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Die
Erfindung betrifft allgemein eine Bremsvorrichtung für Fahrräder und
dergleichen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Zangenbremsvorrichtung
für ein
Fahrrad, die in herkömmlicher
Weise an der vorderen oder hinteren Gabel eines Fahrrades montiert
werden kann, so dass die Bremsbacken der Bremsvorrichtung bei Betätigung einer
Bremsbedienvorrichtung mit vergrößerter Bremskraft
gegen die Felge des zugehörigen
Laufrades gedrückt
werden.
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Fahrrad
fahren wird gerade zunehmend populär, sowohl als Form der Erholung
als auch als Transportmittel. Außerdem hat sich Fahrradfahren
zu einem sehr populären
Wettkampfsport entwickelt, und zwar sowohl für Amateure als auch für professionelle
Fahrer. Unabhängig
davon, ob das Fahrrad für Erholungs-,
Transport- oder Wettkampfzwecke verwendet wird, führt die
Fahrradindustrie laufend eine Verbesserung von dessen verschiedenen
Bauteilen durch. Ein spezielles Fahrradbauteil, das in den vergangenen
Jahren umfassend neu gestaltet wurde, ist die Fahrradbremsvorrichtung.
Fahrradbremsvorrichtungen werden fortlaufend neu gestaltet, um zusätzliche
Bremsleistung bereitzustellen.
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Es
gibt mehrere Typen von Fahrradbremsvorrichtungen, die im Moment
auf dem Markt verfügbar
sind. Beispiele für
einige Typen üblicher
Fahrradbremsvorrichtungen beinhalten Felgenbremsen und Zangenbremsen.
Was die Zangenbremsen betrifft, gibt es hauptsächlich drei Typen von Zangenbremsen:
eine Bremse vom Seitenzugtyp, eine vom Mittelzugtyp und eine von
Cantilever-Typ. Bei einer Zangenbremsvorrichtung vom Seitenzugtyp
sind ein Paar von Bremsarmen miteinander um einen zentralen Befestigungsbolzen
schwenkbar verbunden, welcher am Rahmen des Fahrrades angebracht
ist. Jeder der Bremsarme weist einen Hebelabschnitt auf, welcher
mit dem Bremsdraht verbunden ist, derart, dass, wenn der Fahrer
den Bremshebel der Bremsbedienvorrichtung betätigt, die Hebelabschnitte der Bremsarme
zueinander hingezogen werden, wodurch wiederum die an den anderen
Enden der Bremsarme angebrachten Bremsbacken zueinander hingezogen
werden, und zwar gegen die Felge des Fahrradlaufrades. Eine Rückstellfeder
ist vorgesehen, welche die Bremsarme von der Fahrradfelge weg drückt, wenn
der Fahrer den Bremshebel freigibt. Zangenbremsvorrichtungen vom
Seitenzugtyp werden für
gewöhnlich
bei Straßenrennrädern verwendet.
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Eine
Zangenbremsvorrichtung vom Mittelzugtyp arbeitet in ähnlicher
Weise wie eine vom Seitenzugtyp, abgesehen davon, dass die Bremsarme typischerweise
an einer Bremsarmbrücke
angebracht sind, derart, dass jeder Bremsarm an einem an der Bremsarmbrücke angeordneten
separaten Schwenkpunkt schwenkbar angebracht ist. Die Bremsarmbrücke ist
direkt am Rahmen des Fahrrades befestigt. Ein Überbrückungskabel verbindet die zwei
Hebelabschnitte der Bremsarme miteinander, derart, dass ein Hauptbremsdraht,
welcher mit dem Überbrückungsdraht
verbunden ist, die Hebelabschnitte der Bremsarme zueinander hinzieht.
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Eine
Zangenbremsvorrichtung vom Cantilever-Typ ist für gewöhnlich an Fahrrädern angebracht, die
zur Off-Road-Verwendung gestaltet sind, wie beispielsweise Mountainbikes
(MTB) und All-Terrain-Bikes (ATB). Insbesondere ist eine Bremsvorrichtung
vom Cantilever-Typ gestaltet, um eine kräftige Bremskraft bereitzustellen.
Eine Bremsvorrichtung vom Cantilever-Typ ist mit einem Paar von Bremsarmen
ausgerüstet,
welche an der vorderen oder hinteren Gabel des Fahrradrahmens in
frei tragender Weise drehbar gehaltert sind, wobei die Bremsbacken
an den oberen Abschnitten der Bremsarme angebracht sind. Typischerweise
sind die unteren Enden der Bremsarme am Fahrradrahmen drehbar angebracht
und die oberen Enden sind mit einem Bremskabel oder -draht verbunden.
Die Bremsbacken sind einander gegenüberliegend auf jeder Seite der
Fahrradfelge angeordnet, welche sich zwischen den Armen befindet.
Mit diesem Cantilever-Typ von Zangenbremsvorrichtung drehen sich
die Bremsarme in Schließrichtung,
wenn das Bremskabel mittels des Bremshebels gezogen wird, was wiederum
dazu führt,
dass die Bremsbacken gegen die Felge gedrückt werden, um eine Bremskraft
aufzubringen.
