CN104373488A - 弹性制动器 - Google Patents
弹性制动器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104373488A CN104373488A CN201410745795.9A CN201410745795A CN104373488A CN 104373488 A CN104373488 A CN 104373488A CN 201410745795 A CN201410745795 A CN 201410745795A CN 104373488 A CN104373488 A CN 104373488A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- brake slipper
- wheel
- cam
- brake
- sectional wheel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 21
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 210000001138 tear Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
本发明涉及一种弹性制动器，它包括车轮轮毂、凸轮、数个扇形轮、三个板弹簧和数个制动块；所述凸轮位于车轮轮毂中心；所述扇形轮为连轴扇形轮，环设在凸轮上；所述三个板弹簧设置在扇形轮的外圈，每个板弹簧的内侧设有半圆形凹槽，扇形轮的轴安装在板弹簧的半圆形凹槽内；所述制动块设置在车轮轮毂的内缘，凸轮推动扇形轮、板弹簧和制动块作径向运动，使制动块与轮毂压紧而实现制动；在制动过程中扇形轮仅作转动和径向移动，而没有周向运动，由此使得制动块受力对称、运动平稳；而在平时扇形轮与凸轮呈啮合状地相互紧贴，使扇形轮稳定地保持在初始位置。本发明的弹性制动器制动力的大小容易控制，制动性能很好，制动过程感觉十分舒适。
Description
技术领域
本发明属于机电装置类，涉及机械制造的制动装置，特别涉及一种弹性制动器。
背景技术
制动器是交通运输工具的重要零件之一，其种类繁多。例如自行车使用的制动器就有许多种类型，如钢带式制动器、碟式制动器，还有用凸轮带动圆盘，使钢质制动块压紧车轮轮毂的钢质制动器，最简单的是用橡皮块压在自行车钢圈上的制动器等等。这些制动装置各有优缺点：如橡皮块式的制动器结构简单而有效，制动力的大小容易控制，但橡皮容易磨损，且易老化变硬使摩擦系数减小而导致制动效率下降；钢质制动器的优点是其磨损小而经久耐用，但是它与轮毂接触时，由于两者都很硬，变形很小，制动力从零到最大值的范围内，制动把手的位移太小，制动力的大小不容易控制，因此手感不好等等。
由于各种制动器或多或少存在一些缺点，因此，研究开发新的性能更好的制动器是交通运输行业重要的研发课题之一。
发明内容
本发明的任务是提供一种弹性制动器，它利用凸轮推动扇形轮、板弹簧和制动块作径向运动，使制动块与车轮轮毂接触而实现制动，解决了上述现有技术存在的制动力大小不容易控制、容易磨损、手感不好等问题。
本发明的技术解决方案如下：
一种弹性制动器，它包括车轮轮毂，它还包括一个凸轮、数个扇形轮、三个板弹簧和数个制动块；
所述凸轮位于车轮轮毂中心；
所述扇形轮为连轴扇形轮，环设在凸轮上；
所述三个板弹簧设置在扇形轮的外圈，每个板弹簧的内侧设有半圆形凹槽，扇形轮的轴安装在板弹簧的半圆形凹槽内；所述板弹簧在制动时具有变形量，以便控制制动力的大小且使手感舒适；
所述制动块设置在车轮轮毂的内缘，凸轮推动扇形轮、板弹簧和制动块作径向运动，使制动块与轮毂压紧而实现制动；
在制动过程中扇形轮仅作转动和径向移动，而没有周向运动，由此使得制动块受力对称、运动平稳；而在平时扇形轮与凸轮呈啮合状地相互紧贴，使扇形轮稳定地保持在初始位置。
所述每个板弹簧的内侧设有两个半圆形凹槽，三个板弹簧的内侧设有六个半圆形凹槽，在每个半圆形凹槽内安装一个扇形轮连轴。
所述制动块的数量设为三个，制动块为钢质制动块。
所述弹性制动器还包括挡块；所述挡块设置在制动块的旁侧，以阻止制动块作周向运动。
所述挡块的数量设为三个。
所述弹性制动器还包括恢复弹簧；所述恢复弹簧为薄型板弹簧，该薄型板弹簧的中点处与挡块接触，薄型板弹簧的两端与制动块接触。
