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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft Fahrradbremsvorrichtungen, und insbesondere Fahrradbremsvorrichtungen,
die zum Bremsen einer Laufradnabe eines Fahrrades verwendet werden.
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Momentan
verfügbare
Fahrradbremsvorrichtungen beinhalten Felgenbremsvorrichtungen und Nabenbremsvorrichtungen.
Felgenbremsvorrichtungen beinhalten Cantilever-Bremsen oder Zangenbremsen,
die die Felge des Laufrades bremsen. Nabenbremsvorrichtungen bremsen
die Laufradnabe, und sie beinhalten Trommelbremsen, Bandbremsen, Rollenbremsen
und dergleichen. Eine Nabenbremse bremst die Nabe des Laufrades,
und somit ist sie in der Lage, sogar bei verzogener Laufradfelge
für eine Bremswirkung
zu sorgen.
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Herkömmliche
Fahrradnabenbremsvorrichtungen beinhalten: einen Befestigungsbeschlag,
der nicht drehbar an einem Fahrradrahmenmontiert ist, eine Bremstrommel,
die integral mit der Nabe rotiert, Bremsbacken, die für eine Bremswirkung
auf der Bremstrommel sorgen, und ein Bremsbetätigungsbauteil, das die Bremsbacken
in Druckkontakt mit der Bremsoberfläche der Bremstrommel bringt.
Ein Vorderende des Befestigungsbeschlages ist am Fahrradrahmen befestigt,
beispielsweise der Vordergabel oder einer hinteren Kettenstrebe,
und ein Basisabschnitt des Befestigungsbeschlages ist an der Nabenachse
befestigt. Die Bremsbacken sind relativ zum Befestigungsbeschlag
nicht drehbar montiert. Ein Beschlagrückhaltebauteil kann auf dem
Befestigungsbeschlag oder auf einem am Befestigungsbeschlag angebrachten
Abdeckungselement ausgebildet sein, so dass verhindert wird, dass
die Bremstrommel beim Befestigen oder Lösen der Bremsvorrichtung vom
Befestigungsbeschlag abfällt.
Das Beschlagrückhaltebauteil
ermöglicht
auch, dass Bremstrommel und Befestigungsbeschlag gemeinsam am Fahrradrahmen
montiert und demontiert werden können.
Ein derartiges Rückhaltebauteil
ist in der Hauptsache von
EP
1 122 094 A2 bekannt.
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Genauer
gesagt kann ein in Durchmesserrichtung nach außen vorstehender ringförmiger Vorsprung
auf der Außenumfangsfläche der
Bremstrommel ausgebildet sein, wobei der ringförmige Vorsprung mit dem Beschlagrückhaltebauteil
in Eingriff ist. Eine Mehrzahl von Klammern kann auf dein Basisabschnitt
des Befestigungsbeschlages ausgebildet sein, wobei die Klammern
so gebogen sein können, dass
die äußeren Enden
der Klammern dem auf der Bremstrommel ausgebildeten ringförmigen Vorsprung
zugewandt sind und dadurch als Beschlagrückhaltebauteil dienen, welches
die Bremstrommel am Befestigungsbeschlag zurückhält. Wenn ein Abdeckungselement
zur Abdeckung des von der Bremstrommel wegweisenden Basisabschnittes
des Befestigungsbeschlages vorgesehen ist, kann eine Mehrzahl von
Klammern auf dem Abdeckungselement vorgesehen sein, um das Abdeckungselement am
Basisabschnitt des Befestigungsbeschlages zu befestigen. Die Klammern
können
so gebogen sein, dass die äußeren Enden
der Klammern dem auf der Bremstrommel ausgebildeten ringförmigen Vorsprung
zugewandt sind und dadurch ebenfalls als Beschlagrückhaltebauteil
für die
Bremstrommel dienen.
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Das
Abdeckelement muss entfernt werden, wenn die Bremsvorrichtung zur
Wartung, Reparatur oder dergleichen demontiert wird. Da die Basis
der Klammern in reversibler Weise verformt wird, um die Abdeckung
zu entfernen, resultiert daraus die Gefahr, dass wiederholtes Demontieren
zu einer Ermüdung
und somit einem Bruch der Basis der Klemmen führen kann. Das Abdeckelement
muss ausgetauscht werden, wenn eine auf dem Abdeckelement ausgebildete
Klammer bricht. Da es sich beim Abdeckelement um ein relativ teuer
gestaltetes und beschichtetes Teil handelt, ist dessen Bruch unwirtschaftlich.
Das Gleiche trifft zu, wenn Klammern auf dem Befestigungsbeschlag
vorgesehen sind, um die Bremstrommel am Bremsbeschlag zurückzuhalten. Das
bedeutet, der Bremsbeschlag muss ausgetauscht werden, wenn eine
Klammer gebrochen ist. Da ein Austausch des Befestigungsbeschlages
sogar noch teurer kommt als ein Austausch des Abdeckelementes, ist
dieser Effekt sehr unerwünscht.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung zieht auf erfinderische Merkmale einer Fahrradbremsvorrichtung
ab. In einer Ausführungsform
wird ein Fahrradnabenbremsbauteil zum Bremsen der Nabe eines an
einem Fahrradrahmen montierten Laufrades bereitgestellt. Das Bauteil
weist einen Befestigungsbeschlag auf, der eine erste Fläche und
eine der ersten Fläche
gegenüberliegende
zweite Fläche
aufweist, wobei der Befestigungsbeschlag geeignet ist, nicht drehbar
am Rahmen montiert zu werden. Eine Bremstrommel ist geeignet, integral
mit der Nabe zu rotieren, wobei die Bremstrommel eine auf ihrer
Innenumfangsfläche befindliche
Bremsfläche
und einen konvexen Abschnitt aufweist, der geeignet ist, der ersten
Fläche des
Befestigungsbeschlages zugewandt zu sein. Ein Beschlagrückhaltebauteil
ist lösbar
am Befestigungsbeschlag angebracht und erstreckt sich in diametraler
Richtung, so dass es mit dem konvexen Abschnitt in Eingriff ist,
um dazu beizutragen, ein Lösen
der Bremstrommel vom Befestigungsbeschlag zu verhindern. Zusätzliche
erfinderische Merkmale werden aus der folgenden Beschreibung klar
werden, und derartige Merkmale für
sich genommen oder in Kombination mit den zuvor beschriebenen Merkmalen können die
Basis weiterer Erfindungen bilden, wie in den Ansprüchen und
deren Äquivalenten
aufgeführt.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Seitenansicht
einer speziellen Ausführungsform
eines Fahrrads, das die hier beschriebenen Bremsbauteile beinhaltet;
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2 ist eine schematische
Darstellung einer speziellen Ausführungsform eines Bremssystems
für das
Fahrrad;
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3 ist eine Seitenansicht
einer speziellen Ausführungsform
einer Vorderbremsvorrichtung;
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4 ist eine Vorderansicht
der Vorderbremsvorrichtung;
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5 ist eine Seitenansicht
der Vorderbremsvorrichtung mit entfernter Abdeckung;
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6 ist eine vergrößerte partielle
Querschnittansicht der Vorderbremsvorrichtung;
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7(A) ist eine partielle
Querschnittansicht einer speziellen Ausführungsform einer Kühlscheibe, die
durch einen Presssitz auf einer Bremstrommel befestigt ist;
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7(B) ist eine partielle
Querschnittansicht der Kühlscheibe,
die durch Umfalzen und Verstemmen an der Bremstrommel befestigt
ist;
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8 ist eine explodierte Ansicht
einer speziellen Ausführungsform
der Fahrradbremsvorrichtung;
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9 ist eine perspektivische
Ansicht einer speziellen Ausführungsform
eines Rückhalteelementes;
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10 ist eine Querschnittansicht
des Rückhalteelementes
von 9 in umgefalztem
Zustand;
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11 ist eine perspektivische
Ansicht einer weiteren Ausführungsform
eines Rückhalteelementes;
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12 ist eine Querschnittansicht
des Rückhalteelementes
von 11 in umgefalztem
Zustand;
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13 ist eine perspektivische
Ansicht spezieller Ausführungsformen
eines Einsteckelementes und eines Festhalteabschnittes eines Beschlagkörpers;
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14 ist eine seitliche Querschnittansicht des
Einsteckelementes und des Beschlagkörpers vor der Montage des Einsteckelementes;
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15 ist eine seitliche Querschnittansicht des
Einsteckelementes und des Beschlagkörpers nach der Montage des
Einsteckelementes;
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16 ist eine Seitenansicht
einer besonderen Ausführungsform
einer Bremsbackenanordnung;
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17 ist eine Draufsicht eines
Abschnittes der Bremsbackenanordnung;
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18 ist eine vergrößerte Ansicht
eines distalen Endes eines Bremsbackens;
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19 ist eine explodierte
Ansicht einer speziellen Ausführungsform
von Befestigungsabschnitten des Betätigungsarms;
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20 ist eine partielle Querschnittansicht der
Bremsvorrichtung in einem Zustand gelöster Bremse; und
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21 ist eine partielle Querschnittansicht in
einem Zustand mit betätigter
Bremse.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 ist eine Seitenansicht
einer besonderen Ausführungsform
eines Fahrrades, das hier beschriebene Bremsbauteile beinhaltet.
