6 befestigt werden zu können. Ein erstes Teil 22 und ein zweites Teil 23 sind mit dem Hauptteil 21 verbunden. Das erste Teil 22 hat ein Loch 221, durch das eine erste Verstellstange 24 mit einem Ende verläuft, während das andere Ende der Verstellstange 24 in dem Loch 11 des Rahmens 10 sitzt. Das zweite Teil 23 hat ein Loch 231, durch das eine zweite Verstellstange 25 mit einem Ende verläuft, während das andere Ende der zweiten Verstellstange 25 in dem anderen Loch 12 des Rahmens 10 sitzt. Das erste Teil 22 und das zweite Teil 23 verlaufen parallel zueinander. Eine Hülse 241 ist an der ersten Verstellstange 24 angebracht. Eine weitere Hülse 251 und ein C-förmiger Klemmring 252 sind an der zweiten Verstellstange 25 angebracht. An dem Hauptteil 21 ist ein abgesetzter Abschnitt 28 vorgesehen, in dem Versteifungsrippen 281 und 282 gebildet sind.
Die Sattelanordnung 30 ist der Bremsscheibe 7 beweglich zugeordnet und mit dem Rahmen 10 sowie dem Bremsträger 20 funktionsmäßig verbunden. Die Sattelanordnung 30 umfasst einen Sattel 31 mit einem Schlitz 311, innerhalb dessen die Bremsscheibe 7 umläuft, wobei ein Kanal 312 in dem Sattel 31 gebildet ist. Von dem Sattel 31 geht ein Ansatz 313 ab, der mit dem Bremskabel 8 verbunden ist. Zwei Blöcke 314 sind an der Unterseite des Kanals 312 angeordnet, und zwei verschleißfeste Platten 315 sind in den Kanal 312 eingesetzt. Jede verschleißfeste Platte 315 hat einen Flansch 316, der mit den Blöcken 314 durch Schrauben 318 verbunden ist.
Ein Betätigungsglied 32 ist in dem Kanal 312 des Sattels 31 beweglich gelagert und hat zwei Gewindebohrungen 321, um mit dem Rahmen 10 durch Schrauben 322 verbunden zu werden, die durch die Gewindebohrungen 321 verlaufen und mit dem Rahmen 10 in Eingriff stehen. Eine Nut 323 ist in jeder der beiden Seiten des Betätigungsgliedes 32 vorgesehen, und in jeder Nut 323 ist eine Feder 33 angeordnet. Das eine Ende jeder der Federn 33 steht mit einem Vorsprung 324 in Eingriff, der von der Innenseite jeder der Nut 323 abgeht, und das andere Ende jeder Feder 33 greift an einem der Blöcke 314 an.
Eine Klinke 34 ist in dem Sattel 31 angeordnet und weist ein zentrales Loch 341 auf. Die Zähne 342 der Klinke 34 stehen mit der Zahnstange 15 in Eingriff, und
mehrere Wälzkö&phgr;er 345 in Form von Kugeln sind auf der der Bremsscheibe 7 zugewandten Seiten der Klinke 34 angeordnet.
Eine Hauptwelle 35 ist in dem Sattel 31 sowie zwischen einer Seite der Bremsscheibe 7 und der Klinke 34 angeordnet. Die Hauptwelle 35 hat einen scheibenförmigen Abschnitt 351 mit einem O-Ring 35B, wobei von einer Seite des scheibenförmigen Abschnittes 351 ein Schaft 352 abgeht. Der Schaft 352, auf dem eine Buchse 353 angeordnet ist, verläuft durch das zentrale Loch 341 der Klinke 34 und des Sattels 31. Mehrere tropfenförmige Ausnehmungen 354 sind auf einer Seite des scheibenförmigen Abschnittes 351 der Hauptwelle 35 vorgesehen, und jede Ausnehmung 354 besteht aus einem flachen Abschnitt 355 und einem tiefen Abschnitt 356. Die Wälzkörper 345 sind innerhalb der Ausnehmungen 354 beweglich gelagert. Eine Warze 357 geht von einer Seite des scheibenförmigen Abschnittes 351 ab und erstreckt sich in Richtung auf die Bremsscheibe 7. Die Warze 357 ist mit einem Kopf 358 und einer Nut 359 versehen, mit der ein Federclip 35A in Eingriff steht.
