DE2215333A1 - Scheibenbremse für Fahrräder - Google Patents

Description

■ SclieitienlDremse für Fahrräder

Die Erfindung betrifft Scheibenbremsen für Fahrräder«,

Die am meisten bekannten ITahrzeugbremsen sind als Freilauf- oder Wabenbremsen bzw. als am Felgenrand oder am Reifenmantel angreifende Klotzbremsen ausgebildet. Gewöhnlich wird die Freilaufbremse beim Rückwärtstreten des Pedals über die Kette betätigt und ist in der Lage, eine starke Bremswirkung auszuüben; Bremsen dieser. Bauform besitzen indessen die Neigung zu Überempfindlichkeit bzwo greifen bereits bei beginnender Bremsenbetätigung voll ein₀ Außerdem sind sie hinsichtlich ihres Aufbaues angesichts der begrenzten Raumgegebenheiten als komplex anzusehen Als Sattel- oder Jochbremsen ausgebildete Klotzbremsen werden gewöhnlich über Kabel-

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züge und mit Hilfe .eines Handgriffes betätigt and sind infolge Dehnung des Kabels, Abnutzung und dergleichen weniger verläßlich· Obwohl Scheibenbremsen als bekannt anzusehen sind, war es bisher trotz ihrer sehr guten Bremseigenschaften nicht möglich, sie in zufriedenstellenderweise an Fahrrädern einzusetzen,, .

Die Fahrradscheibenbremse gemäß der Erfindung ist mit einer Bremsscheibe versehen, welche an einer Seite der drehbaren Radnabe des Fahrzeuges angebracht und mit der Nabe um eine fixierte Achse verdreht werden kann. Ein Bremsenhaltekörper kann an einem feststehenden Teil des Fahrzeuges angebracht werden und weist eine von der Kreisform abweichende Öffnung auf, welche mit dem radial äußeren Kantenbereich der Scheibe fluchtet. Ein Bremsengehäuse ist verschiebbar, jedoch drehfest in der nicht-kreisförmigen Öffnung geführt und ist mit einem Schlitz versehen, welcher die radiale Außenkante der Scheibe auf-· nimmto Auf einer Seite des Schlitzes befindet sich eine Bohrung mit einem Gewinde, in welches ein mit einem Gewinde ausgestatteter Antriebskörper eingeschraubt ist. Ein Ende dieses Antriebskörpers erstreckt sich bezüglich des Gehäuses nach außen, während das andere Ende in einer der Scheibe gegenüberliegenden Bremslage ausgerichtet ist. Die Antriebsvorrichtung der Bremse kann in Betrieb genommen werden, um ein Drehmoment an den Außenenden der Bremse anzulegen_e

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Die Scheibenbremse ist mit einem mechanisch wirkenden Bremsenantriebskör-per starker Untersetzung ausgestattet, um sehr starke und wirksame Bremskräfte bei Handoder Fußbetätigung ausüben zu können,, Die Bremse richtet sich selbst auf die Bremsscheibe ein, um die Scheibe während des Abbremsens nicht zu verformen. Die Anordnung kann sowohl in neue Fahrräder eingebaut oder unter einem Minimum an Arbeitsaufwand an älteren Fahrzeugen angebracht werden· ■

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert»

Figur 1 ist eine zum Teil gebrochene Seitenansicht eines Fahrrades unter Darstellung des Bereiches des Pedal- Kettenzahnrades, der Hinterradnabe und des Bremsscheibenmechanismus gemäß der Erfindung;

Figur 2 ist eine teilweise gebrochene Draufsicht der in Figur 1 dargestellten Bereiche unter einer veränderten Darstellung des Bremsscheibenmechanismus ; .

Figuren 3 and 4 stellen Schnittansichten der Scheibenbremse von Linie IH-III und IV-IV in Figur 1 dar.

