DE4010326A1

DE4010326A1 - Solid plastic front wheel for bicycles - comprises composite of foam of honeycomb core with laminated plastic skins and has hub attached to separate disc for braking

Info

Publication number: DE4010326A1
Application number: DE19904010326
Authority: DE
Inventors: Gunnar Fiegel; Thomas Wissler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1991-10-02

Abstract

A solid front wheel for cycles (partic. push bikes) has a rim with tyre, a hub with the wheel axle held by a fork, a brake, and a wheel plate of composite plastic material between hub and rim. The brake is a disc type with its disc on the hub; the hub is attached to the axle, so that braking force is transmitted outwards approx. at right angles to the axle. The wheel plate is preferably made of a foam, pref. epoxy acryl or polyurethane resin, or honeycomb, pref. paper, Kevlar (R.T.M.) or polycarbonate core with laminar skins, and aramid or carbon fibre skins. The hub is pref. aluminium, titanium or manganese alloy, or steel; the rim is pref. metal, wood or plastics. The wheel plate (1) pref. has an e.g., epoxy adhesive between the hub (18) and/or rim (19) and wheel plate (1). The plate (1) is held between radial flanges (21, 22) on the hub (18); the hub (18) is in two parts of which the second (2) receives the part (11) to which it is fixed, e.g., by screws. ADVANTAGE - The structure provides reliable braking effect without using rim brakes. It overcomes the earlier problems of, e.g., fusion of a heated plastic brake, etc..

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem speichenlosen Vorderrad für Zweiradfahrzeuge, insbesondere Fahrräder.The invention relates to a spoke-less front wheel for Two-wheeled vehicles, in particular bicycles.

In üblicher Weise weist ein Vorderrad der vorstehend genannten Art eine einen Reifen tragende Felge, eine Nabe, welche die Radachse an einer Gabel drehbar lagert, eine sich zwischen der Nabe und der Felge erstreckende Radscheibe aus einem Kunststoff verbundwerkstoff und eine Bremse auf. Bei Zweiradfahrzeugen, insbesondere Fahrrädern, wurde bisher immer eine Felgenbremse vorgesehen, bei welcher der Felgenkranz mit einer Bremskraft beaufschlagt wird, da insbesondere aufgrund der relativ kleinen Baubreite der Nabe am Vorderrad große Schwierigkeiten mit der Bremskraftübertragung beispielsweise zu der Nabe nach außen beispielsweise auf die Felge vorhanden sind. Bei speichenlosen Vorderrädern, bei denen anstelle der Speichen zwischen der Nabe und der Felge eine Radscheibe aus einem Kunststoffverbundwerk stoff vorgesehen ist, hat sich gezeigt, daß die Gefahr besteht, daß der Kunststoffverbundwerkstoff der Radscheibe zum Fließen und Schmelzen kommt, wenn die Felgenbremsbacken auch nur geringfügig in Berührung mit der Radscheibe kommen.In a conventional manner, a front wheel has the aforementioned Kind of a rim carrying a tire, a hub that the Wheel axle rotates on a fork, one between the Hub and the wheel disk extending from a plastic composite material and a brake. For two-wheel vehicles, especially bicycles, has always been a rim brake provided in which the rim rim with a braking force is applied, in particular because of the relatively small Width of the hub on the front wheel great difficulty with the Brake force transmission, for example, to the hub to the outside for example, are present on the rim. With spokeless Front wheels, where instead of the spokes between the hub and the rim a wheel disc made of a plastic composite is provided, it has been shown that there is a risk that the plastic composite of the wheel disc for flowing and Melting comes when the rim brake shoes even slightly come into contact with the wheel disc.

