DE4420835C2 - Hydraulisches Felgenbremssystem für Fahrräder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Bremssystem für Fahrräder gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Dieses Bremssystem kann jedoch auch bei anderen nichtmotorisierten Fahrzeugen, wie Kinderrollern, Kinderwägen oder auch Fahrzeugen für den medizinischen Bereich eingesetzt werden.

Unter den heute bekannten Mittelzug-Felgenbremssystemen für Fahrräder sind die Cantileverfelgenbremsen mit geringem Baugewicht bekannt. Die Lagerung der Kipphebel für die Bremsklötze erfolgt dabei direkt am Rahmen oder an der Vorderradgabel durch hart angelötete Cantileversockel. Jeder Kipphebel hat seine eigene Rückzugfeder. Als Nachteil kann angesehen werden, daß die Bremskräfte der mechanischen Bremsen zum Beispiel beim Einsatz bei Mountain-Bikes oft nicht ausreichen. Eine Weiterentwicklung der mechanischen Felgenbremse ist die hydraulische Fahrradfelgenbremse zur Überwindung dieses Nachteils.

Ein derartiges Hydraulikbremssystem für Fahrräder ist von der Firma Magura bekannt. Diese speziell für Fahrräder entwickelte Bremsanlage arbeitet aus Gründen der Korrosion mit mineralischem Öl. Ein Geberzylinder ist am Lenker mit einer Schelle befestigt. Sein Kolben wird bei Betätigung durch den Handhebel verschoben. Die Felgenbremse besteht aus je einem links und rechts von der Felge in einer Halterung befestigten Bremszylinder, dessen Kolben direkt den Bremsklotz trägt und gegen die Felge drückt. Dabei ist es möglich, die mittels einer Halterung angebrachte Bremszylinderbefestigung in zwei Ebenen gleichzeitig zu verstellen. In diesem Bremssystem kann jedoch der Nachteil gesehen werden, daß es eine aufwendige und unnötig schwere Bremszylinderbefestigung hat. Zusätzlich ist von Nachteil, das durch das Anlaufen des Bremsbelages beim Bremsen ein Kippmoment entsteht.

Es sind auch hydraulisch betätigte Bremssysteme bekannt, die auf Cantileverkipphebel einwirken. Dabei ist jeder Kipphebel an einer Gabelseite oder an einer Hinterradstrebe gelagert, so daß aufwendige Befestigungsarmaturen notwendig sind. Zusätzlich ist ein Dorn erforderlich, der das Bremsmoment gegen die Innenseite der Gabel bzw. die Hinterradstrebe abstützt. Nachteilig ist auch die umständliche Verstellbarkeit der getrennt gelagerten Kipphebel. Beim Lösen der Spannvorrichtung wird gleichzeitig die Verstellbarkeit in zwei Achsen, nämlich radial und tangential freigegeben.