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Bremsvorrichtungen
vom Cantilever-Typ haben mehrere Vorteile gegenüber Zangenbremsvorrichtungen
vom Seitenzugtyp. Beispielsweise besteht mit einer derartigen Cantilever-Bremsvorrichtung
keine Notwendigkeit, die Form der Vorrichtung mit der Größe des Fahrrades
zu verändern,
wie dies bei einer Zangenbremsvorrichtung vom Seitenzugtyp der Fall
sein kann. Außerdem
bringen Bremsvorrichtungen vom Cantilever-Typ eine gleichmäßigere Bremskraft
auf als eine Zangenbremse vom Seitenzugtyp. Demgemäß zielt
die Erfindung insbesondere darauf ab, die Leistung von Bremsen vom
Cantilever-Typ zu verbessern.
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In
Anbetracht des zuvor Beschriebenen, besteht ein Bedarf nach einer
Bremsvorrichtung, welche eine verbesserte Leistungsfähigkeit
von Zangenbremsen, wie beispielsweise eine verbesserte Bremskraft,
unter Verwendung bestehender Montagepfosten sowie eine vergrößerte Stabilität bietet. Die
Erfindung zielt auf diese Mängel
des Standes der Technik sowie auch weitere Mängel des Standes der Technik
ab, wie für
Fachleute aus dieser Beschreibung klar hervorgehen wird.
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Ausführungsformen
der Erfindung stellen eine Bremsvorrichtung bereit, die an einem
herkömmlichen
Fahrradrahmen montiert werden kann und verbesserte Bremsleistung
aufweist.
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Weitere
Ausführungsformen
der Erfindung stellen eine Bremsvorrichtung bereit, bei der die Schwenkpunkte
der Bremsarme sich oberhalb und außerhalb der Montagepfosten
des Fahrradrahmens befinden.
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Gewisse
andere Ausführungsformen
der Erfindung stellen eine Bremsvorrichtung mit einem Parallelschubmechanismus
bereit, welcher ein in Horizontalrichtung breiter dimensioniertes
Verbindungsglied aufweist, um ein Taumeln oder Seitenschlag zu verringern.
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Weitere
Ausführungsformen
der Erfindung stellen eine Bremsvorrichtung bereit, welche von geringem
Gewicht und relativ kostengünstig
in der Herstellung ist.
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EP 0 704 371 A offenbart
eine Bremsvorrichtung des Standes der Technik, die zur Kennzeichnung
der Erfindung verwendet wird.
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Die
vorhergehenden Ziele können
im Wesentlichen dadurch erreicht werden, dass eine Bremsvorrichtung
gemäß Anspruch
1 bereitgestellt wird.
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Für Fachleute
ist es offensichtlich, dass die Fahrradbremsvorrichtung gemäß der Erfindung
nicht auf die hier dargestellte Zangenbremsenvorrichtung eingeschränkt sein
sollte. Vielmehr kann die Fahrradbremsvorrichtung gemäß der Erfindung
mit weiteren Typen von Bremsvorrichtungen verwendet werden, die ähnliche
dynamische Verhältnisse
aufweisen. Außerdem
kann die Fahrradbremsvorrichtung, je nach Anforderung und/oder Wunsch,
sowohl mit der Vorder- als auch mit der Hintergabel des Fahrrades
verbunden werden. Außerdem
kann die Erfindung zur Verwendung mit weiteren Typen von Bremsarmen außer den
hier dargestellten angepasst werden. Weitere Ziele, Vorteile und
auffällige
Merkmale der Erfindung gehen für
Fachleute aus der folgenden detaillierten Beschreibung klar hervor,
die in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen zwei bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung offenbart.
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Nachfolgend
sei Bezug genommen auf die anliegenden Zeichnungen, welche einen
Teil dieser ursprünglichen
Offenbarung bilden; diese zeigen:
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1 eine
partielle Seitenansicht eines herkömmlichen Fahrrades, das eine
Fahrradbremsvorrichtung gemäß der Erfindung
verwendet;
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2 eine
Vorderansicht der Fahrradbremsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung, wobei die Bremsvorrichtung mit der Vordergabel des
Fahrrades verbunden ist, was diagrammartig dargestellt ist;
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3 eine
rechte Seitenansicht der in 2 dargestellten
Fahrradbremsvorrichtung, wobei die Bremsvorrichtung mit der Vordergabel
des Fahrrades verbunden ist, was diagrammartig dargestellt ist;
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4 eine
Vorderansicht der in den 2 und 3 dargestellten
Fahrradbremsvorrichtung, wobei die Verstärkereinrichtung zu Illustrationszwecken
entfernt wurde;
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5 eine
explodierte Vorderansicht von ausgewählten Teilen des rechten Bremsmechanismus
für die
in den 2 bis 4 dargestellte Fahrradbremsvorrichtung;
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6 eine
explodierte rechte Seitenansicht von ausgewählten Teilen des rechten Bremsmechanismus
für die
in den 2 bis 5 dargestellte Fahrradbremsvorrichtung;
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7 eine
vergrößerte Draufsicht
des rechten Montageelementes für
die in den 2 bis 6 dargestellte
Fahrradbremsvorrichtung;
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8 einen
vergrößerten Querschnitt
des in 7 dargestellten rechten Montageelementes für die in
den 2 bis 4 dargestellte Fahrradbremsvorrichtung
entlang Schnittlinie 8-8 von 7;
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9 eine
vergrößerte Vorderansicht
des in den 7 und 8 dargestellten
rechten Montageelementes für
die in den 2 bis 4 dargestellte Fahrradbremsvorrichtung;
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10 eine
vergrößerte rechte
Seitenansicht des in den 7 bis 9 dargestellten
rechten Montageelementes für
die in den 2 bis 4 dargestellte
Fahrradbremsvorrichtung;
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11 eine
vergrößerte Ansicht
von hinten des in den 7 bis 10 dargestellten
rechten Montageelementes für
die in den 2 bis 4 dargestellte
Fahrradbremsvorrichtung;
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12 eine
vergrößerte Vorderansicht
des rechten Fahrradbremsbacken-Befestigungsabschnittes
für die
in den 2 bis 4 dargestellte Fahrradbremsvorrichtung;
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13 eine
vergrößerte rechte
Seitenansicht des in 12 dargestellten rechten Fahrradbremsschuh-Befestigungsabschnittes
für die
in den 2 bis 4 dargestellte Fahrradbremsvorrichtung;
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14 einen
vergrößerten Querschnitt
des in den 12 und 13 dargestellten
rechten Fahrradbremsbacken-Befestigungsabschnittes für die in
den 2 bis 4 dargestellte Fahrradbremsvorrichtung,
entlang Schnittlinie 14-14 von 12;
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15 eine
vergrößerte Ansicht
von hinten des in den 12 bis 14 dargestellten
rechten Fahrradbremsbacken-Befestigungsabschnittes für die in
den 2 bis 4 dargestellte Fahrradbremsvorrichtung;
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16 eine
Vorderansicht der Fahrradbremsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung; und
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17 eine
linke Seitenansicht der in 16 dargestellten
Fahrradbremsvorrichtung.