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Gemäß Figuren 1 und 2 erstrecken sich Rahmenteile 10 und 12 des Fahrrades unter Gabelung vom Pedal-Lagergehäuse in herkömmlicher Weise zur Hinterradnabe 16_O Die Hinterradnabe 16 ist auf einer fixierten Welle 18 drehbar gelagerte Die Welle 18 erstreckt sich durch die Enden der Rahmenteile 12 und 10 und ist durch Muttern 2o fixierte Ein bruchstückartig dargestellter Kurbelarmmechanismus 22 ist in Lagergehäuse 14 drehbar gelagert und wird durch die Fußpedale in Umdrehung versetzte Ein Kettenantriebsrad 24 ist mit dem Kurbelarmmechanismus verbunden und dreht sich mit diesem_e An der Hinterradnabe 16 ist ein mehrere Kettenzahnräder umfassender Antriebskörper 26 vorgesehen, welcher der für Zahnrad-Gangschaltungen geeigneten Ausführungsform entsprechen kann. Ein nichtdargestellter Mechanismus wird benutzt, um eine Antriebskette mit Durchhang wahlweise auf die verschiedenen Zahnräder unterschiedlichen Durchmessers des Antriebskörpers 26 zu übertragen» In gleicher Weise können am Kurbelarm- oder Pedalmechanismus mehrere Kettenzahnräder vorgesehen sein, um eine größere Anzahl von Übersetzungsverhältnissen zur Verfugung zu haben»

Auf der Welle 18 befindet sich ein innerer Laufkörper bzw_o Lagerkonus 28, v/elcher eine kreisförmige Spur für Lagerkugeln 30 aufweist» Ein drehbarer, zum Antrieb dienender Zwischenkörper 32 läuft auf den Kugeln 30 des Lagers und ist mit dem mehrere Zahnräder umfassenden Antriebskörper verbunden, um die zum Antrieb dienende Drehung zu übertragen«

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Der Zwischenkörper 32 erstreckt sich mit einem Teil 34 in die Nabe and ist an seiner Außenseite mit einer ringförmigen Nut 36 versehen, innerhalb welcher die Lagerkugeln 38 laufen. Die Kugeln 38 tragen ein Ende der Wabe 16, während die andere Seite der Nabe durch einen weiteren Satz von nicht dargestellten Lagerkugeln geführt bzwc getragen ist«- Am axial sich erstreckenden Teil 34 des Zwischenkörpers 32 ist.ein Schraubgewinde 40 vorgesehen» Ein konischer Reib -Kupplungskörper 42 mit einem komplementären Gewinde an seinem Innendurchmesser greift an dem axial sich erstreckenden Teil 34 an_o Die Außenfläche des Kupplungskörpe.rs 42 ist konisch ausgebildet und paßt sich an eine komplementäre Fläche 44 an, welche am Innendurchmesser der Nabe 16 vorgesehen ist_o Ein Scheibenanschlagkörper 46 ist an der Welle 18 befestigt und stellt eine fixierte "Verankerung für einen Finger eines kreisförmigen Feder-Verzögerungskörpers 48 dar· Der andere Finger des Verzögerungskörpers greift unter Reibung an der Außenfläche des konischen Kupplungskörpers 42 an, um einen Reibungswiderstand an diesem auszuüben» Während der für die Vorwärtsfahrt vorzunehmenden Pedalbewegung des Fahrzeuges bewegt sich der Kupplungskörper 42 auf seiner Schrägverzahnung in festen Reibungseingriff an die Nabe 16, um dergestalt eine Antriebsverbindung herzustellen,, Wenn das wirksame Antriebsmoment nicht angelegt wird, läuft die Nabe 16 während des Freilaufes frei vom Kupplungskörper 42 oder kann sich beim Rückwärtsschieben des Fahrzeuges in rückwärtiger Richtung bewegen»

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Ein Paar Plansche 50 and 52 sind an der Außenfläche der Nabe 16 befestigt und dienen zur Aufnahme der herkömmlichen Fahrradspeichen« Außerhalb der Flansche 52 ist eine einen inneren Fabenteil 56 aufweisende Bremsscheibe 54 an der Nabe 16 befestigt·

