DE29815167U1 - Hydraulic braking device for vehicles with pedal crank drive - Google Patents
Hydraulic braking device for vehicles with pedal crank driveInfo
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Description
Anmelder: Otto Schrade
Unsere Akte: 48388 Mü/GrApplicant: Otto Schrade
Our file: 48388 Mü/Gr
HYDRAULISCHE BREMSVORRICHTUNG FÜR FAHRZEUGE MIT TRETKURBELANTRIEBHYDRAULIC BRAKE DEVICE FOR VEHICLES WITH PEDAL CRANK DRIVE
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Bremsvorrichtung für Fahrzeuge mit Tretkurbelantrieb, insbesondere für Fahrräder und Mofas, mit den im Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 genannten Merkmalen.The present invention relates to a hydraulic braking device for vehicles with pedal crank drive, in particular for bicycles and mopeds, with the features mentioned in the preamble of claim 1.
Aus der gattungsbildenden DE 39 32 870 A1 ist eine hydraulische Rücktrittbremse für Zweiräder bekannt, bei welcher ein hydraulischer Hauptbremszylinder seitlich an dem Sattelrahmenrohr des Zweirades befestigt ist. Die Kolbenstange des Hauptbremszylinders ist beispielsweise über eine Öse oder eine Verzahnung mit dem Außenring eines Freilaufs verbunden, wobei sich der Außenring bei einer Rücktrittbewegung der Tretkurbel dreht und dadurch die Kolbenstange in den Hauptbremszylinder einschiebt. Dadurch wird schließlich eine das zugehörige Rad bremsende Radbremseinrichtung betätigt. Die bekannte Rücktrittbremse bringt den Nachteil mit sich, dass die Kolbenstange des Hauptbremszylinders einen verhältnismäßig großen Hebelarm bezüglich der Tretkurbelwelle aufweist, wodurch der Rücktrittbewegung beim Bremsen ein entsprechend großes Widerstandsmoment entgegengesetzt wird. Dies ist im Sinne eines möglichst hohen Bremskomforts, bei welchem die Rücktrittbewegung mit minimalem Kraftaufwand erfolgen soll, naturgemäß unerwünscht. From the generic DE 39 32 870 A1, a hydraulic coaster brake for two-wheelers is known, in which a hydraulic master brake cylinder is attached to the side of the saddle frame tube of the two-wheeler. The piston rod of the master brake cylinder is connected to the outer ring of a freewheel, for example via an eyelet or a toothing, whereby the outer ring rotates when the pedal crank is coasted, thereby pushing the piston rod into the master brake cylinder. This ultimately activates a wheel brake device that brakes the associated wheel. The known coaster brake has the disadvantage that the piston rod of the master brake cylinder has a relatively large lever arm in relation to the pedal crank shaft, which means that the coaster movement is counteracted by a correspondingly large resistance moment when braking. This is naturally undesirable in the interests of the greatest possible braking comfort, in which the coaster movement should take place with minimal effort.
Bei der aus der CH 204 676 bekannten hydraulischen Bremsvorrichtung für Fahrräder ist unterhalb der Tretkurbelwelle ein horizontal verlaufender hydraulischer Hauptbremszylinder angeordnet. Auch bei dieser bekannten Bremsvorrichtung weist die Kolbenstange des Hauptbremszylinders einen verhältnismäßig großen Hebelarm bezüglich der Tretkurbelwelle auf, so dass wieder ein verminderter Bremskomfort mitIn the hydraulic brake device for bicycles known from CH 204 676, a horizontal hydraulic master brake cylinder is arranged below the pedal crankshaft. In this known brake device, too, the piston rod of the master brake cylinder has a relatively large lever arm in relation to the pedal crankshaft, so that again a reduced braking comfort with
entsprechend großer der Rücktrittbewegung entgegenwirkender Widerstandskraft die Folge ist.correspondingly large resistance force counteracting the retreating movement is the result.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydraulische Bremsvorrichtung für Fahrzeuge mit Tretkurbelantrieb zu schaffen, welche der Rücktrittbewegung beim Bremsen eine möglichst geringe Widerstandskraft entgegensetzt.It is therefore the object of the present invention to provide a hydraulic braking device for vehicles with pedal crank drive, which counteracts the backpedaling movement during braking with the lowest possible resistance force.
Diese Aufgabe wird mittels einer hydraulischen Bremsvorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved by means of a hydraulic braking device with the features according to claim 1. Further embodiments of the invention emerge from the subclaims.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, eine hydraulische Bremsvorrichtung für Fahrzeuge mit Tretkurbelantrieb, insbesondere für Fahrräder, wobei wenigstens ein Rad eine hydraulisch betätigte Radbremseinrichtung aufweist und wenigstens ein Hauptbremszylinder vorgesehen ist, dessen Betätigung durch eine Rücktrittbewegung der Tretkurbel erfolgt, wodurch sich eine zugehörige Tretkurbelwelle dreht und die Radbremseinrichtung angesprochen wird, derart auszubilden, dass die verlängerte Längsachse des Hauptbremszylinders die Längsachse der Tretkurbelwelle schneidet. '?According to the invention, it is proposed to design a hydraulic braking device for vehicles with pedal crank drive, in particular for bicycles, wherein at least one wheel has a hydraulically operated wheel brake device and at least one master brake cylinder is provided, the actuation of which takes place by a backpedaling movement of the pedal crank, whereby an associated pedal crank shaft rotates and the wheel brake device is addressed, in such a way that the extended longitudinal axis of the master brake cylinder intersects the longitudinal axis of the pedal crank shaft. '?
