CH667245A5

CH667245A5 - Bremsklotz fuer fahrrad.

Info

Publication number: CH667245A5
Application number: CH6144/84A
Authority: CH
Inventors: Masashi Nagano
Original assignee: Shimano Industrial Co
Priority date: 1984-12-12
Filing date: 1984-12-21
Publication date: 1988-09-30
Also published as: DE3445349A1; FR2574742A1; FR2574742B1; US4901824A

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Bremsklotz nach Anspruch 1.

Im allgemeinen wird solch ein Bremsklotz bei einer Fahrradbremse verwendet, welche durch Einklemmen der Fahrradfelge mittels zweier Bremsklötze ihre Bremswirkung erzeugt. Solch ein Bremsklotz ist dann der Länge nach entsprechend der Rotationsrichtung des zu bremsenden Felgenabschnitts angeordnet und im allgemeinen als rechtwinkliges Parallelepiped ausgebildet. Mit seiner ebenen Bremsfläche liegt er der zu bremsenden Oberfläche der Felge gegenüber; eine Halterang dient dazu, den Bremsklotz aufzunehmen. Die Halterung wiederum ist an einem Bremsarm angebracht. Der Bremsklotz besteht aus gummiartigem Material.

Durch manuelles Betätigen eines Bremshebels werden die Bremsarme derart bewegt, dass die Bremsklötze gegen den zu bremsenden Felgenabschnitt gepresst werden; auf diese Weise wird die bremsende Kraft auf das sich drehende Fahrrad aufgebracht.

Weist ein konventioneller Bremsklotz, wie er in Fig. 7a gezeigt ist, eine ebene bremsende Oberfläche auf, so ist es schwierig, die gesamte bremsende Oberfläche gleichförmig in Kontakt mit der Felge zu bringen. Es resultiert, dass die Oberflächenpressung in gewissen Bereichen der bremsenden Oberfläche nicht erhöht werden kann; der mögliche bremsende Effekt kann deshalb nicht voll ausgeschöpft werden. Weiter ist die bremsende Oberfläche nur solch einer Oberflächenpressung ausgesetzt, wie es der manuellen Betätigung des Bremshebels entspricht; mit 5 anderen Worten: die Oberflächenpressung ist nicht grösser, als es der auslösenden Kraft entspricht. Zur Erhöhung der Oberflächenpressung muss die am Bremshebel aufgebrachte Kraft gesteigert werden, da solch eine Steigerang limitiert ist, kann die Oberflächenpressung nicht genügend erhöht werden.

io Es ist, wie in Fig. 7b gezeigt, ein konventioneller Bremsklotz vorgeschlagen worden, welcher eine Anzahl Erhebungen aufweist. Jede dieser Erhebungen weist eine Bremsfläche auf und ist von der nächsten Erhebung durch eine Nut derart getrennt, dass Kontakt der Erhebungen während des Bremsens nicht statt-15 findet.

Solch ein Bremsklotz ermöglicht es, dass die Bremsflächen j eder Erhebung in pressenden Kontakt mit der zu bremsenden Oberfläche der Felge gelangen, die Oberflächenpressung ist jedoch bezüglich ihrer Steigungsmöglichlceit gering. Weiter 20 befindet sich ein grosser Raum zwischen Felge und Nut derart, dass Regenwasser in diesem Raum verbleiben kann und auf die bremsende Oberfläche jeder Erhebung gelangen kann. Auf diese Weise wird zwischen der bremsenden Oberfläche jeder Erhebung und der abzubremsenden Oberfläche der Felge ein Schlupf 25 ermöglicht, welcher die Bremswirkung während eines Regentags wesentlich vermindert. Weiter erzeugt ein konventioneller Bremsklotz bei schönem Wetter manchmal Geräusche.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, diese Probleme zu überwinden. Dazu soll einBremsklotz geschaffen werden, des-30 sen bremsende Oberfläche mit Einschnitten versehen ist und auf diese Art verschiedene elastisch leicht verformbare Bereiche bildet. Dadurch wird ermöglicht, dass jeder Bereich des Bremsklotzes während der Bremsung deformiert wird und, in Rotationsrichtung des Rades gesehen, mit seiner Hinterkante dank 35 der Rotation des Rades mit der Felge in Kontakt steht. Dadurch wird die Oberflächenpressung auf der bremsenden Oberfläche wesentlich erhöht, Regenwasser kann nicht mehr zwischen der Felge und der bremsenden Oberfläche verbleiben und es ist sichergestellt, dass die Hinterkante jedes Bereichs des Brems-40 klotzes Wasser von der Felge abstreift. Weiter ist die Gräuscher-zeugung beim Bremsen bei schönem Wetter reduzierbar.