Ferner gibt es eine Scheibenbremse für ein Hinterrad eines Zweiradfahrzeuges, wie eines Fahrrads, wobei aber größere Baubreiten und Übertragungsflächen im Bereich der Hinterradnabe und spezielle Speichenkonstruktionen zur Übertragung der Bremskraft nach außen hin vorhanden sind. Wegen der wesentlich geringeren und beengteren Einbauverhältnisse im Bereich der Vorderradnabe eines Fahrrads läßt sich daher eine solche Konstruktion einer Scheibenbremse von einem Hinterrad eines Fahrrads auf ein Vorderrad nicht übertragen.There is also a disc brake for a rear wheel Two-wheeled vehicle, like a bicycle, but larger ones Widths and transmission areas in the area of the rear wheel hub and special spoke constructions for the transfer of the Braking force to the outside are available. Because of the essential lower and narrower installation conditions in the area of Front wheel hub of a bicycle can therefore be one Construction of a disc brake from a rear wheel Do not transfer the bicycle to a front wheel.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, unter Überwindung der zuvor geschilderten Schwierigkeiten ein speichenloses Vorderrad für Zweiradfahrzeuge, insbesondere Fahrräder, der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei welchem trotz der gedrängten Platzver hältnisse im Bereich der Vorderradnabe eine zuverlässige Bremsung ohne Einsatz einer Felgenbremse verwirklichbar ist.The invention therefore aims to overcome the foregoing difficulties described a spokeless front wheel for Two-wheeled vehicles, especially bicycles, of the type mentioned Provide type in which despite the crowded space ver Reliable braking in the area of the front wheel hub can be realized without using a rim brake.

Nach der Erfindung zeichnet sich ein speichenloses Vorderrad für Zweiradfahrzeuge, insbesondere Fahrräder, mit einer einen Reifen tragenden Felge, einer Nabe, welche die Radachse auf einer Gabel drehbar lagert, einer sich zwischen der Nabe und der Felge erstreckenden Radscheibe aus einem Kunststoffverbundwerkstoff und mit einer Bremse dadurch aus, daß die Bremse als Scheibenbremse ausgebildet und eine Bremsscheibe an der Nabe angebracht ist und daß die Nabe mit der Radscheibe derart verbunden ist, daß bei einer Beaufschlagung der Bremsscheibe mit einer Bremskraft diese über die Verbindung von Nabe und Radscheibe etwa senkrecht zur Radachse in Richtung nach außen übertragbar ist.According to the invention, a spoke-less front wheel stands out for Two-wheeled vehicles, especially bicycles, with one tire carrying rim, a hub holding the wheel axle on a fork rotates, one between the hub and the rim extending wheel disc made of a plastic composite and with a brake characterized in that the brake as a disc brake trained and a brake disc is attached to the hub and that the hub is connected to the wheel disc in such a way that at an application of a braking force to the brake disc About the connection of the hub and wheel disc approximately perpendicular to Wheel axis can be transmitted in the direction outward.

Bei der erfindungsgemäßen Auslegung des speichenlosen Vorderrads wird eine Bremsscheibe verwirklicht, obgleich eine Baubreite von 80 mm bis 100 mm zur Verfügung steht. Dies wird bei der erfin dungsgemäßen Scheibenbremse dadurch erreicht, daß die relativ hohen an der Bremsscheibe einwirkenden Bremskräfte über den kombinierten Verbund aus Nabe und Radscheibe derart abgeleitet wird, daß man eine wirksame, kraftübertragende Wirkverbindung zwischen der Nabe und der Radscheibe erhält. Bei der erfindungs gemäßen Auslegung der Scheibenbremse wird daher die Radscheibe mit in die Kraftübertragungsverbindung der Bremskraft einbezogen, wodurch eine etwa senkrecht zur Radachse gerichtete Kraftübertra gung von der Nabe nach außen hin erreicht wird. In the inventive design of the spoke-less front wheel a brake disc is realized, although a width of 80 mm to 100 mm is available. This is invented disc brake achieved in that the relative high braking forces acting on the brake disc over the combined composite of hub and wheel disc derived in this way is that you have an effective, force-transmitting active connection between the hub and the wheel disc. In the invention According to the design of the disc brake, the wheel disc included in the power transmission connection of the braking force, whereby a force transmission directed approximately perpendicular to the wheel axis is reached from the hub to the outside.

Vorzugsweise wird die Bremskraft über die Verbindung von Nabe und Radscheibe direkt in die Gabel oder den Gabelkopf eingeleitet, um eine wirksame Aufnahme der bei der Bremsung auftretenden Reaktionskräfte zu ermöglichen.The braking force is preferably via the connection of the hub and Wheel disc introduced directly into the fork or the clevis, for an effective absorption of those occurring during braking Enable reaction forces.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Nabe zweiteilig ausgebildet, wobei das eine Nabenteil durch die Radscheibe geht und mit dieser fest verbunden ist und das andere Nabenteil auf das erste Nabenteil aufschiebbar und gegen die Radscheibenfläche andrückbar ist. Durch diese zweiteilige Auslegung der Nabe wird zum einen erreicht, daß die Radscheibe über die Verbindung der beiden Nabenteile fest gegen diese gepreßt wird, um eine wirksame Bremskraftübertragung zu erreichen, und zum anderen ermöglicht eine derartige zweiteilige Auslegung der Nabe, daß man ohne eine Abänderung des Grundaufbaus der Nabe diese auch bei unterschied lichen Spurbreiten und Baubreiten der Räder einsetzen kann.According to a preferred embodiment, the hub is in two parts formed, the one hub part goes through the wheel disc and is firmly connected to it and the other hub part the first hub part can be pushed on and against the wheel disc surface is pressable. This two-part design of the hub on the one hand achieved that the wheel disc via the connection of the two hub parts are pressed firmly against this to be effective Achieve braking power transmission, and on the other hand enables such a two-part design of the hub that one without Modification of the basic structure of the hub, even if there is a difference Liche track widths and widths of the wheels can use.

