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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist auf Bremseinrichtungen für Fahrräder und
insbesondere auf eine Cantileverbremse gerichtet, die mit einem
Paar Bremsarme versehen ist, welche unabhängig drehbar auf entsprechenden
Fixiergrundabschnitten gelagert sind, wobei Rückholfedern zwischen den Bremsarmen
und den Fixiergrundabschnitten zur Vorspannung der Bremsarme in
Richtung des sich vergrößernden
Abstands zwischen den entsprechenden Bremsschuhen und der Radfelge
vorgesehen sind.
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Eine
Bremsarmvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus
EP-A-432268 bekannt. Diese bekannte Bremsarmvorrichtung enthält eine Hülse, die
ein Ende der Rückholfeder
hält, wobei
die Hülse
nur teilweise mit einem ihrer Enden in der Bremsarmpassbohrung aufgenommen
wird. Als Ergebnis ist immer noch Raum für die Bewegung der Komponenten
während
des Bremsvorgangs vorhanden.
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1 offenbart eine bekannte
Bremssattelbremse 100 vom Cantilevertyp, bei der ein Bremsarm 104 mit
einem Bremsschuh 108 drehbar auf einer Hülse 112 gelagert
ist, die wiederum koaxial an einem Fixiergrundabschnitt 116 befestigt
ist, welcher an eine Vordergabel oder Hintergabel des Fahrradrahmens
angeschweißt
ist. Zwischen dem Fixiergrundabschnitt 116 und dem Bremsarme
ist eine Rückholfeder 120 zum
Vorspannen des Bremsarms vom Rad weg angeordnet.
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Die
Hülse 112,
die zwischen dem Bremsarm 104 und dem Fixiergrundabschnitt 116 befestigt
ist, weist gewöhnlich
ein Ende 124, das sich ganz durch den Bremsarm 105 erstreckt,
und ein anderes Ende 128 auf, das einen sich radial erstreckenden
Teil 132 zum Abdecken eines Bremsarmhohlraums 136 enthält, der
die Rückholfeder 120 beherbergt.
Ein Bolzen 140 lässt
sich in den Fixiergrundabschnitt 116 einschrauben und er
liegt gegen das erste Ende 124 der Hülse 112 an, um den
Bremsarm 104 gegen den Fixiergrundabschnitt 116 zu
halten. Die Rückholfeder 120 ist
typischerweise als Spulenfeder ausgebildet, die um den Fixiergrundabschnitt 116 herum
befestigt ist. Ein Ende 144 der Rückholfeder 120 wird
ge gen den Bremsarm 104 gehalten, und das andere Ende 148 der
Rückholfeder 120 wird
durch ein Loch 152 in den sich radial erstreckenden Teil 132 der
Hülse 112 und
durch ein Loch 156 in dem Fixiergrundabschnitt 116 eingeschoben.
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Da
der Bolzen 140, der zum Fixieren des Bremsarms 104 am
Fixiergrundabschnitt 116 verwendet wird, das erste Ende 124 der
Hülse 112 berührt, neigt
die Hülse 112 dazu,
sich zu verdrehen oder um den Fixiergrundabschnitt 116 zu
drehen, wenn der Bolzen 120 festgezogen wird. Das Verdrehen
der Hülse 112 ist
nicht erwünscht,
weil die Federspannung sich, da das zweite Ende 148 der
Feder 120 im sich radial erstreckenden Teil 132 der
Hülse gehalten
wird, ändern
wird und die ordnungsgemäße Ausrichtung
des Bremsschuhs 108 schwierig macht. Das zweite Ende der
Rückholfeder 120,
das sich durch den sich radial erstreckenden Teil 132 der
Hülse 124 und
in den Fixiergrundabschnitt 116 erstreckt, soll eine solche
Verdrehung verhindern, indem die Hülse 112 am Fixiergrundabschnitt 116 arretiert
wird. Wenn jedoch eine starke Festziehkraft auf den Bolzen 140 ausgeübt wird,
neigt der sich radial erstreckende Teil 132 der Hülse 112 dazu,
das zweite Ende 148 der Rückholfeder 120 zu
verbiegen oder abzuscheren. Dies wiederum zerstört die Fähigkeit des zweiten Endes 148 der
Rückholfeder 120,
eine Verdrehung der Hülse 112 zu
verhindern.