Die Längsachse des Hauptbremszylinders liegt dabei vorzugsweise in einer rechtwinklig zur Längsachse der Tretkurbelwelle verlaufenden Radialebene. Bei der erfindungsgemäßen Relativlage des Hauptbremszylinders zur Tretkurbelwelle kann der Hebelarm eines die Rücktrittbewegung auf den Hauptbremszylinder übertragenden Betätigungselements bezüglich der Längsachse der Tretkurbelwelle derart gewählt werden, dass er kleiner ist als der Radius der Tretkurbelwelle selbst. Dadurch wird die der Rücktrittbewegung beim Bremsen entgegenwirkende Widerstandskraft gegenüber dem Stand der Technik erheblich verringert. Dieser Effekt wird bei erfindungsgemäßer Anordnung von Hauptbremszylinder und Tretkurbelwelle im wesentliehen unabhängig von der konkreten Ausgestaltung des Mechanismus zur Übertragung der Rücktrittbewegung von der Tretkurbelwelle zum Hauptbremszylinder erreicht. The longitudinal axis of the master brake cylinder is preferably located in a radial plane that runs at right angles to the longitudinal axis of the pedal crankshaft. With the relative position of the master brake cylinder to the pedal crankshaft according to the invention, the lever arm of an actuating element that transmits the backpedaling movement to the master brake cylinder can be selected with respect to the longitudinal axis of the pedal crankshaft such that it is smaller than the radius of the pedal crankshaft itself. As a result, the resistance force that counteracts the backpedaling movement when braking is significantly reduced compared to the prior art. This effect is achieved with the arrangement of the master brake cylinder and pedal crankshaft according to the invention essentially independently of the specific design of the mechanism for transmitting the backpedaling movement from the pedal crankshaft to the master brake cylinder.
Üblicherweise weist das mit der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung auszurüstende Fahrzeug ein zu seinem Lenker führendes Schrägrahmenrohr, ein Sattelrahmenrohr sowie ein die Tretkurbelwelle enthaltendes Tretlagergehäuse auf. Besonders vorteilhaft ist die Integration des Hauptbremszylinders in das Schrägrahmenrohr 5 oder das Sattelrahmenrohr, da er dann gegenüber Steinschlägen und sonstigen mechanischen Umwelteinflüssen verhältnismäßig gut geschützt ist. Aber auch eine nach unten wegstehende Anordnung des Hauptbremszylinders am Tretlagergehäuse selbst ist denkbar.The vehicle to be equipped with the braking device according to the invention usually has a sloping frame tube leading to its handlebars, a saddle frame tube and a bottom bracket housing containing the pedal crankshaft. The integration of the master brake cylinder into the sloping frame tube 5 or the saddle frame tube is particularly advantageous, as it is then relatively well protected against stone chips and other mechanical environmental influences. However, an arrangement of the master brake cylinder protruding downwards on the bottom bracket housing itself is also conceivable.
Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung kann sowohl als hydraulisches Einkreisais auch als Zweikreissystem ausgebildet werden. Im Falle des Einkreissystems können zwei Radbremseinrichtungen eines Zweirades von einem einzigen Hauptbremszylinder betätigt werden. Beim Zweikreissystem eines Zweirades sind insgesamt zwei Hauptbremszylinder vorgesehen, von denen jeweils einer eine der beiden Radbremseinrichtungen betätigt. Die beiden Bremskreise für das Vorder- und Hinterrad eines Zweirades sind bei einem solchen Zweikreissystem voneinander unabhängig. The braking device according to the invention can be designed as a hydraulic single-circuit system or as a dual-circuit system. In the case of the single-circuit system, two wheel brakes on a two-wheeler can be operated by a single master brake cylinder. In the dual-circuit system of a two-wheeler, a total of two master brake cylinders are provided, each of which operates one of the two wheel brakes. The two brake circuits for the front and rear wheels of a two-wheeler are independent of one another in such a dual-circuit system.
Wird der Hauptbremszylinder in das Schrägrahmenrohr oder das Sattelrahmenrohr integriert, so kann er je nach Bedarf unmittelbar innerhalb des jeweiligen Rohres angeordnet werden oder das jeweilige Rohr zum Tretlagergehäuse hin verlängern.If the master brake cylinder is integrated into the slant frame tube or the saddle frame tube, it can be arranged directly inside the respective tube as required, or the respective tube can be extended towards the bottom bracket housing.