In dieser Ausführungsform
weist das Fahrrad auf: einen Rahmen 1, der einen ahmenkörper 2 und
eine Vordergabel 3 aufweist; einen Lenkstangenabschnitt 4,
welcher einen an der Oberseite einer Vordergabel 3 befestigten Lenkervorbau 10 und
eine am Lenkervorbau 10 befestigte Lenkstange 11 aufweist,
die zum Lenken dient; einen zum Sitzen dienenden Sattel 9;
ein Vorderrad oder vorderes Laufrad 6; ein Hinterrad 7;
ein Bremssystem 8 zum Bremsen des Vorderrades 6 und des
Hinterrades 7; und einen Antriebsabschnitt 5, welcher
zum Übertragen
der Drehung der Pedale 5a auf ein Hinterrad 7 dient.
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Das
Vorderrad 6 und das Hinterrad 7 weisen vordere
und hintere Naben 6a auf (4,
wobei lediglich die vordere Nabe 6a dargestellt ist), von
denen jede eine Nabenachse 15a (6), vordere und hintere Felgen 6b, 7b (1), die am Außenumfang der
Naben 6b angeordnet sind, Reifen 6c, 7c,
die an vorderen und hinteren Felgen 6b, 7b angebracht sind,
und Speichen 6d, 7d aufweist, welche die Naben 6a mit
den jeweiligen Felgen 6b, 7b verbinden. Wie in 6 dargestellt, ist die Nabenachse 15a der Nabe 6a nicht
drehbar an der Vordergabel 3 des Rahmens 1 montiert,
und das Nabengehäuse 15b ist drehbar
auf einer Nabenachse 15a gelagert. Die vordere Nabe 6a weist
einen Schnellspannhebel 6e (1)
auf, um eine Schnellspannnabe bereitzustellen, die sich leicht ausbauen
lässt.
Der Schnellspannmechanismus ist bekannt und beispielsweise beschrieben
in "1993 Japanese
Industrial Standard (JIS) Bicycle Edition", S. 276, veröffentlicht durch Jitensha Sangyo
Shinko Kyokai. Somit wird eine detaillierte Beschreibung des Schnellspannmechanismus hier
nicht geliefert. In dieser Ausführungsform
sind die Naben 6a an der Vordergabel 3 und der
Kettenstrebe 2a durch eine gewöhnliche Sechseck-Hutmutter 45 befestigt.
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Wie
in 2 dargestellt, weist
das Bremssystem 8 auf: vordere und hintere Bremshebel 12f, 12r,
Bremsvorrichtungen 13f, 13r, die durch die vorderen
und hinteren Bremshebel 12f, 12r betätigt werden,
und vordere und hintere Bremskabel 14f, 14r, welche
jeweils die vorderen und hinteren Bremshebel 12f, 12r mit
den vorderen und hinteren Bremsvorrichtungen 13f, 13r verbinden.
Bremskabel 14f, 14r weisen Kabelseelen 16f, 16r auf,
deren zwei Enden mit vorderen und hinteren Bremshebeln 12f, 12r und den
vorderen und hinteren Bremsvorrichtungen 13f, 13r verbunden
sind. Die Bremskabel 14f, 14r weisen auch Kabelhüllen 17f, 17r auf,
welche die Kabelseelen 16f, 16r umhüllen. Der
vordere Bremshebel 5f ist an der Innenseite eines am linken
Ende der Lenkstange 11 angebrachten Griffes 18 montiert
und der hintere Bremshebel 12r ist an der Innenseite eines am
rechten Ende der Griffstange 11 angebrachten Griffes 18b montiert.
Die Bremshebel 12f, 12r sind identische Bauteile,
die in einer spiegelbildlichen Beziehung angeordnet sind. Jeder
Bremshebel 12f, 12r weist auf: einen an einer
Griffstange 11 angebrachten Hebelbeschlag 20,
ein Hebelelement 21, das schwenkbar an einem am Hebelbeschlag 20 angebrachten
Schwenkzapfen 20a gelagert ist, und einen Kabelhüllen-Rückhalteabschnitt 22,
der auf den Hebelbeschlag 20 aufgeschraubt ist. Jeder Hebelbeschlag 20 weist
einen Befestigungsabschnitt 20b und einen mit einer Gewindebohrung
versehenen Abschnitt 20c auf, wobei der Befestigungsabschnitt 20b an
der Lenkstange 11 lösbar
befestigt ist, und der Kabelhüllen-Rückhalteabschnitt 22 in
den mit der Gewindebohrung versehenen Abschnitt 20c eingeschraubt
ist. Die Kabelseelen 16f, 16r verlaufen durch
ihre jeweiligen Kabelhüllen-Rückhalteabschnitte 22 und
werden durch zugehörige,
an jedem Hebelelement 21 angebrachte Kabelseelen-Rückhalteabschnitte 21a zurückgehalten.
Das Hebelelement 21 ist in Richtung der Bremsen-Freigabeposition
durch ein (nicht dargestelltes) Vorspannelement vorgespannt.
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In
dieser Ausführungsform
sind die vorderen und hinteren Bremsvorrichtungen 13f, 13r Rollenbremsvorrichtungen.
Die Bremsvorrichtungen 13f, 13r haben die Funktion,
die Nabe 6a des Vorderrades bzw. des Hinterrades 7 zu
bremsen. Wie in den 2, 3 und 6 dargestellt, weisen Bremsvorrichtungen 13f, 13r auf:
Befestigungsbeschläge 30f, 30r,
um die Bremsvorrichtungen 13f, 13r in nicht drehbarer Weise
an der Vordergabel 3 oder der Kettenstrebe 2a des
Fahrrades zu befestigen; Bremskörper 32f, 32r; und
Bremsbetätigungsabschnitte 33f, 33r,
welche die Bremskörper 32f, 32r betätigen. Jeder
Befestigungsbeschlag 30f, 30r weist einen Beschlagkörper 34 mit
einer ersten Fläche
und einer zweiten Fläche auf,
der beispielsweise durch Pressformen eines Stahlbleches erzeugt
ist, sowie ein Abdeckungselement 35, das am Beschlagkörper 34 fest
angebracht ist, um die zweite Fläche
des Beschlagkörpers 34 abzudecken.
Das Abdeckungselement 35 ist durch Pressformen eines dünnen Metallbleches
erzeugt und weist eine Einbrenn-Oberflächenbeschichtung sowie
eine Kennzeichnung wie beispielsweise eine darauf aufgedruckte Modellnummer
auf. Der Beschlagkörper 34 weist
einen Basisabschnitt 34a (8)
auf, durch welchen eine Nabenachse 15 hindurchgeht, einen
sich verjüngenden
Armabschnitt 34b, der sich im Wesentlichen in diametraler
Richtung vom Basisabschnitt 34a aus erstreckt, und einen Festhalteabschnitt 34c,
der am distalen Ende des Armabschnittes 34b mit einer Plattenkonfiguration mit
im Wesentlichen gleicher Breite ausgebildet ist. Wie in 6 dargestellt, ist der Basisabschnitt 34a eines
Beschlagkörpers 34 an
der Nabenachse 15a mittels der Sechseck-Hutmutter 45 befestigt,
die auf das eine Ende der Nabenachse 15a aufgeschraubt ist.
Auf dem Basisabschnitt 34a, außer beim Armabschnitt 34b,
ist ein röhrenförmiger Abschnitt 34d von
sehr geringer Länge
ausgebildet. Dieser rohrförmige
Abschnitt 34d bildet einen Elementbefestigungsabschnitt 38,
der ein Paar von Befestigungslöchern 38a, 38b zur
Befestigung von ersten Rückhalteelementen 36, 37 aufweist,
die verhindern, dass sich die Bremstrommel 40 in einer
zuvor beschriebenen Weise löst.
