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Die
Erfindung betrifft Fahrradbremsvorrichtungen und insbesondere Fahrradbremsvorrichtungen,
die zum Bremsen einer Nabe eines Fahrradlaufrades verwendet werden.
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Aktuell
erhältliche
Fahrradbremsvorrichtungen beinhalten Felgenbremsvorrichtungen und
Nabenbremsvorrichtungen. Felgenbremsvorrichtungen beinhalten Cantilever-Bremsen
oder Zangenbremsen, die die Felge des Laufrades bremsen. Nabenbremsvorrichtungen
bremsen die Laufradnabe und beinhalten Trommelbremsen, Bandbremsen,
Rollenbremsen und dergleichen. Eine Nabenbremse bremst die Nabe
des Laufrades, und daher ist sie in der Lage, eine Bremswirkung
bereitzustellen, sogar wenn die Laufradfelge verzogen ist.
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Herkömmliche
Fahrradnabenbremsvorrichtungen beinhalten: einen Befestigungbeschlag,
der an einem Fahrradrahmen nicht drehbar montiert ist, und eine
Bremstrommel, die integral mit der Nabe rotiert, ein Bremselement,
wie beispielsweise eine Bremsbacke oder ein Bremsband, das für eine Bremswirkung
auf der Bremstrommel sorgt, und ein Bremsbetätigungsbauelement, welches
die Bremsbacken in Druckkontakt mit der Bremsoberfläche der Bremstrommel
bringt.
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Der
Befestigungsbeschlag weist ein Basisglied auf, durch das die Nabenachse
hindurch verläuft
und das an der Nabenachse befestigt ist, ein Armglied, das sich
im Wesentlichen radial vom Basisglied erstreckt, und ein Verriegelungsglied,
das am distalen Ende des Armgliedes ausgebildet ist. Das Verriegelungsglied
dient dazu, die Nabenbremsvorrichtung am Fahrradrahmen zu montieren,
und es ist an einem Beschlagbefestigungselement montiert und befestigt,
das beispielsweise an der Vordergabel oder der Kettenstrebe des
Fahrrades befestigt ist.
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Das
Beschlagbefestigungselement kann von dem Typ sein, der mit dem Rahmen
verschweißt
ist und dazu dient, den Befestigungsbeschlag an seinem Platz zu
verriegeln. Alternativ kann das Beschlagbefestigungselement von
dem Typ sein, der den Befestigungsbeschlag am Rahmen abnehmbar befestigt.
Wenn das Beschlagbefestigungselement abnehmbar am Rahmen befestigt
ist, muss ein Werkzeug verwendet werden, um das Beschlagbefestigungselement
beim Montieren oder Abnehmen des Laufrades zu entfernen. Dies ist
sehr unpraktisch, insbesondere wenn eine Schnellspannnabe verwendet
wird, die eine einfachen Austausch des Laufrades erlaubt. Demzufolge
wird in vielen Fällen
ein angeschweißtes
Beschlagbefestigungselement verwendet, um den Befestigungsbeschlag
zu verriegeln.
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Ein
Befestigungsbeschlagelement, das mit dem Rahmen verschweißt werden
soll, wird normalerweise vom Bremsenhersteller dem Fahrradhersteller
zusammen mit der Nabenbremsvorrichtung geliefert. Ein Verriegelungsraum
ist in der Mitte des Beschlagbefestigungselementes ausgebildet,
um den Verriegelungsabschnitt des Befestigungsbeschlages aufzunehmen,
um dadurch den Befestigungsbeschlag am Rahmen zu verriegeln. Für eine Kompatibilität mit dem
Rahmen und insbesondere mit unterschiedlichen Orientierungen und
Konfigurationen der Vordergabel ist dieser Verriegelungsraum derart
ausgebildet, dass er einen sanduhrförmigen Querschnitt hat, wobei
der Öffnungsbereich,
in den das Verriegelungsglied eingeführt wird, und das Austrittsgebiet,
aus dem das Verriegelungsglied austritt, breiter sind als der mittlere
Bereich.
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Bei
dem zuvor beschriebenen herkömmlichen
Montageaufbau ist es möglich,
dass ein Spalt zwischen dem Verriegelungsglied und dem Verriegelungsraum
vorhanden ist, wenn sich das Verriegelungsglied in dem Verriegelungsraum
befindet, bedingt durch eine fehlerhafte Montage des Beschlagbefestigungselementes
oder dergleichen. Wenn ein Spalt in der Axialrichtung oder der Rotationsrichtung der
Nabe vorhanden ist, besteht die Gefahr, dass die Nabenbremsvorrichtung
bei Anwendung der Bremse rattert und Geräusche macht.