Die Anordnung des Hauptbremszylinders unmittelbar innerhalb eines der Rohre kann beispielsweise durch Einpressen in das betreffende Rohr erfolgen und bringt den Vorteil mit sich, dass der Hauptbremszylinder gegenüber Steinschlägen und sonstigen Umwelteinflüssen absolut sicher geschützt ist. Im Falle der Verlängerung des Schrägrahmen- oder Sattelrahmenrohrs durch den Hauptbremszylinder selbst fungiert seine Zylinderaußenwandung als Rohrwandung des Schrägrahmen- bzw. Sattelrahmenrohrs. Das eigentliche Schrägrahmen- oder Sattelrahmenrohr hat in diesem Fall keinen direkten Kontakt mit dem Tretlagergehäuse. Diese Art der An-Ordnung des Hauptbremszylinders bringt den Vorteil mit sich, dass das Auswechseln eines defekten Hauptbremszylinders leicht möglich ist.The arrangement of the master brake cylinder directly inside one of the tubes can be done, for example, by pressing it into the relevant tube and has the advantage that the master brake cylinder is absolutely protected against stone chips and other environmental influences. If the slant frame or saddle frame tube is extended by the master brake cylinder itself, its outer cylinder wall functions as the tube wall of the slant frame or saddle frame tube. In this case, the actual slant frame or saddle frame tube has no direct contact with the bottom bracket housing. This type of arrangement of the master brake cylinder has the advantage that a defective master brake cylinder can be easily replaced.
Im Fall eines Zweikreissystems können die beiden Hauptbremszylinder je nach Bedarf in das Schrägrahmen- und Sattelrahmenrohr integriert werden. Es ist jedoch auch die Anordnung nur eines der beiden Hauptbremszylinder in einem der Rohre denkbar während der zweite Hauptbremszylinder vom Tretlagergehäuse abstehend angeordnet ist. Grundsätzlich könnten auch beide Hauptbremszylinder des Zweikreissystems vom Tretlagergehäuse abstehend angeordnet werden, so dass keinerlei Maßnahmen am Schrägrahmen- bzw. Sattelrahmenrohr erforderlich währen.In the case of a dual-circuit system, the two master brake cylinders can be integrated into the sloping frame and saddle frame tube as required. However, it is also possible to arrange only one of the two master brake cylinders in one of the tubes, while the second master brake cylinder is arranged away from the bottom bracket housing. In principle, both master brake cylinders of the dual-circuit system could also be arranged away from the bottom bracket housing, so that no measures would be required on the sloping frame or saddle frame tube.
Nachfolgend werden mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:Several embodiments of the present invention are described below by way of example with reference to the drawings. They show:
Fig. 1 den Tretlagerbereich eines Fahrrads mit drei erfindungsgemäßen Einbaumöglichkeiten
des Hauptbremszylinders der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung;
15Fig. 1 shows the bottom bracket area of a bicycle with three installation options according to the invention for the master brake cylinder of the braking device according to the invention;
15
Fig. 2 einen Fahrradrahmen mit einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung;Fig. 2 shows a bicycle frame with a braking device according to the invention;
Fig. 3 eine Mitnehmerscheibe einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung;Fig. 3 shows a drive disc of a braking device according to the invention;
Fig. 4 eine Tretkurbelwelle einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung;Fig. 4 shows a pedal crankshaft of a braking device according to the invention;
Fig. 5 einen Mitnehmerbolzen einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung;Fig. 5 shows a driving pin of a braking device according to the invention;
Fig. 6 den Kolben des Hauptbremszylinders einer erfindungsgemäßenFig. 6 the piston of the master brake cylinder of a brake system according to the invention
Bremsvorrichtung;braking device;
Fig. 7 eine Radbremseinrichtung einer erfindungsgemäßen BremsvorrichFig. 7 a wheel brake device of a braking device according to the invention
tung;tion;
Fig. 8 eine an einer Vorderradgabel eines Fahrrads montierte alternativeFig. 8 an alternative mounted on a front fork of a bicycle
Radbremseinrichtung einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung;Wheel brake device of a braking apparatus according to the invention;
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Fig. 9 eine Schnittansicht eines Tretlagergehäuses senkrecht zur LängsachseFig. 9 a sectional view of a bottom bracket shell perpendicular to the longitudinal axis
der Tretkurbelwelle mit montierter Tretkurbelwelle und montiertem Hauptbremszylinder einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung;the pedal crankshaft with mounted pedal crankshaft and mounted master brake cylinder of a braking device according to the invention;
Fig. 10 eine kombinierte hydraulisch/mechanische Radbremseinrichtung einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung für das Vorderrad eines Fahrrads; undFig. 10 a combined hydraulic/mechanical wheel brake device of a braking device according to the invention for the front wheel of a bicycle; and
Fig. 11 eine Schnittansicht eines Tretlagergehäuses in Axialrichtung der Tret-Fig. 11 is a sectional view of a bottom bracket shell in the axial direction of the bottom bracket.
kurbelwelle, wobei die Tretkurbelwelle sowie der Hauptbremszylindercrankshaft, whereby the pedal crankshaft and the master brake cylinder
der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung in montiertem Zustand gezeigt sind.the braking device according to the invention is shown in the assembled state.