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Wie
in den 1 und 13–15 dargestellt, ist
der Festhalteabschnitt 34c des Beschlagkörpers 34 an
einem Beschlagbefestigungselement 25f, 25r befestigt.
Der Festhalteabschnitt 34c des vorderen Rahmenkörpers 34 ist
lösbar,
und zwar lösbar
mittels eines einzigen Handgriffes, durch ein Beschlagbefestigungselement 25f zurückgehalten,
um das Auswechseln eines Vorderrades 6 zu erleichtern.
Auf einer ersten Fläche
des vorderen Festhalteabschnittes 34c (der linken Seite
in 14) ist eine Aussparung 34e ausgebildet,
die nach innen vertieft ist und sich in Befestigungsrichtung erstreckt.
Die Aussparung 34e wird beispielsweise durch einen Druckformprozess erzeugt
und steht in Richtung einer zweiten Fläche des vorderen Festhalteabschnittes 34c (der
rechten Fläche
in 14) vor. Das Beschlagbefestigungselement 25f wird,
zusammen mit der vorderen Bremsvorrichtung 13f, vom Bremsenhersteller
geliefert und ist mit der Vordergabel 3 des Fahrradrahmens
verschweißt.
Das Beschlagbefestigungselement 25f weist einen Rückhalte-Freiraum 25a auf,
welcher den Festhalteabschnitt 34c festhält, wenn
letzterer in diesen eingesetzt ist. Die zwei Seitenwände 25b des Rückhalte-Freiraums 25a sind
geringfügig
nach innen gekrümmt,
so dass der Rückhalte-Freiraum 25a an
seiner Mündung
(dem Abstand zwischen den Seitenwänden 25b am unteren
Ende in 15) größere Breite
zum Einführen
des Festhalteabschnittes 34c aufweist als dies in seinem
weiter innen befindlichen mittleren Abschnitt der Fall ist. Da die
Breite an der Mündung
größer ist
als die Breite an einer Stelle weiter innen, kann der Festhalteabschnitt 34c ungeachtet
von Differenzen bei der Konfiguration der Vordergabel 3 des
Fahrrads festgehalten werden.
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Ein
Einsteckelement 19, das aus Gründen einer einfachen Herstellbarkeit,
Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit
beispielsweise durch Biegen eines dünnen Bleches aus rostfreiem
Stahl hergestellt ist, wird auf dem vorderen Festhalteabschnitt 34c montiert.
Das Einsteckelement 19 ist derart angeordnet, dass es sich
innerhalb des Rückhalte-Freiraums 25a befindet,
wenn es auf dem Festhalteabschnitt 34c montiert ist. Das
Einsteckelement 19 weist erste und zweite Kontaktabschnitte 19a, 19b und
einen dritten Kontaktabschnitt 19c auf. Erste und zweite Kontaktabschnitte 19a, 19b sind
auf dem Festhalteabschnitt 34c von dessen distaler Kante
her montiert und ein dritter Kontaktabschnitt 19c kommt
mit einer Seite des Rückhalteabschnittes 30c in
Kontakt, bedingt dadurch, dass er vom ersten Körperabschnitt 19a,
der neben einer ersten Fläche
des Festhalteabschnittes 34c zu liegen kommt, nach außen gebogen ist.
Die ersten und zweiten Kontaktabschnitte 19a, 19b sind
in Richtung der zwei Flächen
des Festhalteabschnittes 34c gebogen, so dass sich die
gebogenen Abschnitte an dessen distaler Kante befinden. Ein konvexer
Abschnitt 19d ist auf dem ersten Kontaktabschnitt 19a ausgebildet,
um mit einem ausgesparten Abschnitt 34e des Festhalteabschnittes 34c zusammenzupassen.
Dadurch, dass der konvexe Abschnitt 19d in den ausgesparten Abschnitt 34e eingreift,
kann das Einsteckelement 19 an einer gewünschten
Stelle am Festhalteabschnitt 34c montiert werden, wenn
das Einsteckelement 19 im Befestigungselement 25f montiert
wird. Da die zweite Fläche
des Festhalteabschnittes 34c nach außen hin vorsteht (in 14 nach rechts), wird der
zweite Kontaktabschnitt 19b des Einsteckelementes 19,
der sich bei dieser zweiten Fläche
befindet, in diagonaler Richtung gebogen. Es ist daher leichter,
den Spalt des Rückhalte-Freiraums 25a des
Beschlagbefestigungselementes 25f zu füllen, um ein Flattern der Bremsvorrichtung 13f in
axialer Richtung bei in der Vordergabel 3 montiertem Zustand
zu verringern. Weiter ist der dritte Kontaktabschnitt 19c in
diagonaler Richtung entlang dem Rückhalte-Freiraum 25a gebogen,
wie in 15 dargestellt.
Demgemäß lässt sich
der konvexe Spalt des Rückhalte-Freiraums 25a des
Beschlagbefestigungselementes 25f problemlos füllen, um
ein Flattern in Nabendrehrichtung zu verringern.
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Wie
in den 2 und 3 dargestellt, sind an den
Beschlagbefestigungselementen 25f, 25r bzw. den
Befestigungsbeschlägen 30f, 30r KabelhüllenRückhalteabschnitte 31f, 31r angebracht,
welche zum Rückhalten
der Kabelhülle 17f, 17r dienen.
Beispielsweise kann der Kabelhüllen-Rückhalteabschnitt 31f am
vorderen Beschlagbefestigungselement 25f festgeschraubt
sein. Der Kabelhüllen-Rückhalteabschnitt 31f weist
einen Kabelhüllen-Rückhalteabschnitt 31a und
einen Kabelhüllen-Befestigungsabschnitt 31b auf.
Der KabelhüllenRückhalteabschnitt 31a ist
vorgesehen, um eine Kabelhülle 17f zurückzuhalten,
und der Kabelhüllen-Befestigungsabschnitt 31b ist
vorgesehen, um den Kabelhüllen-Rückhalteabschnitt 31a derart
zu befestigen, dass sich die Rückhalteposition
des Kabelhüllen-Rückhalteabschnittes 31a mittels
einer Schraube in Richtung der Kabelachse justieren lässt. Das Bremsspiel
(das heißt
der Spalt zwischen der Bremstrommel und der Bremsbacken) kann durch
Justieren dieser axialen Position eingestellt werden. Da die Kabelhüllen-Rückhalteabschnitte 31f am
Rahmen montiert sind, besteht keine Notwendigkeit, die Kabelhülle bei
Montieren oder Demontieren des Laufrades anzubringen oder zu lösen.
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Da
die Bremskörper 32f, 32r im
Wesentlichen von identischer Struktur sind, wird nachfolgend lediglich
der vordere Bremskörper 32f beschrieben. Wie
in 6 dargestellt, weist
der vordere Bremskörper 32f eine
Bremstrommel 40 und einen Bremsbacken 41 auf.
Die Bremstrommel 40 weist einen zylindrischen Trommelkörper 43 auf,
der integral mit dem Nabengehäuse 15b rotiert,
und zwar mittels einer linken Tasche 15c. Beim Trommelkörper 43 handelt
es sich um ein aus einer rostfreien Stahllegierung bestehendes Element,
das die Konfiguration einer Schüssel
mit einem Bodenabschnitt 50 und einem am Außenumfang
des Bodenabschnittes 50 ausgebildeten Umfangsabschnitt 51 aufweist.
Ein profilierter (verzahnter) Abschnitt 50b ist auf der
Innenumfangsfläche
einer Öffnung 50a beim
Bodenabschnitt 50 ausgebildet, wobei der verzahnte Abschnitt 50b sich
in Verzahnungseingriff mit einem als Gegenstück verzahnten Abschnitt befindet,
der auf der Außenumfangsfläche der
linken Tasche 15c ausgebildet ist. Demzufolge ist der Trommelkörper 43 relativ
zum Nabengehäuse 15b nicht
drehbar befestigt.