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Das
Dokument
DE 36 22 994
A1 offenbart eine Vorrichtung zum Montieren einer Bremsvorrichtung
an einem Fahrradrahmen gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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INHALT DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft erfinderische Merkmale einer Fahrradbremsvorrichtung.
In einer Ausführungsform
ist eine Vorrichtung zum Montieren einer Bremsvorrichtung an einem
Fahrradrahmen vorgesehen, wobei die Bremsvorrichtung die Nabe eines Laufrades
bremst, das sich um eine Nabenachse dreht. Die Vorrichtung weist
einen Befestigungsbeschlag, ein Beschlagbefestigungselement und
ein Einsteckelement auf. Der Befestigungsbeschlag weist einen Basisabschnitt
auf, der ausgebildet ist, um die Nabenachse aufzunehmen; einen Armabschnitt,
der sich vom Basisabschnitt nach außen erstreckt; und einen Festhalteabschnitt,
welcher erste und zweite Seitenflächen aufweist und am Armabschnitt
angeordnet ist, um die Bremsvorrichtung am Fahrradrahmen zu montieren.
Das Beschlagbefestigungselement weist einen Festhalteraum auf, in
welchen der Festhalteabschnitt eingesetzt ist, um den Befestigungsbeschlag
am Fahrradrahmen festzuhalten, und das Einsteckelement weist erste
und zweite Kontaktabschnitte auf, die den jeweiligen ersten und
zweiten Seitenflächen
des Festhalteabschnittes zugewandt sind, wenn das Einsteckelement
im Festhalteraum angeordnet ist.
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Weitere
erfinderische Merkmale gehen aus der nachfolgenden Beschreibung
klar hervor, und diese Merkmale können, allein oder kombiniert
mit den zuvor beschriebenen Merkmalen, die Basis von weiteren Erfindungen
bilden, wie dargelegt in den Ansprüchen und deren Äquivalenten.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Seitenansicht einer speziellen Ausführungsform eines Fahrrades,
das hier beschriebene Bremsbauelemente 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 vorderen Bremsvorrichtung;
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4 ist
eine Vorderansicht der vorderen Bremsvorrichtung;
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5 ist
eine Seitenansicht der vorderen Bremsvorrichtung mit abgenommener
Abdeckung;
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6 ist
ein vergrößerter partieller
Querschnitt der vorderen Bremsvorrichtung;
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7(A) ist ein partieller Querschnitt einer speziellen
Ausführungsform
einer Kühlscheibe,
die durch eine Presssitz an einer Bremstrommel befestigt ist;
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7(B) ist ein partieller Querschnitt der Kühlscheibe,
die durch Sicken und Verstemmen an der Bremstrommel befestigt ist;
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8 ist
eine Explosionsansicht 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
ein Querschnitt des Rückhalteelementes
von 9 in gesicktem Zustand;
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11 ist
eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Rückhalteelementes;
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12 ist
ein Querschnitt des Rückhalteelementes
von 11 in gesicktem 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
ein seitlicher Querschnitt des Einsteckelementes und des Beschlagkörpers vor
der Montage des Einsteckelementes;
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15 ist
ein seitlicher Querschnitt des Einsteckelementes und des Beschlagkörpers nach
der Montage des Einsteckelementes;
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16 ist
eine Seitenansicht einer speziellen Ausführungsform einer Bremsbackenbaugruppe;
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17 ist
eine Draufsicht eines Abschnittes der Bremsbackenbaugruppe;
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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 Montageabschnitten des
Betätigungsarms;
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20 ist
ein partieller Querschnitt der Bremsvorrichtung in einem Zustand
mit gelöster Bremse;
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21 ist
ein partieller Querschnitt der Bremsvorrichtung im Zustand mit betätigter Bremse;
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 ist
eine Seitenansicht einer speziellen Ausführungsform eines Fahrrades,
das die hier beschriebenen Bremsenbauelemente beinhaltet. In dieser
Ausführungsform
weist das Fahrrad auf: Einen Rahmen 1 mit einem Rahmenkörper 2 und
einer Vordergabel 3; einen Lenkstangenabschnitt 4 mit
einem an der Oberseite der Vordergabel 3 befestigten Lenkervorbau 10 und
einer zum Lenken dienenden Lenkstange 11, die am Lenkervorbau 10 befestigt
ist; einen Sattel 9 zum darauf Sitzen; ein vorderes Laufrad oder
Vorderrad 6; ein Hinterrad 7; ein Bremssystem 8 zum
Bremsen des Vorderrades 6 und des Hinterrades 7;
und ein Antriebsglied 5 zum Übertragen der Rotation der
Pedale 5a auf das Hinterrad 7.