Fig. 1 zeigt drei verschiedene erfindungsgemäße Möglichkeiten der Montage eines Hauptbremszylinders 100 der hydraulischen Bremsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die erste Montagemöglichkeit besteht darin, den Hauptbremszylinder 100 zwischen dem Schrägrahmenrohr 1 und dem Tretlagergehäuse 4 anzuordnen. Bei der zweiten Montagemöglichkeit ist der Hauptbremszylinder 100 zwischen dem Sattelrahmenrohr 2 urtd dem Tretlagergehäuse 4 angeordnet während er sich bei der dritten Montagemöglichkeit separat am unteren Teil des Tretlagergehäuses 4 befindet.Fig. 1 shows three different inventive options for mounting a master brake cylinder 100 of the hydraulic brake device according to the present invention. The first mounting option consists in arranging the master brake cylinder 100 between the inclined frame tube 1 and the bottom bracket shell 4. In the second mounting option, the master brake cylinder 100 is arranged between the saddle frame tube 2 and the bottom bracket shell 4, while in the third mounting option it is located separately on the lower part of the bottom bracket shell 4.
Wie in Fig. 1 darüber hinaus zu erkennen ist, schneidet die Längsachse 3 des Hauptbremszylinders 100 bei jeder der drei gezeigten Anordnungen die in Blickrichtung der Fig. 1 liegende Längsachse 8 der Tretkurbelwelle 10. Der in das Schrägrahmenrohr 1 bzw. in das Sattelrahmenrohr 2 integrierte Hauptbremszylinder 100 weist einen sich verjüngenden Abschnitt bzw. einen Absatz auf, mit welchem er in das Schrägrahmenrohr 1 oder in das Sattelrahmenrohr 2 ein Stück eingeschoben werden kann. Das dem Absatz gegenüberliegende Ende des Hauptbremszylinders 100 mündet direkt in das Tretlagergehäuse 4. Die Außenwandung 6 des Hauptbremszylinders 100 schließt bündig mit der Außenwandung des Schrägrahmenrohrs 1 oder des Sattelrahmenrohrs 2 ab, so dass der Hauptbremszylinder 100 dasAs can also be seen in Fig. 1, the longitudinal axis 3 of the master brake cylinder 100 in each of the three arrangements shown intersects the longitudinal axis 8 of the pedal crank shaft 10, which is in the direction of view in Fig. 1. The master brake cylinder 100 integrated into the inclined frame tube 1 or the saddle frame tube 2 has a tapered section or a shoulder with which it can be pushed a little into the inclined frame tube 1 or the saddle frame tube 2. The end of the master brake cylinder 100 opposite the shoulder opens directly into the bottom bracket housing 4. The outer wall 6 of the master brake cylinder 100 is flush with the outer wall of the inclined frame tube 1 or the saddle frame tube 2, so that the master brake cylinder 100
Schrägrahmenrohr 1 oder das Sattelrahmenrohr 2 verlängert und ein nach außen einheitliches Erscheinungsbild gegeben ist.The inclined frame tube 1 or the saddle frame tube 2 is extended and a uniform external appearance is provided.
Wird die Öffnung 7 für den Austritt der Hydraulikflüssigkeit, vorzugsweise Hydrauliköl, in der Stirnseite des Hauptbremszylinders 100 vorgesehen, so kann die zugehörige Druckleitung beispielsweise innerhalb des Schrägrahmenrohrs 1 geführt werden, so dass die Integration des Hauptbremszylinders 100 in das Schrägrahmenrohr 1 von außen kaum sichtbar ist. Die Öffnung 7 für den Austritt der Hydraulikflüssigkeit kann jedoch auch seitlich in dem Hauptbremszylinder 100 angeordnet werden, wie bei dem in Fig. 1 in das Sattelrohr 2 integrierten oder nach unten wegstehend am Tretlagergehäuse 4 angeordneten Hauptbremszylinder 100 zu erkennen ist.If the opening 7 for the outlet of the hydraulic fluid, preferably hydraulic oil, is provided in the front side of the master brake cylinder 100, the associated pressure line can be routed, for example, inside the inclined frame tube 1, so that the integration of the master brake cylinder 100 into the inclined frame tube 1 is barely visible from the outside. The opening 7 for the outlet of the hydraulic fluid can, however, also be arranged laterally in the master brake cylinder 100, as can be seen in the master brake cylinder 100 integrated into the seat tube 2 in Fig. 1 or arranged protruding downwards on the bottom bracket housing 4.