Eine Strebe 60 erstreckt sich bezüglich der Bremsscheibe 54 radial gerichtet und ist mit einem Ende 62 außerhalb des Rahmenteiles 10 an der Welle 18 "befestigt und mittels einer Mutter 20 festgeklemmt. Das radial äußerste Ende der Strebe 60 ist U-förmig umgebogen und bildet zwei parallele, im Abstand zueinander befindliche Platten 64 und 66, welche je eine τοη der Kreisform abweichende öffnung aufweisen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die öffnungen 68 und 70 (Figur 3) sechseckig geformt und nehmen einen Bremsen-G-ehäusekörper 72 auf» Aus diesem Grund ist die Außenfläche des Gehäusekörpers 72 in einer den öffnungen 68 und 70 komplementären '.Yeise ausgebildet. Die von der Kreisform abweichende Ausgestaltung der öffnungen 68 und 70 und der Außenfläche des Gehäusekörpers 72 ermöglichen es, den Gehäusekörper gemäß Figur 3 axial zu verschieben, während er gegenüber Drehung um seine Achse innerhalb der Strebe 60 gehalten ist. Gemäß Darstellung in Figur 1 ist die Strebe 60 mit einem im wesentlichen horizontalen Teil 72 ausgestattet, welcher am liahmenteil 10 anliegt, um die Strebe gegenüber Drehung abzusichern,, Die Strebe könnte auch am Rahmenteil festgeklemmt sein, um eine zusätzliche Abstützung zu erreichen. Ein Paar Klemm-

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ringe 76 und 78 sind in Teilnuten eingesetzt, welche die Sechseckspitzen des Gehäusekörpers-72 an jedem Ende durchsetzen, um das Ausmaß der Verschiebebewegung des Bremsgehäuses bzw» Gehäusekörpers innerhalb der Strebe 60 senkrecht zur Bremsscheibe 54 zu "begrenzen«

In'der Mitte des Gehäusekörpers 72 ist ein Schlitz 8ü zur Aufnahme der Bremsscheibe 54 eingearbeitete Eine durchgehende Bohrung 82 durchsetzt das Bremsgehäuse<, Der gemäß Pigur 3 rechts befindliche Teil der Bohrung 82 ist von zylindrischer Form und trägt eine aus. Metall bestehende Reaktionsplatte 84, welche durch einen Sicherheits- bzw« Klemmring 86 gehalten wird und einen Reaktionskörper für den Reibklotz 88 darstellte Der links befindliche Teil der Bohrung 82 weist ein Gewinde 90 auf, wobei das Gewinde einen komplementären, mit Gewinde versehenen Antriebskörper 92 aufnimmt· Dieser Antriebskörper stellt die Bremsenüruckplatte dar« Ein Bremsklotz 94 aus Reibmaterial ist am Ende des Bremsenantriebskörpers 92 vorgesehen.

der Antriebskörper 92 der Bremse gedreht wird erweist sich das Gewinde 90 als äußerst vorteilhaft in seiner mechanischen Wirkungsweise und setzt die Drehbewegung in eine auf den Bremsklotz 94 ausgeübte Axialkraft um* 7/enn sich der Bremsklotz 94 aus Reibmaterial in Sichtung der Bremsscheibe 54 bewegt gleitet der Ge-

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häusekörper 72 innerhalb der Öffnungen 68 und 70 und legt infolgedessen den Bremsklotz 88 unter Klemmwirkung an die Rückseite der Bremsscheibe an. Einerauf den Antriebskörper 92 der Bremse ausgeübtenDrehkraft wird durch den G-ehäusekörper 72 infolge der von der Kreisform abweichenden Abgestaltung der Öffnungen 68 und 70 und durch den komplementären Sitz des G-ehäusekörpers entgegengewirkte

Ein zur Betätigung der Bremse dienender Hebelkörper 96 ist am äußeren Ende des Bremsen-Antriebskörpers 92 angebracht und wird mittels einer Scheibe 98 und einer Schraube 100 in seiner Position gehalten» Das gegenüberliegende Ende des HebäLkörpers ist gemäß Darstellung in den Figuren 1 und 4 mit dem Bügel 102 einer Bremsstange 106 verbunden· Die Bremsstange 106 erstreckt sich entlang des Rahmenteiles 10 bis zum Pedal-Lagergehäuse 14, wo sie mit einer sich vom Außengehäuse 110 einer am Kurbelarm befestigten Einwegkupplung erstreckt. Bei nach vorne gerichteter Drehung des Pedal- oder Kurbelarmes 22 überläuft dieser die Einwegkupplung, weshalb die Bremse nicht angelegt wird. Bei entgegengesetzter Drehung des Pedal- oder Kurbelarmes 22 greift die Einwegkupplung 110 ein und überträgt eine Bremsbewegung über die Bremsstange 106 und den Hebelkörper 96 auf· den Antriebskörper 92, um die Bremsen anzulegen.