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Das
Vorderrad 6 und das Hinterrad 7 weisen auf: vordere
und hintere Naben 6a (4, wobei
lediglich die vordere Nabe 6a dargestellt ist), von denen
jede eine Nabenachse 15a (6) aufweist,
vordere und hintere Felgen 6b, 7b (1),
die am Außenumfang
der Naben 6a angeordnet sind, Reifen 6c, 7c,
die an vorderen und hinteren Felgen 6b, 7b angebracht
sind, und Speichen 6d, 7d, 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
ein Nabengehäuse 15b ist drehbar
an der Nabenachse 15a gelagert. Die vordere Nabe 6a weist
einen Schnelllösehebel
(Schnellspannhebel) 6e (1) auf,
um eine Schnellspannnabe bereitzustellen, die sich leicht demontierten
lässt.
Der Schnellspannmechanismus ist bekannt und beispielsweise beschrieben
in "1993 Japanese Industrial
Standard (JIS) Bicycle Edition",
S. 276, veröffentlicht
von Jitensha Sangyo Shinko Kyokai. Somit wird der Schnellspannmechanismus
hier nicht detailliert beschrieben. In dieser Ausführungsform
sind die Naben 6a an der Vordergabel 3 und der
Kettenstrebe 2a mit einer gewöhnlichen Sechseck-Hutmutter 45 befestigt.
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Wie
in 2 dargestellt, weist das Bremssystem 8 vordere
und hintere Bremshebel 12f, 12r, Bremsvorrichtungen 13f, 13r,
die durch vordere und hintere Bremshebel 12f, 12r betätigt werden,
und vordere und hintere Bremskabel 14f, 14r auf,
welche den vorderen und hinteren Bremshebel 12f, 12r mit der
vorderen bzw. hinteren Bremsvorrichtung 13f, 13r verbinden.
Die Bremskabel 14f, 14r weisen Kabelseelen 16f, 16r auf,
deren zwei Enden mit dem vorderen und hinteren Bremshebel 12f, 12r und
der vorderen und hinteren Bremsvorrichtung 13f, 13r verbunden
sind. Die Bremskabel 14f, 14r weisen auch Kabelhüllen 17f, 17r auf,
welche die Kabelseelen 16f, 16r umhüllen. Der
vordere Bremshebel 12f ist an der Innenseite eines am linken
Ende der Lenkstange 11 montierten Griffes 18a befestigt,
und der hintere Bremshebel 12r ist an der Innenseite eines am
rechten Ende einer Lenkstange 11 montierten Griffes 18b befestigt.
Die Bremshebel 12f, 12r sind identische Bauteile,
die in spiegelbildlicher Beziehung angeordnet sind. Jeder Bremshebel 12f, 12r weist
einen an der Lenkstange 11 montierten Hebelbeschlag 20,
ein Hebelelement 21, das an einem Schwenkzapfen 20a am
Hebelbeschlag 20 schwenkbar gelagert ist, und einen Kabelhüllen-Festhalteabschnitt 22 auf,
der auf den Hebelbeschlag 20 aufgeschraubt ist. Jeder Hebelbeschlag 20 weist
einen Montageabschnitt 20b und einen mit einer Gewindebohrung
versehenen Abschnitt 20c auf, wobei der Montageabschnitt 20b an
der Lenkstange 11 lösbar befestigt
ist und der Kabelhüllen-Festhalteabschnitt 22 in
den mit einer Gewindebohrung versehenen Abschnitt 20c eingeschraubt
ist. Die Kabelseelen 16f, 16r verlaufen durch
ihre jeweiligen Kabelhüllen-Festhalteabschnitte 22 hindurch
und werden durch zugehörige
an jedem Hebelelement 21 montierte Kabelhüllen-Festhalteabschnitte 21a festgehalten.
Das Hebelelement 21 ist durch ein (nicht dargestelltes) Vorspannelement
in Richtung zur Bremsenfreigabeposition 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 8 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
mittels eines einzigen Handgriffes lösbar 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
gemeinsam mit der vorderen Bremsvorrichtung 13f vom Bremsenhersteller
geliefert und ist mit der Vordergabel 3 des Fahrradrahmens
verschweißt.
