EP0638040A1 - Felgenbremse für ein fahrrad - Google Patents

Felgenbremse für ein fahrrad

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Publication number
EP0638040A1
EP0638040A1 EP92909341A EP92909341A EP0638040A1 EP 0638040 A1 EP0638040 A1 EP 0638040A1 EP 92909341 A EP92909341 A EP 92909341A EP 92909341 A EP92909341 A EP 92909341A EP 0638040 A1 EP0638040 A1 EP 0638040A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
brake
rubber spring
spring elements
rim
rim brake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP92909341A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jörgen ERICHSEN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hans Helmig GmbH
Original Assignee
Hans Helmig GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hans Helmig GmbH filed Critical Hans Helmig GmbH
Publication of EP0638040A1 publication Critical patent/EP0638040A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62L—BRAKES SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES
    • B62L1/00—Brakes; Arrangements thereof
    • B62L1/02—Brakes; Arrangements thereof in which cycle wheels are engaged by brake elements
    • B62L1/06—Brakes; Arrangements thereof in which cycle wheels are engaged by brake elements the wheel rim being engaged
    • B62L1/10—Brakes; Arrangements thereof in which cycle wheels are engaged by brake elements the wheel rim being engaged by the elements moving substantially parallel to the wheel axis
    • B62L1/14—Brakes; Arrangements thereof in which cycle wheels are engaged by brake elements the wheel rim being engaged by the elements moving substantially parallel to the wheel axis the elements being mounted on levers pivotable about different axes

Definitions

  • the invention relates to a rim brake for a bicycle, in particular for a caliper brake, which is of the type of a cantilever or middle pull brake, in which one or more rubber spring elements bring about the return and prestressing of the brake arms in their starting position.
  • Bicycle brakes have also become known in which the resetting takes place by means of compression and tension springs as well as leaf springs and torsion bar springs.
  • leg springs must be of different types, i.e. there are springs wound on the right and left, since both brake levers have to be preloaded outwards. So that these springs cannot be confused, they are color-coded.
  • the invention is therefore based on the object of improving and designing a rim brake of the type mentioned at the outset such that on the one hand the braking properties are improved and the brake is prevented from locking and on the other hand the brake arms are reset by means of a rubber spring element , which can take over the storage of the same at the same time, which manages with a smaller number of components, and the setting of the spring preload can be done in a simple manner by the user.
  • a major advantage of the invention is that there is no need for a bearing (plain or roller bearing), since the rubber spring elements perform this task according to the invention.
  • the number of components is reduced and the adjustment or pretensioning of the brake arms is simplified so that it can also be carried out by the user.
  • Fig. 1 is a front view of the rim brake according to the invention for a bicycle
  • Fig. 2 The view of a section A-A through the axis of the bearing of a brake arm
  • Fig. 3 is a view of a partial section B-B through the axis of the bearing of a brake arm
  • Fig. 5 is a view of a partial section C-C through the axis of the bearing of a brake arm
  • the rim brake illustrated in FIG. 1 contains, as essential parts, two brake arms 3 which are designed in the usual way and are each pivotably mounted on a bearing base 1, which are welded to the front or rear wheel fork G, and each with a rubber spring element 6 between them the brake arms 3 and the bearing pin 2 is arranged so that it biases the brake arms 3 and thereby enlarges the distance between the brake shoes 10.
  • a pull cable A which is connected at one end to a brake lever, is provided at the other end with a pull hook B, in which a connecting cable C is guided, on both ends of which the brake arms 3 are suspended.
  • Rubber spring elements which consist for example of natural rubber or other elastomers, can be of different constructions. For example, three exemplary embodiments are described here, two of which are explained in more detail in the drawing.
  • the rubber spring learning 6 consists of an outer square tube or opening 4, in which a smaller square tube 5 is arranged offset by 45 ° in such a way that an elastic member is formed in each of the four triangles formed shear ring 8 is clamped.
  • the rubber spring element of the type a torsion thrust sleeve spring, consists of an outer and an inner sleeve and which are firmly bonded by vulcanization to an elastomeric material.
  • the rubber spring element 6, of the type of a rotary thrust disk spring consists of a front and a rear bearing disk 13 and 14, which are firmly bonded by vulcanization to an elastomeric material.