Vorzugsweise hat jedes Nabenteil einen radial verlaufenden Flansch mit etwa dem gleichen Durchmesser, und die Radscheibe ist zusätzlich zwischen den Flanschen der beiden Nabenteile einge spannt. Durch diese Flanschausbildung lassen sich die wirksamen Kraftübertragungsflächen vergrößern, um die Bremskräfte auf eine möglichst große Übertragungsfläche zu verteilen und Kraftkonzen trierungen bei der Übertragung zu vermeiden.Each hub part preferably has a radial one Flange with about the same diameter, and the wheel disc is additionally inserted between the flanges of the two hub parts tense. The effective design can be achieved through this flange design Increase power transmission areas to the braking forces on a to distribute the largest possible transmission area and concentrate power Avoidance of transmissions.

Beim erfindungsgemäßen Vorderrad kann die Bremsscheibe einteilig mit dem einen Nabenteil ausgebildet sein oder sie kann auf eines der Nabenteile gesteckt werden. Bei der einteiligen Ausbildung von Bremsscheibe und dem einen Nabenteil erhält man einen Aufbau der Bremsanlage, der eine möglichst geringe Anzahl von gesonder ten Bauteilen umfaßt.In the front wheel according to the invention, the brake disc can be in one piece be formed with the one hub part or it can be on one the hub parts are inserted. In one-piece training from the brake disc and the one hub part you get a structure the brake system, the smallest possible number of separate includes ten components.

Um auch die Nabenumfangsfläche, auf der die Radscheibe des Vorderrads aufliegt, für die Bremskraftübertragung und die Übertragung derselben nach außen hin zu nutzen, ist die Radschei be vorzugsweise mit der Nabe und/oder der Felge verklebt. To also the hub peripheral surface on which the wheel disc of the Front wheel rests for the brake power transmission and the To use the same transmission to the outside is the Radschei be preferably glued to the hub and / or the rim.

In Abhängigkeit von der jeweils gewünschten Bauweise kann die Radscheibe geringfügig breiter als die Felge bemessen sein. Dies gilt insbesondere für sehr kleine Felgengrößen, die beispielswei se bei Rennrädern üblich sind.Depending on the type of construction required, the Wheel disc should be slightly wider than the rim. This applies especially to very small rim sizes, for example are common on racing bikes.

Der Kunststoffverbundkörper der Radscheibe umfaßt vorzugsweise einen Schaum- oder Wabenkern und jeweilige Außenschichten aus einem Laminat. Der Schaumkern kann aus Epoxidharz, Acryl oder Polyurethan bestehen. Bei einer Wabenkonstruktion des Kerns kann dieser aus Papier, Kevlar oder Polycarbonat ausgebildet sein. Die jeweilige Laminataußenschicht kann aus einem unidirektionalen oder bidirektionalen Gewebe aus Aramid- oder Kohlenstoffasern oder einem Hybrid hieraus bestehen. Natürlich sind auch Kombina tionen aus den vorstehenden Materialangaben möglich, wobei jeweils eine Abstimmung auf die gewünschten Erfordernisse vorgenommen werden kann.The plastic composite body of the wheel disc preferably comprises a foam or honeycomb core and respective outer layers a laminate. The foam core can be made of epoxy, acrylic or Polyurethane exist. With a honeycomb construction of the core this can be made of paper, Kevlar or polycarbonate. The respective laminate outer layer can consist of a unidirectional or bidirectional fabric made of aramid or carbon fibers or a hybrid of them. Of course, Kombina are also possible from the above material information, whereby each one tailored to the desired requirements can be made.