所述板弹簧的外表面曲线的曲率半径比制动块内表面曲线的曲率半径小，用以提高制动器的性能。
本发明的弹性制动器利用凸轮推动扇形轮、板弹簧和制动块作径向运动，其中凸轮的转动带动扇形轮，再通过扇形轮的轴带动板弹簧，板弹簧再推动制动块一起作径向运动，使制动块与车轮轮毂压紧而实现制动。制动过程中由于板弹簧的变形使制动把手的位移量与制动力的大小成正比，制动力的大小容易控制，制动性能很好，制动过程感觉十分舒适。
本发明的制动块采用耐磨的钢质制动块。本发明用于自行车时，由于板弹簧的变形与它受到的作用力成正比，因此自行车获得的制动力的大小与制动把手的位移成正比。只要设计得当，可以使制动力从零到最大值的范围内，制动把手有一定的位移量，做到制动力的大小可以随意控制，以满足不同制动场合对制动力的不同要求。
附图说明
图1是本发明的一种弹性制动器结构的简要示意图。
图2是制动把手的力、制动力与制动把手位移关系的示意图。
图3是本发明的弹性制动器的制动状态图。
附图标记：
1为车轮轮毂，2为板弹簧，3为扇形轮，4为制动块，5为挡块，6为恢复弹簧，7为凸轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
参看图1至图3，本发明提供了一种弹性制动器，该制动器主要由车轮轮毂1、一个凸轮7、数个扇形轮3、三个板弹簧2、数个制动块4、挡块5以及恢复弹簧6组成。
凸轮7位于车轮轮毂1中心。扇形轮3为连轴扇形轮，即在扇形轮根部设置传动轴。如图1中所示，六个扇形轮3环设在凸轮7上。
三个板弹簧2设置在扇形轮3的外圈，每个板弹簧2的内侧设有两个半圆形凹槽，三个板弹簧2的内侧则设置六个半圆形凹槽。扇形轮3的轴安装在板弹簧2的半圆形凹槽内，即在每个半圆形凹槽内安装一个扇形轮3连轴，一个板弹簧2上面安装有两个扇形轮3。板弹簧2在制动时具有一定的变形量，使制动力的大小可以随意控制，且手感舒适。
制动块4设置在车轮轮毂1的内缘，制动块4的数量设为三个，制动块4为钢质制动块。凸轮7推动扇形轮3、板弹簧2和制动块4作径向运动，使制动块4与轮毂1压紧而实现制动。凸轮7能确保扇形轮3回到并稳定地保持在初始位置。在制动过程中扇形轮3仅作转动和径向移动，而没有周向运动，由此使得制动块4受力对称、运动平稳；而在平时扇形轮3与凸轮7像齿轮啮合一样相互紧贴，使扇形轮3稳定地保持在初始位置。
挡块5设置在制动块4的旁侧，挡块5的作用是阻止制动块4作周向运动。挡块5的数量设为三个。
恢复弹簧6是一个很薄的板弹簧，该薄型板弹簧的中点处与挡块5接触，薄型板弹簧的两端与制动块4接触。在弹簧力的作用下，平时制动块与轮毂保持一定的距离。在制动松开时，它们使制动块恢复到初始位置。
如图2所示，板弹簧2的外表面曲线的曲率半径比制动块4内表面曲线的曲率半径小，用以提高制动器的性能。图2中表示了制动过程中作用于制动把手的力P、制动力F与制动把手的位移B之间的关系。初始状态时，制动块与轮毂之间有一定的间隙。设制动把手的位移为B0时，这一间隙被消除。由于恢复弹簧的刚度很小，消除间隙需要的力很小，可以认为消除间隙的力P=0，这时制动力F等于零。随着力P的增加，凸轮进一步推动扇形轮压缩板弹簧，制动把手的位移和制动力随力P的增加而线性的增加。当位移增大到B1时（对应的制动力是F1），板弹簧因其外表面紧贴在制动块的内表面而不再变形。在这以后，制动力虽然随力P的增加而增加，但是制动把手的位移不再增加。当力P达到最大值PM时，制动力一也到达最大值FM。
如果没有板弹簧，图2中的点B0和B1重合，制动力的大小不容易控制。这就是本发明的弹性制动器与其它制动器的不同点之一。
本发明的弹性制动器的制动过程如下：握紧制动把手时，凸轮7旋转，凸轮带动扇形轮3转动的同时，扇形轮通过自身的轴带动板弹簧2一起作径向运动，板弹簧推动制动块4与车轮轮毂1压紧，制动块受到挡块5的限制不能作周向运动，制动块与轮毂之间的摩擦力起到制动的作用。制动把手松开时，恢复弹簧6和凸轮的共同作用使系统恢复到图中的初始状态。
