DE19929093C2 - Rotorsystem für ein Fahrrad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rotorsystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspru­ ches 1 und ein Fahrrad mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 9.

Ein bekanntes Rotorsystem dieser Art, wie es in der US 4,770,435 A oder der US 4,653,768 A offenbart ist, wird bei einen BMX-Freestyle-Rad (bicycle moto cross) eingesetzt, um bei Lenkbewegungen und Vorderraddrehungen von mehr als 180° ein Aufwickeln der Bremszüge zu verhindern. Hierzu sitzen auf dem Gabelschaft, oberhalb des rahmenfesten Steuerrohrs mit den Steuersätzen zur Lagerung der Gabel, zwei ring­ förmige Übertragungselemente, die axial zusammengehalten werden und relativ zueinan­ der drehbar sind. Durch ein Spiel zwischen dem Gabelschaft und den Übertragungsele­ menten sind letztere auch relativ zum Gabelschaft drehbar. Vom Bremshebel am Lenker und von der Bremse am Hinterrad sind jeweils Bremszüge zu einem der Übertragungs­ elemente geführt und daran befestigt. Um ein Verkanten zu vermeiden, sind die Bremszü­ ge jeweils doppelt vorhanden und an in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Stellen der Übertragungselemente befestigt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rotorsystem der eingangs genannten Art zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch ein Rotorsystem mit den Merk­ malen des Anspruches 1 und ein Fahrrad mit den Merkmalen des Anspruches 9 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Dadurch, daß die Übertragungselemente, an denen die Bremszüge mit ihren Seelen be­ festigt sind, wenigstens in radialer Richtung von einem Gehäuse umgeben sind, sind ei­ nerseits die Übertragungselemente selber und die Befestigungsstellen für die Bremszüge vor negativen Einflüssen von außen, beispielsweise Beschädigungen, geschützt. Anderer­ seits ist auch der Benutzer vor Verletzungen durch die Übertragungselemente, die oft scharfkantig sind, und durch die Enden der Bremszüge, von denen scharfe Drähte abstehen können, geschützt. Die Übertragungselemente sind Teile einer Rotoreinheit, welche als Ganzes relativ zur Gabel bewegbar ist. Dadurch wird die Montage erleichtert.

In der FR 571 408 wird eine innerhalb eines Gehäuses angeordnete Übertragungsmecha­ nik offenbart, welche die Bremsbetätigungskraft über Hebel auf Stangen überträgt, wobei die Übertragungsmechanik aufwendig und vor allem in der maximal möglichen Verdre­ hung der Übertragungsteile, welche keine als Ganzes entlang der Gabel bewegbare Ein­ heit bilden, stark begrenzt ist. Aus der FR 885 144 ist eine Übertragung der Brembetäti­ gungskraft bekannt, welche innerhalb des Rahmens erfolgt, jedoch ohne Einsatz eines Rotorsystems, so daß der Winkel der Lenkbewegungen begrenzt ist.

Es ist bei der erfindungsgemäßen Lösung von Vorteil, wenn das Gehäuse rahmenfest ist. Bei einer einfach zu realisierenden und zugleich kostengünstigen Ausführungsform bildet das am Rahmen bereits vorhandene Steuerrohr, welches die Gabel zum Zwecke der Lage­ rung aufnimmt, das Gehäuse. Vorzugsweise sind die Übertragungselemente in axialer Richtung zwischen Steuersätzen zur Lagerung der Gabel angeordnet, so daß sie auch in axialer Richtung geschützt sind. Um Platz für die Übertragungselemente zur Verfügung zu haben, weisen das Steuerrohr und die Steuersätze gegenüber den normal gebräuchli­ chen Teilen gegebenenfalls größere Durchmesser auf, oder es sind Adapterstücke vorge­ sehen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Rotoreinheit auf einem Gabelschaft der Gabel axial verschiebbar, so daß sie durch den Gabelschaft sicher geführt wird. Die axiale Länge der Rotoreinheit ist vorzugsweise größer als ihr Durchmesser, um ein Ver­ kanten zu vermeiden. Im Gegensatz zum eingangs genannten, bekannten Rotorsystem ist dadurch an Stelle von zwei symmetrisch angeordneten Bremszügen pro Übertragungs­ element nur jeweils ein Bremszug erforderlich. Dies ermöglicht den Einsatz von handelsüblichen, billigen Bremszügen.