Die in Fig. 2 zu erkennenden Druckleitungen 15 zum Führen von Hydraulikflüssigkeit können aus korrosionsbeständigen Metalleitungen bestehen und verlaufen zwisehen dem Hauptbremszylinder 100 sowie der vorderen Radbremseinrichtung 60 und der hinteren Radbremseinrichtung 120. Die Druckleitungen 15 sind soweit wie möglich in dem Schrägrahmenrohr 1 bzw. einem der Hinterradgabelrohre verlegt. Die notwendigen beweglichen Leitungen zur vorderen Radbremseinrichtung 60 werden von Spiralleitungen 14 oder v-bn einer in Form einer großen Schleife angeordneten Druckleitung 11 gebildet.The pressure lines 15 for conveying hydraulic fluid, which can be seen in Fig. 2, can consist of corrosion-resistant metal lines and run between the master brake cylinder 100 and the front wheel brake device 60 and the rear wheel brake device 120. The pressure lines 15 are laid as far as possible in the inclined frame tube 1 or one of the rear wheel fork tubes. The necessary movable lines to the front wheel brake device 60 are formed by spiral lines 14 or by a pressure line 11 arranged in the form of a large loop.
Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, kann die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung eine Mitnehmerscheibe 30 aufweisen, welche mit Aussparungen 32 versehen ist, die zum Aufnehmen von in Fig. 5 gezeigten Mitnehmerbolzen 50 dienen. Die Mitnehmerscheibe 30 weist des weiteren eine Bohrung 31 für eine Schubstangenbefestigung sowie eine Nut 33 auf, in welcher eine in den Fig. 6, 9 und 11 gezeigte als Kolbenstange des Hauptbremszylinders 100 fungierende Schubstange 45 angeordnet werden kann. Die Mitnehmerscheibe 30 wird dadurch mittels eines in Fig. 6 gezeigten Kolbens des Hauptbremszylinders 100 sowie über die Schubstange 45 auf einer in Fig. 4 gezeigten Verzahnung 22 der Tretkurbelwelle 10 justiert. Als Alternative für die Aussparungen 32 kann auch eine Verzahnung in der in Fig. 11 gezeigten Mitnehmerscheibe 3OA angeordnet werden.As can be seen in Fig. 3, the brake device according to the invention can have a driver disk 30, which is provided with recesses 32, which serve to accommodate driver bolts 50 shown in Fig. 5. The drive disk 30 also has a bore 31 for a push rod attachment and a groove 33, in which a push rod 45, shown in Figs. 6, 9 and 11, acting as a piston rod of the master brake cylinder 100 can be arranged. The drive disk 30 is thereby adjusted by means of a piston of the master brake cylinder 100 shown in Fig. 6 and via the push rod 45 on a toothing 22 of the pedal crankshaft 10 shown in Fig. 4. As an alternative to the recesses 32, a toothing can also be arranged in the drive disk 3OA shown in Fig. 11.
In Fig. 4 ist die Tretkurbelwelle 10 mit der Verzahnung 22 zu erkennen. Darüber hinaus sind Anschläge 23 für Wälzlager, insbesondere Kugellager, vorgesehen, welche für den richtigen Abstand der Wälzlager sorgen. Wälzlager werden auf den Sitzflächen 24 angeordnet und Gewindebohrungen 21 sind für die Tretkurbelbefestigungen vorgesehen. Für die Tretkurbeln sind im übrigen Konusflächen ausgebildet. Alternativ zur Anordnung der Verzahnung 22 können die Mitnehmerbolzen 5OA in der Tretkurbelwelle 10 drehbar gelagert sein.In Fig. 4, the pedal crank shaft 10 with the toothing 22 can be seen. In addition, stops 23 are provided for roller bearings, in particular ball bearings, which ensure the correct distance between the roller bearings. Roller bearings are arranged on the seating surfaces 24 and threaded holes 21 are provided for the pedal crank fastenings. Conical surfaces are also formed for the pedal cranks. As an alternative to the arrangement of the toothing 22, the driver bolts 5OA can be rotatably mounted in the pedal crank shaft 10.
An einem oder mehreren Mitnehmerbolzen 50 gemäß Fig. 5 werden nach ihrem Einschieben in die Mitnehmerscheibe 30 Gewichte 51 derart angebracht, dass die Mitnehmerklinken 52 der Mitnehmerbolzen 50 durch Schwerkraft in die Verzahnung 22 einrasten und in der Mitnehmerscheibe 30 zugleich arretiert werden, also nicht mehr herausfallen können. Alternativ oder zusätzlich können die Mitnehmerklinken 52 auch mittels Federn in die Verzahnung 22 gedrückt werden.After one or more driving pins 50 according to Fig. 5 have been pushed into the driving plate 30, weights 51 are attached in such a way that the driving pawls 52 of the driving pins 50 engage in the toothing 22 by gravity and are simultaneously locked in the driving plate 30, i.e. they can no longer fall out. Alternatively or additionally, the driving pawls 52 can also be pressed into the toothing 22 by means of springs.
