DE4216154A1 - Bremse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremse nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bekannt ist eine hydraulisch betätigbare Bremse, insbeson­ dere eine auf Feigen eines Zweirades wirkende Bremse beste­ hend aus einem am Lenker eines Zweirades angeordneten Hand­ bremszylinder, der über Ölleitungen mit zwei Radbremszy­ lindern verbunden ist.

Bei der bekannten Ausführungsform sind die Ölleitungen, an deren Dichtheit auch an ihren Verbindungsstellen mit Hand- und Radbremszylinder aus Sicherheitsgründen hohe Anforde­ rungen gestellt werden, mit Bremsenbestandteilen, d. h. dem Hand- und beiden Radbremszylindern verschraubt. Verschrau­ bungen sind fertigungstechnisch für den genannten Zweck aufwendig, speziell gegen Lösen zu sichern, insbesondere aber sind verschraubte Ölleitungen bei starker Inan­ spruchnahme nicht zur Beibehaltung einer Bremskraft ver­ läßlich dicht.

Hiervon ausgehend hat sich der Erfinder die Aufgabe ge­ stellt, eine Bremse ohne die vorstehend aufgeführten Nach­ teile zu schaffen und die Aufgabe wird durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Gemäß der Erfindung wird der anläßlich einer Bremsung in der Ölleitung aufgebaute Innendruck zur Abdichtung der Verbindung der Ölleitung mit den drei Zylindern benutzt, wobei weiter vorgesehen ist, die Ölleitung in ihrer Ver­ bindung keinen Schubkräften auszusetzen. Dadurch wird eine verläßliche Dichtung zwischen Zylindern und Ölleitungen mit einfachen Mitteln erreicht.

Die erfindungsgemäße Verbindung ist auch für ein Verteil­ stück benutzt, indem ein aus einem Handbremszylinder aus­ tretender Ölstrom in zwei, Radbremszylinder beaufschla­ gende Teilströme geteilt wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den dem Patentanspruch 1 folgenden Ansprüchen beschrieben und beansprucht.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispieles und der Zeichnung, es zeigen

Fig. 1 in einer Zusammenstellung die erfindungs­ gemäße Fahrradbremse im Schnitt;

Fig. 2 ein Hebelgehäuse mit Handbremszylinder ohne Bremshebel im Schnitt;

Fig. 3, 4, 5 das Hebelgehäuse gemäß Fig. 2 mit Bremshe­ bel und Totpunktverstelleinrichtung im Schnitt;

Fig. 6 einen Radbremszylinder im Schnitt.

Gemäß Fig. 1 besteht eine erfindungsgemäße, hydraulisch betätigbare Bremse 10 (im folgenden Bremse 10 genannt) aus einem Handbremszylinder 11 und mindestens einem Radbremszy­ linder 12, der über einen Bremsklotz 14 auf eine Felge 15 oder Radkranz eines nicht gezeigten Zwei- oder Mehrradfahr­ zeuges einwirkt. Im folgenden ist die erfindungsmäße Bremse 10 im Zusammenhang mit einem Rad mit Felge 15, bei­ spielsweise dem Vorderrad eines Zweirades beschrieben, wo­ bei es sich von selbst versteht, daß eine technisch iden­ tisch dazu ausgebildete Bremse 10 auch auf die Felge eines Hinterrades wirkend vorgesehen sein kann. Bei einem Zweirad weist eine Bremse bevorzugt zwei Radbremszylinder 12, 13 auf, deren Bremsklötze 14, 16 bei Betätigung der Bremse 10 auf einander zufahren und zwischen sich die Felge 15 unter Entwicklung einer bremsenden Reibung aufnehmen. Der Hand­ bremszylinder 11 steht gemäß der dargestellten und be­ schriebenen Ausführungsform über eine Ölleitung 17 mit den Radbremszylindern 12, 13 zur Förderung von Öl aus dem Handbremszylinder 11 in die Radbremszylinder 12, 13 (bei Auslösen des Bremsvorganges) und in umgekehrter Richtung (zur Aufhebung des Bremsvorganges) in Verbindung, wobei zu den genannten Zwecken die Ölleitung 17 in ein Verteilstück 18 ein- und zweigeteilt als Einzelölleitung 17a, b aus dem Verteilstück 18 auslaufen, so daß eine im Handbremszylin­ der 11 verdrängte Ölmenge über die Ölleitung 17 und zu gleichen Teilen in dem Verteilstück 18 aufgeteilt über die Ölleitungen 17a, b in die Radbremszylinder 12, 13 förder­ bar wird. Bei entsprechender Betätigung der Radbremszylin­ der 12, 13 wird Öl auf dem gleichen Wege unter Zusammen­ führung von Teilmengen im Verteilstück 18 Öl in den Hand­ bremszylinder gefördert.