Von Magura ist ebenfalls ein hydraulisches Bremssystem mit der Bezeichnung HS22 bekannt. Dabei sind bei einer Ausführung die Bremszylinder unabhängig voneinander an je einem Gabelholm befestigt. Dadurch wird das Bremsmoment vollständig auf die Gabelholme übertragen, was zu einer ungünstigen Belastung der Holme führt. Zusätzlich neigen die Gabelholme dazu, sich entgegen der eingeleiteten Kraft auseinanderzubiegen, wodurch die Bremskraft verringert wird. Zusätzlich ist ein U-förmiger Brakebooster vorgesehen, der an Halteschellen der Bremszylinder angreift. Jedoch läßt sich durch diesen Brakebooster das Bremsmoment nicht vollständig kompensieren, so daß nach wie vor Ermüdungsbrüche möglich sind und/oder es zu einer undefinierten Bremskrafteinleitung auf die Fahrradfelge, durch das Auseinanderbiegen der Gabelholme kommen kann. Zusätzlich ist im Zusammenhang mit der HS22 von Magura ein U-Bügel als Halterung bekannt, der ausschließlich an der Gabelbrückenbohrung befestigt ist. Jedoch biegt sich bei dieser Befestigungsart der gesamte U-Bügel an seinen Enden beim Bremsen auseinander, wenn die hydraulische Bremskraft auf die Fahrradfelgen eingeleitet wird. Ein weiterer Nachteil dieser Befestigung ist, daß der U-Bügel und die Halteschellen für die Zylinder Langlöcher aufweisen. Dadurch wird beim Lösen der Schrauben die Grundeinstellung der Bremseinheit verstellt. Außerdem wird bei dieser Art der Befestigung das gesamte Bremsmoment auf die Bremsbrücke bzw. den Gabelkopf übertragen. Dadurch entsteht eine Torsionsbelastung auf den Bremssteg. Durch die ungünstigen Verhältnisse muß der Bügel sehr solide und schwer ausgeführt sein. Bei Federgabeln ist diese Art der Befestigung überhaupt nicht möglich, da die Gabelbrücke, die die Tauchrohre hält, feststeht und die Gabelrohre sich relativ zu den Tauchrohren bewegen. Ein weiterer großer Nachteil ist die Tatsache, daß der Abstand von der Brückenbohrung von allen Fahrradherstellern sehr unterschiedlich gewählt ist, so daß ein sehr großer Verstellbereich notwendig wird.

Aus der DE 90 13 174 U1 ist ein hydraulisches Bremssystem mit einer Halterung und zwei Bremszylindern und von beiden Seiten linear an eine Felge andrückbaren Bremsbelagträgern bekannt. Die beiden Bremszylinder sind mittels einer Befestigungsvorrichtung mit der als Verbindungsbügel ausgeführten Halterung verbunden. Die Halterung dieses Bremssystems ist an drei Punkten am Fahrradrahmen, nämlich an der Gabelbrücke und den beiden Gabelholmen befestigt. Ein derartiges Bremssystem läßt sich nicht bei Fahrrädern mit Federgabeln einsetzen, da die Gabelbrücke, die die Tauchrohre hält, feststeht und die Gabelholme sich relativ dazu bewegen.

Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, ein hydraulisches Bremssystem derart weiterzuentwickeln, daß es bei einem Laufradausbau sehr einfach zu lösen und wieder zu justieren ist. Gleichzeitig sollte das Bremssystem auch für Federgabeln geeignet sein, wobei es die Gabelbrücke ersetzen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Gegenstand mit dem im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.

Das Bremssystem, das der Erfindung zugrunde liegt, besteht aus Bremszylinder, Bremsbelagträger, Bremsbelägen und einer als Verbindungsbügel ausgeführten Halterung, die beide Gabelholme über die Cantileversockel verwindungsstabil verbindet.

Verbindungsbügel, die zur Versteifung zusätzlich über die Bremsanlage geschraubt sind, sind allgemein als Brakebooster bekannt. Jedoch werden die erfindungsgemäßen Verbindungsbügel im Gegensatz zu Brakeboostern nicht hinter das eigentliche Bremssystem als Verstärkung geschraubt, sondern als Träger des gesamten Bremssystems ausgeführt und sind damit für die Funktion des Bremssystems unverzichtbar.

Die Halterung ist an den Cantileversockeln befestigt. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist die Halterung immer an beiden Gabelholmen fixiert und nicht durch eine Befestigungsschraube an der Brückenbohrung der Gabel. Durch die feste Verbindung der Halterung mit den beiden Gabelholmen, kann die Halterung die Aufgabe einer Gabelbrücke oder eines Brakeboosters miterfüllen.

Die Höhenanpassung des Bremsbelagträgers an die Bremsfläche, also die Felge, wird mittels unter den Klemmschrauben angebrachten Langlochbohrungen vorgenommen. Es können dafür auch Ringe mit exzentrischer Bohrung verwendet werden. Die Breitenanpassung der Halterung an Federgabeln läßt sich vorteilhafterweise durch Bohrungen vornehmen, die auf die Gabelrohrbohrungen passen. Federgabeln haben eine geringe Bautoleranz.