In Fig. 6 ist der Kolben 40 des Hauptbremszylinders 100 zu erkennen. Er weist entsprechende Dichtringnuten 42 und Laufringnuten 44 auf. Darüber hinaus sind eine Nut für die Schubstange 45, eine Bohrung für die Befestigung der Schubstange 45 sowie eine Bohrung für eine Rückstellfeder 43 vorgesehen.The piston 40 of the master brake cylinder 100 can be seen in Fig. 6. It has corresponding sealing ring grooves 42 and raceway grooves 44. In addition, a groove for the push rod 45, a hole for fastening the push rod 45 and a hole for a return spring 43 are provided.
In Fig. 7 ist die Radbremseinrichtung 60 bzw. 120 dargestellt. Sie weist insbesondere einen Radbremszylinder 64 mit Entlüftungseinrichtung 65 und Druckleitungsanschluß 69 auf. Der Radbremszylinder 64 ist derart ausgestaltet, dass er oben oder unten an dem zum Hinterrad 73 führenden Rahmenrohr befestigt, in das in Fig. 8 gezeigte Vorderrad-Gabelrohr 81 integriert oder am in Fig. 10 gezeigten Verbindungssteg 92 der Gabelrohre 97 befestigt werden kann. Im übrigen ist eine Befestigungsmöglichkeit für einen Arretierungsstift 71 vorgesehen, der den Bremsklotz 72 arretiert.The wheel brake device 60 or 120 is shown in Fig. 7. It has in particular a wheel brake cylinder 64 with venting device 65 and pressure line connection 69. The wheel brake cylinder 64 is designed in such a way that it can be attached at the top or bottom to the frame tube leading to the rear wheel 73, integrated into the front wheel fork tube 81 shown in Fig. 8 or attached to the connecting web 92 of the fork tubes 97 shown in Fig. 10. In addition, a fastening option is provided for a locking pin 71, which locks the brake pad 72.
Gemäß Fig. 7 ist ein Bremskolben 66 vorgesehen, an welchem ein Bremsklotz 72. befestigt und beispielsweise mittels der Kontermutter 61 gesichert ist. Der Bremsklotz 72 kann durch Lösen der Kontermutter 61 abgeschraubt und bei Bedarf leichtAccording to Fig. 7, a brake piston 66 is provided, to which a brake pad 72 is attached and secured, for example, by means of the lock nut 61. The brake pad 72 can be unscrewed by loosening the lock nut 61 and easily removed if necessary.
gewechselt werden. Des weiteren sind die nötigen Dichtungsnuten, Gleitflächen und der Rückstellfederanschlag vorgesehen.Furthermore, the necessary sealing grooves, sliding surfaces and the return spring stop are provided.
In Fig. 7 ist auch eine Führungshülse 63 für den Bremskolben 66 zu erkennen, welehe mittels Gewinde oder Schrauben 62 im Radbremszylinder 64 befestigt ist und deshalb auch als Gegenanschlag für eine Rückstellfeder 68 dient.In Fig. 7, a guide sleeve 63 for the brake piston 66 can also be seen, which is fastened in the wheel brake cylinder 64 by means of threads or screws 62 and therefore also serves as a counter stop for a return spring 68.
Fig. 8 zeigt die Integration der vorderen Radbremseinrichtung 60 in die Vorderrad-Gabelrohre 81. Eine entsprechende Anordnung der Radbremseinrichtung 120 ist selbstverständlich auch an den Hinterrad-Gabelrohren möglich. Fig. 8 zeigt die Radbremseinrichtung 60 in unbetätigtem Zustand, in welchem die Bremsklötze 72 die Radfelge 82 des Rades 83 nicht berühren.Fig. 8 shows the integration of the front wheel brake device 60 into the front wheel fork tubes 81. A corresponding arrangement of the wheel brake device 120 is of course also possible on the rear wheel fork tubes. Fig. 8 shows the wheel brake device 60 in the unactuated state, in which the brake pads 72 do not touch the wheel rim 82 of the wheel 83.
In Fig. 9 ist das Tretlagergehäuse 4 zu erkennen, in welches der Hauptbremszylinder 100 eingebaut ist und in welchem die Wälzlager, vorzugsweise Kugellager, ihren Sitz haben. Es weist des weiteren eine Sprengringnut 104 zur Lagerarretierung und Befestigung der Staub- und Schmutzscheibe 105 und eine Montageöffnung 103 für den Kolben 40 des Hauptbremszylinders 100 und die Schubstange 45 auf. Statt der Arretierung der Lager mit einem 'Sprengring kann diese auch mittels einer in das Tretlagergehäuse 4 einschraubbaren Gewindehülse erfolgen.In Fig. 9, the bottom bracket housing 4 can be seen, in which the master brake cylinder 100 is installed and in which the roller bearings, preferably ball bearings, are located. It also has a snap ring groove 104 for locking the bearing and fastening the dust and dirt disk 105 and an assembly opening 103 for the piston 40 of the master brake cylinder 100 and the push rod 45. Instead of locking the bearings with a snap ring, this can also be done using a threaded sleeve that can be screwed into the bottom bracket housing 4.
