DE4122491A1

DE4122491A1 - Brake assembly for bicycle - has rear brake on pivoting stirrup coupled to front brake via actuator

Info

Publication number: DE4122491A1
Application number: DE19914122491
Authority: DE
Inventors: Gisela Jahn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-07-06
Filing date: 1991-07-06
Publication date: 1993-01-07

Abstract

The front- and rear-wheel brake is for a pedal-driven bicycle. The rim brake (6) for the rear wheel (3) is mounted on a stirrup (5) adjacent to an upper strut (12) of the bicycle frame (1), enclosing the rear wheel and hinging on an axis (4) close to that (2) of the latter. A brake-actuator (16) is coupled between the front-wheel brake (17) and supports (14, 15) on the srut and stirrup, which are held apart by a spring between them. The front-wheel brake has a further actuator (13) with a lever (20), operated independently of the first. ADVANTAGE -Maximum braking effect with little effort, while preventing locking of the front wheel.

Description

Die Erfindung ist vorzugsweise für muskelgetriebene Zwei räder vorgesehen, eignet sich aber ebenso für kleinere motorgetriebene Zweiräder.The invention is preferably for muscle-powered two provided wheels, but is also suitable for smaller ones motorized two-wheelers.

Zum Abbremsen muskelgetriebener Zweiräder werden die un terschiedlichsten Bremsmechanismen eingesetzt. Ihre Wir kung ist im Verhältnis der verwendeten Hebelabmessungen am Betätigungselement und dem Bremselement abhängig von der Größe der Betätigungskraft. Besonders bei handbetä tigten Bremsen sind aufgrund des begrenzt vorhandenen Be tätigungsweges des Handhebels der Realisierung großer He belverhältnisse zur Erzielung kleiner Betätigungskräfte Grenzen gesetzt. An die Laufgenauigkeit der Bremsangriffs fläche werden deshalb hohe Anforderungen gestellt. Diese Genauigkeit wird beispielsweise bei Trommelbremsen dauer haft erreicht. Der Nachteil dieser Bremse ist die erfor derliche stabile Bauart der Radlagerung, die dem Streben nach Seichtbau von Rahmen und Gabeln Grenzen setzt. Felgenbremsen gestatten diesen Leichtbau, erfordern aber Laufräder mit geringem-Seiten und Höhenschlag. Jede Abweichung von der Idealform des Laufrades erfordert zusätzlichen Betätigungsweg bis zum Anliegen der Brems zange an der Bremsfläche die der Wirksamkeit der Bremse verloren geht. Die Elastizität der Bremselemente Griff, Übertragungsglied und Bremse kostet weitere nicht zur Verzögerung einzusetzende Kräfte. Bei Felgenbremsen mit hoher Eigenelastizität und bei Laufrädern mit Seitenschlag ist die erzielbare Bremswirkung daher klein. Sehr steif gebaute Felgenbremsen mit günstigen Hebelver hältnissen, die auf genau laufende Felgen wirken, erreichen dagegen Bremskräfte, die bei nicht feinfühliger Betätigung zum Blockieren der Laufräder führen können. Das birgt be sonders bei blockiertem Vorderrad die Gefahr des Sturzes in sich. To slow down muscle-powered two-wheelers, the un various braking mechanisms used. Your we kung is in the ratio of the lever dimensions used on the actuating element and the braking element depending on the size of the actuating force. Especially with hand-operated brakes are due to the limited existing Be Actuation path of the hand lever of the realization of large He ratios to achieve small actuation forces Set limits. The accuracy of the braking attack area is therefore subject to high demands. These Accuracy will last for example with drum brakes arrested. The disadvantage of this brake is the requ the stable construction of the wheel bearing, the strut after the shallow construction of frames and forks sets limits. Rim brakes allow this lightweight construction, but require Wheels with low sides and high pitch. Any deviation from the ideal shape of the impeller requires additional actuation path until the brake is applied caliper on the braking surface the effectiveness of the brake get lost. The elasticity of the brake elements handle, Transmission link and brake do not cost more Forces to be used for deceleration. With rim brakes with high inherent elasticity and with impellers The achievable braking effect is therefore small. Very stiff rim brakes with inexpensive lever brakes achieve conditions that affect precisely running rims on the other hand, braking forces that occur when the actuation is not sensitive can lead to blocking of the wheels. That hides especially when the front wheel is blocked there is a risk of falling in itself.