Für das Nabenteil kommen als Werkstoffe Aluminium, Titanlegierun gen, Manganlegierungen oder Stahl in Betracht. Die Materialwahl für die Nabenteile erfolgt überwiegend unter Berücksichtigung der Beanspruchungsverhältnisse und des Verwendungszweckes des Fahrrads.Aluminum, titanium alloy are used as materials for the hub part conditions, manganese alloys or steel. The choice of materials for the hub parts mainly takes into account the Stress relationships and the intended use of the Bicycle.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hat das Kernteil der Radscheibe ein Raumgewicht zwischen etwa 30 kg/m³ und 250 kg/m³. Die jeweils gewünschte Abstimmung der Materialkombinationen hängt auch von der Radgröße, d. h. dem Raddurchmesser, sowie in Kombination hiermit von der Felgenbreite ab.According to a preferred embodiment, the core part of the wheel disc has a density between approximately 30 kg / m ³ and 250 kg / m ³ . The desired coordination of the material combinations also depends on the wheel size, ie the wheel diameter, and in combination with this on the rim width.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung wird die Bremsscheibe zur Bremskrafterzeugung hydraulisch beauf schlagt. Hierzu ist vorzugsweise eine Doppelkolbenanordnung vorgesehen, welche die Bremsscheibe beidseitig beaufschlagt. Durch diese Doppelkolbenanordnung läßt sich eine hydraulisch arbeitende Bremskraftbeaufschlagungseinrichtung verwirklichen, welche insbesondere in radialer Richtung wenig Einbauraum in Anspruch nimmt, so daß man bei dieser Auslegungsform nach der Erfindung eine hydraulisch betätigte Scheibenbremse für ein Vorderrad erhält, ohne daß Abmessungsänderungen im Bereich der Vorderradnabe vorgenommen werden müssen. Insbesondere wird hierbei eine wirkungsvollere Bremskrafteinleitung als bei einem schwimmend gelagerten Bremssattel erzielt.According to a preferred embodiment according to the invention hydraulically actuate the brake disc to generate the braking force strikes. For this purpose, there is preferably a double piston arrangement provided, which acts on the brake disc on both sides. This double piston arrangement allows hydraulic realize working brake force application device, which has little installation space in particular in the radial direction Claim, so that in this design according to the Invention a hydraulically operated disc brake for a Front wheel receives without dimensional changes in the area of Front hub must be made. In particular this is a more effective introduction of braking force than in one floating brake caliper achieved.

Die Felge kann beim erfindungsgemäßen speichenlosen Vorderrad aus Metall, Holz oder Kunststoff bzw. Kombinationen hieraus bestehen.The rim can be made from the spoke-less front wheel according to the invention Metal, wood or plastic or combinations thereof.

Zur Lagerung der Radachse an der Nabe werden vorzugsweise gedichtete Lager verwendet, bei denen es sich beispielsweise um Rillenkugellager, Pendelkugellager, Zylinderrollenlager, Nadellager oder dgl. handeln kann. Bei diesen Lagern handelt es sich um üblicherweise im Handel erhältliche, so daß man eine konstruktive Verwirklichung der erfindungsgemäßen Scheibenbremse am Vorderrad unter Verwendung von möglichst vielen üblichen Bauteilen erreichen kann.For mounting the wheel axle on the hub are preferred sealed bearings used, for example Deep groove ball bearings, self-aligning ball bearings, cylindrical roller bearings, Needle bearings or the like can act. These camps are usually commercially available, so that one constructive realization of the disc brake according to the invention on the front wheel using as many common ones as possible Can reach components.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer bevorzugten Ausfüh rungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigtThe invention is described below based on a preferred embodiment tion form with reference to the accompanying drawings explained. It shows

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch ein speichenloses Vorderrad nach der Erfindung mit zugeordneter Bremse und Fig. 1 is a schematic sectional view through a spoke-less front wheel according to the invention with an associated brake and

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht zur Verdeut lichung einer Ausführungsform einer Radscheibe bei dem speichenlosen Vorderrad nach Fig. 1. Fig. 2 is a schematic sectional view of an embodiment of a wheel disc Verdeut lichung wherein spokeless front wheel of FIG. 1.