Um dieses Ziel zu erreichen, ist der erfindungsgemässe Bremsklotz gekennzeichnet durch mindestens einen gegen die Halterungsseite sich erstreckenden, in der Bremsfläche quer zu 45 deren Längsrichtung verlaufenden Einschnitt.

Durch das Vorsehen von Einschnitten in der bremsenden Oberfläche wird elastische Deformation des Bremsklotzes in einem Bereich seiner bremsenden Oberfläche derart ermöglicht, dass die Hinterkante jedes Bereichs in der bremsenden Oberflä-50 che in solch einer Art gegen die Felge elastisch nach oben deformiert wird, dass sie sich an die Felge anpresst und der Einschnitt selbst zu einer Breite von 0 zusammengedrückt wird. Auf diese Weise ist eine grössere Oberflächenpressung dieser Hinterkanten während der Bremsung möglich, als es der auf dem 55 Bremshebel aufgebrachten ICraft entspricht. Weiter wird durch die Hinterkante sichergestellt, dass Regenwasser von der Felge abgestreift wird. Dabei verbleibt kein Regenwasser in den Einschnitten; dies führt dazu, dass an einem Regentag die Bremswirkung wesentlich verbessert wird und entsprechend die Sicherheit 60 während dem Velofahren wesentlich vergrössert ist. Weil also die Einschnitte Bereiche an der bremsenden Oberfläche des Bremsklotzes leicht deformierbar machen, wird die Geräuscherzeugung bei schönem Wetter reduziert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in den Zeichnungen 65 dargestellter Ausführungsbeispiele noch etwas näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemässen Bremsklotzes in seiner Halterung;

Fig. 2 eine Ansicht des Bremsklotzes von Fig. 1 von oben;

Fig. 3 eine Ansicht des Bremsklotzes von Fig. 1 während der Bremsung;

Fig. 4a-h schematische Ansichten von oben, entsprechend Fig. 2, von verschiedenen Ausführungsbeispielen;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines weiteren, modifizierten Ausführungsbeispiels entsprechend der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine Illustration einer Fahrradbremse mit den erfin-dungsgemässen, in Halterungen eingesetzten Bremsklötzen, und

Fig. 7a und b eine Ansicht von oben zweier konventioneller Bremsklötze.

Mit Bezug auf die Fig. 1,2 und 7 wird ein Bremsklotz für Verwendung in einer Fahrradbremse näher beschrieben. Ein Bremsklotz 2, eingesetzt in seine Halterung, weist die Form eines rechtwinkligen Parallelepipeds mit einer bremsenden Oberfläche 1 auf. Diese Bremsfläche 1 liegt gegenüber der zu bremsenden Oberfläche einer Felge R. Eine Halterung 3, in welche der Bremsklotz 2 eingesetzt ist, liegt der bremsenden Oberfläche 1 geenüber und ist an einem Bremsarm A angebracht. Der Bremsklotz 2 besteht aus gummiartigem Material und ist im Querschnitt abschnittsweise als Trapez ausgebildet. Ein Halterungsabschnitt 21 des Bremsklotzes wird durch die Halterung 3 gehalten.

Die Halterung 3 weist einen Halterungskörper 31 mit rechtwinkliger Grundseite und vier sich vertikal davon weg erstrek-kende Segmente sowie einen sich von der Grundseite weg erstreckenden Montagebolzen 32 auf. Der Bremsklotz 2 wird an seinem Halterungsbereich 21 im Halter 3 gehalten; der Bolzen 32 ist mit Hilfe konventioneller Mittel N am Bremsarm A angebracht. Ein nicht gezeigter Bremshebel kann manuell zur Ver-schwenkung des Bremsarms A betätigt werden; dies geschieht mit Hilfe z.B. eines Bowdenzugs W, welcher zwischen Bremshebel und jedem Bremsarm A derart vorgesehen ist, dass der Bremsklotz 2 mit seiner bremsenden Oberfläche 1 an der zu bremsenden Oberfläche R der Felge angepresst werden kann.