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Zu
Anfang Bezug nehmend auf 1, ist ein herkömmliches
Fahrrad 10 dargestellt, welches eine Fahrradbremsvorrichtung 12 aufweist,
die am Rahmen 14 des Fahrrades 10 fest angebracht
ist, gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung. Die Fahrradbremsvorrichtung 12 ist mit der
Vordergabel 16 verbunden und kommt in Eingriff mit einer
Felge 18 des Fahrradlaufrades 19 und bringt eine
Bremskraft auf diese auf. Die Bremsvorrichtung 12 weist
gegenüber
Bremsvorrichtungen des Standes der Technik eine vergrößerte Bremskraft
auf, wie später
noch erläutert
wird.
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Auch
wenn die Fahrradbremsvorrichtung 12 so dargestellt ist,
dass sie mit der Vordergabel 16 des Fahrradrahmens 14 verbunden
ist, geht für
Fachleute aus dieser Beschreibung klar hervor, dass die Fahrradbremsvorrichtung 12 mit
der (nicht dargestellten) Hintergabel des Fahrradrahmens 14 verbunden
werden kann. Bei dieser speziellen Ausführungsform ist die Vordergabel 16 als
Gabel vom Aufhängungstyp
dargestellt, welche von der Straße kommende Stöße absorbiert,
wie in 1 dargestellt. Beispielsweise kann es sich bei
der Vordergabel 16 um eine Aufhängungsgabel vom herkömmlichen Luft/Öl- oder
vom Elastomertyp handeln. Wie am besten aus den 3 und 6 zu
ersehen, ist die Fahrradbremsvorrichtung 12 mit der Vordergabel 16 des
Rahmens 14 über
einen Bremsbogen 20 fest verbunden. Insbesondere, Bezug
nehmend auf die 1 und 3, ist der
Bremsbogen oder das Befestigungselement 20 ein umgekehrt
U-förmiges
Element mit einem Paar von Schenkelabschnitten. Der Bremsbogen oder
das Befestigungselement 20 ist vorzugsweise integral als
einstückiges
unitäres
Element aus einem geeigneten steifen Material ausgebildet, wie es
beim Stand der Technik bekannt ist. Der Bremsbogen 20 ist
mit der Vordergabel 16 in herkömmlicher Weise verbunden. Ein
Paar von Befestigungspfosten oder Verbindungselementen (lediglich das
Verbindungselement 22a ist in den Figuren dargestellt)
sind auf dem Bremsbogen 20 ausgebildet, welcher seinerseits
fest an der Gabel 16 angebracht ist. Selbstverständlich geht
für Fachleute
aus dieser Beschreibung klar hervor, dass gewisse Typen von Fahrradmontagepfosten
direkt mit den Vordergabeln verbunden sein können, z. B. bei Fahrrädern, die
keine Aufhängungs-Vordergabeln
aufweisen.
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Die
Fahrradbremsvorrichtung 12 wird in einer im Wesentlichen
herkömmlichen
Weise mittels einer herkömmlichen
Bremsbedienvorrichtung oder einem -hebel 26 bedient, der
an der Lenkstange 28 des Fahrrades 10 in herkömmlicher
Weise angebracht ist. Das Fahrrad und seine verschiedenen Bestandteile
sind beim Stand der Technik allgemein bekannt, und daher werden
das Fahrrad 10 und seine verschiedenen Bestandteile, wie
beispielsweise eine Bremsbedienvorrichtung 26, hier nicht
detailliert erläutert
oder dargestellt.
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Wie
am besten aus den 1 und 4 gemeinsam
zu ersehen, ist die Bremsvorrichtung 12 mit der Bremsbedienvorrichtung 26 über ein
Bremskabel 30 verbunden, das eine Kabelseele 30a und
eine Kabelhülle 30b aufweist.
Die Kabelhülle 30b ist
in ein Führungsrohr 31 eingesetzt,
wie beim Stand der Technik bekannt ist. Im Wesentlichen führt der
Fahrer eine Bedienung der Bremsbedienvorrichtung 26 durch,
was wiederum bewirkt, dass die Bremsvorrichtung 12 eine
Bremskraft gegen die Felge 18 des Fahrradlaufrades 19 aufbringt.