Zuerst soll anhand von Fig. 2 ein bevorzugter Aufbau einer in Fig. 1 schematisch gezeigten Radscheibe 1 näher erläutert werden. Die Radscheibe 1 besteht aus einem Kunststoffverbund werkstoff 15, wobei ein Kernteil 16 mit Wabenstruktur oder Schaumstruktur ausgelegt sein kann. Bei der Auslegung des Kernteils 16 als Schaumkern kommen insbesondere Epoxidharz, Acryl oder Polyurethan in Betracht. Wenn das Kernteil 16 mit einer Wabenstruktur ausgelegt ist, so besteht diese vorzugsweise aus Papier, Kevlar oder Polycarbonat.A preferred construction of a wheel disk 1 shown schematically in FIG. 1 will first be explained in more detail with reference to FIG. 2. The wheel disc 1 consists of a plastic composite material 15 , wherein a core part 16 can be designed with a honeycomb structure or foam structure. When designing the core part 16 as a foam core, epoxy resin, acrylic or polyurethane are particularly suitable. If the core part 16 is designed with a honeycomb structure, this preferably consists of paper, Kevlar or polycarbonate.

Auf dieses Kernteil 16 sind außenseitig jeweils Laminataußen schichten 17 aufgebracht. Diese Laminataußenschichten 17 werden von einem unidirektional oder bidirektional ausgelegten Gewebe gebildet, welches aus Aramid- oder Kohlenstoffasern oder hieraus gebildeten Hybridfasern besteht. Die Radscheibe 1 aus dem Kunststoffverbundwerkstoff 15 der vorstehend beschriebenen Art erstreckt sich zwischen einer Nabe 18 und einer Felge 19 des Vorderrads. Zwischen der Nabe 18 und/oder zwischen der Felge 19 und der Radscheibe 1 kann ein Füllstoff 20 vorgesehen sein, und insbesondere ist die Radscheibe 1 an der Nabe 18 und der Felge 19 angeklebt, wozu insbesondere Klebstoffe auf Epoxidbasis verwendet werden.On this core part 16 each outside laminate layers 17 are applied. These laminate outer layers 17 are formed by a unidirectionally or bidirectionally designed fabric, which consists of aramid or carbon fibers or hybrid fibers formed therefrom. The wheel disc 1 made of the plastic composite material 15 of the type described above extends between a hub 18 and a rim 19 of the front wheel. A filler 20 can be provided between the hub 18 and / or between the rim 19 and the wheel disc 1 , and in particular the wheel disc 1 is glued to the hub 18 and the rim 19 , for which purpose epoxy-based adhesives are used in particular.

In Fig. 1 sind nähere Einzelheiten der Anordnung aus Radscheibe 1 und den weiteren Bauteilen eines nach der Erfindung ausgeleg ten, speichenlosen Vorderrads gezeigt. Die Radscheibe 1, die den voranstehend beschriebenen Aufbau haben kann, ist zwischen radial verlaufenden Flanschen 21, 22 der Nabe 18 eingespannt. Die Nabe 18 ist zweiteilig ausgelegt, und umfaßt ein erstes Nabenteil 11, welches sich durch die Radscheibe 1 erstreckt, und ein zweites Nabenteil 2, welches auf das erste Nabenteil 11 aufschiebbar ist und fest mit diesem beispielsweise mit Hilfe von Schrauben verbunden werden kann. Diese zweiteilige Ausfüh rungsform der Nabe 18 ermöglicht einerseits die kraftschlüssige Einspannung der Radscheibe 1 über die Flansche 21, 22, und zum anderen kann diese Nabe 18 auch bei unterschiedlich breit bemessenen Naben verwendet werden, wobei sich bevorzugte Abmess ungen auf 80 bis 100 mm belaufen. In allen diesen Fällen wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Radscheibe und den Flanschen 21, 22 der Nabe 18 erreicht, wobei zusätzlich noch eine Klebeverbindung zwischen der Nabe 18 und den zugeordneten Flächen der Radscheibe 1 vorgesehen sein kann. Eine derartige Klebeverbindung ist auch zwischen dem Außenumfang des ersten Nabenteils 11 und der Radscheibe 1 vorhanden.In Fig. 1, more details of the arrangement of the wheel disc 1 and the other components of a designed according to the invention, spoke-less front wheel are shown. The wheel disc 1 , which can have the structure described above, is clamped between radially extending flanges 21 , 22 of the hub 18 . The hub 18 is designed in two parts, and comprises a first hub part 11 , which extends through the wheel disc 1 , and a second hub part 2 , which can be pushed onto the first hub part 11 and can be firmly connected thereto, for example with the aid of screws. This two-part embodiment of the hub 18 enables on the one hand the frictional clamping of the wheel disc 1 over the flanges 21 , 22 , and on the other hand this hub 18 can also be used with hubs of different widths, preferred dimensions being from 80 to 100 mm. In all these cases, a non-positive connection between the wheel disk and the flanges 21 , 22 of the hub 18 is achieved, wherein an adhesive connection between the hub 18 and the associated surfaces of the wheel disk 1 can additionally be provided. Such an adhesive connection is also present between the outer circumference of the first hub part 11 and the wheel disc 1 .