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Eine
kreisförmige
Bremsfläche 51a ist
auf der Innenumfangsfläche
des Umfangsabschnittes 51 ausgebildet, wobei ein Bremsbacken 51 in
der Lage ist, mit der Bremsfläche 51 in
Kontakt zu kommen und sich von dieser zu lösen, damit der Bremstrommel 40 eine
Bremskraft geliefert wird. Die Bremsfläche 51a wird hergestellt,
indem im axial mittleren Abschnitt des Umfangsabschnittes 51 eine
Aussparung in der Form eines gleichschenkligen Trapezes angebracht
wird, dessen Querschnitt in der Breite abnimmt, wenn man sich in
diametraler Richtung nach außen
bewegt. Wie in den 7(A) und 7(B) dargestellt, liegt der
Winkel a, unter dem sich die zwei Seiten der Bremsfläche 51a schneiden,
zwischen 15° und
150°, vorzugsweise
80° bis
100°. Die
Bremsfläche 51 weist
eine sich in Durchmesserrichtung nach außen erstreckende, mit Fett
angefüllte
Aussparung 54 auf. Die mit Fett angefüllte Aussparung 54 weist eine
erste Nut 54a auf, die im am tiefsten ausgesparten Abschnitt
der Bremsfläche 51a ausgebildet
ist, so dass die Tendenz besteht, dass beim Fahren durch die Zentrifugalkraft
das Fett in die erste Nut 54a fließt, und ein Paar von zweiten
Nuten 54b, die sich auf der Bremsfläche 51a auf gegenüberliegenden
Seiten der ersten Nut 54a befinden, um die Fettmenge zu
erhöhen,
die zugeführt
werden kann. Die fettbefüllte
Vertiefung 54 wird bei der Montage mit Fett angefüllt.
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Eine
aus einer Aluminiumlegierung bestehende Kühlscheibe 44 ist mit
der Außenumfangsfläche des
Trommelkörpers 43 thermisch
verbunden. Die Kühlscheibe 44 weist
einen rohrförmigen
Abschnitt 44b und einen Scheibenabschnitt 44c auf, wobei
sich der Scheibenabschnitt 44c vom rohrförmigen Abschnitt 44b in
diametraler Richtung nach außen
erstreckt. Eine Mehrzahl von sich in radialer Richtung erstreckenden
Kühlrippen 44a (4) sind auf der Innenfläche (rechten
Seite) der Kühlscheibe 44 ausgebildet,
um Wärme
vom Nabenkörper 43 abzuführen. Eine
derartige Wärmeabfuhr
wird sowohl durch die vergrößerte Oberfläche als
auch durch den erhöhten
Luftkontakt bei sich drehendem Laufrad verbessert.
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Wie
in den 7(A) und 7(B) dargestellt, ist ein
gerändelter
Abschnitt 51b auf der Außenumfangsfläche des
Umfangsabschnittes 51 mittels eines Rändelverfahrens ausgebildet,
um ein Drehen der Kühlscheibe 44 relativ
zum Trommelkörper 43 zu
verhindern, wenn die Kühlscheibe
auf dem Trommelkörper 43 montiert
ist. Aus der Außenumfangsfläche des Umfangsabschnittes 51 ist
auch eine erste sich konisch verjüngende Fläche 51c und eine zweite
sich konisch verjüngende
Fläche 51d ausgebildet,
die sich auf entgegengesetzten Seiten des gerändelter Abschnittes 51b befinden,
wobei sich die sich konisch verjüngenden
Flächen 51c, 51d in
Umfangsrichtung nach unten verjüngen.
Die erste sich konisch verjüngende
Fläche 51c ist
vorgesehen, um die Kühlscheibe 44 am
Trommelkörper 43 in
axialer Richtung zurückzuhalten,
und die zweite sich konisch verjüngende
Fläche 51d ist
vorgesehen, um die Kühlscheibe 44 am
Trommelkörper 43 durch
Umfalzen und/oder Verstemmen zu befestigen. Eine ebene Außenumfangs-Presssitzfläche 51e ist
zwischen der ersten, sich konisch verjüngenden Fläche 51c und dem gerändelter
Abschnitt 51b ausgebildet. Die Kühlscheibe 44 ist mit
einem Presssitz auf der gesamten Umfangsfläche der Presssitzfläche 51e und dem
gerändelter
Abschnitt 51b befestigt, so dass verhindert werden kann,
dass Fett, mit dem die Bremstrommel 40 angefüllt ist,
durch die Seite der Nabe 6a ausfließen kann.
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Im
Herstellungsstadium ist ein zylindrischer Verstemm-Befestigungsabschnitt 44d an
einem ersten Ende des rohrförmigen
Abschnittes 44b (dem rechten Ende in 7(A)) ausgebildet. Zur Befestigung der
Kühlscheibe 44 am
Trommelkörper 43 während des
Montagestadiums wird der rohrförmige
Abschnitt 44b zu Anfang auf die Außenumfangsfläche des
Trommelkörpers 43 aufgepresst,
wie in 7(A) dargestellt.
Ein Späne-Aufnahmeabschnitt 58 ist
auf der Innenumfangsfläche
des rohrförmigen
Abschnittes 44b ausgebildet, um Späne aufzunehmen, die durch den
gerändelten
Abschnitt 51b während
des Verfahrens zur Erzeugung des Presssitzes entstehen. Danach wird
der Verstemm-Befestigungsabschnitt 44d in diametraler Richtung
nach innen in Richtung der zweiten sich konisch verjüngenden
Fläche 51d des
Trommelkörpers 53 gebogen,
wie in 7(B) dargestellt,
und zwar unter Verwendung einer Walze oder eines anderen geeigneten
Bearbeitungswerkzeuges. Durch Montieren der Kühlscheibe 44 mittels
des Presssitzes und durch deren Verstemmen auf dem Trommelkörper 43 wird
auf diese Weise die Kühlscheibe 44 fest
auf dem Trommelkörper 43 angebracht,
und zwar insbesondere in axialer Richtung. Die durch die sich konisch
verjüngenden
Flächen
erzeugte größere Kontaktfläche verbessert ebenfalls
den Kühlwirkungsgrad.
Der Presssitzerzeugungs-/Verstemmvorgang erfordert keinen Einsatz von
Wärme und
kann am gleichen Ort durchgeführt werden.
Somit wird eine durch Wärme
herbeigeführte
Verfärbung
und Verformung vermieden, der beim Herstellungsverfahren erforderliche
Arbeitsaufwand wird verringert und die Kühlscheibe 44 wird
am Trommelkörper 43 auf
einfache und billige Weise befestigt.
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Das
andere Ende des rohrförmigen
Abschnitts 44b der Kühlscheibe 44 (das
linke Ende in 7) weist
einen in Umfangsrichtung nach außen vorstehenden ringförmigen konvexen
Abschnitt 44e auf, welcher beim Montieren oder Demontieren
der Bremsvorrichtung 13f verhindert, dass sich die Bremstrommel 40 von
dem Befestigungsbeschlag 30 löst. Genauer gesagt sind zwei
Arten von ersten Rückhalteelementen 36, 37 (8–12)
lösbar
am Elementbefestigungsabschnitt 38 des rohrförmigen Abschnittes 34d des
Beschlagkörpers 34 befestigt,
und ein zweites Rückhalteelement 39 wird
hergestellt, indem das Abdeckelement 35 in diametraler
Richtung nach innen gebogen wird. Erste Rückhalteelemente 36, 37 und
ein zweiter Rückhalteabschnitt 39 finden
Aufnahme in der ringförmigen
Nut, die zwischen dem ringförmigen
konvexen Abschnitt 44e und dem Scheibenabschnitt 44c der
Kühlscheibe 44 ausgebildet
ist.
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Wie
in den 9 und 10 dargestellt, ist ein erstes
Rückhalteelement 36 ein
gebogenes Plattenelement, das aus einer rostfreien Stahllegierung
besteht. Ein erstes Rückhalteelement 36 weist
auf: einen Rückhaltevorsprung 36a,
der geeignet ist, axial innerhalb des ringförmigen konvexen Abschnittes 44e eingebaut
zu werden, einen Befestigungsabschnitt 36b, der dadurch
erzeugt wird, dass der Rückhaltevorsprung 36a so
gebogen wird, dass er gegen die Innenumfangsfläche des rohrförmigen Abschnittes 34d zu
liegen kommt, und gebogene Befestigungsabschnitte 36c,
die hergestellt werden, indem die zwei Enden des Montageabschnittes 36b ausgestanzt
werden und diese nach oben gebogen werden, die in 9 dargestellt. Diese gebogenen Befestigungsabschnitte 36c werden
von der Innenumfangsseite des rohrförmigen Abschnittes 34d her
in Befestigungslöcher 38a, 38b eingeführt, und
ihre distalen Enden werden umgebogen, um das erste Rückhalteelement 36 an
der Innenumfangsfläche
des rohrförmigen
Abschnittes 34d zu befestigen, wie in 10 dargestellt.