Bei schweren motorgetriebenen Zweirädern wird eine Anti blockierregelung realisiert, bei der über aufwendige Steuer- und Regelsysteme durch Drehzahlvergleich von Vorder- und Hinterrad entsprechende Impulse die Brems elemente der einzelnen Räder steuern. Diese Lösung ist für muskelgetriebene Zweiräder zu teuer.With heavy motor-driven two-wheelers an anti Blocking control implemented in the over complex Control and regulation systems by speed comparison of Front and rear wheel corresponding pulses the brakes Control elements of the individual wheels. This solution is Too expensive for muscle-powered two-wheelers.

Bei muskelgetriebenen Zweirädern sind Antiblockierein richtungen für Nabenbremsen bekannt. Im US-Patent US-PS 28 71 988 wird die Reaktionskraft am Widerlager einer Rücktrittbremse zur Betätigung einer Vorderradbremse ge nutzt.Anti-lock brakes are used on muscle-powered two-wheelers directions known for hub brakes. In the U.S. patent US-PS 28 71 988 is the reaction force on the abutment Coaster brake to actuate a front wheel brake uses.

In der DE-OS 37 29 145 wird eine Lösung vorgestellt, bei der die Reaktionskraft einer hinteren Trommelbremse zur Betätigung einer vorderen Trommelbremse genutzt wird.A solution is presented in DE-OS 37 29 145, at the reaction force of a rear drum brake Actuation of a front drum brake is used.

Beide Ausführungen eignen sich aufgrund der in der Nähe der Radlagerungen eingeleiteten Bremsreaktionskräfte nicht für leichtgebaute Sport- und Tourenfahrräder. Für die stark verbreiteten Felgenbremsen sind diese Systeme nicht anwendbar.Both versions are suitable due to the proximity the brake reaction forces introduced to the wheel bearings are not for lightweight sports and touring bikes. For the these systems are not widely used rim brakes applicable.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Bremssystem mit Felgenbremsen zu schaffen, das trotz geringer Bremsbetätigungskräfte maximale Verzö gerungen unter Vermeidung des Blockierens des Vorderrades ermöglicht. Dabei soll die Laufgenauigkeit des vorderen Laufrades bzw. die Einstellgenauigkeit der vorderen Felgenbremse ohne Bedeutung sein. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe sondere darin, daß durch eine Veränderung der Anlenkpunkte der Betätigungselemente am Bügel die Hebelverhältnisse und damit die Charakteristik des Bremssystems ebenso ver ändert werden können wie durch eine Veränderung der Feder steife der Bügelrückhaltefeder. Durch einen parallel zum beschriebenen Bremsmechanismus der Vorderradbremse durch den Bügel angebrachten Brems machanismus mit Bremshebel ist eine Betätigung der Bremsen unabhängig voneinander möglich.The invention specified in claim 1 is the problem to create a braking system with rim brakes, the maximum deceleration despite low brake actuation forces wrestled while avoiding locking of the front wheel enables. The running accuracy of the front Impeller or the setting accuracy of the front rim brake to be of no importance. The advantages achieved with the invention are in particular special in that by changing the articulation points the actuating elements on the bracket the lever ratios and thus ver the characteristics of the braking system can be changed as by changing the spring stiffness of the bow retention spring. By a parallel to the braking mechanism described the front brake through the bracket attached brake Mechanism with brake lever is an operation of the brakes possible independently.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im An spruch 2 angegeben. Durch die dort beschriebene Verände rung der Widerlagerabstände ist einerseits eine Anpassung der Erfindung an verschiedene Zweiradausführungen und an dererseits eine Optimierung der Wirkungsweise möglich. Die im Anspruch 3 erwähnte Differenzierung der Federstei figkeit ermöglicht ebenfalls eine Veränderung der Wir kungsweise.An advantageous embodiment of the invention is in the saying 2 specified. Through the changes described there The abutment spacing is an adjustment on the one hand of the invention to various two-wheel designs and on the other hand, an optimization of the mode of action is possible. The differentiation of spring spring mentioned in claim 3 skill also enables us to change way.

