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Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Fahrradbremspad. Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrradscheibenbremspad,
bei welchem ein Reibelement an eine Rückplatte gebondet ist.
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Hintergrundinformation
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Fahrradfahren
ist eine zunehmend beliebte Form der Freizeitgestaltung und Erholung,
sowie ein zunehmend beliebtes Transportmittel. Außerdem ist Fahrradfahren
ein sehr beliebter Wettkampfsport geworden, sowohl für Amateure
als auch für
Profis. Ob das Fahrrad zur Freizeitgestaltung oder Erholung, zum
Transport oder im Wettkampf Anwendung findet, die Fahrradindustrie
verbessert ständig
die vielen Komponenten des Fahrrads. Eine Komponente, welche umfangreich
umgestaltet worden ist, ist die Fahrradbremseinrichtung. Insbesondere
sind in den letzten Jahren Fahrräder
mit Scheibenbremseinrichtungen bereitgestellt worden, um die Bremsperformance bzw.
Bremsleistung zu verbessern.
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Fahrradscheibenbremseinrichtungen
sind bereitgestellt zum Steuern und Stoppen der relativen Rotation
bzw. relativen Drehung der Fahrradräder. Jede Scheibenbremseinrichtung
beinhaltet üblicherweise
einen metallischen Scheibenbremsrotor bzw. Scheibenbremsläufer, welcher übereinstimmend
mit einem der Räder
rotiert bzw. dreht, und Scheibenbremssättel mit Bremspads bzw. Bremsbelägen, welche
selektiv den Scheibenbremsrotor kontaktieren und Druck darauf aufbringen,
um eine Bremskraft aufzubringen. Herkömmliche Scheibenbremseinrichtungen
können
fluidbetätigt
(das heißt
mittels Fluiddrucks) oder kabelbetätigt (mechanisch) sein.
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Die
Scheibenbremspads bzw. Scheibenbremsbeläge bringen normalerweise eine
Bremskraft auf ein Rad mittels Klemmens des Scheibenbremsrotors
auf, welcher, zusammen mit dem Rad dreht bzw. rotiert. Scheibenbremspads
bzw. Scheibenbremsbeläge
haben oft ein gesintertes metallisches trockenartiges Reibelement,
welches aus kupferbasiertem Metall ausgebildet ist, und eine Rückplatte,
an welcher das Reibelement gebondet ist. Die Rückplatte ist oft aus Stahl,
wie beispielsweise rostfreier Legierung oder Ähnliches ausgebildet. Diese
Arten von Scheibenbremspads bzw. Scheibenbremsbelägen sind
konventionell und weithin bekannt (siehe, z. B. die offengelegte
japanische Patentveröffentlichung Nr.
H08-188769 ). Bei herkömmlichen
Scheibenbremspads bzw. Scheibenbremsbelägen, welche ein gesintertes
metallisches Reibelement aufweisen, ist das Reibelement hergestellt
mittels simultanen Kalzinierens des gesinterten Metalls und Bondens
des gesinterten Metalls an die Rückplatte
mittels eines Diffusionsbondingverfahrens. Im Speziellen ist das
gesinterte Metall des Reibelements auf einer Kupfermetallisierung
bzw. einem Kupferüberzug,
welcher an der Bondingfläche
der Rückplatte
ausgebildet ist, kalziniert. Wenn ein Bremspad bzw. Bremsbelag auf diese
Art hergestellt wird, sind die Kupfermetallisierungs- bzw. Kupferüberzugsschicht
und die Rückplatte
mittels chemischen Bondings, welches ein metallisches Bonding bzw.
eine metallische Verbindung produziert, gebondet.
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Bei
herkömmlichen
Strukturen, bei welchen ein Reibelement auf bzw. an einer kupferplattierten Fläche mittels
eines Diffusionsbondingverfahrens gebondet ist, wird eine Kupfermetallisierungsschicht bzw.
eine Kupferüberzugsschicht
zum chemischen Bonding an der Rückplatte
ausgebildet, und ein Reibelement wird an der Kupfermetallisierungs-
bzw. Kupferüberzugsschicht
gesintert. Ein Beispiel ist in
GB
2 154 614 gegeben. Daher gibt es ein Problem betreffend
Einschränkungen
der Eigenschaften bzw. Qualität
der Rückplatte
dahingehend, dass ein Material für
die Rückplatte
verwendet werden muss, welches eine Eigenschaft eines starken chemischen Bondings
bzw. einer starken chemischen Bindung mit Kupfer aufweist. Beispielsweise,
wenn eine Titanlegierung oder Ähnliches,
enthaltend Titan und Titanlegierungen, für die Rückplatte verwendet wird, kann die
Kupfermetallisierungs- bzw. Kupferüberzugsschicht sich von der
Rückplatte
ablösen
bzw. abblättern,
da Kupfer und Titan eine schwache chemische Verbindungskraft bzw.