Bei der Drehung eines Übertragungselementes relativ zu den anderen Teilen der Ro­ toreinheit tritt bei raschen Bewegungen Reibungswärme auf. Vorzugsweise ist zum Schutz vor dieser Reibungswärme ein wärmebeständiger Zwischenring als Gleitlager zwischen wenigstens einem Übertragungselement und einem anderen Teil der Rotorein­ heit vorgesehen.

Für eine einfachere Montage des Rotorsystems ist bei einer bevorzugten Ausführungs­ form das Gehäuse für die Übertragungselemente mit wenigstens einer Öffnung versehen, durch welche die Stelle, an der wenigstens ein Bremszug beispielsweise mittels einer Schraube an einem Übertragungselement befestigt ist, von außen zugänglich ist.

Ein Fahrrad, das insbesondere als BMX-Freestyle-Rad ausgebildet ist, weist ein erfin­ dungsgemäßes Rotorsystem auf, um ein Verdrillen der Bremszüge zu vermeiden und die Hinterradbremse jederzeit betätigen zu können. Um auch außerhalb des Gehäuses einen Bremszug möglichst ohne viel Bewegungsfreiheit dicht am Lenker des Fahrrads halten zu können, weist der Vorbau, welcher zur Aufnahme des Lenkers auf der Gabel sitzt, vor­ zugsweise eine Bohrung auf, durch welche der Bremszug geführt ist.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine teilweise geschnitten dargestellte Seitenansicht des Ausführungsbeispiels, und

Fig. 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrrads.

Ein als Ganzes mit 1 bezeichnetes Fahrrad 1, das als BMX-Freestyle-Rad ausgebildet ist, weist einen Rahmen 3 auf. Am vorderen Ende des Rahmens 3 ist eine Gabel 8 drehbar gelagert. Die Gabel 8 lagert an ihrem unteren Ende das Vorderrad 10 des Fahrrades 1. An einem das oberen Ende der Gabel 8 bildenden Gabelschaft 12 ist ein Vorbau 14 fest an­ gebracht. Der Vorbau 14 weist eine horizontal verlaufende Lenkeraufnahme 16 auf, wel­ che den Lenker 18 des Fahrrades 1 umschließt.

Zur Lagerung der Gabel 8 ist am Rahmen 3 ein zunächst beidseitig offenes, im wesentli­ chen kreiszylindrisches Steuerrohr 21 angebracht, welches im wesentlichen vertikal aus­ gerichtet ist. Der Gabelschaft 12 ist über einen Teil seiner Länge innerhalb des Steuer­ rohrs 21 konzentrisch zu diesem angeordnet. Ein unterer Steuersatz 23 weist einen Steu­ erring 24, der auf die Gabel 8 gepreßt ist, und eine relativ zum Steuerring 24 drehbare, untere Lagerschale 25 mit einem Durchlaß für den Gabelschaft 12 auf. Die untere Lager­ schale 25 ist in ein Adapterstück 27 eingepreßt, welches am unteren Ende des Steuerrohrs 21 angebracht ist, beispielsweise angeschweißt ist. Zwischen dem gabelfesten Steuerring 24 und der rahmenfesten, unteren Lagerschale 25 ist ein Kugellager 29 vorgesehen. Ein oberer Steuersatz 31 weist eine runde Steuerplatte 32, die am Gabelschaft 12 befestigt ist, und eine relativ zur Steuerplatte 32 drehbare, obere Lagerschale 33 auf. Die obere Lager­ schale 33 ist in das Steuerrohr 21 an dessen oberem Ende eingepreßt. Zwischen der ga­ belfesten Steuerplatte 32 und der rahmenfesten, oberen Lagerschale 33 ist ein weiteres Kugellager 35 vorgesehen.