Ein als Deckel dienendes Verstellglied 36 ist in dem Sattel 31 sowie auf der anderen Seite der Bremsscheibe 7 angeordnet. Das Verstellglied 36 ist an seinem Umfang mit Zähnen 361 versehen und umfasst einen Halteabschnitt 366. Eine Anschlaganordnung 362 steht mit den Zähnen 361 in Eingriff. Eine Warze 363 erstreckt sich von dem Verstellglied 36 aus in Richtung auf die Bremsscheibe 7. Die Warze 363 ist mit einem Kopf 364 und einer Nut 365 versehen, mit der ein Federclip 36A in Eingriff steht. Ein Verschleißring 36B ist an dem Verstellglied 36 angebracht, so dass das Verstellglied 36 durch Drehen des Halteabschnittes 366 in Richtung auf die Bremsscheibe 7 bewegt werden kann.
Zwei Bremsbeläge 37 sind beidseitig zu der Bremsscheibe 7 sowie zwischen der Hauptwelle 35 und dem Verstellglied 36 angeordnet. Jeder Bremsbelag 37 hat auf der der Warze 357 bzw. 363 zugewandten Seite eine Vertiefung 371, so dass die beiden Federclipse 35A und 36A von den Vertiefungen 371 aufgenommen werden können. Die beiden Bremsbeläge 37 sind durch die Aufweitung der beiden Federclipse 3 5 A, 36A mit der Hauptwelle 35 und dem Verstellglied 36 verbunden. Wenn das Bremskabel 8 betätigt, d.h. gezogen wird, werden die Bremsbeläge 37 gegen die Bremsscheibs.7 angedrückt·. ···; ,··.
• C · ·
Es wird nun insbesondere auf die Fign. 5-8 Bezug genommen. Wenn die Bremse bei hoher Fahrgeschwindigkeit betätigt wird, verschwenkt das Bremskabel 8 den Arm 9, wodurch die Hauptwelle 35 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird. Die tropfenförmigen Ausnehmungen 354 drehen sich mit der Hauptwelle 35, und dadurch werden die Wälzkörper 345 von dem tiefen Abschnitt 356 zu dem flachen Abschnitt 355 bewegt. Die Wälzkörper 345 stehen dann aus den Ausnehmungen 354 vor und drücken die Hauptwelle 35 in Richtung auf die Bremsscheibe 7, wodurch die beiden Bremsbeläge 37 gegen die Bremsscheibe 7 angedrückt werden, wie dies in den Fign. 5 und 6 dargestellt ist.
Wenn die Anfangskraft größer ist als die Kraft der Federn 33, treibt die Bremsscheibe 7 die Sattelanordnung 30 entlang der Nut 323 des Betätigungsgliedes 32, so dass die Blöcke 314 des Sattels 31 die Federn 33 zusammendrücken. Die Klinke 34 wird dann von der Zahnstange 15 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, so dass sich die Wälzkörper 345 von dem flachen Abschnitt 355 zu dem tiefen Abschnitt 356 der Ausnehmungen 354 bewegen. Dies rückt die Bremsbeläge 37 außer Eingriff mit der Bremsscheibe 7, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist.
Nach einer kurzen Zeitspanne von beispielsweise 2/1000 bis 3/1000 Sekunden wird die Anfangskraft kleiner als die Kraft der Federn 33. Die Sattelanordnung 30 wird dann in ihre ursprüngliche Position zurückgeschoben, und die Klinke 34 wird im Uhrzeigersinn gedreht. Die Wälzkörper 345 stehen dann wieder aus den Ausnehmungen vor und verschieben die Hauptwelle 35 so, dass die Bremsbeläge wieder gegen die Bremsscheibe 7 angedrückt werden, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist. Die Bremsscheibe 7 wird somit innerhalb einer sehr kurzen Zeitdauer abgebremst und wieder freigegeben, um eine zu hohe Bremskraft zu Beginn des Brems-Vorganges zu vermeiden und dadurch die Sturzgefahr für den Fahrer zu vermeiden.