Bondingkraft haben, folglich Bedenken erzeugend, wonach die Rückplatte
sich von dem Reibelement separieren bzw. trennen kann.
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In
den Anbetracht des oben genannten wird es Fachleuten anhand dieser
Offenbarung ersichtlich, dass ein Bedarf für ein verbessertes Fahrradbremspad
bzw. einen Fahrradbremsbelag besteht. Diese Erfindung befasst sich
mit diesem Bedürfnis des
Stands der Technik als auch anderen Bedürfnissen, welche Fachleuten
anhand dieser Offenbarung ersichtlich werden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrradbremspad bereitzustellen,
das die an das Rückplattenmaterial
gestellten Beschränkungen mindert,
welches zum Herstellen von Fahrradscheibenbremspads verwendet wird,
bei welchem das Reibelement an die Rückplatte mittels einem Diffusionsbondingverfahren
gebondet ist.
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Die
vorangehende Aufgabe kann im Wesentlichen erreicht werden in Übereinstimmung
mit einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung mittels Bereitstellens
eines Fahrradscheibenbremspads, welches im Wesentlichen eine Rückplatte,
eine Sprühbeschichtungsschicht
und ein Reibelement umfasst. Die Rückplatte umfasst eine Sprühbeschichtungsfläche. Die
Sprühbeschichtungsschicht
weist Kupfer auf (reines Kupfer oder eine Kupferlegierung), welches an
der Sprühbeschichtungsfläche der
Rückplatte
aufgetragen ist. Das Reibelement ist an der Sprühbeschichtungsschicht gebondet,
um ein Diffusionsbonding mittels eines Diffusionsbondingverfahrens
zu erzeugen. Bei diesem Scheibenbremspad ist die Sprühbeschichtungsschicht
an der Rückplatte
ausgebildet mittels eines Sprühbeschichtungsverfahrens anstatt
Ausbildens einer Metallisierungs- bzw. Überzugsschicht. Ein Reibelement
ist an der Sprühbeschichtungsschicht
mittels, zum Beispiel, Sinterns, ausgebildet, und das Reibelement
ist an der Sprühbeschichtungsschicht
mittels eines Diffusionsbondingverfahrens gebondet. Wenn die Sprühbeschichtungsschicht
mittels eines Sprühbeschichtungsverfahrens
ausgebildet ist, ist die Rückplatte
geraut, sodass eine Sprühbeschichtungsschicht
mit einer rauen Fläche
an der Fläche
der Rückplatte
ausgebildet wird. Des Weiteren kann eine raue Fläche auch mittels Kugelstrahlens
oder Ähnlichem
ausgebildet werden, um eine Flächenrauhigkeit
an der Sprühbeschichtungsschicht
vor der Sprühbeschichtung
zu produzieren. Die winzigen konkaven Ausbuchtungen der Sprühbeschichtungsfläche werden
durchdrungen und verfestigen sich mittels der Sprühbeschichtungspartikel
aus Kupfer oder Kupferlegierung. Der sogenannte Verankerungseffekt
macht es für
die gebondete Schnittstelle der physikalisch gebondeten Rückplatte
und der Sprühbeschichtungsschicht
schwer, sich zu separieren bzw. zu trennen. Da die Sprüh beschichtungsschicht
an die Rückplatte
mittels des Verankerungseffekts physikalisch gebondet ist, können Materialien
von diversen bzw. unterschiedlichen Qualitäten bzw. Eigenschaften für die Rückplatte
verwendet werden, insofern das Material die Eigenschaft besitzt,
fähig zu
sein, eine raue Fläche
für die Sprühbeschichtungsfläche auszubilden
mittels vorherigen Ausführens
von Kugelstrahlen, um die Flächenrauhigkeit
mittels Sprühbeschichtens
zu erhöhen.
Dadurch gibt es weniger Ein- bzw. Beschränkungen, welche an die Qualitäten bzw.
Eigenschaften der Rückplatte
gestellt sind im Vergleich dazu, wenn eine Plattierungsschicht bzw.
eine Überzugsschicht
chemisch mit der Rückplatte
mittels Diffusionsbondings gebondet ist.
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Das
Fahrradscheibenbremspad gemäß eines
zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung stellt das Pad des ersten
Aspekts der vorliegenden Erfindung bereit, wobei die Rückplatte
aus Titan oder einer Titanlegierung ausgebildet ist. In diesem Fall hat,
da die Rückplatte
aus Titan oder einer Titanlegierung ausgebildet ist, die Rückplatte
ein reduziertes Gewicht mit erwarteter höherer Festigkeit im Vergleich
zu anderen leichtgewichtigen Metallen, wie beispielsweise Aluminium
oder Ähnliches.