Zwischen dem oberen Steuersatz 31 und dem unteren Steuersatz 23 ist innerhalb des Steuerrohres 21 eine Rotoreinheit 41 angeordnet. Das Steuerrohr 21, die beiden Steuer­ sätze 23 und 31 und die Rotoreinheit 41 bilden ein Rotorsystem. Die Rotoreinheit 41 ist auf dem Gabelschaft 12 in axialer Richtung gleitend verschiebbar. Die Rotoreinheit 41 weist eine Gewindehülse 42 auf, die mit geringem Spiel den Gabelschaft 12 umschließt. Auf das obere Ende der Gewindehülse 42 ist ein ringförmiges, erstes Übertragungsele­ ment 44 aufgeschraubt, welches den Gabelschaft 12 umschließt. Über Kugeln 45 ist das erste Übertragungselement 44 leichtgängig auf dem Gabelschaft 12 gelagert. Ein oberer Deckel 46 deckt die Kugeln 45 ab.

Auf das untere Ende der Gewindehülse 42 ist ein Halteelement 48 aufgeschraubt, welches sehr ähnlich wie das erste Übertragungselement 44 ausgebildet ist. Das Halteelement 48 umschließt ebenfalls den Gabelschaft 12. Über Kugeln 49 ist das Halteelement 48 leicht­ gängig auf dem Gabelschaft 12 gelagert. Ein unterer Deckel 50 deckt die Kugeln 49 ab. Zwischen dem oberen Übertragungselement 44 und dem Halteelement 48 ist auf der Gewindehülse 42 ein Zwischenring 53 angeordnet. Die Gewindehülse 42 weist in diesem Bereich kein Gewinde auf. Der Zwischenring 53 dient als Gleitlager und ist relativ zur Gewindehülse 42 leicht drehbar. Der Zwischenring 53 besteht vorzugsweise aus Teflon, um gegen die auftretende Reibungswärme beständig zu sein. An seinem unteren Rand weist der Zwischenring 53 einen Flansch auf.

Auf dem Zwischenring 53 ist ein ringförmiges, zweites Übertragungselement 55 aus Aluminium angeordnet. Das zweite Übertragungselement 55 ist durch ein geringes Spiel relativ zum Zwischenring 53 und zu den übrigen Teilen der Rotoreinheit 41 leicht dreh­ bar. In axialer Richtung ist das zweite Übertragungselement 55 zusammen mit den ande­ ren Teilen der Rotoreinheit 41 verschiebbar, relativ zur Gewindehülse 42 aber unver­ schiebbar. Für die beiden Übertragungselemente 44 und 55 bildet das Steuerrohr 21 ein Gehäuse, welches in radialer Richtung (bezüglich der Drehung der beiden Übertragungse­ lemente 44 und 55) Schutz bietet.

Ein oberer Bremszug 60 ist vom einem in der Zeichnung nur angedeuteten Bremshebel auf dem Lenker 18 zum Vorbau 14 geführt. Der Mantel des als Bowdenzug ausgebildeten oberen Bremszuges 60 ist über eine Gewindeverbindung am Vorbau 14 auf dessen Ober­ seite befestigt. Die Seele 62 des oberen Bremszuges 60 ist durch eine vertikale Bohrung 64 des Vorbaus 14 auf dessen Unterseite geführt. Durch eine Öffnung in der Steuerplatte 32 und durch den offenen Innenbereich der obere Lagerschale 33 hindurch ist die Seele 62 des oberen Bremszuges 60 in das Innere des Steuerrohrs 21 geführt. Mittels einer Befestigungsschraube 66, die in das erste Übertragungselement 44 seitlich einschraubbar ist, ist die Seele 62 des oberen Bremszuges 60 am oberen Übertragungselement 44 befestigt. Die Befestigungsschraube 66 ist vorzugsweise durch eine beispielsweise ovale Öffnung 67 im Steuerrohr 21 von außen zugänglich. Die Öffnung 67 wird vorzugsweise durch eine Kappe abgedeckt.

Ein unterer Bremszug 71 ist von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Hinterrad­ bremse her am Rahmen 3 entlang zum Steuerrohr 21 geführt. Der Mantel des als Bow­ denzug ausgebildeten unteren Bremszuges 71 ist am Adapterstück 27 befestigt, während die Seele 73 des unteren Bremszuges 71 durch eine Öffnung im Adapterstück 27 in das Innere des Steuerrohrs 21 geführt ist. Das zweite Übertragungselement 55 weist eine seitliche Einhakvorrichtung 75 auf. Die Seele 73 des unteren Bremszuges 71 ist mit einer an ihrem Ende vorgesehenen, kopfartigen Verdickung in die Einhakvorrichtung 75 ein­ gehakt und damit am unteren Übertragungselement 55 befestigt.