Der Bremsklotz 2 ist in einem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel mit fünf Einschnitten 4 versehen, welche in Längsrichtung gesehen in einem zentralenBereich der bremsenden Oberfläche 1 verlaufen und sich senkrecht zu deren Längsrichtung erstrecken. Weiter sind die Einschnitte senkrecht gegen den Halterungsbereich 21 verlaufend geführt und weisen eine Breite von ungefähr 0 auf. Die obere Hälfte des Bremsklotzes 2 ist durch die Einschnitte 4 in zwei Bremsklotzteile 22 und 23 unterteilt, welche sich an den beiden Enden des Bremsklotzes 2 befinden und in vier Bremsklotzteile 24 bis 27, welche geringere Dicke aufweisen.

Jeder Einschnitt 4 weist eine Tiefe von ungefähr 2-5 mm auf und steht unter grossem Druck des umgebenden Materials des Bremsklotzes 2; er ist deshalb nicht deutlich ausgeprägt. Vorzugsweise wird jedoch eine grosse Anzahl von Einschnitten 4 derart vorgesehen, dass sie bis zu einer Tiefe von 1-3 mm hinabreichen.

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Wird nun der Handhebel betätigt, um jeden Bremsarm A zu bewegen, um die bremsende Oberfläche 1 des Bremsklotzes 2 in pressenden Kontakt mit der zu bremsenden Oberfläche der Felge R zu bringen, deformieren sich die Bremsklotzteile 22-27,

welche durch die Einschnitte 4 deformierbar gemacht wurden, derart, dass ihre Hinterkanten in Rotationsrichtung F der Felge gegen letztere angehoben werden. Dadurch wird die Oberflächenpressung an den Hinterkanten im Vergleich zu der Betätigungskraft am Handhebel vergrössert. Weiter stellt die Hinterkante jedes Teils sicher, dass Abstreifen von Regenwasser von der Felge stattfindet; weiter wird verhindert, dass sich Regenwasser in den Einschnitten 4 ansammelt. Die Sicherheit beim Velofahren an einem Regentag wird vergrössert. Zusätzlich wird der Abfluss von jeder Kante durch einen engen Zwischenraum K ermöglicht; die bremsende Oberfläche jedes Teils und die gebremste Oberfläche der Felge R sind in Fig. 3 dargestellt.

Weiter ist der Seitenbereich der bremsenden Oberfläche des Bremsklotzes 2 elastisch deformierbar und es resultiert damit Geräuscherzeugung bei schönem Wetter. Eine Anzahl Einschnitte 4 mit einer Steigung von 1-3 mm können, wenn vorgesehen, die Geräuscherzeugung weiter verkleinern.

Der vorderste Bremsklotzteil 22, gesehen in Rotationsrichtung F der Felge R weist, in Längsrichtung gesehen, eine grössere Dicke auf; er widersteht somit der Verbiegung besser als die anderen Teile 24-27. Durch Widerstehen einer übermässigen Verbiegung werden die Zwischenräume K immer eng und stabil gehalten.

Es wurden Versuche ausgeführt, um die Bremswirkung von drei Arten von Bremsklötzen zu erproben. Ein Bremsklotz wies dabei fünf Einschnitte wie in Fig. 1 dargestellt auf; ein weiterer besass keine Einschnitte, wie gezeigt in Fig. 7a; und der dritte besass Einschnitte, welche eine grössere Breite aufwiesen und, wie in Fig. 7b gezeigt, auch während einer Bremsung offengehalten wurden. Die Versuche wurden unter den folgenden Bedingungen ausgeführt: Eine zangenförmig wirkende Fahrradbremse wurde mit den erfindungsgemässen Bremsklötzen versehen und an einem Fahrradrahmen angebracht, die Felge R des Hinterrades und der Bremsklotz 2 wurden durch Besprühen mit Wasser feucht gehalten, das Fahrrad wurde mit konstanter Geschwindigkeit auf einer vorbestimmten Strasse gefahren und der nicht gezeigte Bremshebel am Fahrrad manuell betätigt, wobei die benötigte Anhaltedistanz X des Fahrrades während der Bremsung gemessen wurde. Als Resultat der Versuche ging hervor, dass konventionelle Bremsklötze mit keinen oder sehr breiten Einschnitten eine Anhaltestrecke von 31 m verursachten; durch Ausrüstung mit einem erfindungsgemässen Bremsklotz verkürzte sich die Anhaltestrecke auf 24,3 m, dies entspricht einer Reduktion von ungefähr 25%.