Nach Fig. 2 ist der Handbremszylinder 11 in einem Hebelge­ häuse 20 aufgenommen, an dem auch ein mit dem Handbremszy­ linder 11 zusammenwirkender Bremshebel 19 gemäß den Fig. 3, 4 und 5 schwenkbar angelenkt ist. Das Hebelgehäuse 20 - nach den Fig. 3, 4 und 5 über nicht näher gezeigte und be­ schriebene Einrichtungen mit beispielsweise einem Griff 21 eines Zweiradlenkers verbunden - weist in seinem vorderen, dem Griff 21 abgewandten Ende eine vermittels einer Stirn­ fläche 22 einenends geschlossene zylindrische Sacklochbohrung 23 auf. Anderenends ist in der zylindrischen Sacklochboh­ rung 23 ein hohlzylindrisches Verschlußstück 24 kürzerer axialer Erstreckung als die der Sacklochbohrung 23 aufge­ nommen, indem ein Kolben 25 größerer axialer Erstreckung als das Verschlußstück 24 aber kleinerer gleichgerichteter Erstreckung als die des Sackloches 23 und des Verschluß­ stückes 24 verschiebbar läuft. Da der Kolben 25 einen klei­ neren äußeren Durchmesser als der Innendurchmesser des Sackloches 23 aufweist, ist zwischen Kolben 25 und Sack­ lochbohrung 23 ein zylindrischer Ringraum gebildet, indem ein aus einem elastischen, ölbeständigen Werkstoff beste­ hender Dichtkörper aufgenommen ist. Der, einenends auch eine Stirnfläche, die der Stirnfläche 22 der Sacklochbohrung 23 zugewandte Stirnfläche 27 des Kolbens 25, überspannende Dichtkörper 26 ist an seinem freien, offenen Ende 28 ver­ mittels des Verschlußstückes 24 am Hebelgehäuse 20 festge­ legt, so daß bei axialer Verschiebung des Kolbens 25 der Dichtkörper 26 in axialer Richtung entsprechend expandiert oder kontrahiert, so daß bei jeder Kolbenstellung die Sacklochbohrung gegen ihr kolbenseitiges Ende abgedichtet ist.