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Ein
weiterer Nachteil herkömmlicher
Bremseinrichtungen ist, dass das Loch 156 im Fixiergrundabschnitt 116,
in das das zweite Ende 148 der Rückholfeder 120 eingeschoben
wird, relativ klein ist, um nicht die Größe oder Festigkeit des Fixiergrundabschnitts 116 negativ
zu beeinflussen. Als Ergebnis muss die Dicke der Rückholfeder 120,
und insbesondere des zweiten Endes 148 der Rückholfeder,
entsprechend begrenzt werden. Dünne
Rückholfedern
ermüden
sehr leicht und können
keine starke Vorspannkraft ausüben.
Eine solche Begrenzung der Dicke der Rückholfeder 120 macht
es sehr schwer, wenn nicht unmöglich,
leitungsstarke Bremseinrichtungen mit dicken Rückholfedern herzustellen.
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Ein
noch weiterer Nachteil der herkömmlichen
Bremseinrichtungen ist, dass das Loch 156 in dem Fixiergrundabschnitt 116 gewöhnlich in
nächster Nähe zur Welle
des Fixiergrundabschnitts platziert wird, auf der der Bremsschuh
montiert wird. Dies wiederum begrenzt den zylindrischen Durchmesser
der Rückholfeder,
was weiter die Fähigkeit
der Rückholfeder
reduziert, einer Ermüdung
entgegenzuwirken. Der Bremsenhersteller muss alle diese Fakto ren
berücksichtigen,
wenn er die Bremse konstruiert, so dass nicht immer eine optimale
Bremskonstruktion erreicht werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist auf eine Bremsarmvorrichtung nach Anspruch
1 gerichtet. In bevorzugten Ausführungsformen
ist eine Hülse,
die zwischen dem Bremsarm und dem Fixiergrundabschnitt nicht-drehbar
angeordnet ist, an dem Fixiergrundabschnitt durch ein Fixierelement
fixiert, ohne dass das zweite Ende der Rückholfeder verwendet wird,
wobei das zweite Ende der Rückholfeder
in der Hülse
durch eine Struktur gehalten werden kann, die die Dicke der Rückholfeder
nicht begrenzt. In einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthält
die Bremsarmvorrichtung: einen Bremsarm mit einer Passbohrung; eine
Fixierhülse,
die ein erstes Ende und eine zweites Ende aufweist, wobei das erste
Ende der Fixierhülse
in der Passbohrung zur schwenkbaren Lagerung des Bremsarms angeordnet
ist; und ein Fixierelement, das am zweiten Ende der Fixierhülse angebracht
ist, um die Fixierhülse
an einem Fixiergrundabschnitt zu befestigen, der an einem Fahrradrahmen
angebracht ist. Eine Rückholfeder
ist zwischen dem Bremsarm und dem zweiten Ende der Fixierhülse angeordnet,
wobei ein erstes Ende der Rückholfeder
am Bremsarm gehalten wird. Das zweite Ende der Fixierhülse enthält eine
zweite Federendenhalteeinrichtung, um ein zweites Ende der Rückholfeder
unabhängig
vom Fixiergrundabschnitt zu halten.
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In
einer spezielleren Ausführungsform
enthält
das zweite Ende der Fixierhülse
ein sich radial erstreckendes Element, das ein oder mehrere Löcher aufweist,
die am äußersten
Rand des sich radial erstreckenden Elements positioniert sind, in
das/die das zweite Federende eingeschoben werden kann. Ein Fixerstift
verbindet das zweite Ende der Fixierhülse mit dem Fixiergrundabschnitt.
Falls gewünscht, kann
der Fixierstift am sich radial erstreckenden Element angebracht
sein und sich in ein Loch hinein erstrecken, das in dem Fixiergrundabschnitt
ausgebildet ist. Folglich kann der Fixierstift aus einem sehr festen
Material gebildet sein, um großen
Festziehkräften
des Befestigungsbolzens entgegenzuwirken, und das zweite Federende
braucht die Fixierhülse nicht
an den Fixiergrundabschnitt zu koppeln. Die Öffnungen in dem sich radial
erstreckenden Teil der Fixierhülse
können
so groß gemacht
werden, wie gewünscht,
um sehr dicke Rückholfedern
unterzubringen, die wiederum nicht leicht ermüden und starke Vorspannkräfte bereitstellen
können.