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Das
Fahrradscheibenbremspad gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt das Pad des ersten
und zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindungen bereit, wobei die
Sprühbeschichtungsfläche der
Rückplatte
mit einer rauen Fläche
auf zumindest einem Teil der Sprühbeschichtungsfläche ausgebildet
ist. In diesem Fall ist der Verankerungseffekt bezüglich der
Sprühbeschichtungsschicht
verbessert mittels der im Voraus ausgebildeten rauen Fläche, dabei
erhöhend
die Anhaftung bzw. Haftung der Sprühbeschichtungsschicht.
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Das
Fahrradscheibenbremspad gemäß einem
vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt das Pad gemäß irgendeinem
der ersten bis dritten Aspekte der vorliegenden Erfindungen bereit,
wobei das Reibelement mittels Kalzinieren und Bondens von zumindest
einer Gruppe von Pulvern, ausgewählt
unter Gruppen, umfassend Dichromtrioxid, Zinn und Verbindungen davon
und Kupfer und Verbindungen davon, ausgebildet ist. In diesem Fall kann
das Reibelement, da das Reibelement mittels eines Materials konfiguriert
ist, welches leicht mit dem Kupfer oder der Kupferlegierungssprühbeschichtungsschicht
bondet, sicher an der Rückplatte mittels
der Sprühbeschichtungsschicht
fixiert bzw. befestigt werden.
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Das
Fahrradscheibenbremspad gemäß einem
fünften
Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt das Pad gemäß irgendeinem
der ersten bis dritten Aspekte der vorliegenden Erfindung bereit,
wobei die Sprühbeschichtungsschicht
an einem Bereich der Rückplatte
ausgebildet ist, welcher größer ist,
als ein Kontaktbereich des Reibelements. In diesem Fall kann das
Reibelement an einer optimalen Position der Rückplattengestalt gebondet werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, können, da
die Sprühbeschichtungsschicht
physikalisch an die Rückplatte
mittels des Verankerungseffekts gebondet ist, Materialien von verschiedenartigen
Eigenschaften bzw. Qualitäten
für die
Rückplatte
verwendet werden, insofern als das Material die Eigenschaft besitzt,
fähig zum
Ausbilden einer rauen Fläche
für die
Sprühbeschichtungsschicht
zu sein mittels vorherigen Ausübens
bzw. Ausführens
von Kugelstrahlen, um die Flächenrauhigkeit
mittels Sprühbeschichtung zu
erhöhen.
Dadurch gibt es weniger Ein- bzw. Beschränkungen, welche an die Eigenschaften
bzw. Qualitäten
der Rückplatte
gestellt sind im Vergleich dazu, wenn eine Plattierungsschicht bzw.
eine Überzugsschicht
chemisch mit der Rückplatte
mittels Diffusionsbondings gebondet ist.
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Diese
und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden Fachleuten anhand der folgenden detaillierten Beschreibung
ersichtlich, welche, in Verbindung mit den beigefügten Figuren,
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung offenbart:
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nun
Bezug nehmend auf die beigefügten
Figuren, welche einen Teil dieser ursprünglichen Offenbarung bilden:
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1 ist
eine Seitenansicht des vorderen Abschnitts eines Fahrrads mit einer
Fahrradscheibenbremseinrichtung, welche daran gekoppelt ist, gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine vergrößerte Teilseitenansicht des
Abschnitts des Fahrrads, wie in 1 dargestellt,
wobei der Scheibenbremsrotor für
eine Scheibenbremseinrichtung daran gekoppelt ist;
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3 ist
eine schematische (diagrammatische) Explosionsansicht des Scheibenbremssattels der
Scheibenbremseinrichtung, wie sie in den 1 und 2 dargestellt
ist;
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4 ist
eine Draufsicht des Scheibenbremsbetätigungsmechanismus der Scheibenbremseinrichtung,
wie in den 1 bis 3 dargestellt;
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5 ist
ein schematisches (diagrammatisches) strukturelles Diagramm des
Scheibenbremsbetätigungsmechanismus,
wie in 4 dargestellt;
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6 ist
eine Seitenansicht von einem der Scheibenbremspads des dargestellten
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung für
die Scheibenbremseinrichtung, wie in den 1 und 2 dargestellt;
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7 ist
eine vereinfachte Querschnittsansicht von einem der Scheibenbremspads
des dargestellten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung, betrachtet entlang der Schnittlinie
VII-VII von 6; und
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8 ist
eine vergrößerte, vereinfachte Querschnittsansicht
von einem der Scheibenbremspads des dargestellten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Ausgewählte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
erklärt.
Es wird Fachleuten anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass die
folgenden Beschreibungen der Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung lediglich zur Darstellung und nicht zum Zwecke des Einschränkens der
vorliegenden Erfindung, wie diese durch die beigefügten Ansprüche und
ihrer Äquivalente
definiert, bereitgestellt sind.