In die Stirnfläche 22 der Sacklochbohrung 23 mündet eine, die Wandung des Hebelgehäuses durchgreifende Nachfüll- und Entlüftungseinrichtung 29 aus, die mit bekannten Mitteln öffnungs- und verschlußfähig ausgebildet ist und zur Be­ füllung der Sacklochbohrung 23 mit Hydrauliköl oder zur Entlüftung letzterer dient. In die Stirnfläche 22 der Sack­ lochbohrung 23 mündet auch über eine Öffnung 30 die Öl­ transportleitung 17 aus. Erfindungsgemäß ist diese Ausmün­ dung als Verbindungseinrichtung der Ölleitung 17 mit dem Handbremszylinder 11, wie im folgenden beschrieben, beson­ ders ausgestaltet, um bei Druckaufbau zur Vermeidung von Ölleckagen mit einfachen Mitteln eine besondere und zuver­ lässige Abdichtung zwischen Sacklochbohrung 23 als Lauf­ hülse des Kolbens 25 mit Dichtkörper 26 und an die Sack­ lochbohrung 23 angeschlossener Ölleitung 17 zu gewährlei­ sten. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist ein freies Ende der Ölleitung 17 in einer Bohrung 31 im Hebelgehäuse 20 einge­ steckt aufgenommen. Die Bohrung 31 größeren Durchmessers als die die Bohrung 31 mit der Sacklochbohrung 23 verbin­ dende Öffnung 30 setzt sich unter Bildung eines ringförmi­ gen Fortsatzes 32, der die Öffnung 30 umschließt, fort. Bei Einführung des freien Endes der Ölleitung 17 in die Bohrung 31 wird der Außendurchmesser der Ölleitung 17 von der Umfangswandung der Bohrung 31 stützend gehalten, wäh­ rend das vordere freie Ende der Ölleitung 17 zwischen Um­ fangswandung der Bohrung 31 und dem äußeren Umfang des ringförmigen Fortsatzes 32 aufgenommen ist. Wie in Fig. 2 verdeutlicht, ist der den Fortsatz 32 umgebende Ringraum einerseits - in Richtung der Stirnfläche 22 - vermittels ei­ nes den Fortsatz 32 umlaufenden geschlossenen Bodens 33 ab­ geschlossen, mit dem die Stirnfläche der Ölleitung 17 un­ ter Aufnahme des Fortsatzes 32 in die innere Öffnung der Ölleitung 17 in Eingriff steht.

Damit wird erreicht, daß bei Druckaufbau im Inneren der aus einem elastischen Werkstoff, beispielweise aus einem ölbeständigen Kunststoff gebildeten, rohrförmigen Öllei­ tung 17, die Umfangswandung der Ölleitung 17 gegen die Um­ fangswandung der Bohrung 31 unter Bildung einer verläßli­ chen Dichtung gedrückt wird, während das Stück der Öllei­ tung 17, das in dem ringförmigen Fortsatz 32 aufgenommen ist, Öldruck und Öldruckveränderungen nicht ausgesetzt ist, da der Fortsatz 32 den inneren Durchmesser eines axial verlaufenden Teilstückes der Ölleitung 17 und der Boden 33 die auf ihm aufliegende Stirnfläche der Ölleitung 17 ge­ genüber Öl abgedeckt halten, so daß ausgehend von der Stirnfläche der Ölleitung 17 im Falle Abdeckung letzterer kein Axialschub zur Entwicklung gelangen kann. Sich an das Hebelgehäuse 20 anschließend und einenends daran befestigt ist eine Stützhülse 34 vorgesehen, die von der Ölleitung 17 durchlaufen wird. Aufgabe der Stützhülse 34 ist, die Ölleitung 17 im Bereich ihres Einlaufes in das Hebelge­ häuse 20 zu stützen, damit das Einlaufende der Ölleitung 17 in der Bohrung 31 zentrisch ausgerichtet bleibt. Weiter ist die Stützhülse 34 in ihrer Länge und bezüglich ihres Innendurchmessers so bemessen, daß die Stützhülse 34, der Ölleitung 17 einer in axialer Richtung der Ölleitung 17 gerichteten Verschiebung einen Verschiebewiderstand entge­ gensetzt. Bevorzugt ist nach der Erfindung, die innere Oberfläche der Bohrung 31 in ihrer axialen Erstreckung zur Verbesserung der Dichtwirkung und weiterer Sicherung gegen Verschiebung wellenförmig auszubilden. Der erfindungs­ gemäße Anschluß der Ölleitung 17 an eine hydraulische Kolben(25)/Zylinder(23)-Einrichtung wurde vorstehend bezüg­ lich der Kolben(25)/Zylinder(23)-Einrichtung beschriebene die im Hebelgehäuse 20 einer hydraulischen Zweiradbremse zur Betätigung des Kolbens 25 zur Beaufschlagung vermittels eines (in Fig. 2 nicht gezeigten) Bremshebels 19 des Kol­ bens 25 zur Beaufschlagung der Radbremszylinder 12, 13 mit Öl unter Druck angeordnet ist. Technisch identisch, d. h. mit gleichen technischen Mitteln sind nach der Erfindung auch die Anschlüsse der Ölleitungen 17a an den Radbremszy­ linder 12 und der der Ölleitung 17b an den Radbremszuylin­ der 13 ausgestaltet. Die einzige Abweichung gemäß Fig. 1 darin bestehend, daß die Anschlüsse der Ölleitungen/17a, b nicht die Stirnflächen (wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2), sondern die Umfangswandung der hydraulischen Kol­ ben/Zylinder-Einheit durchgreifen.