Beim Freigeben der Bremsbedienvorrichtung 26 löst die Bremsvorrichtung 12 die
Bremskraft von der Felge 18, um ein Rotieren des Fahrradlaufrades 19 zu
ermöglichen.
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Wie
am besten aus 4 zu ersehen, beinhaltet die
Bremsvorrichtung 12 im Wesentlichen ein Paar von Bremsmechanismen 34a und 34b,
die im Wesentlichen spiegelbildlich zueinander sind, abgesehen von
ihren Verbindungen zum Bremskabel 30. Demgemäß wird,
wenn man auf die Vorderseite des Fahrrades 10 blickt, lediglich
der rechte Bremsmechanismus 34a nachfolgend detailliert
dargestellt und beschrieben. Optional wird eine Verstärkereinrichtung 36 verwendet,
um die Bremsmechanismen 34a und 34b miteinander
zu verbinden, wie aus den 2 und 3 zu
ersehen.
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Wie
am besten aus den 2, 3 und 4 zu
ersehen, beinhaltet der rechte Bremsmechanismus 34a im
Wesentlichen ein Montageelement 38a, eine Verstärkereinrichtungs-Befestigungsplatte 39a,
einen Bremsarm 40a, eine Rückstellfeder 41a,
einen Bremsbacken-Befestigungsabschnitt 41a, einen Bremsbacken-Befestigungsabschnitt 42a,
ein Verbindungsglied 43a und eine Bremsbacke 44a, hingegen
beinhaltet der linke Bremsmechanismus 34b im Wesentlichen
ein Montageelement 38b, eine Verstärkereinrichtungs-Befestigungsplatte 39b,
einen Bremsarm 40b, eine Rückstellfeder 41b,
einen Bremsbacken-Befestigungsabschnitt 41b, einen Bremsbacken-Befestigungsabschnitt 42b,
ein Verbindungsglied 43b und eine Bremsbacke 44b.
Die Montageelemente 38a und 38b bilden eine Montagebaugruppe,
welche die Bremsvorrichtung 12 über Montagestifte 22a und 22b mit
dem Bremsbogen 20 verbinden (3).
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Die
Bremsarme 40a und 40b sind mit den Montageelementen 38a bzw. 38b schwenkbar
verbunden. Die Rückstellfedern 41a und 41b (3) sind
zwischen den Montageelementen 38a und 38b und
den Bremsarmen 40a bzw. 40b angebracht, um die
Bremsarme 40a und 40b von den Bremspositionen
in die Freigabepositionen zurück
zu bewegen. Die Backen-Befestigungsabschnitte 42a und 42b sind
mit den Bremsarmen 40a bzw. 40b schwenkbar verbunden.
Die Verbindungsglieder 43a und 43b sind mit den
Bremsarmen 40a bzw. 40b an ihrem einen Ende und
mit den Montageelementen 38a bzw. 38b an ihrem
anderen Ende verbunden. Die Bremsbacken 44a und 44b sind
mit den Backen-Befestigungsabschnitten 42a bzw. 42b der
Bremsarme 40a bzw. 40b fest verbunden.
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Bezug
nehmend auf die 7 bis 11 ist das
Befestigungselement 38a vorzugsweise ein einstückiges unitäres Element,
das aus einem harten, steifen Material aufgebaut ist. Beispielsweise
kann das Befestigungselement 38a ein leichtes metallisches
Material sein, wie beispielsweise Aluminium, Titan etc. Das Befestigungselement 38a weist
einen Rahmenverbindungsabschnitt 46a auf, welcher das Montageelement 38a an
einem Montagepfosten 22a (3) anbringt,
und einen Schwenkabschnitt 48a, der den Bremsarm 40a schwenkbar
mit diesem verbindet.
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Insbesondere
weist das Montageelement 38a einen Körperabschnitt 50a auf,
mit dem ein Paar von parallelen Platten 52a und 54a verbunden
sind. Ein Paar von axial fluchtenden Bohrungen 56a und 58a sind
in den Platten 52a bzw. 54a ausgebildet, welche
einen Teil des Rahmenverbindungsabschnittes 46a zur Aufnahme
des Montagepfostens 22a bilden. Ein Verbindungselement
oder eine Befestigungseinrichtung 60A ist durch die Bohrungen 56a und 58a hindurch
eingeführt,
um in der Gewindebohrung des Montagepfostens 22a aufgenommen
zu werden, um das Montageelement 38a am Montagepfosten 22a fest
anzubringen, wie am besten aus den 3, 5 und 6 zu
ersehen. Das Montageelement 38a ist mit dem Bremsbogen 20 über ein
Verbindungselement 60a nicht drehbar verbunden.
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Der
Durchmesser der Bohrung 56a ist geringfügig größer als der Außendurchmesser
des Montagepfostens 22a, derart, dass der Montagepfosten 22a eng
anliegend in die Bohrung 56a eingepasst ist. Andererseits
ist die Bohrung 58a gestuft, wobei die Größe des ersten
Abschnittes geringfügig
größer als
der Durchmesser des Montagepfostens 22a ist, um den Montagepfosten 22a eng
anliegend aufzunehmen, und die Größe eines zweiten Abschnittes geringer
ist als die des Montagepfostens 22a, jedoch groß genug,
um die Befestigungseinrichtung 60A aufzunehmen. Auch wenn
die Bohrungen 56a und 58a mit runden Querschnitten
dargestellt sind, ist es für
Fachleute offensichtlich, dass die Bohrungen 56a und 58a nicht-kreisförmige Querschnitte
haben können.