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Wie
in den 11 und 12 dargestellt, ist ein erstes
Rückhalteelement 37 ein
gebogenes Plattenelement, das aus einer rostfreien Stahllegierung
besteht. Ein erstes Rückhalteelement 37 weist
auf: einen Rückhaltevorsprung 37a,
der geeignet ist, axial innerhalb des ringförmigen konvexen Abschnittes 44e der
Kühlscheibe 44a eingebaut
zu werden, einen Befestigungsabschnitt 37b, der dadurch
erzeugt wird, dass der Rückhaltevorsprung 37a so
gebogen wird, dass er gegen die Innenumfangsfläche des rohrförmigen Abschnittes 34d zu
liegen kommt, und elastische Befestigungsabschnitte 37c,
die hergestellt werden, indem die zwei Enden des Montageabschnittes 37b ausgestanzt
werden und diese U-förmig
nach unten gebogen werden, die in 11 dargestellt.
Diese elastischen Befestigungsabschnitte 37c werden von
der Außenumfangsseite
des rohrförmigen Abschnittes 34d her
in Befestigungslöcher 38a, 38b eingeführt. Sobald
die Befestigungsabschnitte 37c die Befestigungslöcher 38a, 38b passiert
haben, spreizen sie sich elastizitätsbedingt auf und werden am
rohrförmigen
Abschnitt 34d elastisch zurückgehalten, wodurch das erste
Rückhalteelement 37 an
der Außenumfangsfläche des
rohrförmigen
Abschnittes 34d befestigt wird. Das erste Rückhalteelement 37 kann
durch Heraushebeln des Befestigungsabschnittes 37b entfernt
werden.
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Wie
in 8 dargestellt, ist
das zweite Rückhalteelement 39 dadurch
erzeugt, dass das Abdeckelement 35 nach innen umgebogen
wird. Das zweite Rückhalteelement 39 ist
ebenfalls vorgesehen, um ein sich Lösen oder Abfallen der Bremstrommel 40 zu verhindern,
sowie auch und das Abdeckelement 35 am Beschlagkörper 34 zurückzuhalten.
Das Abdeckelement 35 ist am rohrförmigen Abschnitt 34d mittels elastischem
Festhalten befestigt. Das Vorsehen eines zweiten Rückhalteelementes 39 auf
dem Abdeckelement 35 erlaubt, die Anzahl der Rückhalteelemente 36, 37 zu
verringern, sowie auch die Herstellungskosten und die Anzahl der
Schritte zu verringern, die benötigt
werden, um den Beschlagkörper 34 an
der Bremstrommel 40 zu befestigen. Das Abdeckelement 35 weist
einen ausgebauchten Abschnitt 35a auf, der so ausgebildet
ist, dass er die Außenumfangsseite
eines ersten Rückhalteabschnittes 37 abdeckt,
wodurch dafür
gesorgt wird, dass sich das erste Rückhalteelement 37 (das
sich leichter entfernen lässt
als das erste Rückhalteelement 36,
da das erste Rückhalteelement 36 durch
Umbiegen am rohrförmigen
Abschnitt 34d befestigt wurde) schwieriger entfernen lässt.
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Dadurch,
dass ein sich Lösen
der Bremstrommel mittels der ersten Rückhalteelemente 36, 37,
die sich vom rohrförmigen
Abschnitt 34d entfernen lassen, und mittels der auf dem
Abdeckelement 35 ausgebildeten zweiten Rückhalteelemente 39 verhindert
wird, wird eine Beschädigung
des Befestigungsbeschlages 30f und des Abdeckelementes 35 beim
Montierten oder Demontieren der ersten Rückhalteelemente 36, 37 und
des zweiten Rückhalteelementes 39 verhindert.
Das Rückhalten
der Bremstrommel 40 kann somit bewerkstelligt werden, ohne dass
ein Bruch des Befestigungsbeschlages 30f oder des Abdeckelementes 35 auftritt,
sogar wenn die Bremsvorrichtung 13r wiederholt zerlegt
und wieder zusammenmontiert wird.
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In
dieser Ausführungsform
besteht, wie in den 16 und 17 dargestellt, der Bremsbacken 41 aus
einem ringförmigen
Element, das in Umfangsrichtung in drei Segmente unterteilt ist.
Eine Kontaktfläche 41a ist
auf der Außenumfangsfläche eines
jeden Segmentes des Bremsbackens 41 ausgebildet, um mit
der Bremsfläche 51a des
Trommelkörpers 43 während eines
Bremsvorgangs in Kontakt zu kommen. Eine jede Kontaktfläche 41a weist
einen Querschnitt in Form eines gleichschenkligen Trapezes auf,
das in Richtung radial nach außen
in konvexer Weise vorsteht, um so mit der Bremsfläche 51a in Kontakt
zu kommen. Der Winkel β,
unter dem sich die beiden Seiten der Kontaktfläche 41a schneiden,
ist gleich groß oder
größer als
der Schnittwinkel a der Bremsfläche 51a.
Wie in 18 dargestellt,
sind abgeschrägte
Flächen 41e an
den beiden Enden der Kontaktflächen 41a ausgebildet,
derart, dass an der Kontaktstelle von einer geneigten Fläche 41e mit
einem beliebigen Bogen 80 auf der Bremsfläche 51a ein
spitzer Winkel γ bezüglich einer
Tangente 81 gebildet wird. Dadurch, dass derartige geneigte
Flächen 41e vorgesehen
sind, kann Fett, das während einer
Drehung der Bremstrommel 40 den geneigten Flächen zugeführt wird,
gleichmäßig der
Bremsfläche 51a zugeführt werden.
Somit ist es nicht wahrscheinlich, dass auf der Bremsfläche 51a Fettmangel auftritt.
In der Mitte der Kontaktfläche 41a ist
eine ringförmige
Aufnahmeaussparung 41b ausgebildet, in welcher ein erstes
Federelement 53 angebracht ist. Die Aufnahmeaussparung 41b ist
so ausgebildet, dass sie benachbart zur ersten Nut 54a der
fettbefüllten
Vertiefung 54 im Trommelkörper 43 zu liegen kommt.
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Drei
in Durchmesserrichtung nach außen
hin vertiefte Drehanschlagabschnitte 41c, die sich über eine
vorbestimmte Länge
in Drehrichtung erstrecken, sind in der Innenumfangsfläche des
Bremsbackens 41 ausgebildet. Die Rückhalteabschnitte 34f (6 und 8), die auf dem Beschlagkörper 34 des
Befestigungsbeschlages 30f ausgebildet sind, sind in diese drei
Drehanschlagabschnitte 41c eingesetzt, wodurch eine Drehung
des in Segmente unterteilten Bremsbackens 41 relativ zum Beschlagkörper 34 verhindert
wird. Selbstverständlich
findet eine geringfügige
Rotation des Bremsbackens 41 bedingt durch zwischen den
Rückhalteabschnitten 34f und
den Drehanschlagabschnitten 41c vorhandenes Spiel statt.
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Das
erste Federelement 53, das in einer Aufnahmeaussparung 41b angebracht
ist, ist ein ringförmiges
Federelement, das hergestellt wird, indem ein elastisches Drahtmaterial
zu einem Kreisbogen gebogen wird. Eine derartige Konfiguration macht
es leicht, jedes Segment des Bremsbackens 41 nach innen
in Richtung einer Position weg von der Bremstrommel 40 (das
heißt
in Durchmesserrichtung nach innen) vorzuspannen. Ein erstes Ende
des ersten Federelementes 53 weist einen vorspringenden
Abschnitt 53a auf, der so gebogen ist, dass er in Durchmesserrichtung
nach außen
vorsteht. In dieser Ausführungsform
steht der vorspringende Abschnitt 53a um ungefähr 0,4 mm
bis 2,0 mm vom Innenumfangsabschnitt nach außen vor. Demzufolge besteht,
wenn der Bremsbacken 41 während des Bremsvorgangs in Kontakt
mit der Bremstrommel 40 kommt, die Tendenz, dass das distale
Ende des vorstehenden Abschnittes 53a sich in der ersten
Nut 54a der mit Fett gefüllten Vertiefung 54 befindet.