Die Breitenanpassung der Halterung an beliebige starre oder gefederte Gabeln mit Cantileversockel kann durch Einlegeplättchen vorgenommen werden, die an geeigneter Stelle in die Halterung eingelegt werden. Diese Einlegeplättchen stehen in unterschiedlichen Abmessungen zur Verfügung, so daß die Breitenanpassung durch geeignete Einlegeplättchen mit Längsbohrungen in passendem Abstand vorgenommen wird.

Die Höhenanpassung der Bremsanlage an die Felge wird durch Verschieben des Bremsbelags in den Langlöchern vorgenommen. Bei einer weiteren Ausführung wird bei Bremsen, die für einen bestimmten Federgabeltyp gefertigt werden, die Anpassung vorteilhaft für die Fertigung fest auf den entsprechenden Gabeltyp und die Felgengröße festgelegt. Eine weitere Justierung kann bei dem der Erfindung zugrundeliegenden System beim Einbau der Halterung entfallen.

Die Justierung der Bremszylinder in axialer Richtung zur Felge und das Nachstellen der Bremsbeläge erfolgt durch axiales Verschieben der Bremszylinder in ihrer Klemmung.

Besonders vorteilhaft ist, daß die obligatorischen Einstellarbeiten nur in einer Achse erfolgen und deshalb einfach zu bewerkstelligen sind. Das System ist leicht, da es an beiden Gabelholmen befestigt ist und fängt die Verwindungskräfte, die beim Bremsen entstehen dort zumindest teilweise auf, da beide Bremszylinder durch den Verbindungsbügel verbunden sind.

Ein weiterer Vorteil ist, daß das am Bremsbelag auftretende tangentiale Bremsmoment durch die Halteeinrichtungen aufgefangen wird. Dabei ist die Halteeinrichtung in tangentialer Richtung angeordnet um den Bremsbelag an der anlaufenden Seite abzustützen. Die Bremsabstützung des Belages ist tangential angeordnet und beeinträchtigt nicht den Freiraum zum Reifen.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.

Zwei Ausführungsbeispiele werden im folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1 ein hydraulisches Bremssystem für Fahrräder mit Federgabeln gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Teilansicht des hydraulischen Bremssystems, mit der Halterung eines Bremszylinders;

Fig. 3 eine Ansicht auf ein zweites hydraulisches Bremssystem für Cantileverbremsbefestigung gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 4 eine Befestigungsvorrichtung mit Langloch.

In Fig. 1 ist ein hydraulisches Bremssystem 1 für Fahrräder mit Federgabel dargestellt. Dieses hydraulische Bremssystem 1 weist eine Halterung 2 mit ortsgenauen Bohrungen 3 auf. Die Halterung 2 ist hufeisen- bzw. U-förmig und besitzt an ihren beiden Enden eine Befestigungsvorrichtung 4 zur Aufnahme eines Bremszylinders 5. Die Befestigungsvorrichtung 4 für den Bremszylinder 5 besitzt Anpassungsmittel 6 zur Anpassung der Befestigungsvorrichtung 4 an die Bremszylinder 5. Diese Anpassungsmittel 6 dienen gleichzeitig zur Befestigung der Halterung 2 an den Gabelholmen. Als Anpassungsmittel 6 kann eine Befestigungsschraube vorgesehen sein, die jeweils durch ein Ende der Halterung greift und in eine Bohrung eingeschraubt wird. Ein Bremsbelagträger 7 ist mit dem Bremszylinder 5 durch einen Belagführungsstift 8 verbunden. Durch die spezielle Ausführung kann die Halterung 2 des hydraulischen Bremssystems 1 auch als Halterung für die Gabelrohre einer Federgabel dienen.