Vorzugsweise ist das Verbindungselement 60a ein Bolzen,
der in den Montagepfosten 22a eingeschraubt ist, um das
Montageelement 38a mit dem Bremsbogen 20 fest
zu verbinden. Selbstverständlich
geht für
Fachleute aus dieser Beschreibung klar hervor, dass das Montageelement 38a direkt
mit der Vordergabel oder mit einem weiteren Zwischenmontageelement
und dann mit dem Rahmen 14 des Fahrrades 10 verbunden
sein kann.
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Die
Platten 52a und 54a weisen ebenfalls ein Paar
von Löchern 61a und 62a auf,
die sich durch diese hindurch erstrecken, um einen Stift 64a (4) aufzunehmen, um
das eine Ende eines Verbindungsgliedes 43a an diesem fest
anzubringen. Demgemäß ist das
Verbindungsglied 43a an seinem unteren Ende mit dem Montageelement 38a über einen
Stift 64a schwenkbar verbunden. Vorzugsweise ist der Stift 64a ein
Bolzen und das Loch 60a ist mit einem Gewinde versehen,
um den Stift 64a mit dem Montageelement 38a fest
zu verbinden.
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Der
Schwenkabschnitt 48a ist durch ein Paar von Löchern 66a und 68a gebildet,
die sich durch die Platten 52a bzw. 54a hindurch
erstrecken, um einen Schwenkstift 70a aufzunehmen, um den
Bremsarm 40a mit dem Montageelement 38a schwenkbar
zu verbinden. Wie aus 4 zu ersehen, befindet sich die
Schwenkachse des Schwenkstiftes 40a oberhalb und außerhalb
des Verbindungselementes 60a, welches das Montageelement 38a am
Montagepfosten 22a befestigt. Wie aus 6 zu
ersehen, ist der Schwenkstift 70a aus einer ersten Befestigungseinrichtung 71a und
einer zweiten Befestigungseinrichtung 72a aufgebaut. Die
Befestigungseinrichtung 71a weist einen mit einem Gewinde
versehenen Kopfabschnitt und einen Schaftabschnitt mit einer sich
in axialer Richtung erstreckenden Gewindebohrung auf, die den Gewindeschaft
der Befestigungseinrichtung 72a aufnimmt. Der Durchmesser
des Loches 66a ist geringer als der des Loches 68a zur
Aufnahme des Schaftes der Befestigungseinrichtung 71a.
Das Loch 68a ist andererseits größer und mit einem Gewinde versehen,
um den Kopfabschnitt der Befestigungseinrichtung 71a aufzunehmen.
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Die
Vorderplatte 54a des Montageelementes 38a weist
einen Block 73a auf, der sich von ihrer Vorderfläche nach
außen
erstreckt, wobei ein Gewindeloch 74a in dieser positioniert
ist. In ähnlicher
Weise weist das Montageelement 38a einen Block 73b auf, der
sich von dessen Vorderfläche
nach außen
erstreckt, wobei eine Gewindebohrung 74b in dieser positioniert
ist. Die Gewindelöcher 74a und 74b sind ausgebildet,
um Schrauben 76a und 76b aufzunehmen, wie aus 2 zu
ersehen, um Befestigungsplatten 39a und 39b an
diesen zu befestigen, um die Arme 36a und 36b einer
Verstärkereinrichtung 36 in herkömmlicher
Weise anzubringen.
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Wie
am besten aus den 8 und 10 zu ersehen,
weist der Körperabschnitt 50a des
Montageelementes 38a eine Gewindebohrung 78a zur
Aufnahme einer Schraube 80a auf. Die Schraube 80a befestigt
das untere Ende einer Rückstellfeder 41a am
Montageelement 38a, hingegen ist das obere Ende der Rückstellfeder 41a mit
dem Bremsarm 40a verbunden, um den Bremsarm im Uhrzeigersinn
(in der Ansicht von 4) um den Schwenkstift 70a vorzuspannen.
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Erneut
Bezug nehmend auf 4, sind die Bremsarme 40a und 40b vorzugsweise
aus einem geeigneten steifen Material aufgebaut. Beispielsweise
können
die Bremsarme durch Gießen
oder spanende Bearbeitung aus einem beliebigen geeigneten Material,
wie beispielsweise Aluminium, Titan, dichtem Kunststoff, Keramik,
Acryl etc., hergestellt sein. Vorzugsweise sind die Bremsarme 40a und 40b aus einem
leichten Material aufgebaut, um das Gewicht der Bremsvorrichtung 12 zu
minimieren. Insbesondere weist der Bremsarm 40a, wie am
besten aus den 4 und 5 zu ersehen,
ein erstes oder unteres Ende 90a, eine Innenseite 91a,
eine Außenseite 92a und
ein zweites oder oberes Ende 93a auf. In ähnlicher
Weise weist der Bremsarm 40b ein erstes oder unteres Ende 90b,
eine Innenseite 91b, eine Außenseite 92b und ein
zweites oder oberes Ende 93b auf, wie am besten aus 4 zu
ersehen. Die Bremsarme 40a und 40b weisen obere
Abschnitte 94a oder 94b und untere Abschnitte 95a oder 95b auf.