Die Bremse beschriebener Ausführungsform kann durch den dargestellten Pußpedalmechanismus betätigt werden; infolge der durch die Schrägverzahnung bzw. das Gewinde 90 er-

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zielten mechanischen Untersetzungsverhältnisse können starke Bremskräfte auch durch Handantrieb angelegt werden· In gleicher Weise kann eine durch Hand betätigbare Scheibenbremse gemäß der Erfindung am Vorderrad des Fahrzeuges angebracht werden· Diese Scheibenbremse kann anstelle der am Hinterrad befindlichen Scheibenbremse oder zusammen mit dieser eingebaut werden.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Seheibenbremse für Fahrräder dadurch gekennzeichnet, -^ daß die Bremsscheibe (54) an einer Seite einer Radnahe (16) des Fahrzeuges angebracht und mit der Habe um eine fixierte Achse (18) drehbar ist, daß ein Breitsen-Haltekörper (60') an einem feststehenden Teil des Fahrzeuges angebracht ist wai eine nicht-kreisförmige Öffnung (68) aufweist, welche im Bereich der radialen Außenkante der Bremsscheibe (54) liegt, daß ein Bremsgehäuse (72) verschiebbar, jedoch drehfest innerhalb der nicht-kreisförmigen Öffnung (68) des Haltekörpers geführt ist und einen Schlitz trägt (80), welcher die radiale Außenkante der Bremsscheibe aufnimmt, wobei an einer Seite des Schlitzes (80) eine Gewindebohrung (82) vorgesehen ist, welche einen mit Schraubgewinde versehenen Antriebskörper (92) aufnimmt, daß sich ein Ende des Antriebskörpers außerhalb des Bremsgehäuses (72) erstreckt, während das andere Ende in Bremslage der Bremsscheibe (54) gegn— überliegt, und daß der Antriebskörper (92) an eine Bremsenbetätigungsvorrichtung (96,108) angeschlossen ist, welche bei Betätigung ein Drehmoment an den Aus— senenden des Antriebskörpers ausübt.

   2· Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsenhaitekörper (60) aus einer radial sich erstreckenden Strebe besteht, welche an einem En— _v

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   de an der Achse (18) des Sahxraa.es befestigbar ist und sich, radial gerichtet um einen der Abmessung der Bremsscheibe übersteigenden Albstand erstreckt»

   3· Scheibenbremse nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsenhaltekörper (60) an seinem radial äußeren Ende ein Paar im Abstand zueinander befindlicher Plattenteile (64₅66) aufweist, und' daß die nichtkreisförmige Öffnung (68) am radial äußeren Ende vorgesehen ist, um das Bremsengehäuse (72) anbezüglich der Axialrichtung im Abstand zueinander befindlichen Positionen zu halten«

   4. Scheibenbremse naeli Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenteile des Bremsenhaltekörpers auf beiden Seiten der Bremsseheibe angeordnet sind.

   5· Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsengehäuse (72) einen fixierten Reaktionskörper (84) aufweist, welcher axial mit dem auf der gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe befindlichen, ein Sehraubgewinde aufweisenden Antriebskörper (92) fluchtet.

   6. Scheibenbremse nach. Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine innerhalb der nicht-kreisförmigen Öffnung (68) befinlliche Haltevorrichtung (76,78) des Bremsengehäuses, welche eine begrenzte axiale Bewegung bezüglich der Bremsscheibe beim Anlegen der Bremse zuläßt»

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   7.· Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseribetätigungsvorrichtung (96,108) aus einer Stange (106) und aus einer Einweg-Freilaufkupplung (110) besteht, welche an einer durch Fußpedale betätigbaren Kurbelanordnung (14) des Fahrrades angebracht ist, um bei rückwärtsgerichteter Drehung der Kurbelanordnung eine zum Anlegen der Bremsen dienende Bewegung auszulösen«

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