Während
des Löseas
der Bremse besteht, wenn der Bremsbacken 41 von der Bremstrommel 40 entfernt
zu liegen kommt, die Tendenz, dass sich der vorstehende Abschnitt 53a im
Durchmesserrichtung von der ersten Nut 54a nach innen entfernt
befindet. Auf diese Weise kann während
des Bremsvorgangs (und möglicherweise nur
während
des Bremsvorgangs) dieser vorstehende Abschnitt 53a das
Fett, mit dem die erste Nut 54a angefüllt ist, in Richtung zur Bremsfläche 51a herauskratzen.
Die Größe des vorspringenden
Abschnittes 53a führt
ebenfalls dazu, dass keine größere Änderung
bei den üblicherweise
verwendeten Montageanlagen, Montagevorgang, Werkzeugen oder dergleichen
erforderlich wird.
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Die
Bremsbetätigungsabschnitte 33f, 33r sind,
ungeachtet ihrer unterschiedlichen Form, im Wesentlichen identisch
im Aufbau, so dass hier nachfolgend lediglich der vordere Bremsbetätigungsabschnitt 33f beschrieben
wird. Der vordere Bremsbetätigungsabschnitt 33f ist
drehbar am Befestigungsbeschlag 30 angeordnet und wird
verwendet, um die Segmente der Bremsbacken 41 in Richtung
der Brems trommel 40 zu drücken. Wie in den 8 und 19 dargestellt, weist der vordere Bremsbetätigungsabschnitt 33f einen
Betätigungsarm 60 auf,
der geeignet ist, am Beschlagkörper 34 des
Befestigungsbeschlages 30f montiert zu werden, so dass
sich der Betätigungsarm 60 um
die Nabenachse 15a dreht; ein Steuerkurvenelement 61,
das sich in Einheit mit dem Betätigungsarm 60 dreht;
eine Mehrzahl von Rollen 62 (z.B. sechs), die zwischen
Steuerkurvenelement 61 und Bremsbacken 41 angeordnet
sind und mit diesen jeweils in Kontakt stehen; und ein Rollengehäuse 63,
welches die Rollen 62 in Drehrichtung voneinander entfernt
hält.
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Der
Betätigungsarm 60 ist
aus einer Metallplatte hergestellt. Ein Kabelseelen-Befestigungsabschnitt 64 ist
lösbar
am distalen Ende des Betätigungsarmes 60 angebracht,
um das distale Ende der Kabelseele 16f des Bremskabels 14f festzuhalten. Ein
Betätigungsarm 60,
welcher mittels der Kabelseele 16f über den Kabelseelen-Befestigungsabschnitt
betätigt
wird, ist mit dem Bremshebel 12f verbunden, der am Lenkstangenabschnitt 4 des
Fahrrades montiert ist. Das Basisende des Betätigungsarms 60 ist
gebogen und weist ein ein Gegenstück bildendes Loch 60a (8) auf, das ein Gegenstück zur Außenumfangsfläche des
Steuerkurvenabschnittes 61 bildet. Der Betätigungsarm 60 rotiert
zwischen einer (in 20 gezeigten)
Bremsen-Löseposition und
einer (in 21 dargestellten)
Bremsposition. Der Betätigungsarm 60 ist
in Richtung der Bremsen-Löseposition
durch ein zweites Federelement 70 vorgespannt, das die
Form einer Torsionsschraubenfeder hat. Das eine Ende des Federelementes 70 wird
durch den Beschlagkörper 34 festgehalten,
und das andere Ende des Federelementes 70 wird in einem
Festhalteloch 60b festgehalten, das im distalen Ende des
Betätigungsarms 60 ausgebildet
ist. Das zweite Federelement 70 ist durch ein Abdeckelement 35 abgedeckt.
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Wie
in 19 dargestellt, ist
ein Befestigungsschlitz 65 auf dem distalen Ende des Betätigungsarmes 60 ausgebildet,
um den Kabelseelen-Befestigungsabschnitt 64 lösbar zu
befestigen. Der Befestigungsschlitz 65 verläuft vom
Boden des distalen Endes des Betätigungsarms 60,
krümmt
sich in Richtung der Drehachse des Betätigungsarms 60, und
krümmt
sich dann in diagonaler Richtung nach unten. Der Schlitz 64 beinhaltet
einen verengten Abschnitt 65a, der beim gekrümmten Abschnitt
angeordnet ist, wobei der verengte Abschnitt 65a geringere
Breite aufweist als die übrigen
Abschnitte. In dieser Ausführungsform
weist der verengte Abschnitt 65a eine Breite d2 von 5,4
mm auf, und am hinteren Ende/vorderen Ende eine Breite d1 von 5,9
mm. Ein Montage/Demontage-Bedienabschnitt 60c, der zum Montieren
oder Demontieren des Kabelseelen-Befestigungsabschnittes 64 verwendet
wird, ist an der Unterseite des Betätigungsarms 60 ausgebildet.
Der Montage/Demontage-Bedienabschnitt 60c erleichtert auch
das Drehen des Betätigungsarms 60,
falls erforderlich, beim Montieren oder Demontieren des Kabelseelen-Befestigungsabschnitts 64 am
bzw. vom Betätigungsarm 60.
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Der
Kabelseelen-Befestigungsabschnitt 64 weist auf: einen plattenförmigen Armkörper 66,
der durch Biegen eines Metallbleches erzeugt ist, einen Rückhalteabschnitt 67,
der am Basisende des Armkörpers 66 (das
untere Ende in 19) angeordnet ist,
und einen Kabelfesthalteabschnitt 68, der am distalen Ende
des Armkörpers 66 festgeschraubt
ist. Das Basisende des Armkörpers 66 ist
zu einer U-Konfiguration gebogen, um einen Beschlagabschnitt 66a zum
Haltern des Rückhalteabschnittes 67 zu
bilden. Der Rückhalteabschnitt 67 ist
im Befestigungsschlitz 65 des Betätigungsarmes 60 lösbar und drehbar
befestigt, und ein Kabelfesthalteabschnitt 68 ist zum Festhalten
der Kabelseele 16f vorgesehen. Ein Montage/Demontage-Bedienabschnitt 66b,
der mit dem Kabelfesthalteabschnitt 68 fluchtet, ist am distalen
Ende des Armkörpers 66 ausgebildet.
Ein Montage/Demontage-Bedienabschnitt 66b erstreckt sich
vom Kabelfesthalteabschnitt 68 weg und krümmt sich
dann zur Seite. Die Kabelseele 16f kann somit als Einheit
mit dem Kabelseelen-Befestigungsabschnitt 64 entfernt werden,
und es ist nicht erforderlich, das Bremsspiel bei jedem Austausch
des Laufrades zu justieren. Ebenso kann der Kabelseelen-Befestigungsabschnitt 64,
da er ein großes
Element ist, leicht mit einer Hand entfernt werden.
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Der
Rückhalteabschnitt 67 weist
auf: einen gebördelten
Rückhaltezapfen 67a,
der an einem Beschlagabschnitt 66a befestigt ist, einen
an einem Rückhaltezapfen 67a angebrachten
Federstift 67b und eine Unterlegscheibe 67c, die
derart angeordnet ist, dass sie mit dem Federstift 67b in
Kontakt kommt. Der Federstift 67b weist einen an seinem
Außenumfang
ausgebildeten, sich in axialer Richtung erstreckenden Schlitz auf,
und kann durch ein Wickeln eines elastischen Plattenmaterials oder
Bleches erzeugt sein. Ein Federstift 67b hat einen Außendurchmesser,
der größer ist
als der verengte Abschnitt 65a des Befestigungsschlitzes 65,
eine Breite, die geringer ist als der Befestigungsschlitz 65 mit
Ausnahme des verengten Abschnittes 65a, und einen Innendurchmesser,
der größer ist
als der Außendurchmesser
des Rückhaltezapfens 67.
Wenn der Federstift 67b in den Befestigungsschlitz 65 eingeführt wird,
um den Kabelseelen-Befestigungsabschnitt 64 am
Betätigungsarm 60 zu
befestigen, wird der Federstift 67b leichtgängig in
den Eingang des Befestigungsschlitzes 65 eingeführt, wird
beim Durchgang durch den verengten Abschnitt 65a des Befestigungsschlitzes 65 in
Durchmesserrichtung zusammengedrückt,
und erweitert sich dann auf seine ursprüngliche Form, sobald er den
verengten Abschnitt 65a passiert hat. Demzufolge erfolgt
bei normalem Betrieb keine Bewegung durch den verengten Abschnitt 65a zurück. Wenn
man jedoch die zwei Montage/Demontage-Bedienabschnitte 60c, 66b festhält, lässt sich
der Rückhalteabschnitt 67 leicht
aus dem Befestigungsschlitz herausbewegen, und der Kabelseelen-Befestigungsabschnitt 64 kann
leicht vom Betätigungsarm 60 gelöst werden.