Unter denselben Versuchsbedingungen wurden weiter Bremsklötze mit verschiedenen Arten von Einschlitzen 4 getestet, die Resultate sind in der nachstehenden Tabelle zusammen-gefasst.

3

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

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4

Tabelle 1

Einschnitt 4 Entsprechend Anhalte-

Figur strecke X (m)

Einschnitts- Einschnitt Anordnung auf der bremsenden Oberfläche 1 Form des Einschnitts breite B

Nr.

(in Längsrichtung gesehen)

0

5

Nahe am Zentrum gerade

Fig. 1 und 2

24.3

Max. Wert B1

2

mit gleichen Abständen gerade

Fig. 4a

24.3

Bl/2

1

mit gleichen Abständen gerade

Fig. 4b

24.1

Bl/2

2

mit gleichen Abständen gerade

Fig. 4c

24.4

Bl/2

3

mit gleichen Abständen gerade

Fig. 4d

24.9

Bl/2

1

in Rotationsrichtung F gesehen hinten gerade

Fig. 4e

24.9

Bl/2

1

in Rotationsrichtung F gesehen vorne gerade

Fig. 4f

27.3

Bl/2

1

im zentralen Bereich

V-förmige Spitze der Fahrt-

Fig. 4g

24.7

richtung entgegenlaufend

Konventioneller Bremsklotz ohne Einschnitt Fig. 7a 31.0

Konventioneller Bremsklotz, Einschnitt mit grosser Breite (Breite >B1) Fig. 7b 31.0

20

Mit einem Bremsklotz, welcher entsprechend den Fig. 1 und 2 Felge R, soll, in Längsrichtung des Klotzes gesehen, im Vergleich fünf Einschnitte ohne sichtbare Breite aufwies, wurde ein Anhal- zu den anderen Bremsklotzteilen grössere Dicke aufweisen. Auf teweg X von 24,3 m erzielt; mit einem Bremsklotz, welcher mit diese Weise wird übermässige Verbiegung des vordersten Teils zwei Einschnitten versehen war, welche eine Breite grösser als 0, 25 vermindert, es resultiert eine grössere Bremswirkung. Drittens, jedoch maximal eine Breite von B1 aufwiesen, zeigte es sich, dass bevorzugt werden die Einschnitte, wie in Fig. 4a bis 4f gezeigt, die Breite während der Bremsung zu Null wurde und der über die Breite der gesamten bremsenden Oberfläche 1 gerade

Anhalteweg 24,3 m betrug. Solch ein Bremsklotz ist in Fig. 4a verlaufend angebracht, weiter ist es möglich, eine V- oder U-dargestellt. Die Bremsklötze mit einem, zwei und drei Einschnit- Form vorzusehen. Dabei soll die Spitze des V bzw. die Rundung ten, welche jeweils die halbe maximale Breite B1 aufwiesen und 3" des U der Rotationsrichtung F der Felge R, wie in Fig. 4g gezeigt, wie in den Fig. 4b, 4c und 4d ausgestaltet waren, wurde ein entgegenlaufen. Es ist weiter möglich, die Einschnitte gegenüber

Anhalteweg von 24,1 m , 24,4 m und 24,9 m erreicht. Weist also der Rotationsrichtung F geneigt verlaufen zu lassen. Viertens, ein Bremsklotz 2 nur einen Einschnitt 4 mit einer Breite von B1/2 die Schutze 4 sollen sich nach innen gegen den Haltebereich 21, auf, und ist er wie in den Fig. 4e und 4f ausgestaltet, wird ein von der bremsenden Oberfläche 1 senkrecht abstehend, erstrek-