  • a spring effect as a torsion thrust spring is achieved when one of the two non-elastic parts, such as a sleeve, washer or square tube, is rotated against the other.
  • FIG. 2 shows a rim brake with the spring element 6 according to Example 1.
  • a square opening 4, in the center of gravity S of the brake arm 3 is worked out so that an inner, square bearing bush 5 is offset by 45 °, and an elastic round ring 8 is clamped into the resulting four triangles.
  • the inner bearing bush 5 Via a front and rear support disk 11 and 12, the inner bearing bush 5 is non-positively connected to the bearing base 1 by the fastening screw 7 on the bearing journal 2 and the brake arm 3 is guided when pivoting.
  • Example 2 The rubber spring element 6 listed in Example 2 can be compared in principle with Example 1 and is therefore not described further.
  • FIG. 4 Another embodiment is shown in FIG. 4, in which the rubber spring element 6 is designed according to Example 3 described above, a receiving bore 20 being present in the pivot point S of the brake arm 3, into which, for example, the front bearing disk 13 of the rubber spring element 6 is positively connected via a toothing 21 to the brake arm 3, and the rear bearing plate 14 is positively connected to the bearing pin 2 via a toothing 22.
  • the front bearing disc 13 is rotatably supported on the journal 2, and the rear bearing disc 14 is rotatably supported in the brake arm.
  • the fastening screw 7 holds the brake arm 3 in position.
  • the rubber spring elements 6 and the brake arms 3 can be combined to form a unit, the user can easily assemble and adjust the pretensioning or restoring force F1 of the two brake arms 3.
  • the pretensioning force is set by loosening the fastening screws 7 and rotating the brake arms 3 with the elastic spring elements on the bearing journal 2 by a certain amount in the R and L direction.
  • the brake arms 3 are pretensioned and now, when the pull cable A is actuated, exert a restoring force Fl which becomes greater the greater the angle of rotation is selected.
  • the prestressing of the rubber spring element 6 takes place by turning the rear bearing disc 14 relative to the front bearing disc 13 by loosening the fastening screw 7 so that the rear bearing disc 14 is released from the toothing 22 of the bearing journal 2.
  • the brake arm 3 By turning the brake arm 3 by a certain amount outwards in the direction R and L, the rear bearing disk 14 is pushed back onto the toothing 22 and then held with the fastening screw 7.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Felgenbremse, insbesondere für eine Zangenbremse, bei der ein oder mehrere Gummifederelemente (6) die Rückstellung und Vorspannung der Bremsarme (3) in ihre Ausgangsstellung bewirken. Durch diese Gummifederelemente ergibt sich ein ganz neues Bremsverhalten gegenüber den starr gelagerten, herkömmlichen Bremsen, z.B. der Cantileverbremsen, da das Gummi, je nach Shorehärte, etwas nachgibt, und trotzdem für die notwendige Steifheit sorgt. Der Aufbau einer Felgenbremse mit einem Gummifederelement gestaltet sich wesentlich einfacher und problemloser, da keine Abdichtungen notwendig sind, und eine Montage ohne Verwechslung durch den Benutzer erfolgen kann.

Description

B E S C H R E I B U N G
Felgenbremse für ein Fahrrad
Die Erfindung betrifft eine Felgenbremse für ein Fahrrad, insbe¬ sondere für eine Zangenbremse, die dem Typ nach eine Cantilever- oder Mittelzugbremse ist, bei der ein oder mehrere Gummifeder¬ elemente die Rückstellung und Vorspannung der Bremsarme in ihre Ausgangsstellung bewirken.
Wenn im folgenden die Rede von einem Gummifederelement ist, so ist damit eine solche gemeint, das sowohl aus Naturkautschuk als auch aus anderen Elastomeren besteht.
Eine derartige Erfindung ist von großem praktischem und vor al¬ lem sicherheitsmäßigen Interesse und Wert. Sind doch die An¬ forderungen an ein Fahrrad wesentlich größer geworden, im Beson¬ deren für das Bremssystem gilt.
So fordern die Verbraucherverbände dazu auf, die Qualität der Fahrradbremsen zu verbessern. In einer Pressemitteilung vom 22.09.1990, Bonn (AP) fordert der AgV die Einhaltung bestimmter Richtwerte. Nach gültiger Norm darf der Weg bei trockener Witte¬ rung und einer Geschwindigkeit von 25 km/h nicht länger als 5,5 Meter sein.