Fig. 2 zeigt eine Teilansicht des hydraulischen Bremssystems 1 mit der Halterung 2 und der Befestigungsvorrichtung 4 an dem Ende der Halterung 2. Die Befestigungsvorrichtung 4 umschließt den Bremszylinder 5 und wird durch Anpassungsmittel 6 an diesem fixiert. Der Bremsbelagträger 7 ist durch Belagführungsstifte 8 in einer Belagführung 9 geführt und so in einer stabilen Position gehalten.

Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines hydraulischen Bremssystems 21 für eine Cantileverbefestigung gemäß der vorliegenden Erfindung. Dabei besteht das hydraulische Bremssystem 21 aus einer Halterung 22 in Hufeisen- oder U-Form mit ortsgenauen Bohrungen 23 und einer Befestigungsvorrichtung 24 für die Halterung 22. An den beiden Enden der Halterung 22 befindet sich eine Fixierung 25 an Cantileversockeln. Der Bremszylinder 26 einschließlich eines Belagführungsstiftes 27 und eines Bremsbelagträgers 28 befindet sich zwischen der Befestigungsvorrichtung (Klemmschraube) 24 und der Fixierung 25 an Cantileversockeln.

Fig. 4 zeigt ein Befestigungsplättchen 29 mit außermittigem Langloch 30 zur Befestigung von Einzelteilen wie Bremszylinder 26 oder Bremsbelagträger 28 durch Befestigungsmittel 31 an der Halterung 22.

Das der Erfindung zugrundeliegende hydraulische Bremssystem 21 ermöglicht eine einfache Nachstellung der Bremsbeläge und einen einfachen Radausbau, da die Höheneinstellung einmalig oder für Gabeln geringer Fertigungstoleranzen schon in der Fertigung vorgenommen wird. Die Bedienung und Wartung wird einfach, da durch die fest montierte Halterung 22 der Austausch der Bremszylinder 26 sehr einfach ist. Die Halterung 22 wirkt gleichzeitig als Bremsversteifungsbügel (Brake­ booster) und als Gabelbrücke bei Federgabeln. Durch diese Mehrfachnutzung wird das hydraulische Bremssystem 21 insgesamt sehr viel leichter und unkomplizierter als heute übliche Systeme, die nicht konsequent auf Federgabeln hin konstruiert wurden. In der Felgenlinie liegende Belagführungsstifte 27 sind so angeordnet, daß sie den Reifen nicht behindern.

Claims (7)

1. Hydraulisches Bremssystem, das eine Halterung (2; 22) und zwei Bremszylinder (5; 26) mit von beiden Seiten linear an eine Felge andrückbaren Bremsbelagträgern (7; 28) aufweist, wobei die beiden Bremszylinder (5; 26) mittels einer Befestigungsvorrichtung (4; 32) fest mit der als Verbindungsbügel ausgeführten Halterung (2; 22) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die als Verbindungsbügel ausgeführte Halterung (2; 22) ausschließlich mit beiden Gabelholmen einer Fahrradgabel fest verbunden ist, die Halterung (2; 22) beide Gabelholme über Cantileversockel verwindungsstabil verbindet, und die Halterung (2; 22) endseitig jeweils eine Befestigungsvorrichtung (4; 32) aufweist, die einen der Bremszylinder (5; 26) umschließt.

2. Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsbügel U-förmig ist.

3. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung (4; 32) mittels Schrauben, Schnellspanner oder dgl. die Bremszylinder (5; 26) spannt und gleichzeitig die Halterung (2; 22) an den Gabelholmen befestigt.

4. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsbelagträger (7) mittels zwei Belagführungsstiften (8; 27), die durch eine Stiftführung (9) an der Halterung (2) gesteckt sind, verdrehsicher geführt sind.

5. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsbelagträger (7; 28) mindestens ein Loch hat, durch das die Belagführungsstifte (8; 27) eben diese führen.

6. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Bremssystem (21) an die Breite unterschiedlicher Gabeln durch verschiedene Befestigungsplättchen (32) mit einem Langloch (30) anpaßbar ist.

7. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Bremssystem (1; 21) durch unterschiedliche, exzentrisch gebohrte Ringe an die Breite verschiedener Gabeln anzupassen ist.