Nach Fig. 1 wird die Ölleitung 17 vermittels eines Ver­ teilstückes 18 in zwei Ölleitungen 17a und 17b aufgeteilt. Die Halterung der Ölleitungen 17, 17a und 17b an dem Ver­ teilstück erfolgt mit den gleichen Mitteln wie im Zusammen­ hang mit Fig. 2, d. h. der Einleitung der Ölleitung 17 in die Kolben(25)/Zylinder(23)-Einheit, beschrieben. So weist jeder der drei gezeigten drei Ein- bzw.- Auslaufstutzen 35 am Grundkörper 36 eine innere Bohrung 32 auf, die sich un­ ter Belassung eines Fortsatzes 38, identisch dem ringförmi­ gen Fortsatz 32 wie im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben fortsetzt. Auch im Verteilstück 18 werden die Ölleitun­ gen 17, 17a, 17b ohne Erzeugung einer axial wirkenden Schubkomponente, dichtend gegen die, vorzugsweise auch wel­ lenförmig ausgestalteten Oberflächen der Bohrungen 37 bei Druckaufbau gedrückt. Gleiche Aufgaben wie die Stützhülse 34 (Fig. 2) übernehmen die an dem Verteilstück 18 für jede Ölleitung 17, 17a, 17b vorgesehene Schutzhülse 39.

Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen den Bremshebel 19 mit Nockenrad 40 als Einstelleinrichtung zur Verschiebung des Kolbens 25 in der Sacklochbohrung 23 um vorbestimmte Wegstrecken (auch Zylinder 23 genannt). Erfindungsgemäß ist der Hebel 19 um eine Welle oder einen Stift 41 in oder am Hebelgehäuse 20 schwenkbar gelagert. Der Bremshebel 19 trägt einen Ausleger 42, an dem ein Nockenrad 40 um einen Drehstift 43 am Ausle­ ger 42 drehbar angeordnet ist. Das Nockenrad 40 ist also um den Stift 41 schwenk- und um den Stift 43 drehbar ausgebil­ det. In der Darstellung nach Fig. 3 weist das Nockenrad 40 fünf Nocken 44 auf, deren äußeren Steuerflächen 45 unter­ schiedliche Abstände zur Drehachse des Stiftes 43 aufwei­ sen. Durch Drehen des Nockenrades 40 ist jeder der Nocken 44 mit dem freien, d. h. dem Zylinder 23 abgewandten Ende des Kolbens 25 in Eingriff bringbar, so daß der Kolben 25 im Zylinder 23 durch Verschwenken des Hebels 19 um den Stift 41 durch damit verbundene Verschwenkung des Nockenrades 40 axial zur Verschiebung, beispielsweise in die Positionen nach den Fig. 3 und 4 gelangt.

Durch die Verschiebung der Kolben 25 läuft den Radbremszy­ lindern 12, 13 Öl zu, wodurch die Kolben 46 (Fig. 6) zur axialen Verschiebung gelangen. Wird der Druck auf den Kol­ ben 25 ausgehend vom Hebel 19 und Nocken 44 aufgehoben, so stellt die Feder 47 den Kolben 46 unter Rückführung des zu­ gelaufenen Öles aus der Zylinderkammer 48 in den Zylinder 23 ausgehend von der Bremsstellung Y in die Bremsbereit­ schaftsstellung X, bestimmt durch den Anschlag 49 zurück, wobei in dieser Stellung X die Bremse 10 gelöst ist.