Bei allen bisher bekannt gewordenen Bremsen für Fahrräder, ins¬ besondere für die oben genannten Typen, wie sie auch unter den Aktenzeichen DE-OS 31 41 004 A1 , DE-OS 37 20 115 A1 und DE-OS 37 22 712 A1 bekannt geworden sind, erfolgt die Rückstellung der Bremsarme durch verschiedene Ausbildungsformen von Federn aus Federstahl, wie Spiralfedern und Schenkelfedern.
Auch sind Fahrradbremsen bekannt geworden, bei denen die Rück¬ stellung durch Druck- und Zugfedern sowie Blattfedern und Dreh¬ stabfedern erfolgt.
Bei allen Fahrradbremsen der oben aufgeführten Typen werden die Bremsarme auf Gleit- oder Wälzlagern gelagert. Diese Art der La¬ gerung muß einerseits genau gefertigt sein und hat daher wenig Spiel in der Lagerstelle, ein Bremsvorgang wirkt sich daher als hart und abrupt aus. Ist andererseits zu viel Spiel zwischen den Lagerstellen, so verkantet der Bremsarm, und das kann zur Blockierung und damit zum Sturz des Fahrers führen.
Allen Fahrradbremsen ist außerdem gemeinsam, daß die Rückstel¬ lung der Bremsarme über gewundene Schenkelfedern (Schrauben¬ drehfeder) erfolgt, wobei es bekanntlich schwierig ist, die Fe¬ derkraft einer jeden Rückstellfeder gleichförmig auszubilden, was zu einer zusätzlichen Federverstelleiήrichtung führt, und das bedeutet ein Mehr an Funktionsteilen.
Außerdem müssen die Schenkelfedern unterschiedlicher Art sein, das heißt, es gibt rechts und links gewundene Federn, da beide Bremshebel nach außen vorgespannt werden müssen. Damit diese Fe¬ dern nicht verwechselt werden können, sind sie farblich ge¬ kennzeichnet.
Lagerstellen, wie sie bei den bisher bekannten Bremsen der Fall sind, müssen gewartet werden. Bei ungenügender Schmierung, und das ist die Regel, führt dies zu starker Abnutzung. Bei längerem Stillstand können sie sogar festsitzen. Zusätzliche Abdeckkappen müssen die Federn und Lagerstellen gegen Schmutz und Feuchtig¬ keit schützen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Felgen¬ bremse der eingangs genannten Art so zu verbessern und zu ge¬ stalten, daß einerseits die Bremseigenschaften verbessert werden und ein Blockieren der Bremse vermieden wird und andererseits die Rückstellung der Bremsarme über ein Gummifederelement er¬ folgt, das gleichzeitig die Lagerung derselben übernehmen kann, wobei diese mit einer geringeren Anzahl von Bauteilen auskommt, und die Einstellung der Federvorspannkraft auf eine einfache Weise durch den Benutzer erfolgen kann.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Ausführung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Zweckmäßige Ausstattungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile besteht darin, daß die Rückstellung der Bremsarme durch Gummifederelemente erfolgt, die wegen ihrer einfachen, wartungsarmen und kostengünstigen Bau¬ weise bekannt sind.
Da Gummifederelemente richtungsunabhängig betätigt werden kön¬ nen, ist eine Verwechselung ausgeschlossen.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß auf eine Lagerung (Gleit- oder Wälzlager) verzichtet werden kann, da diese Aufgabe erfingungsgemäß die Gummifederelemente übernehmen.
Dadurch entfallen aufwendige und wartungsintensive Lagerstellen, da diese Elemente unempfindlich gegen Schmutz, Feuchtigkeit und Stoß sind.
Die Anzahl der Bauteile wird reduziert und das Einstellen bzw. Vorspannen der Bremsarme vereinfacht sich so, daß es auch vom Benutzer durchgeführt werden kann.