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Unter
anfänglicher
Bezugnahme auf 1 ist ein Fahrrad 10 dargestellt,
welches mit einer Fahrradscheibenbremseinrichtung 12 gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Die zahlreichen Teile und/oder
Komponenten (Technologie) der Fahrräder, wie das Fahrrad 10 sind
im Allgemeinen im Stand der Technik bezüglich Fahrräder wohlbekannt. Entsprechend
werden das Fahrrad 10 und die verschiedenen Struktur- und Betätigungskomponenten
des Fahrrads 10 nicht beschrieben und/oder hierin im Detail dargestellt,
außer
bezugnehmend auf die Fahrradscheibenbremseinrichtung 12 der
vorliegenden Erfindung.
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Das
Fahrrad 10 ist herkömmlich
bekannt, außer
für bestimmte
Teile der Scheibenbremseinrichtung 12, wie unten erklärt. Dementsprechend
umfasst das Fahrrad 10 einen Fahrradrahmen 14 mit
einem Lenker 15, vordere und hintere Gabeln 16 (nur die
vordere Gabel ist gezeigt), vordere und hintere Räder 17 (nur
das Vorderrad ist gezeigt) und einen herkömmlichen Antriebsstrang (nicht
gezeigt). Der Antriebsstrang (nicht gezeigt) umfasst im Wesentlichen
vordere und hintere Zahnkränze,
eine Kette, vordere und hintere Dérailleurs (Kettenumwerfer) etc.
oder ähnliches.
Die vordere Gabel bzw. Vordergabel 16, wie hierin dargestellt,
hat eine Doppelkronenaufhängung
bzw. Doppelscheitelaufhängung.
Sicherlich wird es Fachleuten anhand dieser Offenbarung ersichtlich,
dass das Fahrrad 10 ebenso zahlreiche herkömmliche
Teile oder Komponenten, wie benötigt
und/oder gewünscht,
ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, umfassen kann.
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Die
Fahrradscheibenbremseinrichtung 12 umfasst im Wesentlichen
einen Fahrradscheibenbremssattel 21, welcher an die vordere
Gabel bzw. Vordergabel 16 montiert ist, einen Fahrradscheibenbremsrotor
bzw. Fahrradscheibenbremsläufer 22 und einen
Bremsbetätigungsmechanismus 23.
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Der
Fahrradscheibenbremssattel 21 ist an der Vordergabel 16 des
Fahrrads 10 an einer Position nahe des Fahrradscheibenbremsrotors 22 angeordnet
bzw. angebracht und bringt eine Klemmkraft auf den Scheibenbremsrotor 22 auf,
um ihn bezüglich seiner
Drehung zu stoppen. Wie in den 2 und 3 dargestellt,
umfasst der Scheibenbremssattel 21 im Wesentlichen ein
Gehäuse 50 und
eine Kolbeneinheit 51. Das Gehäuse 50 ist aus einem
thermisch leitenden Material, wie beispielsweise eine Aluminiumlegierung
oder ähnliches,
konstruiert bzw. gestaltet. Das Gehäuse 50 umfasst ein
erstes Gehäuseelement 52a und
ein zweites Gehäuseelement 52b,
welches fest an dem ersten Gehäuseelement 52a angebracht
ist (zum Beispiel bolzenverbunden). Die beiden Gehäuseelemente 52a und 52b haben
im Wesentlichen die gleiche Gestalt, aber sind im Wesentlichen Spiegelbilder
voneinander. Die Hydraulikleitung 86 ist zwischen dem zweiten
Gehäuseelement 52b und
dem Bremsbetätigungsmecha nismus 23 verbunden,
um ein hydraulisches Bremsfluid (zum Beispiel Mineralöl) an beiden
Gehäuseelementen 52a und 52b bereitzustellen.
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Das
zweite Gehäuseelement 52b umfasst
einen sich nach außen
erstreckenden Flansch, welcher ein Anbringelement ausbildet zum
festen Anbringen (Verschrauben) des Fahrradscheibenbremssattels 21 an
die Vordergabel 16. Wenn beide Gehäuseelemente 52a und 52b fest
miteinander verschraubt sind (das heißt montiert) wird ein Bremsschlitz
bzw. eine Bremsnut zwischen ihnen ausgebildet, um dem Fahrradscheibenbremsrotor 22 zu
erlauben, teilweise darin aufgenommen zu sein, durch den Schlitz
bzw. die Nut zu rotieren. Wie in den 3 und 5 dargestellt,
sind zwei runde zylindrische Aussparungen 57a in dem ersten
Gehäuseelement 52a mit
zwei Kolben 74, welche darin aufgenommen sind, ausgebildet.