Mit den verschiedenen radialen Abständen der Steuerflächen 45 von der Drehachse des Stiftes 43 sind am Bremshebel 19 der für den Benutzer fühlbare Druckpunkt (d. h. Anlage der Bremsklötze 16 an Felge 15 vor Aufbau des Bremsdruckes) einstellbar und bei Abnutzung der Bremsklötze 16 wird der Druckpunkt bezüglich der Stellung des Hebels 19 auf eine ursprüngliche Ausgangsstellung nachstellbar. Diese Nach­ stellungen erfolgen gemäß der Erfindung durch Drehung des Nockenrades 40 am Bremshebel 19, damit entfällt wie bis an die Nachregelung an Teilen der Kolben(25)/Zylinder(23)-Ein­ heit.

Fig. 6 zeigt einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Rad­ bremszylinder (12 oder 13) im Schnitt. Ein Radbremszylinder 12 umfaßt ein Gehäuse 51, in dem eine Zylinderkammer 48 aufgenommen ist. In die Zylinderkammer 48 mündet eine Öl­ leitung 17 nach Fig. 1 entweder eine Ölleitung 17a oder 17b ein. Auch diese Einleitung ist, wie die Verbindungen der Ölleitungen 17, 17a, 17b mit dem Verteilstück 18 (Fig. 1) und die Einleitung der Ölleitung 17 in den Handbremszy­ linder 11 (Fig. 1) unter Druck, d. h. bei Aufbau eines Öl­ druckes selbstdichtend ausgestaltet, indem ein Ende der Ölleitung 17 (a oder b) in seinem Inneren einen ringförmi­ gen Fortsatz 52 aufgenommen hält, der von einer Bohrung 53 durchlaufen ist, so daß wie im Zusammenhang mit der iden­ tischen Ausführung gemäß Fig. 1 beschrieben, kein Axial­ schub auf die Leitung 17 (a oder b) entwickelt ist. Auch bei den Radbremszylindern 12, 13 sind die einzelnen Öllei­ tungen 17 a, b in Fortsätzen 54 aufgenommen und in Einbau­ lage von Stützhülsen 55 umgeben, die auf den Fortsätzen 54 aufgeschoben sind.

Das Gehäuse 51 eines jeden der Radbremszylinder 12, 13 um­ faßt ein eine vom Handbremszylinder 11 mit Öl speisbare Zylinderkammer 48. Die Zylinderkammer 48 ist teilweise vom Gehäuse 51 und von dem Inneren eines Dichtkörpers 56 gebil­ det. Der Dichtkörper 56 ist einenends an einem Einsatz 57 an­ gelenkt und in dessen vorzugsweise zylindrischen Innerem aufgenommen.

Der Einsatz 57 als solcher, vorzugsweise ist auch der Ein­ satz 57 in seiner äußeren Konfiguration zylindrisch ausge­ bildet, ist in einer Bohrung 58 entsprechend der äußeren Konfiguration des Einsatzes 57 aufgenommen. In dem Einsatz 57 ist der in axialer Erstreckung des Einsatzes 57 ver­ schiebbare Kolben 46 aufgenommen, der einenends an einer Schulter 59 von den Kräften des Dichtkörpers 56 und ande­ renends von denen der Feder 47 beaufschlagt ist. Wird Druck vermittels des in der Zylinderkammer 48 (eingeschlossen das Innere des Dichtkörpers 56) aufgebaut, so wird der Kolben 46 entgegen der Kraft der Feder 47 (abgestützt an einer Schulter 60 des Einsatzes 57) unter Anpressung des Brems­ klotzes 16 an die Felge 15 verschoben. Erfolgt ein Druckab­ bau, so schiebt die Feder 47 den Kolben 46 mit dem zuvor expandierten elastischen Dichtkörper 56 unter Aufhebung der Anlage und Pressung des Bremsklotzes 16 an die Felge 15 so­ weit zurück, bis die innere Stirnfläche 60 des Dichtkörpers 56 an den Anschlag 49 anstößt.