Fig. 10 zeigt eine kombinierte hydraulisch/mechanische Radbremseinrichtung einer erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung für das Vorderrad. Eine entsprechende Radbremseinrichtung kann selbstverständlich auch für das Hinterrad eines Fahrrads vorgesehen werden. Die Radbremseinrichtung 60 besteht aus zwei an den Gabelrohren 97 angelenkten Hebeln 96, in deren mittleren Bereich jeweils eine einen Bremsklotz 98 tragende Trägerstange 91 befestigt ist. An ihren den Anlenkpunkten gegenüberliegenden Enden sind die Hebel 96 mit einem ersten Zugelement 95, vorzugsweise einem Bowdenzug, verbunden, welches über einen Haltestift 94 geführt ist, der an dem Bremskolben 66A eines Bremszylinders 6OA befestigt ist. Der Bremszylinder 6OA wird bei einer Rücktrittbewegung von dem Hauptbremszylinder 100 betätigt, so dass der Bremskolben 66A das erste Zugelement 95 nach oben zieht und die Hebel 96 die Trägerstangen 91 samt Bremsklötzen 98 gegen die Rad-Fig. 10 shows a combined hydraulic/mechanical wheel brake device of a brake device according to the invention for the front wheel. A corresponding wheel brake device can of course also be provided for the rear wheel of a bicycle. The wheel brake device 60 consists of two levers 96 hinged to the fork tubes 97, in the middle area of which a support rod 91 carrying a brake pad 98 is fastened. At their ends opposite the hinge points, the levers 96 are connected to a first tension element 95, preferably a Bowden cable, which is guided via a retaining pin 94 which is fastened to the brake piston 66A of a brake cylinder 6OA. The brake cylinder 6OA is actuated by the master brake cylinder 100 during a backpedaling movement, so that the brake piston 66A pulls the first tension element 95 upwards and the levers 96 push the support rods 91 together with the brake blocks 98 against the wheel.
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felge 82 drücken. Des weiteren ist ein zweites Zugelement 90, ebenso vorzugsweise ein Bowdenzug, mit Hilfe eines Haltestifts 93 an dem Bremskolben 66A befestigt, wobei das andere Ende des Zugelements 90 mit einer herkömmlichen Handhebelbremse verbunden ist, so dass der Bremszylinder 6OA auch auf herkömmliche Weise ohne ein Zurücktreten der Tretkurbel betätigt werden kann.rim 82. Furthermore, a second tension element 90, also preferably a Bowden cable, is attached to the brake piston 66A with the aid of a retaining pin 93, the other end of the tension element 90 being connected to a conventional hand lever brake, so that the brake cylinder 6OA can also be actuated in a conventional manner without the pedal crank being pushed back.
In Fig. 11 ist die Schubstange 45 zu erkennen, welche vorzugsweise einen Rechteckquerschnitt aufweist. Des weiteren sind die beiden Lagerstifte 41 und 101 dargestellt, welche zur Verbindung von Mitnehmerscheibe 30 und Kolben 40 des Hauptbremszylinders 100 dienen.In Fig. 11, the push rod 45 can be seen, which preferably has a rectangular cross-section. Furthermore, the two bearing pins 41 and 101 are shown, which serve to connect the drive plate 30 and the piston 40 of the master brake cylinder 100.
Fig. 11 zeigt den Zustand, in welchem der Kolben 40 bereits maximal in den Hauptbremszylinder 100 eingefahren ist. In diesem Zustand entfaltet die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung bereits ihre volle Bremswirkung. In noch nicht betätigtem Zustand befindet sich der Lagerstift 101 ein wenig links sowie unterhalb seiner in Fig. 11 gezeigten Stellung. Denkt man sich den Lagerstift 101 ein wenig nach links und unten gedreht, so wird deutlich, dass der Hebelarm der Schubstange 45 relativ zur Längsachse 8 der Tretkurbelwelle 10 kleiner ist als der Radius der Tretkurbelwelle 10, so dass sich aufgrund des kleinen Hebelarms nur eine erfindungsgemäß geringe Widerstandskraft der Rücktrittbewegung der Tretkurbel entgegensetzt.Fig. 11 shows the state in which the piston 40 has already been retracted to the maximum extent into the master brake cylinder 100. In this state, the braking device according to the invention already develops its full braking effect. In the not yet activated state, the bearing pin 101 is located a little to the left and below its position shown in Fig. 11. If you imagine the bearing pin 101 turned a little to the left and downward, it becomes clear that the lever arm of the push rod 45 relative to the longitudinal axis 8 of the pedal crank shaft 10 is smaller than the radius of the pedal crank shaft 10, so that due to the small lever arm, only a small resistance force opposes the backpedaling movement of the pedal crank.