板弹簧对提高制动器的性能起着关键的作用，它的外表面曲线的曲率半径比制动块内表面曲线的曲率半径小。未制动时，它与制动块之间只有在中点处接触，其余部分是相互分开的。开始制动时，凸轮给扇形轮的力通过轴传递到板弹簧的半圆形凹槽处。由于板弹簧上面有两个扇形轮，受到两个力的作用，因此，它在传递力的同时，本身会产生变形。这意味着凸轮必须转动一定的角度，也就是制动把手必须有一定的位移才能推动板弹簧。施加给制动把手的力越大，板弹簧的变形量、制动把手的位移量以及制动力也越大。也就是说，制动力的大小与制动把手的位移成正比。当板弹簧的变形量大到它的外表面与制动块的内表面完全接触时，制动把手的位移量不再随制动力的增大而增大。显然，可以通过调节板弹簧的刚度使制动过程中制动把手有合适的位移量，以控制制动力的大小。
本发明的另一个特点是用扇形轮推动制动块，而不是用圆柱体推动制动块。制动过程中扇形轮只作转动和径向移动，没有周向运动，因此，制动块受力对称，运动平稳。此外，在制动器的外径相同的情况下，扇形轮的半径比圆柱体的半径大，接触应力要小。
图3是本发明的弹性制动器的制动状态图。制动块与车轮轮毂完全接触，板弹簧达到最大变形状态，其外表面与制动块的内表面完全接触。
综上所述，本发明的弹性制动器利用凸轮推动扇形轮、板弹簧和制动块作径向运动，使制动块与车轮轮毂接触而实现制动；制动块受力对称，运动平稳。
当然，本技术领域内的技术人员都应当知道，图1表示的是本发明的弹性制动器的原理图，并不是对本发明的限定。在使用扇形轮推动制动块，以及利用弹簧控制制动力的范围内，对于图1所示的任何变型都将是本发明权利要求的范围。
Claims (7)
1.一种弹性制动器，它包括车轮轮毂（1），其特征在于：它还包括一个凸轮（7）、数个扇形轮（3）、三个板弹簧（2）和数个制动块（4）；
所述凸轮（7）位于车轮轮毂（1）中心；
所述扇形轮（3）为连轴扇形轮，环设在凸轮（7）上；
所述三个板弹簧（2）设置在扇形轮（3）的外圈，每个板弹簧（2）的内侧设有半圆形凹槽，扇形轮（3）的轴安装在板弹簧（2）的半圆形凹槽内；所述板弹簧（2）在制动时具有变形量，以便控制制动力的大小且使手感舒适；
所述制动块（4）设置在车轮轮毂（1）的内缘，凸轮（7）推动扇形轮（3）、板弹簧（2）和制动块（4）作径向运动，使制动块（4）与轮毂（1）压紧而实现制动；
在制动过程中扇形轮（3）仅作转动和径向移动，而没有周向运动，由此使得制动块（4）受力对称、运动平稳；而在平时扇形轮（3）与凸轮（7）呈啮合状地相互紧贴，使扇形轮（3）稳定地保持在初始位置。
2.根据权利要求1所述的弹性制动器，其特征在于：所述每个板弹簧（2）的内侧设有两个半圆形凹槽，三个板弹簧（2）的内侧设有六个半圆形凹槽，在每个半圆形凹槽内安装一个扇形轮（3）连轴。
3.根据权利要求1所述的弹性制动器，其特征在于：所述制动块（4）的数量设为三个，制动块（4）为钢质制动块。
4.根据权利要求1所述的弹性制动器，其特征在于：它还包括挡块（5）；所述挡块（5）设置在制动块（4）的旁侧，以阻止制动块（4）作周向运动。
5.根据权利要求4所述的弹性制动器，其特征在于：所述挡块（5）的数量设为三个。
6.根据权利要求1所述的弹性制动器，其特征在于：它还包括恢复弹簧（6）；所述恢复弹簧（6）为薄型板弹簧，该薄型板弹簧的中点处与挡块（5）接触，薄型板弹簧的两端与制动块（4）接触。
7.根据权利要求1所述的弹性制动器，其特征在于：所述板弹簧（2）的外表面曲线的曲率半径比制动块（4）内表面曲线的曲率半径小，用以提高制动器的性能。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410745795.9A CN104373488B (zh) | 2014-12-09 | 2014-12-09 | 弹性制动器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410745795.9A CN104373488B (zh) | 2014-12-09 | 2014-12-09 | 弹性制动器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104373488A true CN104373488A (zh) | 2015-02-25 |
| CN104373488B CN104373488B (zh) | 2016-08-17 |
Family