Das der Schulter 59 gegenüberliegende freie Ende des Kol­ bens 46 steht mit dem Bremsklotz 16 in Eingriff. Der Ein­ griff erfolgt über eine zwischen Bremsklotz 16 und freiem Ende des Kolbens 46 angeordnete Kappe 61, die auf ihrer der Felge 15 zugewandten Seite den Bremsklotz 16 befestigt trägt, während sie auf ihrer Innenseite mit dem Kolben 46 so verbunden ist, daß die Kappe 61 den Bewegungen des Kol­ bens 46 folgen kann.

Während des Bremsvorganges treten am Bremsklotz 16 Drehmo­ mente auf, denen von dem Kolben 46 der Kappe 61 oder von Kolben 46 in Kombination mit der Kappe 61 entgegenzuwirken ist. Zu diesem Zweck könnte die Kolbenstange 46 a im Quer­ schnitt mehreckig ausgebildet und in einer entsprechend ausgeformten Bohrung in der Schulter 60 geführt sein. Auch ist es zur Aufnahme der Drehmomente möglich, die Kolben­ stange 46a und Bohrung in der Schulter 60 zylindrisch, das Äußere des Gehäuses 51, zumindest das Äußere im Bereich des vorderen offenen Endes und das Innere der Kappe 61 mehreckig, z. B. mit vier Ecken, rechteckig auszubilden, so daß die Kappe 61 vermittels des Gehäuses 61 Drehmomente an dem Bremsklotz 16 aufnimmt. Wie vorstehend erwähnt, können auch beide Ausgestaltungen, d. h. Mehreckigkeit der Kolben­ stange in Kombination mit Mehreckigkeit der Kappe 61 und des Gehäuses 51 vorgesehen werden.

Gemäß der Erfindung ist zumindest das vordere offene Ende des Gehäuses 51 mehreckig, bevorzugt im Querschnitt vier- und rechteckig ausgebildet, wobei auf den Mehrecksflächen 62 entsprechende innere Flächen 61a der Kappe 61 in axialer Richtung des Bremszylinders 12, 13 laufen. Besonders vor­ teilhaft gemäß der Erfindung ist, daß durch das äußere Übergreifen, d. h. Abstützen der Umfangswandungen 61a der Kappe 61 auf den äußeren Mehrecksflächen 62 des Gehäuses 51, auch eine besonders wirksame Abdichtung der Einzelteile des Radbremszylinders 12 oder 13 gegen äußere Einwirkun­ gen, z. B. Schmutz in Form von Sand, Feuchtigkeit etc. er­ reicht ist.

Claims (6)

1. Hydraulische Bremse, insbesondere Bremse für Zweirä­ der, vorzugsweise Fahrräder umfassend einen Handbrems­ zylinder und mindestens einen auf eine Felge einwir­ kenden Radbremszylinder, die vermittels einer Öllei­ tung über Verbindungseinrichtungen miteinander verbun­ den sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbin­ dungseinrichtungen aus einer gehäuseseits vorgesehenen Bohrung (31) mit einem einenends ringförmigen Fortsatz (32) besteht, wobei der ringförmige Fortsatz (32) von einer Öffnung (30) zur Leitung eines Fluids, bei­ spielsweise Öl, von einer Ölleitung (17) zu einem Handbremszylinder (11) durchfahren ist.

2. Hydraulische Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Umfangswandung der Bohrung (31) wellenförmig ausgebildet ist.

3. Hydraulische Bremse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Durchmesser des ringförmigen Fortsatzes (52) dem äußeren Durch­ messer der Ölleitung (17) entspricht.

4. Hydraulische Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Durchmesser des ringförmigen Fortsatzes (52) dem inneren Durchmes­ ser der Ölleitung (17) entsprechend ausgebildet ist.

5. Hydraulische Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorderes freies Ende der Ölleitung (17) in der Bohrung (31) und in dem ringförmigen Fortsatz (32) gehaltert aufgenommen ist.

6. Hydraulische Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Verbindungsein­ richtung und die Ölleitung (17) aufnehmende Stütz­ hülse (55) vorgesehen ist.