Ebenso sind zwei runde zylindrische Aussparungen 57b in
dem zweiten Gehäuseelement 52b ausgebildet,
wobei die zwei Kolben 74 darin aufgenommen sind. Mit anderen
Worten stützen
die Aussparungen 57a und 57b beweglich (beherbergen)
die Kolben 74 innerhalb des Fahrradscheibenbremssattels 21.
Zusätzlich
sind Fluidkanäle
(Ölleitungen) 58a und 58b in
den ersten und zweiten Gehäuseelementen 52a bzw. 52b ausgebildet, um
ein hydraulisches Bremsfluid (Öl)
an den zylindrischen Aussparungen 57a bzw. 57b bereitzustellen. Das
hydraulische Bremsfluid (Öl),
welches von dem Bremsbetätigungsmechanismus 23 mittels
der Leitung 86 bereitgestellt ist, fließt in das zweite Gehäuseelement 52b und
durch die Ölleitungen 58a und 58b in
die Aussparungen 57a und 57b, erlaubend, dass
die Kolbeneinheit 51 betätigt wird.
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Wie
in 3 dargestellt, umfasst die Kolbeneinheit 51 im
Wesentlichen vier Kolben 74 und ein Paar Bremspads bzw.
Bremsbeläge 76.
Die Kolben 74 sind verschiebbar (sitzig) in das Paar der
zylindrischen Aussparungen 57a und 57b eingepasst,
um sich frei zwischen den (reziproken) Lösepositionen und Bremspositionen
(nicht gezeigt) zu bewegen. Die Bremspads bzw. Bremsbeläge 76 sind
an den freien Enden (Spitzen) der Kolben 74 (das heißt außerhalb
der Aussparungen 57a und 57b) angebracht und bewegen
sich übereinstimmend.
Folglich bewegen sich auch, wenn die Kolben 74 von der
Löseposition
zu der Bremsposition bewegt werden, die Bremspads bzw. Bremsbeläge 76 auch
von den Lösepositionen
zu den Bremspositionen. In der Bremsposition erfassen und klammern
die Bremspads 76 den Scheibenbremsrotor bzw. Scheibenbremsläufer 22,
um eine Reibkraft aufzubringen, um einen verlangsamende/stoppende
Kraft (Bremskraft) auf das vordere Rad bzw. Vorderrad 17 mittels
des Scheibenbremsrotors bzw. Scheibenbremsläufers 22 aufzubringen.
In der Löseposition
bewegen sich die Bremspads 76 weg (zurückziehen) von dem Scheibenbremsrotor
bzw. Scheibenbremsläufer 22,
um zuzulassen bzw. zu erlauben, dass sich der Scheibenbremsrotor
bzw. Scheibenbremsläufer 22 frei
rotiert bzw. dreht. Die Kolbeneinheit 51 bewegt sich bezüglich des
Gehäuses 50 im
Wesentlichen auf eine herkömmliche
Art und Weise. Mit anderen Worten ist der Fahrradscheibenbremssattel 21 im
Wesentlichen herkömmlich,
außer
wie diskutiert und/oder hierin dargestellt.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel beispielsweise
ist das Bremspad bzw. der Bremsbelag 76 ein gesintertes
Pad, welches mit einer Rückplatte 77 bereitgestellt
ist, einer Sprühbeschichtungsschicht 78,
welche an der Rückplatte 77 ausgebildet ist,
und einem Reibelement 79, welches an die Sprühbeschichtungsschicht 78 mittels
einem Difussionsbondingverfahren gebondet ist, wie dies in den 6 und 7 gezeigt
ist. Die „Sprühdiffusionsbeschichtung" ist nicht chemisch
verbunden (eingreifende Verbindung bzw. eingreifendes Bonding),
sie ist feste Bindung zwischen der Rückplatte 77 (vorzugsweise
reines Titan oder Titanlegierung) und der Sprühbeschichtungsschicht 78.
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Die
Rückplatte 77 ist
vorzugsweise ein dünnes
plattenartiges Element, welches aus reinem Titan, einer Titanlegierung
oder anderen geeigneten thermisch wenig leitenden Metallmaterial
ausgebildet ist. Darüber
hinaus ist die Rückplatte 77 bezüglich der
Dicke vorzugsweise ungefähr
1,7 mm bis 1,8 mm. Die Rückplatte 77 hat
im Wesentlichen einen hakenförmigen
Verriegelungsteil bzw. -abschnitt 77a und einen runden
Stützteil
bzw. -abschnitt 77b. Der hakenförmige Verriegelungsteil bzw.
-abschnitt 77a ist konfiguriert und angeordnet zum Verriegeln
der Rückplatte 77 an
das erste und zweite Gehäuseelement 52a und 52b.
Der runde Stützteil
bzw. -abschnitt 77b ist konfiguriert und angeordnet, um
eine Stütze
zum Avancieren oder Zurückziehen
der Rückplatte 77 relativ
zu den ersten und zweiten Gehäuseelementen 52a und 52b bereitzustellen.