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Ein
Steuerkurvenelement 61 ist nicht drehbar am Betätigungsarm 60 befestigt,
so dass es sich reagierend auf die Rotation des Betätigungsarmes dreht.
Wie in den 8, 20 und 21 dargestellt, kann das Steuerkurvenelement 61 ein
aus Stahl hergestelltes, dickwandiges rohrförmiges Element sein. Eine Mehrzahl
von Steuerkurvenabschnitten 61c ist auf der Außenumfangsfläche des
Steuerkurvenelementes 61 ausgebildet. Jeder Steuerkurvenabschnitt 61c weist
eine geneigte Steuerkurvenfläche 61a und einen
vertieften Abschnitt 61b auf. In dieser Ausführungsform
nimmt der Abstand in Durchmesserrichtung einer jeden Steuerkurvenfläche 61a im
Uhrzeigersinn in 20 allmählich zu,
und die Vertiefungen der vertieften Abschnitte 61b befinden
sich unterhalb benachbarter Paare geneigter Steuerkurvenflächen 61a.
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Rollen-Anlageflächen 41d (16), die sich in Durchmesserrichtung
nach innen erstrecken, sind an der Innenumfangsfläche an den
zwei Enden eines jeden Segmentes des Bremsbackens 41 angeordnet. Die
Rollen 62 sind zwischen der Außenumfangsfläche des
Steuerkurvenelementes 61 und der Rollen-Anlagefläche 41d des
Bremsbackens 41 angeordnet. Die Rollen 62 werden
verwendet, um reagierend auf die Drehung des Steuerkurvenelementes 61 gegen
den Bremsbacken 41 zu drücken. Die Rollen 62 sind
derart in einem Rollengehäuse 63 montiert, dass
sie in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet sind, wobei
sie reagierend auf eine Drehung des Steuerkurvenelementes 61 zu
einer Bewegung in Umfangsrichtung in der Lage sind. Genauer gesagt
ist eine Mehrzahl von Rückhaltevorsprüngen 63a (z.B.
sechs) im Rollengehäuse 63 ausgebildet. Die
Rückhaltevorsprünge 63a sind
in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet und stehen zum
Zurückhalten
der Rollen 62 in axialer Richtung der Nabe nach außen vor.
Das Rollengehäuse 63 wird
nicht drehbar am Beschlagkörper 34 festgehalten,
und zwar mittels eines Rückhaltevorsprungs 63b,
der weiter als die übrigen
Rückhaltevorsprünge 63a in
Axialrichtung vorsteht. Wie in den 5, 6 und 8 gezeigt, ist ein Schlitz 34g,
der in Drehrichtung längliche
Form hat, im Beschlagkörper 34 ausgebildet,
um ein Gegenstück
zu diesem Rückhaltevorsprung 63b zu
bilden. Ein drittes Federelement 72 ist zwischen dem Rückhaltevorsprung 63b und
den Beschlagkörper 34 angebracht,
um das Rollengehäuse 63 in
Uhrzeigerrichtung in 20 vorzuspannen.
Somit sind die Rollen 62 relativ zum Beschlagkörper 34 im
Wesentlichen feststehend. Das Rollengehäuse 63 ist um die
Rollen 62 herum in gleicher Weise wie bei der Bremsfläche 51a mit
Fett angefüllt,
so dass sich die Rollen 62 reagierend auf die Drehung des
Steuerkurvenelementes 61 in Durchmesserrichtung leichtgängig bewegen
können.
Das Verwenden der Rollen trägt
auch dazu bei, eine Verdampfung von Fett sowie Bremsleistungsschwankungen,
die durch einen Anstieg der Bremsentemperatur bedingt sind, zu minimieren.
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Die
Funktionsweise der Bremsvorrichtungen 13f, 13r wird
nachfolgend mit Bezug auf die zuvor beschriebene vordere Bremsvorrichtung 13f beschrieben.
Bei montierten Bremskabeln 14f, 14r stehen die Kabelseelen 16f, 16r unter
Spannung, und Spiel zwischen den Bremsbacken 41 und der
Bremstrommel 40 kann bei nicht betätigten Bremshebeln 12f, 12r mittels
des Kabelhüllen-Festhalteabschnittes 22,
der an den Bremshebeln 12f, 12r angebracht ist,
oder den Kabelhüllen-Befestigungsabschnitten 31f, 31r, die
an den Bremsvorrichtungen 13f, 13r angebracht sind,
justiert werden. In diesem Zustand bewirkt das Drücken des
vorderen Bremshebels 12f, dass die Kabelseele 16f entgegengesetzt
zur Federkraft des zweiten Federelementes 70 gezogen wird,
so dass sich der Betätigungsarm 60 von
der in 20 dargestellten
Bremsen-Freigabeposition in die in 21 dargestellte
Bremsposition dreht.
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Wenn
sich der Betätigungsarm 60 in
die Bremsposition dreht, rotiert das Steuerkurvenelement 61 in
integraler Weise mit diesem, und die Rollen 62 bewegen
sich über
die geneigten Steuerkurvenflächen 61a nach
oben. Demzufolge werden die Rollen 62 in Durchmesserrichtung
nach außen
verschoben und drücken
die Kontaktflächen 41a des Bremsbackens 41 gegen
die Bremsfläche 51a der Bremstrommel 40,
entgegengesetzt zur Federkraft des ersten Federelementes 53.
Dies erzeugt zu Anfang eine Bremskraft, die zur auf die Bremsbacke 41 einwirkenden
Druckkraft proportional ist. Da sich die Bremstrommel 40 zu
diesem Zeitpunkt im Gegenuhrzeigersinn von 21 dreht, dreht sich die Bremsbacke 41 ebenfalls
geringfügig
im Gegenuhrzeigersinn, und das Rollengehäuse 63 rotiert über die
Rollen 62 geringfügig
in der gleichen Richtung. Dies bewirkt, dass die Rollen 62 weiter
in Durchmesserrichtung nach außen
verschoben werden und erzeugt eine vergrößerte Bremskraft. Da die Bremsfläche 51 in
einer trapezförmigen
Konfiguration ausgespart ist und die Kontaktfläche 41a in einer trapezförmigen Konfiguration
nach außen
vorsteht, nimmt die Reibkontaktkraft zwischen den Reibflächen durch
die Keilwirkung zu. Da die Kontaktfläche größer ist als dies zwischen ebenen
Umfangsflächen
der Fall wäre,
ist die Reibkraft größer und
erzeugt ein großes
Bremsmoment, und zwar in einer Einheit von kompakter Größe. Außerdem wird
die pro Oberflächeneinheit
erzeugte Wärme
auf einem niedrigen Niveau gehalten. Somit ist das Auftreten einer
hohen Bremsentemperatur unwahrscheinlich, und Bremskraftschwankungen,
die durch einen Anstieg der Bremsentemperatur bedingt sind, können verringert
werden.
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Wenn
man die Hand vom vorderen Bremshebel 12f löst, kehrt
der Betätigungsarm 60 in Übereinstimmung
mit der Vorspannkraft des zweiten Federelementes 70 in
die Bremsen-Löseposition
zurück.
Da sich das Steuerkurvenelement 61 integral mit dem Betätigungsarm 60 dreht,
bewegen sich die Rollen 62 entlang der geneigten Steuerkurvenflächen 61a nach
unten und der Bremsbacken 41 bewegt sich in Durchmesserrichtung
nach innen, in Übereinstimmung
mit der Vorspannkraft des ersten Federelementes 53. Zu
diesem Zeitpunkt dreht sich das Rollengehäuse 63 im Uhrzeigersinn,
in Übereinstimmung
mit der Vorspannkraft des dritten Federelementes 72, und
die Bremskraft wird unterbrochen.