Will der Benutzer des Fahrrades 1 eine Lenkbewegung ausführen, so dreht er über den Lenker 18 die Gabel 8 und damit das Vorderrad 10. Bei dieser Drehbewegung wird über die Seele 62 des oberen Bremszuges 60 das erste Übertragungselement 44 samt Gewin­ dehülse 42 und Halteelement 48 mitgenommen, gegebenenfalls verzögert gegenüber dem Gabelschaft 12. Das zweite Übertragungselement 55 bleibt zusammen mit der daran be­ festigten Seele 73 des unteren Bremszuges 71 in der Position, die es relativ zum rahmen­ festen Steuerrohr 21 eingenommen hat. Eine Verschiebung der Rotoreinheit 41 entlang des Gabelschaftes 12 findet nicht oder nur unmerklich statt.

Will der Benutzer des Fahrrades 1 eine Bremsung vornehmen, so zieht er über den Bremshebel an der Seele 62 des oberen Bremszuges 60 und damit am ersten Übertra­ gungselement 44. Dadurch wird die Rotoreinheit 41 entlang des Gabelschaftes 12 nach oben bewegt, so daß über das Halteelement 48 und über den Flansch des Zwischenrings 53 auch das zweite Übertragungselement 55 nach oben gezogen wird. Das zweite Über­ tragungselement 55 wiederum zieht an der Seele 73 des unteren Bremszuges 71, wodurch die Hinterradbremse betätigt wird. Mittels der Rotoreinheit 41 wird also die Betätigung der Bremszüge übertragen. Die Abmessungen der Rotoreinheit 41 sind so gewählt, daß ihre axiale Länge größer ist als ihr Durchmesser.

Der Bremszug für die Vorderradbremse ist durch einen nicht in der Zeichnung dargestell­ ten Kanal im hohl ausgebildeten Gabelschaft 12 gezogen. Sofern mit nur einem Brems­ hebel die Hinterradbremse und die Vorderradbremse gleichzeitig betätigt werden sollen, kann an der Rotoreinheit 41, beispielsweise am Halteelement 48, die Seele eines Bow­ denzuges befestigt sein, welcher dann durch die untere Lagerschale 25 hindurch zur Vor­ derradbremse geführt sein kann.

Claims (10)

1. Rotorsystem für ein Fahrrad (1) zur Lagerung einer Gabel (8) und zur Übertragung von Betätigungen von Bremszügen (60, 71), mit einer im Bereich der Lagerung (23, 31) der Gabel (8) angeordneten Rotoreinheit (41), welche als Ganzes relativ zur Ga­ bel (8) in axialer Richtung bewegbar ist und welche wenigstens zwei Übertragungs­ elemente (44, 55) aufweist, die relativ zueinander drehbar sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Übertragungselemente (44, 55) wenigstens in radialer Richtung von einem Gehäuse (21) umgeben sind.

2. Rotorsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (21) rah­ menfest ist.

3. Rotorsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerrohr (21) zur Aufnahme der Gabel (8) das Gehäuse (21) bildet.

4. Rotorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoreinheit (41) mit den Übertragungselementen (44, 55) in axialer Richtung zwi­ schen Steuersätzen (23, 31) zur Lagerung der Gabel (8) angeordnet sind.

5. Rotorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoreinheit (41) auf einem Gabelschaft (12) der Gabel (8) axial verschiebbar ist.

6. Rotorsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der Rotoreinheit (41) größer ist als ihr Durchmesser.

7. Rotorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoreinheit (41) einen wärmebeständigen Zwischenring (53) zwischen wenigstens einem Übertragungselement (55) und einem anderen Teil (42) der Rotoreinheit (41) aufweist.

8. Rotorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremszüge (60, 71) an den Übertragungselementen (44, 55) befestigt sind und daß das Gehäuse (21) wenigstens eine Öffnung (67) aufweist, durch welche die Befesti­ gungsstelle wenigstens eines Bremszuges (60) zugänglich ist.

9. Fahrrad, welches als BMX-Rad ausgebildet ist, mit einem Rotorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

10. Fahrrad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Gabel (8) ein Vorbau (14) zur Aufnahme eines Lenkers (18) angebracht ist und daß der Vorbau (14) eine Bohrung (64) zur Durchführung eines der Bremszüge (60) aufweist.