Die Rückholfedern
können außerdem jede
gewünschte
Querschnittsform aufweisen, z. B. die eines Quadrats. Da die Öffnungen
am äußersten
Rand des sich radial erstreckenden Elements positioniert werden
können, kann
die Rückholfeder
auch einen großen
Durchmesser aufweisen, um der Ermüdung weiter entgegenzuwirken.
Der Bremsenhersteller braucht sich nicht um die spezifische Struktur
der Löcher
im Fixiergrundabschnitt in Bezug auf die Rückholfeder zu sorgen. Somit
können
die Spannungseigenschaften der Rückholfeder
unabhängig
von der Konstruktion des Fixiergrundabschnitts festgelegt werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine seitliche Querschnittansicht
einer Bremsvorrichtung nach dem Stand der Technik;
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2 ist eine Vorderansicht
einer besonderen Ausführungsform
der Fahrradbremse;
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3 ist eine seitliche Querschnittansicht
eines unteren Teils der Bremsanordnung auf der rechten Seite, die
in 2 gezeigt ist;
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4 ist eine seitliche Querschnittansicht
eines unteren Teils der Bremsanordnung auf der linken Seite, die
in 2 gezeigt ist; und
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5 ist eine Explosionsansicht
der in 3 gezeigten Bremsarmanordnung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In
den 2 bis 5 ist eine Bremssattelbremse
vom Cantilevertyp gezeigt und so konstruiert, dass ein Paar erster
und zweiter Bremsarme 2 und 3 mit Bremsschuhen 4 und 5 jeweils
drehbar auf einem Paar Fixiergrundabschnitte 1 gelagert
sind. Die Fixiergrundabschnitte 1 sind durch Schweißen an der Vordergabel
F oder der Hintergabel des Fahrradrahmens fixiert. Zwischen den
Fixiergrundabschnitten 1 und den Bremsarmen 2 und 3 sind
ein Paar erste und zweite Rückholfedern 6 bzw. 7 angeordnet,
um die Bremsarme 2 und 3 in die Richtung des sich
vergrößernden
Abstands zwischen den Bremsschuhen 4 und 5 vorzuspannen.
Ein Steuerdraht W wird gezogen, um die Bremsarme 2 und 3 jeweils
in Richtung des Pfeils X in 2 gegen
die Vorspannkraft der Rückholfedern 6 bzw. 7 zu
ziehen, wodurch eine Bremsbetätigung
ausgeübt
wird. Anschließend
wird der Draht W gelockert, um jedem Bremsarm 2 oder 3 zu
ermöglichen,
sich durch die Vorspannkraft jeder Rückholfeder 6 oder 7 in
Richtung des Pfeils Y zu drehen, wodurch die Bremsarme 2 und 3 in
ihre Ruheposition zurückkehren.
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Die
Fixiergrundabschnitte 1 umfassen jeweils einen Befestigungsabschnitt 11 und
eine röhrenförmige Schwenkwelle 12,
die aus einer Fläche 13 des
Befestigungsabschnitts 12 hervorsteht. Der Befestigungsabschnitt 11 ist
so ausgelegt, dass er durch Schweißen oder andere Mittel am Rahmen
F fixiert werden kann. Die röhrenförmigen Schwenkwellen 12 sind
an ihren inneren Rändern
mit Schraubgewinden 15 (5)
versehen. Ein oder mehrere Löcher 59 sind
in der Fläche 13 aus
den unten diskutierten Gründen
ausgebildet. Eine Fixierhülse 13 ist
auf die äußere Randfläche jeder
Schwenkwelle 12 eingepasst. Die Fixierhülse 14 enthält ein im
Allgemeinen röhrenförmiges Element 56,
das sich entlang einer Längsachse
X erstreckt. Ein sich radial erstreckendes flanschförmiges oder
ringförmiges
Element 51 ist integral einstöckig mit einem Ende der Fixierhülse 14 ausgebildet
oder an dieser angebracht (z. B. durch Schweißen oder ein anders geeignetes
Verbindungsverfahren) und erstreckt sich zur Längsachse X. Das ringförmige Element 51 enthält eine
Mehrzahl Öffnungen
oder Rillen 52 aus unten diskutierten Gründen. Ein
Fixierstift 50 koppelt nicht drehbar das ringförmige Element 51 und
damit die Fixierhülse 14 mit dem
Fixiergrundabschnitt 1. In dieser Ausführungsform ist der Fixierstift 50 an
eine Seitenfläche 54 des ringförmigen Elements 51 genietet
oder anderweitig befestigt, erstreckt sich in Richtung der Längsachse X
senkrecht zur Seitenfläche 54 und
ist zur Erstreckung in ein Loch 59 geformt, das in der
Fläche 13 des
Fixiergrundabschnitts 1 ausgebildet ist.