Die Fig. 9 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Bremse, die wiederum einen Rahmen 50, einen Bremsträger 60 und eine Sattelanordnung 70 umfasst. Die Sattelanordnung 70 besitzt einen Sattel 71, ein Betätigungsglied 72, eine Klinke 73, eine Hauptwelle 74, ein als Deckel dienendes Verstellglied 75 und zwei Bremsbeläge 76. Bei dieser Ausführungsform sind der Rahmen 50 und die Zahnstange 50 als einstückiges Bauteil ausgebildet.

Claims (5)

1. Bremse, die mit der Vorderradgabel oder einem entsprechenden Bauteil eines Fahrrades verbindbar und durch ein Bremskabel betätigbar ist, um eine Bremsscheibe abzubremsen, mit:
einem Rahmen (10), der auf einer Seite der Bremsscheibe (7) angeordnet ist, und einer Zahnstange (15), die auf einer Seite des Rahmens (10) angeordnet ist,
einem Bremsträger (20) mit einem Hauptteil (21), das an der Vorderradgabel (6) bzw. dem entsprechenden Bauteil des Fahrrades befestigbar ist,
einer Sattelanordnung (30), die der Bremsscheibe (7) beweglich zugeordnet und mit dem Rahmen (10) sowie dem Bremsträger (20) funktionsmäßig verbunden ist und einen Sattel (31) aufweist, der versehen ist mit einem Schlitz (311) zur Aufnahme der Bremsscheibe (7), einem Kanal (312), der in dem Sattel (31) vorgesehen ist, sowie zwei Blöcken (314), die unterhalb des Kanals (312) angeordnet sind,
einem Betätigungsglied (32), das in dem Kanal (312) des Sattels (31) gleitend gelagert und mit dem Rahmen (10) verbunden ist, wobei das Betätigungsglied (32) auf zwei Seiten jeweils mit einer Nut (323) versehen ist, in der jeweils eine Feder (33) angeordnet ist, die mit einem Ende an einem von der Innenseite der zugehörigen Nut (323) ausgehenden Vorsprung (324) angreift und mit dem anderen Ende den zugehörigen Block (314) berührt,
einer Klinke (34), die in dem Sattel (31) angeordnet und mit Zähnen (342) versehen ist, die mit der Zahnstange (15) in Eingriff stehen, wobei mehrere Wälzkörper (345) auf jeder Seite der Klinke (34) angeordnet sind,
einer Hauptwelle (35), die in dem Sattel (31) sowie zwischen einer Seite der Scheibenbremse (7) und der Klinke (34) angeordnet ist, wobei auf einer Seite eines scheibenförmigen Abschnittes (351) der Hauptwelle (35) mehrere tropfenförmige Ausnehmungen (454) vorgesehen sind, die jeweils einen flachen Abschnitt (355) und einen tiefen Abschnitt (356) haben,
einem Verstellglied (36), das in dem Sattel (31) sowie auf der anderen Seite der Bremsscheibe (7) angeordnet ist, und
zwei Bremsbelägen (37), die beidseitig zu der Bremsscheibe (7) sowie zwischen der Hauptwelle (35) und dem Verstellglied (36) angeordnet sind und bei Betätigung des Bremskabels (8) gegen die Bremsscheibe (7) andrückbar sind.
2. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied (32) zwei Gewindebohrungen (321) hat, um mit dem Rahmen (10) durch Schrauben (322) verbunden werden zu können.
3. Bremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei verschleißfeste Platten (315) in den Kanal (312) des Betätigungsgliedes (32) so eingesetzt sind, dass das Betätigungsglied (32) zwischen den beiden verschleißfesten Platten (315) angeordnet ist.
4. Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellglied (36) an seinem Umfang Zähne (361) hat, die mit einer Anschlaganordnung (362) in Eingriff rückbar sind.
5. Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinke (34) ein zentrales Loch (341) hat und mehrere Wälzkörper (345) auf einer Seite der Klinke (34) angeordnet sind, wobei die Wälzkörper (345) in den tropfenförmigen Ausnehmungen (354) des scheibenförmigen Abschnittes (351) der Hauptwelle (35) beweglich gelagert sind.
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