Das Beschlagbefestigungselement 25f weist einen Rückhaltefreiraum 25a auf,
welcher den Festhalteabschnitt 34c festhält, wenn
letzterer in diesen eingesetzt ist. Die zwei Seitenwände 25b des Rückhaltefreiraums 25a sind
geringfügig
nach innen gekrümmt,
so dass der Rückhaltefreiraum 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 einfacher Herstellbarkeit,
Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit
beispielsweise durch Biegen eines dünnen Bleches aus rostfreiem
Stahl hergestellt wird, ist auf dem vorderen Festhalteabschnitt 34c montiert. Das
Einsteckelement 19 ist derart angeordnet, dass es sich
innerhalb des Rückhaltefreiraums 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 Rückhaltefreiraums 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 Rückhaltefreiraum 25a gebogen, wie
in 15 dargestellt. Demgemäß lässt sich der konvexe Spalt
des Rückhaltefreiraums 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 Kabelhüllen-Rückhalteabschnitte 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 Kabelhüllen-Rückhalteabschnitt 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 justie ren 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 α, 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 gerändelten 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
Sicken und/oder Verstemmen zu befestigen. Eine ebene Außenumfangs-Presssitzfläche 51e ist
zwischen der ersten, sich konisch verjüngenden Fläche 51c und dem gerändelten
Abschnitt 51b aus gebildet. Die Kühlscheibe 44 ist mit
einem Presssitz auf der gesamten Umfangsfläche der Presssitzfläche 51e und
dem gerändelten
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 Befesti gungsbeschlag 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 Monta geabschnittes 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 um 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 α 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 Beschlag körper 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 Lösens
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 Bremstrommel 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-Montageabschnitt 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-Montageabschnitt 64 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 Montageschlitz 65 auf
dem distalen Ende des Betätigungsarmes 60 ausgebildet,
um den Kabelseelen-Montageabschnitt 64 lösbar zu
befestigen. Der Montageschlitz 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-Montageabschnittes 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-Montageabschnitts 64 am
bzw. vom Betätigungsarm 60.
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Der
Kabelseelen-Montageabschnitt 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 Montageschlitz 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-Montageabschnitt 64 entfernt werden,
und es ist nicht erforderlich, das Bremsspiel bei jedem Austausch
des Laufrades zu justieren. Ebenso kann der Kabelseelen-Montageabschnitt 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 ei nen 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 Montageschlitzes 65,
eine Breite, die geringer ist als der Montageschlitz 65 mit
Ausnahme des verengten Abschnittes 65a, und einen Innendurchmesser, der
größer ist
als der Außendurchmesser
des Rückhaltezapfens 67a.
Wenn der Federstift 67b in den Montageschlitz 65 eingeführt wird,
um den Kabelseelen-Montageabschnitt 64 am Betätigungsarm 60 zu befestigen,
wird der Federstift 67b leichtgängig in den Eingang des Montageschlitzes 65 eingeführt, wird
beim Durchgang durch den verengten Abschnitt 65a des Montageschlitzes 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-Montageabschnitt 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 Außen umfangsfläche 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 im
Uhrzeigersinn 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 ange bracht 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 befüllt
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-Montageabschnitt 64 durch
Einsetzen des Federstiftes 67b in den Montageschlitz 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-Montageabschnitt 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-Montageabschnittes 64 wird vom Montageschlitz 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-Montageabschnitt 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 Schutzumfang der
Erfindung abzuweichen, der durch die anliegenden Ansprüche definiert
ist. 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 Sicken 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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Größe, 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. Es ist nicht erforderlich, dass alle Vorteile
in einer speziellen Ausführungsform
gleichzeitig vorhanden sind. Jedes Merkmal, dass eine Abgrenzung
gegenüber
dem Stand der Technik darstellt, sollte, allein oder in Kombination
mit weiteren Merkmalen, als separate Beschreibung weiterer Erfindungen
der Anmelderin betrachtet werden, welche die durch eines oder mehrere
dieser Merkmale realisierten strukturellen und/oder funktionalen
Konzepte einschließt.
Somit versteht es sich, dass der Schutzumfang der Erfindung nicht
durch die hier offenbarten spezifischen Strukturen oder den anfänglichen
scheinbaren Fokus auf eine spezielle Struktur oder Merkmal eingeschränkt wird,
sondern lediglich durch die beiliegenden Ansprüche.