AnhaltewegXvon24,9münd27,3merzielt. Weist ein Brems- 35 ken. Siekönnen jedoch auch in bezug auf die Rotationsrichtung F klotz einen Einschnitt mit einer Breite von B1/2 sowie V-Form der Felge R geneigt verlaufen. Die Einschnitte 4 sollten dann, auf, wobei die Spitze des V der Richtung F entgegengesetzt wenn sie geneigt verlaufen, gegen die Rotationsrichtung F nach gerichtet ist, so wird ein Bremsweg von 24,7 m erzielt. Solch ein hinten geneigt sein. Auf diese Weise wurde eine Anhaltedistanz Bremsklotz ist in Fig. 4g dargestellt. von 22 m erreicht, der bremsende Effekt war also grösser.

Aus diesen Versuchen ging hervor, dass erstens ein Einschnitt <io Alternativ kann ein Bremsklotz 2 eine Anzahl Erhebungen 28 4 eine Breite zwischen 0 und dem maximalen Wert B1 aufweisen aufweisen; jede ist dann mit einer bremsenden Oberfläche 11 kann ; mit anderen Worten: Die Breite eines Einschnittes 4 muss versehen und kann mit einer anderen bremsenden Oberfläche 11 nicht 0 betragen, sondern kann zwischen einem Wert von 0 bis während der Bremsung nicht in Kontakt geraten. Die Erhebun-zum maximalen Wert B1 gewählt werden. Die Breite B1 muss gen 28 sind dann alle oder teilweise mit Einschnitten 4 versehen, während der Bremsung zu 0 werden. Zweitens, es ist am günstig- 45 Die Bremsklötze gemäss der vorliegenden Erfindung können sten, einen bis fünf Schlitze an einem Bremsklotz vorzusehen, natürlich für Fahrradbremsen beliebiger Konstruktion Verwender vorderste Bremsklotzteil, gesehen in Rotationsrichtung F dei det werden.

M

1 Blatt Zeichnungen

Claims

667245 PATENTANSPRÜCHE

1. Mit einer Seite in eine Halterang einfügbarer Bremsklotz für ein Fahrrad zum Abbremsen der Rotation eines Fahrradrades durch Anpressen an dessen Felge, mit einer dem bremsbaren Felgenabschnitt zuwendbaren, länglichen Bremsfläche, gekennzeichnet durch mindestens einen gegen die Halterungsseite sich erstreckenden, in der Bremsfläche quer zu deren Längsrichtung verlaufenden Einschnitt.

2. Bremsklotz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Einschnitt begrenzenden Teile aufgrund Abbremsens des Rades derart deformierbar sind, dass die Breite des Einschnitts mindestens annähernd 0 beträgt.

3. Bremsklotz nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einschnitt im unbelasteten Zustand des Bremsklotzes eine Breite >0 aufweist, und dass die den Einschnitt begrenzenden Teile aufgrund des Abbremsens des Rades derart deformierbar sind, dass die Breite des Einschnitts mindestens annähernd 0 beträgt.

4. Bremsklotz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl Einschnitte vorgesehen sind, welche, in Längsrichtung der Bremsfläche gesehen, in einem zentralen Bereich letzterer angeordnet sind.

5. Bremsklotz nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl Einschnitte vorgesehen ist, welche in Längsrichtung der Bremsfläche gesehen, in gleichen Intervallen angeordnet sind.

6. Bremsklotz nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einschnitt sich in senkrechter Richtung von der Bremsfläche weg gegen die Halterungsseite erstreckt.

7. Bremsklotz nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet^ dass der Einschnitt sich gegen die Halterungsseite erstreckt und gegenüber der Bremsfläche sowie gegenüber einer seineT Seitenflächen geneigt verläuft.

8. Bremsklotz nach Ansprach7, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Einschnitt gegen die Halterungsseite erstreckt und gegen das hintere Ende des Klotzes geneigt ist.

9. Bremsklotzhalterang für eine Fahrradbremse, mit einem Bremsklotz nach Anspruch 1.