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist mit dem ersten Nabenteil 11 eine Bremsscheibe 12 verbunden. Diese Bremsscheibe 12 kann mit dem ersten Nabenteil 11 beispielsweise ein Teil bilden. Alternativ kann die Bremsscheibe 12 auch auf eines der Nabenteile 11, 2 aufgesteckt und dann fest mit diesem beispielsweise mit Hilfe von Schrauben verbunden werden. Wesentlich ist, daß eines der beiden Nabenelemente 2, 11 zugleich als Träger für die Brems scheibe 12 dient.As shown in FIG. 1, a brake disc 12 is connected to the first hub part 11 . This brake disc 12 can form a part with the first hub part 11, for example. Alternatively, the brake disc 12 can also be plugged onto one of the hub parts 11 , 2 and then firmly connected to it, for example with the aid of screws. It is essential that one of the two hub elements 2 , 11 also serves as a carrier for the brake disc 12 .

In der Nabe 18, welche die Nabenteile 11, 2 umfaßt, ist eine Radachse 4 gelagert, welche mittels eines Schnellspanners 9 an einer Gabel 10 angebracht ist. Zur Lagerung der Radachse 4 in den beiden Nabenteilen 2, 11 sind Lager 5, 7 vorgesehen, die in einem vorbestimmten axialen Abstand voneinander mittels eines Distanzelementes 6 angeordnet sind. Bei diesen Lagern 5, 7 kann es sich um gedichtete Lager, wie Rillenkugellager, Pendelkugel lager, Zylinderrollenlager, Nadellager oder dgl. handeln. Zur Einhaltung eines vorbestimmten axialen Abstandes zwischen der Gabel 10 und den jeweiligen Lagern 5, 7 sind weitere Distanzele mente 3, 8 vorgesehen.In the hub 18 , which comprises the hub parts 11 , 2 , a wheel axle 4 is mounted, which is attached to a fork 10 by means of a quick release 9 . Bearings 5 , 7 are provided for mounting the wheel axle 4 in the two hub parts 2 , 11 and are arranged at a predetermined axial distance from one another by means of a spacer element 6 . These bearings 5 , 7 can be sealed bearings, such as deep groove ball bearings, spherical ball bearings, cylindrical roller bearings, needle bearings or the like. To maintain a predetermined axial distance between the fork 10 and the respective bearings 5 , 7 , further elements 3 , 8 are provided.

Die Bremsscheibe 12 wird bei der in Fig. 1 dargestellten bevor zugten Ausführungsform hydraulisch mit einer Bremskraft beauf schlagt. Hierzu ist eine Bremskraftbeaufschlagungseinrichtung 13 vorgesehen, welche eine Doppelkolbenanordnung 14 umfaßt, welche die Bremsscheibe 12 beidseitig in axialer Richtung der Brems scheibe 12 beaufschlagt. Mit Hilfe dieser Doppelkolbenanordnung 14 kann auf platzsparende Weise die zur Bremsung erforderliche, relativ hohe Bremskraft aufgebracht werden, welche bei Vorderrä dern größer als bei den Hinterrädern sein muß. Diese Bremskraft beaufschlagungseinrichtung 13 ist mit einer Druckmittelquelle (nicht gezeigt) verbunden, die beim Bremsen vom Fahrer des Fahrrads betätigt wird.The brake disc 12 is hydraulically struck with a braking force in the embodiment shown in FIG. 1 before. For this purpose, a braking force application device 13 is provided, which comprises a double piston arrangement 14 , which acts on the brake disk 12 on both sides in the axial direction of the brake disk 12 . With the help of this double-piston arrangement 14 , the relatively high braking force required for braking can be applied in a space-saving manner, which must be greater in front wheels than in the rear wheels. This braking force application device 13 is connected to a pressure medium source (not shown) which is actuated by the rider of the bicycle when braking.