ID=52552584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410745795.9A Active CN104373488B (zh) | 2014-12-09 | 2014-12-09 | 弹性制动器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104373488B (zh) |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB117067A (en) * | 1917-06-29 | 1919-05-08 | Thomas Roy Morse | Improvements in Internal Expansion Brakes. |
| CN2086716U (zh) * | 1990-10-19 | 1991-10-16 | 刘艳清 | 自行车涨闸 |
| JPH0960664A (ja) * | 1995-08-28 | 1997-03-04 | Takatsugu Nakano | 車両用ブレーキ |
| CN2359181Y (zh) * | 1999-03-09 | 2000-01-19 | 李晓亮 | 机动车弹性摩擦刹车器 |
| CN1467125A (zh) * | 2002-06-11 | 2004-01-14 | ��ʽ���絺Ұ | 自行车用轮毂制动装置 |
| CN2727488Y (zh) * | 2004-09-15 | 2005-09-21 | 重庆宗申技术开发研究有限公司 | 摩托车自动离心式离合器 |
| US20080000736A1 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-03 | Audi Ag | Drum brake with ceramic friction surfaces |
| CN102128224A (zh) * | 2011-01-11 | 2011-07-20 | 金来兴 | 一种高效凸轮刹车装置 |
| CN102602503A (zh) * | 2012-04-21 | 2012-07-25 | 叶雪峰 | 反转变速控制机构 |
| CN203756780U (zh) * | 2013-12-24 | 2014-08-06 | 天长缸盖有限公司 | 一种离心主从互换离合器 |
| CN203868187U (zh) * | 2014-04-28 | 2014-10-08 | 遵义市高原电动车科技有限公司 | 一种新型毂刹 |
| CN204300193U (zh) * | 2014-12-09 | 2015-04-29 | 叶雪峰 | 弹性制动器 |
-
2014
- 2014-12-09 CN CN201410745795.9A patent/CN104373488B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB117067A (en) * | 1917-06-29 | 1919-05-08 | Thomas Roy Morse | Improvements in Internal Expansion Brakes. |
| CN2086716U (zh) * | 1990-10-19 | 1991-10-16 | 刘艳清 | 自行车涨闸 |
| JPH0960664A (ja) * | 1995-08-28 | 1997-03-04 | Takatsugu Nakano | 車両用ブレーキ |
| CN2359181Y (zh) * | 1999-03-09 | 2000-01-19 | 李晓亮 | 机动车弹性摩擦刹车器 |
| CN1467125A (zh) * | 2002-06-11 | 2004-01-14 | ��ʽ���絺Ұ | 自行车用轮毂制动装置 |
| CN2727488Y (zh) * | 2004-09-15 | 2005-09-21 | 重庆宗申技术开发研究有限公司 | 摩托车自动离心式离合器 |
| US20080000736A1 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-03 | Audi Ag | Drum brake with ceramic friction surfaces |
| CN102128224A (zh) * | 2011-01-11 | 2011-07-20 | 金来兴 | 一种高效凸轮刹车装置 |