Demgemäß sind die
Bremsarme 40a und 40b im Wesentlichen identisch
zueinander, abgesehen davon, dass ihre obere Enden 93a und 93b geringfügig modifiziert sind,
um herkömmliche
Kabelverbindungen oder Drahtbefestigungsabschnitte aufzunehmen,
wie aus 4 zu ersehen. In Anbetracht
dieser Ähnlichkeiten wird
lediglich der Bremsarm 40a hier detailliert erläutert und
dargestellt.
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Der
obere Abschnitt 94a des Bremsarms 40a ist mit
dem Bremsdraht 30a über
einen Verriegelungsbolzen 97a verbunden, der in einem Gewindeloch 98a aufgenommen
ist. Der Verriegelungsbolzen 97a klemmt den Bremsdraht 30a gegen
den oberen Abschnitt 94a des Bremsarms 40a fest.
Das Führungsrohr 31 und
die Kabelhülle 30b sind
mit dem oberen Abschnitt 94b des Bremsarms 40b verbunden.
Insbesondere ist, wie am besten aus 4 zu ersehen,
ein Verbindungsarm 96b mit dem obe ren Abschnitt 94b des
Bremsarms 40b und dem Führungsrohr 31 schwenkbar
verbunden. Eine Betätigung
der Bremsbedienvorrichtung 26 bewirkt, dass sich die oberen
Abschnitte 94a und 94b nach innen zueinander hin
bewegen.
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Die
Bremsarme 40a und 40b weisen Backenbefestigungsabschnitte 42a und 42b auf,
die mit diesen schwenkbar verbunden sind. Selbstverständlich geht
für Fachleute
aus dieser Beschreibung klar hervor, dass die Backenbefestigungsabschnitte 42a und 42b integral
mit den Bremsarmen 40a und 40b ausgebildet sein
können
oder anderweitig verbunden sein können, um die Bremsbacken 44a und 44b an diesen
in herkömmlicher
Weise, wie in der Technik bekannt, mit oder ohne Schwenkeinrichtungen
zu befestigen. Selbstverständlich
können,
je nach Anforderung und/oder Wunsch, andere Typen von Backenbefestigungsabschnitten
verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform sind die Bremsarme 40a und 40b mit
Löchern 10a, 10b versehen,
um die Schuhbefestigungsabschnitte 42a und 42b mit
diesen über
Schwenkstifte 99a und 99b schwenkbar zu verbinden.
Wie in 5 dargestellt, weist der Bremsarm 40a ein
Loch 100a zur Aufnahme des Schwenkstiftes 99a auf.
In ähnlicher
Weise ist der Bremsarm 40b mit einem (nicht dargestellten) ähnlichen
Loch zur Aufnahme des Schwenkstiftes 99b versehen.
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Der
untere Abschnitt 95a des Bremsarms 40a ist mit
dem Befestigungselement 38a schwenkbar verbunden, derart,
dass der Bremsarm 40a um eine durch einen Schwenkstift 70a gebildete Schwenkachse
rotieren kann. Insbesondere weist der untere Abschnitt 95a des
Bremsarms 40a ein in diesem ausgebildetes Schwenkloch 102a auf,
wie aus 5 zu ersehen, um einen Schwenkstift 70a aufzunehmen.
Der untere Abschnitt 95a des Bremsarms 40a passt
zwischen Platten 52a und 54a, derart, dass der
Mittelpunkt des Schwenkloches 102a mit den Mittelpunkten
der Löcher 66a und 68a zur Aufnahme
des Schwenkstiftes 70a fluchtet.
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Die
Rückstellfeder
oder das Vorspannelement 41a ist an dem einen Ende mit
dem Montageelement 38a über
eine Befestigungseinrichtung oder Schraube 80a verbunden
und mit einem Pfosten oder einer Schraube 104a des Bremsarms 40a in
Eingriff, wie am besten aus 3 zu ersehen.
Die Rückstellfeder 41a ist
ausgelegt, um normalerweise den Bremsarm 40a im Uhrzeigersinn
vorzuspannen, wie aus den 2 und 4 zu
ersehen. Demgemäß ist der
Bremsarm 40a durch die Rückstellfeder 41a derart
vorgespannt, dass sich die Bremsbacke 44a normalerweise
von der Felge 18 des Fahrradlaufrades 19 weg bewegt.
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Die
Rückstellfeder
oder das Vorspannelement 41b ist in ähnlicher Weise gestaltet, um
normalerweise den Bremsarm 40b in eine Freigabeposition vorzuspannen.
Insbesondere ist der Bremsarm 40b durch die Rückstellfeder 41b im
Gegenuhrzeigersinn vorgespannt, wie in den 2 und 4 dargestellt. Demgemäß ist der
Bremsarm 40b durch die Rückstellfeder 41b derart
vorgespannt, dass sich die Bremsbacke 44b normalerweise
von der Felge 18 des Fahrradlaufrades 19 weg bewegt.
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Wie
aus den 12 bis 15 zu
erkennen, weist der Bremsbacken-Befestigungsabschnitt 42a ein
U-förmiges
Teilstück 110a mit
einem Paar von Wangen 111a und 112a auf, und ein
ebenes Teilstück 113a mit
einem in diesem ausgebildeten länglichen Schlitz 114a.
Das Teilstück 110a ist
ausgebildet, um einen Abschnitt des Bremsarms 40a zwischen
seinen Wangen 111a und 112a aufzunehmen, um den Bremsbacken-Befestigungsabschnitt 42a mit
dem Bremsarm 40a schwenkbar zu verbinden. Insbesondere
weist die vordere Wange 111a eine in dieser ausgebildete
Bohrung 115a auf, die gestuft ist, um den Kopf des Schwenkstiftes 99a aufzunehmen.