Wie in 8 gezeigt, ist vor der Bildung bzw. Formation
der Sprühbeschichtungsschicht 78 auf
der Rückplatte 77 eine
raue Sprühbeschichtungsfläche 77c an
der Rückplatte 77 mittels
Kugelstrahlens oder Ähnlichem ausgebildet.
Wenn die Sprühbeschichtungsfläche 77c mittels
eines Kugelstrahlvorgangs ausgebildet wird, ist es wünschenswert,
Strahlpartikel zu verwenden, deren Größe im Bereich von ungefähr 50 μm bis 200 μm liegt.
Insbesondere wird die Flächenrauhigkeit
der Rückplatte 77 exzessiv,
wenn die Strahlpartikelgröße kleiner
ist als 50 μm
und der Verankerungseffekt wird schwierig zu erhalten. Umgekehrt,
obwohl der Verankerungseffekt nicht besonders beeinträchtigt ist
wenn Strahlpartikel größer als
200 μm verwendet
werden, gibt es Bedenken bzw. Besorgnis, dass die Rückplatte 77 deformiert
wird, da die Rückplatte 77 aus
Titan oder einer Titanlegierung mit einer Dicke von ungefähr 1,7 mm
bis 1,8 mm hergestellt ist.
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Obwohl 8 die
Sprühbeschichtungsfläche 77c als
eine schematische einheitliche bzw. gleichmäßig gezahnte Fläche zeigt,
ist die Sprühbeschichtungsfläche 77c eigentlich
als eine irreguläre Fläche mittels
des Kugelstrahlvorgangs ausgebildet. Die Sprühbeschichtungsfläche 77c ist
an einem Teil bzw. Abschnitt der Rückplatte 77 ausgebildet,
welcher durch die gestrichelte Linie in 6 angezeigt wird,
mit Ausnahme des Verriegelungsteils bzw. -bereichs 77a und
des Stützteils
bzw. -bereichs 77b der Rückplatte 77. Die Sprühbeschichtungsfläche 77c kann
auch an den Sprühbeschichtungsteil
bzw. Sprühbeschichtungsabschnitt
alleine mittels Maskierens der Fläche außer des Sprühbeschichtungsteils ausgebildet
sein. Des Weiteren, wenn die Sprühbeschichtungsfläche 77c für das Sprühbeschichten
geraut ist, kann die Sprühbeschichtungsfläche 77c auch
zur selben Zeit ausgebildet werden, bei welcher die Sprühbeschichtungsschicht 78 ausgebildet
wird, anstelle das die Sprühbeschichtungsfläche 77c vorher
geformt bzw. ausgebildet wird.
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Die
Sprühbeschichtungsschicht 78 kann ausgebildet
werden, zum Beispiel mittels gasartigen oder elektrischen Sprühbeschichtungsverfahren,
bei welchen Kupfer oder Kupferlegierungsbasismaterial erhitzt wird,
um zu Schmelzen unter Verwendung eines Verbrennungsgases, Plasma
oder Ähnliches
als Wärmequelle,
und auf die Rückplatte 77 mittels
Gas oder komprimierter Luft gesprüht wird. Die Dicke der Sprühbeschichtungsschicht 78 sollte
zumindest 50 μm
sein, und eine Dicke im Bereich von 80 μm bis 110 μm ist wünschenswert. Die Dicke ist
etwas dicker als bei einer herkömmlichen Überzugsschicht
(ungefähr
10 μm) ausgebildet
mittels Plattierens.
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Das
Reibelement 79 ist auf der Sprühbeschichtungsschicht 78 laminiert
und ist eine gesinterte metallische Komponente, ausgebildet mittels,
zum Beispiel, Formens, Kalzinierens und Bondens eines metallischen
Pulvers, wie beispielsweise Dichromtrioxid, Zinn und Verbindungen
davon, Kupfer und Verbindungen davon und Ähnliches. Die Dicke des Reibelements 79 liegt
ungefähr
im Bereich von 2,0 mm bis 2,5 mm.
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Das
Herstellverfahren des Scheibenbremspads 76 wird nun beschrieben.
Bei der Herstellung der Rückplatte 77 wird
Titan oder Titanlegierungsplattenmaterial als Kernmaterial vorbereitet.
Dann wird das Titan oder Titaniumlegierungsplattenmaterial gestanzt,
um die gesamte periphere Gestalt bzw. Form unter Verwendung, beispielsweise
einer hydraulisch Presse, auszubilden. Als Nächstes wird eine der Flächen der
Rückplatte 77 kugelgestrahlt, um
die Sprühbeschichtungsfläche 77c auszubilden. Dieser
Prozess bzw. Arbeitsvorgang ist unnötig, wenn die Sprühbeschichtungsfläche 77c mittels
eines Sprühbeschichtungsprozesses
bzw. -verfahrens ausgebildet wird. Folglich ist die Vorbereitungsarbeit der
Rückplatte 77 vollständig bzw.
vollendet.