Diese rein technischen Vorteile sind die Voraussetzung für die wesentlich wichtigeren Funktionsvorteile, wie ein gefühlvolleres Bremsen, da bei starkem Zug am Zugkabel die Bremsarme um den Elastizitätsmodul des Gummifederelementes leicht nachgeben, und es so zu keiner Blockierung der Bremse kommen kann, da sich die Bremsarme sowohl in axialer als auch in radialer Richtung je nach der Shorehärte des Gummis, und durch konstruktive Gestal¬ tung, leicht nachgeben können. Ein weiterer Vorteil ist die innere Dämpfung des gesamten Bremssystemes, wie es beispiels¬ weise durch ein hydraulisches System erreicht wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgen¬ den Beschreibung eines in der Zeichnung veranschaulichten Aus¬ führungsbeispieles. Es zeigen:
Fig. 1 die Vorderansicht der erfindungsgemäßen Felgenbremse für ein Fahrrad
Fig. 2 Die Ansicht eines Schnittes A-A durch die Achse der La¬ gerung eines Bremsarmes
Fig. 3 die Ansicht eines Teilschnittes B-B durch die Achse der Lagerung eines Bremsarmes
Fig. 4 Die Ansicht eines Schnittes A-A durch die Achse der La¬ gerung eines Bremsarmes
Fig. 5 die Ansicht eines Teilschnittes C-C durch die Achse der Lagerung eines Bremsarmes
Die in der Fig. 1 veranschaulichte Felgenbremse enthält als we¬ sentliche Teile zwei in üblicher Weise ausgebildete Bremsarme 3, die an je einem Lagersockel 1 schwenkbar gelagert sind, welche an der Vorderrad- oder Hinterradgabel G angeschweißt sind, und wobei je ein Gummifederelement 6 zwischen den Bremsarmen 3 und den Lagerzapfen 2 so angeordnet ist, daß es die Bremsarme 3 vor¬ spannt und dabei den Abstand zwischen den Bremsschuehn 10 ver¬ größert. Ein Zugkabel A, das an einem Ende mit einem Bremshebel verbunden ist, ist am anderen Ende mit einem Zughaken B verse¬ hen, in dem ein Verbindungskabel C geführt ist, an dessen beiden Enden die Bremsarme 3 eingehängt sind. Gummifederelemente, die beispielsweise aus Naturkautschuk oder anderen Elastomeren bestehen, können von unterschiedlicher Kon¬ struktion sein. Beispielsweise werden hier drei Ausführungsbei¬ spiele beschrieben, wobei zwei in der Zeichnung näher erläutert werden.
Im Beispiel 1, nach Fig. 2 und 3, besteht das Gummifederelernen 6 aus einem äußeren quadratischen Rohr oder Öffnung 4, in dem ein kleineres quadratisches Rohr 5 um 45° versetzt so angeordnet ist, daß in die dabei entstehenden vier Dreiecke je ein elasti¬ scher Rundring 8 eingespannt ist.
Im Beispiel 2, ohne Zeichnung, besteht das Gummifederelement, dem Typ nach eine Drehschub-Hülsenfeder, aus einer äußeren und einer inneren Hülse und die durch Vulkanisation mit einem ela- stomeren Werkstoff festhaftend verbunden sind.
Im Beispiel 3 besteht das Gummifederelement 6, dem Typ nach eine Drehschub-Scheibenfeder, aus einer vorderen und einer hinteren Lagerscheibe 13 und 14, die durch Vulkanisation mit einem ela- stomeren Werkstoff festhaftend verbunden sind.
Die Funktionsweise aller drei elastischen Federelement ist im Prinzip gleich. Eine Federwirkung als Drehschubfeder wird dann erreicht, wenn das eine von den zwei nicht elastischen Teilen, wie Hülse, Scheibe oder Vierkantrohr, gegen das andere verdreht wird.
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Fel¬ genbremse mit dem Federelement 6 nach Beispiel 1. Hierbei ist eine quadratische Öffnung 4, im Schwerpunkt S des Bremsarmes 3 so ausgearbeitet, daß eine innere, quadratische Lagerbuchse 5 um 45° versetzt ist, und wobei in die dadurch entstehenden vier Dreiecke, je ein elastischer Rundring 8 eingespannt ist. Über eine vordere und hintere Stützscheibe 11 und 12 wird einer¬ seits die innere Lagerbuchse 5 durch die Befestigungsschraube 7 auf dem Lagerzapfen 2 kraftschlüssig mit dem Lagersockel 1 ver¬ bunden und andererseits der Bremsarm 3 beim Schwenken geführt.