Im übrigen kann eine Gegendruck-Zylindereinheit vorgesehen werden, die am Druckleitungssystem angeschlossen und am Rahmenrohr angebracht ist. Mittels eines einstellbaren Federdrucks auf den Kolben kann der Bremsdruck auf die Radbremszylinder entsprechend der erforderlichen Bremskraft eingestellt werden.In addition, a counterpressure cylinder unit can be provided which is connected to the pressure line system and attached to the frame tube. By means of an adjustable spring pressure on the piston, the braking pressure on the wheel brake cylinders can be adjusted according to the required braking force.
Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung funktioniert folgendermaßen:The braking device according to the invention works as follows:
Durch das Zurücktreten der Pedale rasten die Mitnehmerbolzen 50 in die Verzahnung 22 ein und bewegen die Mitnehmerscheibe 30 zurück. Die Schubstange 45, die auf der Mitnehmerscheibe 30 exzentrisch gelagert ist, bewegt sich somit nach oben und drückt den Kolben 40, der an der Schubstange 45 befestigt ist, ebenfalls nach oben (siehe Fig. 9 und 11). Durch die große Hebelwirkung im Verhältnis vonWhen the pedals are pressed back, the drive pins 50 engage in the teeth 22 and move the drive plate 30 back. The push rod 45, which is eccentrically mounted on the drive plate 30, thus moves upwards and also pushes the piston 40, which is attached to the push rod 45, upwards (see Fig. 9 and 11). Due to the large leverage in the ratio of
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ca. 1 : 18 vom Pedal über die Tretkurbelwelle 10, den Mitnehmerbolzen 50 und die Mitnehmerscheibe 30 entsteht an der Schubstange 45 ein Druck, der an den Kolben 40 weitergegeben wird und je nach Druck auf die Pedale bis zu einige 100 kg beträgt. Dieser Druck wird dann mittels der Hydraulikflüssigkeit je nach Durchmesser des Hauptbremszylinders und Pedaldruck mit mehreren bar Druck über Bremsleitungen an die Radbremszylinder weitergeleitet. Die Radbremszylinder geben dann die Kräfte an die bremsenden Teile weiter (Felgenbremsen, Trommelbremsen, Scheibenbremsen).approx. 1:18 from the pedal via the crankshaft 10, the drive pin 50 and the drive plate 30, a pressure is created on the push rod 45, which is passed on to the piston 40 and, depending on the pressure on the pedals, can be up to several 100 kg. This pressure is then passed on to the wheel brake cylinders via brake lines using the hydraulic fluid, depending on the diameter of the master brake cylinder and pedal pressure, at a pressure of several bar. The wheel brake cylinders then pass the forces on to the braking parts (rim brakes, drum brakes, disc brakes).
Claims (27)
dadurch gekennzeichnet, dass1. Hydraulic braking device for vehicles with pedal crank drive, in particular for bicycles, wherein at least one wheel has a hydraulically operated wheel braking device (60; 120) and at least one master brake cylinder (100) is provided, the actuation of which takes place by a backpedaling movement of the pedal crank, whereby an associated pedal crank shaft (10) rotates and the wheel braking device (60; 120) is activated,
characterized in that
dadurch gekennzeichnet, dass2. Hydraulic braking device according to claim 1,
characterized in that
dadurch gekennzeichnet, dass3. Hydraulic braking device according to claim 2,
characterized in that
dadurch gekennzeichnet, dass4. Hydraulic braking device according to claim 2 or 3,
characterized in that
5the master brake cylinder (100) or the additional master brake cylinder is integrated into the inclined frame tube (1) or the saddle frame tube (2) in such a way that the inclined frame tube (1) or the saddle frame tube (2) completely surrounds the master brake cylinder (100) or the additional master brake cylinder.
5
dadurch gekennzeichnet, dass5. Hydraulic braking device according to claim 2 or 3,
characterized in that
dadurch gekennzeichnet, dass6. Hydraulic braking device according to one of the preceding claims,
characterized in that
dadurch gekennzeichnet, dass7. Hydraulic braking device according to claim 6,
characterized in that
dadurch gekennzeichnet, dass8. Hydraulic braking device according to claim 7,
characterized in that
dadurch gekennzeichnet, dass
der Bremsklotz (72) in Bremsrichtung arretierbar ist.21. Hydraulic braking device according to claim 20,
characterized in that
the brake pad (72) can be locked in the braking direction.
dadurch gekennzeichnet, dass22. Hydraulic braking device according to claim 20 or 21,
characterized in that
dadurch gekennzeichnet, dass
zwei Radbremszylinder vorgesehen sind, die in die Vorderrad- oder Hinterradgabel des Fahrzeugs eingebaut sind.23. Hydraulic braking device according to one of claims 20 to 22,
characterized in that
two wheel brake cylinders are provided, which are installed in the front or rear fork of the vehicle.
dadurch gekennzeichnet, dass24. Hydraulic braking device according to one of the preceding claims,
characterized in that
dadurch gekennzeichnet, dass25. Hydraulic braking device according to one of the preceding claims,
characterized in that
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