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Dann
wird die Sprühbeschichtungsschicht 78 an
der Sprühbeschichtungsfläche 77c mittels
des Sprühbeschichtungsverfahrens,
wie oben beschrieben, ausgebildet. Das Ausgangsmaterial des Reibelements 79,
umfassend ein vermischtes Gemisch von sintermetallischem Puder,
wird in ein metallisches Gesenk injiziert, bei einer Temperatur
von 900°C
gepresst und zu der gewünschten
Form bzw. Gestalt gesintert. Folglich ist das Reibelement 79 an die
Sprühbeschichtungsfläche 77c diffusionsgebondet.
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Da
das gesinterte metallische Reibelement 79 an die Rückplatte 77 simultan
mit dem Sintern gebondet ist, ist das Bondingverfahren des Reibelements 79 vereinfacht.
Des Weiteren können,
da die Sprühbeschichtungsschicht 78 physikalisch
an die Rückplatte 77 mittels
des Verankerungseffekts gebondet ist, Materialien von verschiedenartigen
Eigenschaften bzw. Qualitäten
für die
Rückplatte 77 verwendet
werden, insofern als das Material die Eigenschaft besitzt, fähig zum
Ausbilden einer rauen Fläche
an der Sprühbeschichtungsfläche 77c mittels vorherigen
Kugelstrahlens oder Ähnlichem
zu sein, um die Flächenrauhigkeit
mittels Sprühbeschichtung zu
erhöhen.
Dadurch gibt es weniger Ein- bzw. Beschränkungen, welche an die Eigenschaften
der Rückplatte 77 gestellt
sind im Vergleich dazu, wenn eine Plattierungsschicht bzw. eine Überzugsschicht chemisch
mit der Rückplatte 77 mittels
Diffusionsbondings gebondet ist.
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Wie
in 1 gezeigt, ist der Scheibenrotor bzw. Scheibenläufer 22 an
die Nabe des vorderen Rads bzw. Vorderrads 17 angebracht
und rotiert bzw. dreht in Verbindung mit dem Vorderrad 17.
Wie in 2 gezeigt, ist der Scheibenrotor bzw. Scheibenläufer 22 beispielsweise
ein aus rostfreiem Stahl bestehendes ringförmiges Scheibenelement, in
welchem ein Na benmontageabschnitt bzw. Nabenmontageteil 22a zentrisch
positioniert ist, und ein ringförmiger
Rotorteil bzw. Rotorabschnitt 22b, die Reibfläche an der äußeren peripheren
Seite konfigurierend, integral als eine Einheit ausgebildet sind.
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Wie
in den 4 und 5 gezeigt, ist der Bremsbetätigungsmechanismus 23 ein
Mechanismus zum Aufbringen einer Bremskraft auf das Vorderrad 17 mittels
Betätigens
des Bremssattels 21, um den Scheibenrotor bzw. Scheibenläufer 22 gewaltsam
zu klemmen. Der Bremsbetätigungsmechanismus 23 ist
als eine Einheit an dem rechten Ende des Lenkers 15 montiert.
Der Bremsbetätigungsmechanismus 23 umfasst
im Wesentlichen einen Bremshebel 80, einen Hauptzylinder 81,
einen Hauptkolben 82 und einen Öltank oder Reservoir 83.
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Wie
in den 4 und 5 gezeigt, umfasst der Bremshebel 80 eine
Klammer 84, welche an dem Lenker 15 installiert
ist, und einen Hebelteil bzw. Hebelabschnitt 85, welcher
an der Klammer 84 installiert ist, um frei zwischen der
Bremsposition und der Bremslöseposition
zu schwenken. Die Klammer 84 ist mit dem Hauptzylinder 81 integral
ausgebildet und der Hauptkolben 82 und der Öltank 83 sind
an der Klammer 84 gestützt.
Der Hauptkolben 82 ist montiert, um bewegbar innerhalb
des Hauptzylinders 81 zu sein. Insbesondere ist der Öltank 83 an
den Hauptzylinder 81 montiert und stellt ein Betätigungsfluid
durch ein internes Loch für
den Hauptzylinder 81 bereit. Da ein Ende des Hauptkolbens 82 mit
dem Hebelteil bzw. Hebelabschnitt 85 verbunden ist, ist der
Hauptkolben 82 in der axialen Richtung innerhalb des Hauptzylinders 81 bewegbar.