Wie schematisch mit Pfeilen in Fig. 1 angedeutet ist, wird bei der erfindungsgemäßen Auslegung der Scheibenbremse für das speichenlose Vorderrad die über die Doppelkolbenanordnung 14 auf die Bremsscheibe 12 aufgebrachte Bremskraft über das erste Nabenteil 11 in die Radscheibe eingeleitet und wird von dort etwa senkrecht zur Radachse 4 nach außen, d. h. zur Felge oder zur Gabel 10 oder zum Gabelkopf abgeleitet. Bei der Erfindung ist die Kombination von Bremsscheibe 12 mit der Nabe 2, 11 und der Radscheibe 1 derart getroffen, daß man trotz geringer Baubreiten der Nabe 2, 11, die in der Größenordnung zwischen 80 und 100 mm liegen, unter Einbeziehung des Kunststoffverbund werkstoffes 15 der Radscheibe 1 zuverlässig die Bremskräfte von der Bremsscheibe 12 zu der eigentlichen Bremswirkstelle übertra gen kann, ohne daß spezielle oder aufwendige Formgebungen erforderlich sind. Die Erfindung ermöglicht daher in überra schender Weise die Verwirklichung einer Scheibenbremse bei einem speichenlosen Vorderrad eines Fahrzeugs, so daß die Gefahr einer Materialerweichung der Radscheibe 1 im Bereich der Felge bei der Verwendung einer Felgenbremse überwunden wird.As is schematically indicated by arrows in Fig. 1, is introduced in the inventive design of the disk brake for the spokes loose front wheel, the applied across the double piston assembly 14 to the brake disc 12 braking force on the first hub part 11 in the wheel disc and from there approximately perpendicular to the wheel axis 4 to the outside, ie to the rim or fork 10 or to the fork head. In the invention, the combination of the brake disc 12 with the hub 2 , 11 and the wheel disc 1 is such that despite the small widths of the hub 2 , 11 , which are of the order of 80 to 100 mm, including the plastic composite material 15 the wheel disc 1 can reliably transmit the braking forces from the brake disc 12 to the actual braking point without the need for special or complex shapes. The invention therefore enables surprisingly the realization of a disc brake in a spoke-free front wheel of a vehicle, so that the risk of material softening of the wheel disc 1 in the rim is overcome when using a rim brake.

Die Nabenteile 2, 11 können aus Aluminium, einer Titanlegierung, einer Manganlegierung oder aus Stahl hergestellt sein. Die in Fig. 2 gezeigte Felge 19 kann aus Metall, Holz, Kunststoff oder einer Kombination hiervon bestehen.The hub parts 2 , 11 can be made of aluminum, a titanium alloy, a manganese alloy or steel. The rim 19 shown in FIG. 2 can consist of metal, wood, plastic or a combination thereof.

Insbesondere ermöglicht die Doppelkolbenanordnung 14 der hydrau lischen Bremskraftbeaufschlagungseinrichtung 13 eine äußerst gedrängte Bauweise einer Bremskraftbeaufschlagungseinrichtung, die sich im Bereich des Vorderrads eines Fahrrads unter Berück sichtung des dort vorhandenen äußerst kleinen Einbauraumes unterbringen läßt und die für die Bremsung erforderlichen Bremskräfte aufbringen kann. Eine solche Doppelkolbenanordnung 14 ermöglicht eine effektivere Bremskrafteinbringung in die Bremsscheibe 12. In particular, the double piston assembly 14 of the hy metallic brake force application device 13 enables an extremely compact design of a brake force application device which can be accommodated in the area of the front wheel of a bicycle while taking into account the extremely small installation space present there and can apply the braking forces required for braking. Such a double piston arrangement 14 enables a more effective introduction of braking force into the brake disc 12 .

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die voranstehend geschil derten Einzelheiten der bevorzugten Ausführungsform beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.Of course, the invention is not limited to the foregoing limited details of the preferred embodiment, there are numerous changes and modifications possible, which the specialist will meet if necessary, without the Leaving inventive ideas.