Schließlich kann bei bestimmten Betriebszuständen oder auch abhängig vom Wunsch der Zweiradbenutzer ein Interesse daran bestehen, die erfindungsgemäße Wirkungsweise der Bremsanlage außer Funktion zu setzen. Das ist entsprechend der Ausgestaltung nach Anspruch 4 in einfacher Art und Weise möglich.Finally, in certain operating conditions or also depending on the desire of the two-wheeler user insist on the operation of the invention To put the brake system out of operation. That is appropriate the embodiment of claim 4 in a simple manner and Way possible.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention is in the drawing shown and is described in more detail below. Show it

Fig. 1 ein Zweirad mit der erfindungsgemäßen Bremsan lage in Seitenansicht, Fig. 1 is a two-wheeler with the inventive Bremsan location in side view,

Fig. 2 Details des Bügels mit Felgenbremse im hinteren Bereich des Zweirades. Fig. 2 details of the bracket with rim brake in the rear area of the two-wheeler.

Gemäß Fig. 1 befinden sich an dem in üblicher Art ausge führten Rahmen 1 in der Nähe der Befestigung der Achse 2 das Hinterrades 3 die Lagerung 4 des Bügels 5 mit der da ran befestigten Hinterradfelgenbremse 6. Der Bügel 5 ist in Umfangrichtung des Hinterrades 3 schwenkbar. Er wird durch eine Feder 7 in seiner Ausgangsstellung gehalten. Durch einen Sperrhebel 8 ist der Bügel 5 in dieser Aus gangslage zu arretieren und damit der gesamte Mechanismus außer Kraft zu setzen. Referring to FIG. 1 are located on the out in a customary type input frame 1 in the vicinity of the mounting of the axle 2, the rear wheel 3, the support 4 of the bracket 5 with the attached rear wheel rims because ran brake 6. The bracket 5 is pivotable in the circumferential direction of the rear wheel 3 . It is held in its initial position by a spring 7 . By a locking lever 8 , the bracket 5 is to be locked in this starting position and thus to override the entire mechanism.

Bei der Betätigung des Bremshebels 9 wird über den Brems betätigungsmechanismus 10 die Hinterradfelgenbremse 6 in Funktion gesetzt. Durch die Bremskräfte zwischen Hinter radfelgenbremse 6 und Felge 11 des Hinterrades 3 wird der Bügel 5 in Umfangsrichtung dem Hinterrades 3 aus seiner Ausgangslage ausgelenkt.When the brake lever 9 is actuated, the rear wheel rim brake 6 is put into operation via the brake actuating mechanism 10 . By the braking forces between rear wheel rim brake 6 and rim 11 of the rear wheel 3 , the bracket 5 is deflected in the circumferential direction of the rear wheel 3 from its initial position.

An der Oberstrebe 12 und am Bügel 5 befinden sich die Widerlager 14, 15 für den Bremsbetätigungsmechanismus 16 der Vorderradbremse 17. Durch die Auslenkung des Bügels 5 wird über diesen Bremsbetätigungsmechanismus 16 diese Vor derradbremse 17 betätigt. Unabhängig vom Spiel zwischen Vorderradbremse 17 und der Felge 18 des Vorderrades 19 wird die Vorderradbremse 17 nur entsprechend den Brems kräften an der Hinterradfelgenbremse 6 durch unterschied liche Auslenkung des Bügels 5 betätigt.The abutments 14 , 15 for the brake actuation mechanism 16 of the front wheel brake 17 are located on the upper strut 12 and on the bracket 5 . Due to the deflection of the bracket 5 , this derradbrake 17 is actuated via this brake actuation mechanism 16 . Regardless of the game between the front brake 17 and the rim 18 of the front wheel 19 , the front brake 17 is actuated only in accordance with the braking forces on the rear wheel rim brake 6 by differing deflection of the bracket 5 .

Das ansonsten funktionswichtige Bremsspiel spielt bei dieser Bremsanlage an der Vorderradbremse 17 keine Rolle.The otherwise functionally important brake play plays no role in this brake system on the front brake 17 .