Die hintere Wange 112a weist eine Gewindebohrung 116a auf,
in welche ein Teil des Schwenkstiftes 99a eingeschraubt
wird.
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Die
vordere Wange 111a und die hintere Wange 112a weisen
beide zusätzliche
Bohrungen 117a bzw. 118a zum Aufnehmen des Stiftes 119a auf. Insbesondere
hat die Bohrung 117a eine solche Größe, um ein Einführen des
Stiftes 119 zu ermöglichen, hingegen
ist die Bohrung 118a ein mit einem Gewinde versehenes Sackloch,
in welches der Stift 119a eingeschraubt wird. Der Stift 119a verbindet
das obere Ende des Verbindungsgliedes 43a schwenkbar mit dem
Bremsbacken-Befestigungsabschnitt 42a.
Das Verbindungsglied 43a ist vorzugsweise gestaltet, um zwischen
die Wangen 111a und 112a eingesetzt zu werden.
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Die
Bremsbacke 44a ist an dem Backenbefestigungsabschnitt 42a derart
befestigt, dass die Bremsbacke 44a in vertikaler Richtung
(mittels des Schlitzes 114a) eingestellt werden kann, um
für ein korrektes
Eingreifen zwischen den Bremsbacken 44a und der Felge 18 des
Fahrradlaufrades 19 zu sorgen. Die Bremsbacke 44a weist
einen Backenbefestigungsstift 120a, eine Backenhalteeinrichtung 122a, die
an dem einen Ende des Backenbefestigungsstiftes 120a befestigt
ist, eine Mutter 124a, die mit dem freien Ende eines Backenbefestigungsstiftes 120a verschraubbar
verbunden ist, und einen (aus einem geeigneten Reibmaterial aufgebauten)
Reibbelag 126a auf, der an der Backenhalteeinrichtung 122a befestigt
ist, wie aus 5 zu ersehen.
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In ähnlicher
Weise ist die Bremsbacke 44b ist an dem Backenbefestigungsabschnitt 42b derart befestigt,
dass die Bremsbacke 44b in vertikaler Richtung eingestellt
werden kann, um für
ein korrektes Eingreifen zwischen den Bremsbacken 44b und der
Felge 18 des Fahrradlaufrades 19 zu sorgen. Die Bremsbacke 44b weist
einen (nicht in den Figuren dargestellten) Backenbefestigungsstift,
eine Backenhalteeinrichtung 122b, die an dem Vorderende
des Backenbefestigungsstiftes befestigt ist, eine Mutter 124b,
die mit dem freien Ende eines Backenbefestigungsstiftes verschraubbar
verbunden ist, und einen (aus einem geeigneten Reibmaterial aufgebauten) Reibbelag 126b auf,
der an der Backenhalteeinrichtung 122b befestigt ist, wie
aus den 2 und 4 zu ersehen.
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Das
Verbindungselement 43a hat, wie aus den 4 bis 6 zu
ersehen, einen ungefähr U-förmigen Querschnitt
mit einem Paar von Verbindungsabschnitten 130a, die miteinander
durch einen mittleren Abschnitt 132a verbunden sind. Jeder
der Verbindungsabschnitte 130a weist ein Loch 134a an seinem
unteren Ende und ein Loch 136a an seinem oberen Ende auf,
um die Stifte 64a bzw. 119a aufzunehmen, um das
Montageelement 38a mit dem Bremsbacken-Befestigungsabschnitt 42a zu
verbinden. Insbesondere wird der erste Stift 64a verwendet, um
das untere Ende des Verbindungsgliedes 43a mit dem Montageelement 38a zu
verbinden. Der Stift 119a wird verwendet, um das obere
Ende des Verbindungsgliedes 43a mit dem Bremsbacken-Befestigungsabschnitt 42a zu
verbinden.
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Das
Verbindungsglied 43a zusammen mit dem Bremsarm 40a,
dem Bremsbacken-Befestigungsabschnitt 42a und
dem Montageelement 48a bildet einen parallelen Schubmechanismus
in Form eines Parallelogramms, derart, dass sich die Bremsbacke 44a in
einer im Wesentlichen geradlinigen Bewegung bewegt, um mit der Felge 18 des
Fahrradlaufrades 19 in Eingriff zu kommen. Dieser Typ von Parallelschubmechanismus
ist im US-Patent Nr. 5,636,716 von Sugimoto et al. offenbart, auf
das hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird.
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Im
Wesentlichen ist der Abstand der Achse des Stiftes 64a zur
Achse des Stiftes 119a gleich groß wie der Abstand der Achse
des Schwenkstiftes 70a zur Achse des Stiftes 99a.
Ebenfalls ist der Abstand von der Achse des Stiftes 64a zur
Achse des Schwenkstiftes 70a gleich groß wie der Abstand von der Achse
des Stiftes 119a zur Achse des Stiftes 99a. Insbesondere
sind diese vier Stifte 64a, 70a, 99a und 119a derart
angeordnet, dass sie die Spitzen eines Parallelogramms bilden, und
ein Gelenkmechanismus ist zwischen diesen ausgebildet.