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Die
Bremsarme 2 und 3 umfassen Kniehebel, die jeweils
an einem mittleren Teil gekrümmt sind.
Die Bremsarme 2 und 3 sind an einem Ende mit Schwenkteilen 20 und 30,
die Passbohrungen 21 und 31 aufweisen, an ihrem
anderen Ende mit Drahtbefestigungsteilen 22 und 32 und
in ihren gekrümmten Zwischenteilen
mit Bremsschuhbefestigungsteilen 23 bzw. 33 versehen.
In dieser Ausführungsform
sind die Passbohrungen 21 und 31 auf die äußeren Ränder von
röhrenförmigen Hülsen 35 angepasst,
die wiederum an den äußeren Rändern der
Fixierhülsen 14 befestigt
sind, so dass jeder zylindrische Abschnitt 56 sich ganz
durch die Bremsarme 2 und 3 hindurch erstreckt.
Schrauben 9 lassen sich in den Gewindebohrungen 15 in
den Schwenkwellen 12 schrauben, um die Bremsarme 2 und 3 drehbar über Abstandshalter
daran zu befestigen. Die Bremsschuhe 4 und 5 sind
an den Schuhbefestigungsteilen 23 und 33 durch
Klemmwellen 10 befestigt. An den Schwenkteilen 20 und 30 sind
Hohlräume 24 bzw. 34 in
Fortsetzung von einem Ende der Passbohrungen 21 und 31 vorgesehen.
Die Hohlräume 24 und 34 öffnen sich
zu den Fixiergrundabschnitten 1, und die Rückholfedern 6 und 7 sind
in den Hohlräumen 24 bzw. 34 aufgenommen.
Die ringförmigen
Elemente 51 helfen dabei, die Enden der Hohlräume 24 und 34 zu
verschließen.
Der Steuerdraht W, der an einem Ende mit einem Bremshebel verbunden
ist, ist an seinem anderen Ende mit dem Drahtbefestigungsteil 22 am
ersten Bremsarm 2 verbunden. Ein Verbindungsdraht 90 verbindet
den Drahtbefestigungsteil 32 am zweiten Bremsarm 3 mit
einem Träger 80,
der den Draht W sichert.
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Die
Rückholfedern 6 und 7 umfassen
Spulenfedern, die um die zylindrischen Teile 56 ihrer entsprechenden
Fixierhülse 14 gewickelt
sind, und sind beide an ihren entsprechenden Enden mit ersten Federenden 61 und 71 und
zweiten Federenden 62 und 72 versehen. Die ersten
Federenden 61 und 71 werden an den Bremsarmen 2 und 3 gehalten,
und die zweiten Federenden 62 und 72 werden sind
in eine entsprechende Öffnung 52 in
den ringförmigen
Elementen 51 eingeschoben. In dieser Ausführungsform ist
zwischen dem ersten Federende 61 der ersten Rückholfeder 6 und
dem ersten Bremsarm 2 ein Vorspannkrafteinstellmittel vorgesehen,
um eine Vorspannkraft der ersten Rückholfeder 6 zum ersten Bremsarm 2 so
einzustellen, dass sie der zweiten Rückholfeder 7 angeglichen
wird. Das Vorspannkrafteinstellmittel umfasst eine Einstelleinrichtung 40, die
vorzugsweise aus einer Schraube und einer im Wesentlichen scheibenförmigen Halterung 41 gebildet
wird, die um den zylindrischen Teil 56 der Fixierhülse 14 gebildet
ist. Die Halterung 41 ist mit einem Halteteil 41a versehen,
um das erste Federende 61 zu halten, und ist durch einen
Schub der Einstelleinrichtung 40 drehbar, um die Position
des ersten Federendes 61 einzustellen. Genauer ist der
erste Bremsarm 2 mit einer Gewindebohrung 25 versehen, die
sich tangential zum Hohlraum 24 erstreckt und an der äußeren Fläche des
ersten Bremsarms 2 geöffnet
ist, wobei die Einstelleinrichtung 40 sich in die Gewindebohrung 25 einschrauben
lässt.