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Bei
der Montage der Bremstrommel 40 wird die Form des Trommelkörpers 43 und
der Kühlscheibe 44 beispielsweise
durch ein Druckguss- oder Schmiedeverfahren hergestellt, und die
Formen werden dann durch spanende Bearbeitungsverfahren auf die
gewünschten
Abmessungen fertigbearbeitet. Zu diesem Zeitpunkt hat die Kühlscheibe 44 eine Form
wie dargestellt in 7(a),
wobei der Verstemm-Befestigungsabschnitt 44d die
Form eines Zylinders hat. Die Kühlscheibe 44 wird
dann durch einen Presssitz auf der Außenumfangsfläche des Trommelkörpers 43 befestigt.
Nach Erzeugen des Presssitzes wird der Verstemm-Befestigungsabschnitt 44d in
Richtung der Verstemmfläche 51d in Durchmesserrichtung
nach innen umgebogen, um, unter Verwendung einer Rolle oder dergleichen,
das Verstemmen der Kühlscheibe 44 auf
den Trommelkörper 43 zu
bewirken.
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Dann
werden die zwei Segmente der Bremsbacken 41 und des ersten
Federelementes 53 zusammengebaut und im Trommelkörper montiert,
und das verbleibende Segment des Bremsbackens 41 wird so
angebracht, dass das erste Federelement 53 in die Gehäusevertiefung 41b eintritt.
Der Innenraum kann zu diesem Zeitpunkt mit einer umfangreichen Menge
an Fett befällt
werden. Wenn die Montage des Bremsbackens 41 abgeschlossen
ist, werden die Segmente des Bremsbackens 41 gegen die
Bremsfläche 51a gedrückt, die
Rollen 62 werden im Rollengehäuse 63 montiert, und
beide werden in Durchmesserrichtung ins Innere des Bremsbackens 41 eingeführt. Der
Innenraum kann zu diesem Zeitpunkt weiter mit einer umfangreichen
Menge an Fett befüllt werden.
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Dann
wird das Steuerkurvenelement 61, an dem der Betätigungsarm 60 befestigt
ist, diametral innerhalb der Rollen 62 eingesetzt. Das
Rückhalteelement 36 wird
am rohrförmigen
Abschnitt 34d des Beschlagkörpers 34 befestigt,
der Beschlagkörper 34 wird
an der Bremstrommel 40 montiert, so dass das Rückhalteelement 36 mit
dem auf der Bremstrommel 40 befindlichen ringförmigen Vorsprung 44e in
Kontakt kommt, und das Rückhalteelement 37 wird
am rohrförmigen
Abschnitt 34d des Beschlagkörpers 34 von außen her
befestigt, um mit dem ringförmigen Vorsprung 44e in
Eingriff zu kommen. Die beiden Arten der Rückhalteelemente 36, 37 verhindern
auf diese Weise ein Lösen
der Bremstrommel 40. Zum Schluss wird das dritte Federelement 72 zwischen Beschlagkörper 34 und
Festhaltevorsprung 63b des Rollengehäuses 63 eingehakt,
und das Abdeckelement 35 wird befestigt, um die Montagevorgang
abzuschließen.
Die Demontagevorgang erfolgt umgekehrt wie gerade beschrieben. Somit
kann der Befestigungsbeschlag 30f und die Bremstrommel 40 als Einheit
vom Rahmen abgenommen werden, und dann kann die Bremstrommel 40 vom
Befestigungsbeschlag 30f abgebaut werden, indem man die
Abdeckung 35 entfernt, das Rückhalteelement 37 aus dem
rohrförmigen
Abschnitt 34d des Beschlagkörpers 34 heraushebelt,
und den Beschlagkörper 34 schräg stellt,
um das Rückhalteelement 36 aus
dem ringförmigen
Vorsprung 44e der Bremstrommel 40 zu lösen.
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Wenn
das vordere Laufrad 6, auf welches die Bremsvorrichtung 13f montiert
ist, in die Vordergabel 3 eingebaut wird, wird das Einsteckelement 19,
das auf dem Festhalteabschnitt 34c des Beschlagkörpers 34 der
Bremsvorrichtung 13f montiert ist, in den Beschlagbefestigungsabschnitt 25f gedrückt, und
die Nabenachse 15a der Nabe 6a wird an der Vordergabel 3 befestigt.
Die Sechseck-Hutmuttern 45 werden dann auf beiden Enden
der Nabenachse 15a aufgesetzt und mit dem geeigneten Drehmoment
angezogen, um die Montage des Vorderrades 6 abzuschließen. Sobald
das Vorderrad 6 montiert ist, wird der Kabelseelen-Befestigungsabschnitt 64 durch Einfügen des
Federstiftes 67b in den Befestigungsschlitz 65 auf
dem Betätigungsarm 60 montiert.
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Das
Vorderrad 6 kann entfernt werden, indem man die zuvor beschriebene
Prozedur im Wesentlichen in umgekehrter Richtung ausführt. Jedoch wird,
wenn der Kabelseelen-Befestigungsabschnitt 64 entfernt
wird, der Montage/Demontage-Bedienabschnitt 60c mit
einer Hand gehalten, der Montage/Demontage-Bedienabschnitt 66b wird mit
der anderen Hand festgehalten, und der Rückhalteabschnitt 67 des
Kabelseelen-Befestigungsabschnittes 64 wird vom Befestigungsschlitz 65 zurückgezogen. Dabei
ist eine kleiner Kraftaufwand erforderlich, um den Durchmesser des
Federstiftes 67b beim Durchgang durch den verengten Abschnitt 65a zu
verengen, jedoch lässt
sich das Teil, sobald der verengte Abschnitt passiert wurde, leicht
entfernen. Da der Kabelseelen-Befestigungsabschnitt 64 kein
kleines Teil ist, anders als dies herkömmlicherweise der Fall war, lässt er sich
leicht greifen, sowie leicht montieren und demontieren.
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Auch
wenn im Vorhergehenden verschiedene Ausführungsformen der erfinderischen
Merkmale beschrieben wurden, können
weitere Modifikationen verwendet werden, ohne vom Gedanken und Schutzumfang
der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise wurde eine Rollenbremse
zum Bremsen der Radnabe beschrieben, jedoch ist die Nabenbremsvorrichtung
nicht auf diese eingeschränkt.
Die erfinderischen Merkmale lassen sich auch auf eine Bandbremse
oder Trommelbremse zum Bremsen der Nabe anwenden. Die Bremsfläche 51a und
die Kontaktfläche 41a haben
in der beschriebenen Ausführungsform
eine trapezförmige
Konfiguration, jedoch können
die Bremsfläche 51a und
die Kontaktfläche 41 stattdessen
auch ebene Flächen
sein. Auch wenn das Einsteckelement 19 in der beschriebenen
Ausführungsform
aus einem Metallblech hergestellt wurde, kann das Einsteckelement
ohne Weiteres aus einem harten Kunstharz formgegossen werden. Das Verfahren
zum Umfalzen und/oder Verstemmen der Kühlscheibe 44 ist nicht
auf das in der vorhergehenden Ausführungsform beschriebene Verfahren
eingeschränkt.
In der zuvor beschriebenen Ausführungsform
war eine Kühlscheibe
vorgesehen, auf der ein ringförmiger
Vorsprung ausgebildet war, jedoch kann auch die Außenumfangsfläche der
Trommel-Haupteinheit den ringförmigen
Vorsprung aufweisen, wenn keine Kühlscheibe vorgesehen ist. Ebenso
ist, auch wenn die Rückhalteelemente 36, 37 durch
Biegen befestigt wurden oder sie basierend auf einem elastischen
Eingriff befestigt wurden, das Verfahren zum Befestigen der ersten
Festhaltevorrichtungen nicht auf diese Optionen eingeschränkt. Man
könnte
auch ein alternatives Verfahren wie beispielsweise Verschrauben
verwenden. In der beschriebenen Ausführungsform war eine zweite
Festhaltevorrichtung auf dem Abdeckelement 35 vorgesehen,
jedoch kann die zweite Festhaltevorrichtung ebenfalls auf der Beschlag-Haupteinheit 34 vorgesehen
sein.
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Größte, Form,
Ort und Orientierung der verschiedenen Bauteile können nach
Wunsch verändert werden.
Bauteile, die als direkt miteinander verbunden oder in Kontakt miteinander
stehend dargestellt sind, können
zwischen sich angeordnete Zwischenstrukturen aufweisen. Die Funktion
eines einzigen Elementes kann durch zwei Elemente ausgeführt werden,
und umgekehrt. Die Strukturen und Funktionen dieser einen Ausführungsform
können
in einer weiteren Ausführungsform
verwendet werden.