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Die
Bremskraft der Fahrradbremsvorrichtung 12 sowie anderer
Zangenbremsvorrichtungen wird typischerweise als Bogenverhältnis gemessen,
welches dem Abstand A (3 und 4) von der
Achse des Schwenkstiftes 70a des Bremsarms 40a zur Anschlussstelle
des Bremskabels 30 (Achse des Verriegelungsbolzens 97a),
geteilt durch den Abstand B von der Achse des Befestigungspunktes
des Bremsbacken-Befestigungsabschnittes 42a (Stift 99a)
am Bremsarm 40a zur Achse des Schwenkstiftes 70a des
Bremsarms 40a. Die Bremsvorrichtung 12 weist eine
vergrößerte Bremskraft
auf, dadurch, dass der Abstand B zwischen dem Bremsbacken-Befestigungsabschnitt 42a und
der Achse des Schwenkpunktes des Bremsarms 40a verringert
wird, wie später
noch erläutert
wird. Bei der dargestellten Ausführungsform
ist es möglich,
den Abstand B des Bogenverhältnisses
unterhalb 28 mm zu halten, d.h. der Abstand B des Bogenverhältnisses
beträgt
ca. 23,5 mm. Bremsvorrichtungen des Standes der Technik haben einen
Abstand B der Bogenverhältnisse
in der Größenordnung
von 28 mm und mehr.
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In
Gebrauch wird, wenn der Fahrer die Bremsbedienvorrichtung 26 betätigt, die
Drahtseele 30a des Bremskabels 30 in die Kabelhülle 30b hineingezogen,
so dass die oberen Abschnitte 94a und 94b der
Bremsarme 40a und 40b nach innen gezogen werden.
Danach werden die Reibbeläge 126a und 126b der
Bremsbacken-Halteeinrichtungen
oder Belagträger 122a oder 122b gegen
die Seitenfläche der
Felge 18 gedrückt,
was das Durchführen
einer Bremswirkung verursacht. Mit anderen Worten dreht sich der
Bremsarm 40a im Gegenuhrzeigersinn um den Schwenkzapfen 70a entgegen
der Kraft der Rückstellfeder 41a,
und der Bremsarm 40b dreht sich im Uhrzeigersinn um den
Schwenkstift 70b entgegen der Kraft der Rückstellfeder 41b.
Sobald der Fahrer die Bremsbedienvorrichtung 26 freigibt,
wird der Bremsdraht 30a des Bremskabels 30 nachgelassen, so
dass die Rückstellfedern 41a und 41b bewirken, dass
die Bremsarme 40a und 40b in ihre Öffnungsrichtungen
schwenken. Demzufolge werden die vorderen Enden der an den Bremsbacken-Halteeinrichtungen 122a und 122b befindlichen
Reibbeläge 126a und 126b von
den Seitenflächen
der Felge 18 zurückgezogen,
so dass die Bremswirkung gelöst
wird.
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Nachfolgend
Bezug nehmend auf die 16 und 17 ist
eine Bremsvorrichtung 212 gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Diese zweite Ausführungsform unterscheidet sich
von der ersten Ausführungsform
darin, dass anstelle einer Verwendung eines Gelenkvierecks zur Steuerung
der Bewegung der Bremsbeläge
ein Dreiecksgelenkmechanismus verwendet wird. In Anbetracht dieser Ähnlichkeiten
zwischen den beiden Ausführungsformen
werden lediglich die Hauptunterschiede zwischen der ersten und der
zweiten Ausführungsform
hier erläutert
und dargestellt. Da außerdem
viele Teile der zweiten Ausführungsform
den Teilen der ersten Ausführungsform
entsprechen, sind diese Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Wie
aus 16 und 17 zu
ersehen, sind ein Paar von Verbindungsabschnittes 243a und 243b integral
mit den Bremsbacken-Befestigungsabschnitten 242a bzw. 242b ausgebildet.
Die oberen Enden der Verbindungsabschnitte 243a und 243b sind durch
einen Schwenkstift 245 verbunden, um die Bewegung der Bremsbacken
zu steuern. Auch wenn die Verbindungsabschnitte 243a und 243b so
dargestellt sind, dass sie ein mit den Bremsbacken-Befestigungsabschnitten 242a bzw. 242b einstückiges unitäres Element
sind, geht für
Fachleute aus dieser Beschreibung klar hervor, dass diese Teile
separat sein können,
wie bei der ersten Ausführungsform.
Insbesondere können
die unteren Enden der Verbindungsabschnitte 243a und 243b mit
den Bremsbacken-Befestigungsabschnitten 242a bzw. 242b durch
Befestigungseinrichtungen, wie beispielsweise Bolzen, lösbar verbunden
sein. Beispielsweise können
die unteren Enden der Verbindungsabschnitte 243a und 243b mit
den Backenbefestigungsabschnitten 242a, 242b mittels
Schwenkstiften verbunden sein, beispielsweise den Schwenkstiften 99a und 99b der
ersten Ausführungsform.
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Die
verbleibenden Teile der Bremsvorrichtung 212 sind im Wesentlichen
identisch zu der zuvor erläuterten
Bremsvorrichtung 12 und können mit dem Bremsbogen 20 und
der Verstärkungseinrichtung 36 verbunden
sein, wie zuvor erläutert.
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Auch
wenn hier lediglich zwei Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben und dargestellt wurden, geht für Fachleute
aus dieser Beschreibung klar hervor, dass verschiedene Modifikationen, Änderungen,
Verbesserungen und Variationen vorgenommen werden können, ohne
von Gedanken und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, der in
den folgenden Ansprüchen
definiert ist.