Die Halterung 41 ist drehbar im Hohlraum 24 untergebracht, und
das erste Federende 61 wird am Halteteil 41a gehalten.
Die Halteeinrichtung 41, die in 5 gezeigt ist, ist mit einer Anschlagflä che 41b zum
Anschlag gegen das am weitesten entfernte Ende der Einstelleinrichtung 40 versehen
und diametral symmetrisch zum Halteteil 41a positioniert.
Die Einstelleinrichtung 40 wird gedreht, um die Halterung 41 zu drehen
und damit das erste Federende 61 mit Bezug auf den ersten
Bremsarm 2 zu verschieben, wodurch die Vorspannkraft der
ersten Rückholfeder 6 des
ersten Bremsarms 2 mit Bezug auf die zweite Rückholfeder 7 eingestellt
wird.
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Durch
Verwenden eines separaten Befestigungsstifts 50 zur Fixierung
der Fixierhülse 14 relativ zum
Fixiergrundabschnitt 1, wird keine Scherkraft auf die Federenden 62 und 72 ausgeübt. Dir
Bremsenhersteller braucht sich nicht um den spezifischen Aufbau
der Löcher
in dem Fixiergrundabschnitt mit Bezug auf die Rückholfeder zu sorgen. Somit
können die
Spannungseigenschaften unabhängig
vom Aufbau des Fixiergrundabschnitts festgelegt werden. Außerdem kann
der Fixierstift 50 aus einem sehr festen Material gebildet
werden, um einem viel größeren Drehmoment
von den Schrauben 9 entgegenzuwirken. Die Löcher 52 im
ringförmigen
Element 51 können
viel größer als
die Löcher 59 im
Fixiergrundabschnitt 1 und mit variierenden Formen ausgebildet
werden, um viel dickere Rückholfedern
(oder Rückholfedern
mit jeder gewünschten
Querschnittsform) unterzubringen, und die Position der Löcher 52 am äußeren peripheren
Rand des ringförmigen
Elements 51 ermöglicht
das Unterbringen von Rückholfedern
mit großem
Durchmesser. Als Ergebnis steht eine größere Flexibilität in der
Auswahl der Komponenten zur Verfügung,
und eine solidere Struktur kam hergestellt werden.
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Während das
oben Gesagte eine Beschreibung verschiedener erfindungsgemäßer Ausführungsformen
ist, können
weitere Modifikationen eingesetzt werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung
abzukehren. Zum Beispiel kann das Mittel zum Einstellen der Vorspannkraft
die Einstelleinrichtung 40 nur so verwenden, dass ihr am
weitesten entferntes Ende gegen das erste Federende 61 anschlägt, oder
die Einstelleinrichtung 40 kann fortgelassen und die Halterung 41 mit
einer von außen
betätigbaren
Wähleinrichtung
versehen werden, um dadurch die Halterung 41 direkt zu
drehen. Außerdem kann
alternativ ein Nockenkörper
verwendet werden.
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Somit
sollte der Umfang der Erfindung nicht durch die spezifischen offenbarten
Strukturen beschränkt
sein. Stattdessen sollte der wahre Umfang der Erfindung durch die
folgenden Ansprüche
bestimmt werden. Natürlich
soll die vorliegende Erfindung, obwohl Bezugszeichen in den Ansprüchen zur Erleichterung
des Bezugs auf die Figuren verwendet werden, durch eine solche Bezeichnung
nicht auf die Konstruktionen in den anliegenden Figuren beschränkt sein.