| CN102602503A (zh) * | 2012-04-21 | 2012-07-25 | 叶雪峰 | 反转变速控制机构 |
| CN203756780U (zh) * | 2013-12-24 | 2014-08-06 | 天长缸盖有限公司 | 一种离心主从互换离合器 |
| CN203868187U (zh) * | 2014-04-28 | 2014-10-08 | 遵义市高原电动车科技有限公司 | 一种新型毂刹 |
| CN204300193U (zh) * | 2014-12-09 | 2015-04-29 | 叶雪峰 | 弹性制动器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104373488B (zh) | 2016-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107477109A (zh) | 一种电子机械线控制动器 | |
| CN101298878B (zh) | 离合器盘和具有该离合器盘的离合器 | |
| WO2012019585A3 (de) | Reibungskupplung | |
| CN202371051U (zh) | 一种滚珠刚性离合器 | |
| CN104334901A (zh) | 转矩传递装置 | |
| CN103244577A (zh) | 超越离合器 | |
| CN103925308B (zh) | 非摩擦式离合器 | |
| US20190162287A1 (en) | Rotation transmission mechanism, bicycle provided with rotation transmission mechanism, and elastically-deformable body used in rotation transmission mechanism | |
| CN204300193U (zh) | 弹性制动器 | |
| CN102086910B (zh) | 双向输出单向离合机构 | |
| CN103195830B (zh) | 离合器盘 | |
| CN104373488A (zh) | 弹性制动器 | |
| CN104340188A (zh) | 机电制动装置 | |
| CN203979197U (zh) | 非摩擦式离合器 | |
| CN103306909A (zh) | 大型蜗簧储能装置中串联用单体式储能箱 | |
| CN103307142B (zh) | 面接触式超越离合器 | |
| CN103238004A (zh) | 自由轮和用于具有自由轮的内燃机的起动装置 | |
| CN205841617U (zh) | 一种机械式单向阻尼器 | |
| CN104204604B (zh) | 扭转振动衰减装置 | |
| CN203847627U (zh) | 高性能减震飞轮 | |
| CN101850733A (zh) | 一种用于汽车座椅升降的单向操作器 | |
| CN202065379U (zh) | 双向输出单向离合机构 | |
| CN204253674U (zh) | 非摩擦式制动器 | |
| CN102434577A (zh) | 一种外圈为套件的滚滑轴承 | |
| US11015690B2 (en) | Differential mechanism, and vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20191114 Address after: 214142 junction of sun'an Road, Xinnong Road, shuofan Town, Wuxi New District, Jiangsu Province Patentee after: Wuxi Jia Neng Motor Technology Co., Ltd. Address before: The new sun Road Industrial Park in Jiangsu Province, 214142 Wuxi city intersection Kano factory Patentee before: Ye Xuefeng |