BezugszeichenReference numerals

1 Radscheibe
2 zweites Nabenteil
3 Distanzelement
4 Radachse
5 Lager
6 Distanzelement
7 Lager
8 Distanzelement
9 Schnellspanner
10 Gabel
11 erstes Nabenteil
12 Bremsscheibe
13 Bremskraftbeaufschlagungseinrichtung
14 Doppelkolbenanordnung
15 Kunststoffverbundwerkstoff
16 Kernteil
17 Laminataußenschichten
18 Nabe insgesamt
19 Felge
20 Füllstoff
21 Flansch
22 Flansch 1 wheel disc
2 second hub part
3 spacer
4 wheel axle
5 bearings
6 spacer
7 bearings
8 spacer
9 quick releases
10 fork
11 first hub part
12 brake disc
13 braking force application device
14 double piston arrangement
15 plastic composite
16 core part
17 outer laminate layers
18 hubs in total
19 rim
20 filler
21 flange
22 flange

Claims

1.Spoke-free front wheel for two-wheeled vehicles, in particular bicycles, with a rim carrying a tire, a hub which rotatably supports the wheel axle on a fork, a wheel disk made of a plastic composite material and a brake which extends between the hub and the rim, characterized in that that the brake is designed as a disc brake and a brake disc (12) on the hub (18; 2, 11) is mounted and that the hub (18; 2, 11) is connected to the wheel disc (1) such that at a Actuation of the brake disc ( 12 ) with a braking force which can be transmitted via the connec tion of the hub ( 18 ; 2 , 11 ) and wheel disc ( 1 ) approximately perpendicular to the wheel axis ( 4 ) in the outward direction.

2. spoke-less front wheel according to claim 1, characterized in that the braking force via the connection of the hub ( 18 ; 2 , 11 ) and wheel disc ( 1 ) can be introduced directly into the fork ( 10 ) or the fork head.

3. spoke-less front wheel according to claim 1 or 2, characterized in that the hub ( 18 ; 2 , 11 ) is formed in two parts, the one hub part ( 11 ) through the wheel disc ( 1 ) and is firmly connected to this, and that another hub part ( 2 ) can be pushed onto the first hub part ( 11 ) and pressed against the wheel disc surface.

4. spoke-free front wheel according to claim 3, characterized in that each hub part ( 2 , 11 ) has a radially extending flange ( 21 , 22 ) with approximately the same diameter and the wheel disc ( 1 ) additionally between the flanges ( 21 , 22 ) of the two hub parts ( 2 , 11 ) is clamped.

5. Spoke-free front wheel according to one of claims 1 to 4, characterized in that the brake disc ( 12 ) is integrally formed with the one hub part ( 11 ).

6. Spoke-free front wheel according to one of claims 1 to 4, characterized in that the brake disc ( 12 ) on one of the hub parts ( 2 , 11 ) can be plugged.

7. spoke-less front wheel according to one of claims 1 to 6, characterized in that the wheel disc ( 1 ) with the hub ( 18 ; 2 , 11 ) and / or the rim ( 19 ) is glued.

8. spoke-less front wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the wheel disc ( 1 ) is slightly wider than the rim ( 19 ).

9. spoke-less front wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the plastic composite body ( 15 ) of the wheel disc ( 1 ) comprises a foam or honeycomb core ( 16 ) and outer layers ( 17 ) made of a laminate.

10. spoke-less front wheel according to claim 8, characterized in that the foam core ( 16 ) consists of epoxy resin, acrylic or polyurethane.

11. Spoke-free front wheel according to claim 9, characterized in that the honeycomb core ( 16 ) is made of paper, Kevlar or polycarbonate.

12. Spokeless front wheel according to one of claims 9 to 11, characterized in that the respective laminate outer layer ( 17 ) comprises aramid or carbon fibers or a hybrid thereof, which are woven unidirectionally or bidirectionally.

13. Spoke-free front wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the hub parts ( 2 , 11 ) are made of aluminum, a titanium alloy, a manganese alloy or steel.

14. spoke-free front wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the core part ( 16 ) of the wheel disc ( 1 ) has a density between about 30 kg / m³ and 250 kg / m ³ .

15. spoke-free front wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the brake disc ( 12 ) is hydraulically acted upon to generate braking force.

16. Spoke-free front wheel according to claim 15, characterized in that a double piston arrangement ( 14 ) is provided for hydraulic brake force loading, which acts on the brake disc ( 12 ) on both sides.

17. Spoke-free front wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the rim ( 19 ) consists of metal, wood or plastic.

18. Spoke-free front wheel according to one of the preceding claims, characterized in that for mounting the wheel axle ( 4 ) on the hub ( 18 ; 2 , 11 ) sealed bearings ( 5 , 7 ), such as deep groove ball bearings, self-aligning ball bearings, cylindrical roller bearings, needle bearings, are provided are.