Das im Beispiel 2 aufgeführte Gummifederelement 6 ist prinzipi¬ ell mit dem Beispiel 1 zu vergleichen und wird deshalb nicht weiter beschrieben.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 4, bei dem das Gum¬ mifederelement 6 nach dem oben beschriebenen Beispiel 3 ausge¬ führt ist, wobei im Schwenkpunkt S des Bremsarmes 3 eine Aufnah- mebohrung 20 vorhanden ist, in die beispielsweise die vordere Lagerscheibe 13 des Gummifederelementes 6 formschlüssig über eine Verzahnung 21 mit dem Bremsarm 3 verbunden ist, und die hintere Lagerscheibe 14 mit dem Lagerzapfen 2 formschlüssig über eine Verzahnung 22 verbunden ist. Die vordere Lagerscheibe 13 ist auf dem Lagerzapfen 2 drehbar gelagert, und die hintere La¬ gerscheibe 14 ist im Bremsarm drehbar gelagert. Die Befestigungsschraube 7 hält den Bremsarm 3 in seiner Lage.
Da die Gummifederelemente 6 und die Bremsarme 3 zu einer Einheit zusammengefügt werden können, ergibt sich für den Benutzer eine mühelose Montage und Einstellung der Vorspann- bzw. Rückstell¬ kraft F1 der beiden Bremsarme 3.
Im Beispiel 1 erfolgt die Einstellung der Vorspannkraft, indem die Befestigungsschrauben 7 gelöst, und die Bremsarme 3 mit den elastischen Federelementen auf den Lagerzapfen 2 um einen be¬ stimmten Betrag nach außen in Richtung R und L verdreht werden. Durch das anschließende Festziehen der Befestigungsschrauben 7 sind die Bremsarme 3 vorgespannt und üben nun bei Betätigung des Zugkabels A eine Rückstellkraft Fl aus, die um so größer wird, je größer der Verdrehwinkel gewählt wird. Im Beipiel 2 erfolgt die Vorspannung des Gummifederelementes 6, durch das Verdrehen der hinteren Lagerscheibe 14 gegenüber der vorderen Lagerscheibe 13, indem die Befestigungsschraube 7 so¬ weit gelöst wird, daß die hintere Lagerscheibe 14 aus der Ver¬ zahnung 22 des Lagerzapfens 2 freikommt. Durch Verdrehen des Bremsarmes 3 um einen bestimmten Betrag nach außen in Richtung R und L wird die hintere Lagerscheibe 14 wieder auf die Verzahnung 22 geschoben und anschließend mit der Befestigungsschraube 7 ge¬ halten.
Obwohl mehrere Ausfuhrungsbeipiele beschrieben wurden, sind sie lediglich Beispiele für die Erfindung und stellen keine Ein¬ schränkung dar.
ERSATZBLATT

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H EFelgenbremse für ein Fahrrad
1. Felgenbremse für ein Fahrrad, insbesondere für eine Zangen¬ bremse, die dem Typ nach eine Cantilever- oder Mittelzugbremse ist, gekennzeichnet durch ein oder mehrere Gummifederelemente, die beispielsweise aus Naturkautschuk oder anderen Elastomeren be¬ stehen, welche einerseits die Lagerung der Bremsarme übernehmen und andererseits die Rückstellung und Vorspannung der Bremsarme in ihre Ausgangsstellung bewirken.
2. Felgenbremse für ein Fahrrad nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Gummifederelemente vorzugsweise im Drehpunkt der Bremsarme bzw. auf dem Schwenksockel angeordnet sind.
3. Felgenbremse für ein Fahrrad nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet., daß die Gummifederelemente gleichzeitig die Lagerung der Bremsarme übernehmen.
4. Felgenbremse für ein Fahrrad nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummifederelemente sowohl als Torsionsfeder oder als Druckfeder oder aber als Kombination von beiden Arten wirken.
5. Felgenbremse für ein Fahrrad nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummifederelemente form- und/oder kraftschlüssig in den Bremsarmen und auf dem Schwenk¬ sockel angeordnet sind.
6. Felgenbremse für ein Fahrrad nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummifederelement vorzugsweise im Bremsarm einvulkanisiert ist.
ERS
EP92909341A 1990-10-27 1992-04-30 Felgenbremse für ein fahrrad Withdrawn EP0638040A1 (de)

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