Durch eine Veränderung des Abstandes der Widerlager 14, 15 von der Lagerung 4 auf Bügel 5 und an der Oberstrebe 12 können die auf den Bremsbetätigungsmechanismus 16 der Vor derradbremse 17 wirkenden Betätigungskräfte verändert werden.By changing the distance between the abutments 14 , 15 from the bearing 4 on the bracket 5 and on the upper strut 12 , the actuating forces acting on the brake actuating mechanism 16 of the front wheel brake 17 can be changed.

Durch Federn 7 unterschiedlicher Steifigkeit sind die Bremsbetätigungskräfte ebenfalls zu variieren.The brake actuation forces can also be varied by means of springs 7 of different stiffness.

Wird bei einer Vollbremsung die Hinterradfelgenbremse 6 betätigt, wird damit durch den Bügel 5 über den Bremsbe tätigungsmechanismus 16 die Vorderradbremse 17 in Funktion gesetzt. Das führt zu starker Verzögerung am Vorderrad 19 und zur Entlastung des Hinterrades 3. Durch die dadurch eintretende Verringerung des Bremsmomentes am Hinterrad 3 wird der Bügel 5 in Richtung Oberstrebe 12 zurückgedreht. Die damit geringeren Betätigungskräfte auf die Vorderrad bremse 17 lassen die Bremskräfte am Vorderrad 19 kleiner werden. Dadurch kommt es zu einer wieder zunehmenden Be lastung des Hinterrades 3 und damit zu erneut steigendem Bremsmoment, was in der Folge das Bremsmoment am Vorderrad 19 ebenso ansteigen läßt.If the rear wheel rim brake 6 is actuated when the brakes are applied fully, the front wheel brake 17 is thus activated by the bracket 5 via the actuating mechanism 16 via the brake mechanism 16 . This leads to strong deceleration on the front wheel 19 and relief of the rear wheel 3 . The resulting reduction in the braking torque on the rear wheel 3 causes the bracket 5 to be turned back in the direction of the upper strut 12 . The lower actuation forces on the front wheel brake 17 make the braking forces on the front wheel 19 smaller. As a result, the load on the rear wheel 3 increases again and the braking torque increases again, which in turn increases the braking torque on the front wheel 19 as well.

Dieser sich wechselseitig beeinflussende Vorgang verhindert ein Blockieren des Vorderrades 19 mit der damit verbundenen Sturzgefahr.This mutually influencing process prevents the front wheel 19 from locking and the associated risk of falling.

Mit dem Betätigungshebel 20 ist die Vorderradbremse 17 un abhängig von dieser Bremsanlage über den Betätigungsme chanismus 13 in Gang zu setzen.With the actuating lever 20 , the front wheel brake 17 is set in motion independently of this braking system via the actuating mechanism 13 .

Claims

1. Brake system, in particular for muscle-driven two wheels, consisting of front and rear brake, characterized in that

- In the vicinity of the axis ( 2 ) of the rear wheel ( 3 ) pivotally articulated, gripping the rear wheel ( 3 ) which, an upper strut ( 12 ) of the frame ( 1 ) immediately adjacent bar ( 5 ) carries the rear wheel rim brake ( 6 ),
a brake actuation mechanism ( 16 ) is arranged between the front wheel brake ( 17 ) and an abutment ( 14 ) on the upper strut ( 12 ) or an abutment ( 15 ) on the bracket ( 5 ),
- Bracket ( 5 ) and top strut ( 12 ) in their starting position, preferably by interposing a Fe or ( 7 ) at a distance from each other,
- The front brake ( 17 ) has a further actuation mechanism ( 13 ) with a brake actuation lever ( 20 ) which is to be actuated independently of the brake actuation mechanism ( 16 ).

2. Brake system according to claim 1, characterized in that the abutments ( 14 ; 15 ) are variably attached both with respect to the position from the pivot point and with respect to their distance from one another.

3. Brake system according to claims 1 and 2, characterized in that the rigidity of the spring ( 7 ) is changeable.

4. Brake system according to one of claims 1 to 3, characterized in that it has a bracket ( 5 ) and upper strut ( 12 ) mutually fixing locking lever ( 8 ).