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Dementsprechend
bewegt sich, wenn der Bremshebelabschnitt bzw. der Bremshebelteil 85 betätigt wird,
der Hauptkolben 82 in der axialen Richtung innerhalb des
Hauptzylinders 81. Auf diese Art und Weise wird unter Druck
stehendes Öl
der Hydraulikleitung 86 bereitgestellt, welche mit dem Bremssattel 21 verbunden
ist, mittels Bewegens des Hauptkolbens 82 innerhalb des
Hauptzylinders 81. Dadurch bewegt das unter Druck stehende Öl den Kolben 74 und
das Bremspad bzw. den Bremsbelag 76, um den Scheibenrotor
bzw. Scheibenläufer 22 zu klemmen
und eine Bremskraft aufzubringen, um die Drehung des Vorderrads 17 zu
stoppen. In der Scheibenbremseinrichtung 12 operiert der
Bremssattel 21 zwischen einer bremsenden bzw. Bremsposition,
bei welcher eine Bremskraft auf dem Scheibenrotor 22 aufgebracht
ist, und einer Bremslöseposition,
bei welcher der Scheibenrotor 22 rotierbar bzw. drehbar ist.
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Obwohl
das Material der Rückplatte 77 in den
oben genannten Ausführungsbeispielen
Titan oder eine Titanlegierung ist, ist das Material der Rückplatte 77 nicht
auf dieses Metall beschränkt. Leichtmetalle
und hoch hitzebeständige
bzw. wärmebeständige Materialien,
wie beispielsweise Karbon, Graphit und Keramik sind wünschenswert,
um das Gewicht leichter zu machen.
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Obwohl
ein gesintertes metallisches Reibelement, welches simultan dem Formieren
und Bonden unterworfen ist, in den oben genannten Ausführungsbeispielen
offenbart ist, kann das Formverfahren auch vorher ausgeübt werden.
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Obwohl
Dichromtrioxid, Zinn und Verbindungen davon und Kupfer und Verbindungen
davon als Beispiele des Reibelementmaterials in den oben genannten
Ausführungsbeispielen
bereitgestellt sind, ist das Material des Reibelements nicht auf
diese Beispiele begrenzt.
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Allgemeine Interpretation
von Begriffen
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Bezüglich des
Verstehens des Umfangs der vorliegenden Erfindung ist der Begriff „konfiguriert", wie hierin verwendet,
um eine Komponente, Sektion oder Teil bzw. Abschnitt einer Einrichtung
zu beschreiben, umfasst Hardware und/oder Software, welche ausgebildet
und/oder programmiert ist, die gewünschte Funktion auszuführen. Bezüglich des Verstehens
des Umfangs der vorliegenden Erfindung sind der Begriff „umfassend" und seine Ableitungen, wie
hierin verwendet, als offene Begriffe zu verstehen, die das Vorhandensein
der genannten Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, Ganzzahlen und/oder
Schritte spezifizieren, das Vorhandensein anderer, nicht genannter
Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, Ganzzahlen und/oder Schritte aber
nicht ausschließen.
Das vorstehend Genannte gilt auch für Wörter mit ähnlichen Bedeutungen, wie beispielweise
die Begriffe „aufweisen", „haben" und der deren Ableitungen.
Ferner können
die Begriffe „Teil", „Sektion", „Abschnitt", Element" oder „Glied", wenn in der Einzahl
verwendet, die duale Bedeutung eines einzelnen Teils oder einer
Vielzahl von Teilen haben. Wie hierin verwendet, um die vorliegenden Erfindung
zu beschreiben, beziehen sich die folgenden Richtungsbegriffe „Vorder-,
hinter-, über,
unter, vertikal, horizontal, unter und transvers" als auch jegliche andere ähnliche
Richtungsbegriffe auf diejenigen Richtungen eines Fahrrads, welches
mit der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Entsprechend sollten
diese Begriffe, wie hier verwendet, um die vorliegende Erfindung
zu beschreiben, relativ bezüglich eines
Fahrrads, welches mit der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist,
verwendet werden, bei Verwendung in normaler Fahrt richtung. Schließlich bedeuten
die Ausmaßbegriffe,
wie beispielsweise „im Wesentlichen", „um" und „ungefähr", wie hierin verwendet,
einen vernünftigen
Abweichungsbetrag des modifizierten Begriffs, sodass das Endresultat
nicht signifikant verändert
wird. Beispielweise können
diese Begriffe ausgelegt werden als umfassend eine Abweichung von
zumindest +/–5%
des modifizierten Begriffs, wenn diese Abweichung nicht die Bedeutung
des Wortes negieren würde,
welches es modifiziert.
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Während lediglich
ausgewählte
Ausführungsbeispiele
ausgewählt
worden sind, um die vorliegende Erfindung darzustellen, wird es
Fachleuten anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen hierin gemacht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung
abzuweichen, wie in den beigefügten
Ansprüchen
definiert. Außerdem
sind die vorigen Beschreibungen der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden
Erfindung lediglich zur Darstellung zur Verfügung gestellt und nicht zum
Zwecke der Einschränkung
der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente
definiert.