CN109572908B - 制动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够通用地使用的制动装置。制动装置具备：托架，其能够安装于自行车框架；制动鼓，其能够旋转地设置于所述托架；摩擦构件，其被设置成能够与所述制动鼓接触；以及制动动作机构，其构成为使所述摩擦构件与所述制动鼓接触，所述制动鼓包括：制动构件，其能够与所述摩擦构件接触；连结构件，其与设置于所述自行车框架的轮毂连结；以及离合机构，其将所述制动构件与所述连结构件连结成根据在所述制动构件与所述连结构件之间产生的相对旋转力而容许所述制动构件与所述连结构件的相对旋转。

Description

制动装置
技术领域
本发明涉及制动装置。
背景技术
作为在自行车中使用的制动装置，例如已知有专利文献1的制动装置。该制动装置经由离合机构与轮毂连结。离合机构具备设置于制动装置的第一部分以及设置于轮毂的第二部分。经由第一部分以及第二部分将制动装置和轮毂连结成根据在制动装置与轮毂之间产生的相对旋转力而进行相对旋转。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-62718号公报
在上述制动装置中，离合机构只能应用于能够收容离合机构的专用的轮毂。
发明内容
本发明的目的在于提供能够通用地使用的制动装置。
根据本发明的第一侧面的制动装置具备：托架，所述托架能够安装于自行车框架；制动鼓，所述制动鼓能够旋转地设置于所述托架；摩擦构件，所述摩擦构件被设置成能够与所述制动鼓接触；以及制动动作机构，所述制动动作机构构成为使所述摩擦构件与所述制动鼓接触，所述制动鼓包括：制动构件，所述制动构件能够与所述摩擦构件接触；连结构件，所述连结构件与设置于所述自行车框架的轮毂连结；以及离合机构，所述离合机构将所述制动构件与所述连结构件连结成根据在所述制动构件与所述连结构件之间产生的相对旋转力而容许所述制动构件与所述连结构件的相对旋转。
根据所述第一侧面的制动装置，由于在制动装置设置有离合机构，所以能够应用于通用的轮毂。另外，由于离合机构的大小并不被轮毂的大小限制，所以能够实现所期望的容量的离合机构。
根据所述第一侧面的制动装置，在第二侧面的制动装置中，所述离合机构包括：第一构件，所述第一构件无法旋转地设置于所述制动构件；第二构件，所述第二构件无法旋转地设置于所述连结构件；以及施力构件，所述施力构件使第一构件与第二构件彼此相向地进行施力。
根据所述第二侧面的制动装置，能够利用施力构件来控制作用于第一构件与第二构件之间的力，能够容易地实现所期望的容量的离合机构。
根据所述第二侧面的制动装置，在第三侧面的制动装置中，所述第一构件设置于所述制动构件的内周部。
根据所述第三侧面的制动装置，能够有效地活用制动构件的内部空间。
根据所述第三侧面的制动装置，在第四侧面的制动装置中，所述制动装置还具备支承构件，所述支承构件设置于所述制动构件的内周部，所述支承构件的外周部与所述制动构件的内周部花键嵌合，所述支承构件的内周部与所述第一构件花键嵌合。
根据所述第四侧面的制动装置，通过花键嵌合来形成第一构件与支承构件的组件，通过将该组件组装于制动构件，从而能够简单地将第一构件安装于制动构件的内周部。
根据所述第二～第四侧面中任一项所述的制动装置，在第五侧面的制动装置中，所述第二构件设置于所述连结构件的外周部。
根据所述第五侧面的制动装置，能够简单地将第二构件安装于连结构件。
根据所述第五侧面的制动装置，在第六侧面的制动装置中，所述第二构件的内周部与所述连结构件的外周部花键嵌合。
根据所述第六侧面的制动装置，能够通过花键嵌合将第二构件可靠且稳定地安装于连结构件。
根据所述第二～第六侧面中任一项所述的制动装置，在第七侧面的制动装置中，所述离合机构包括多个所述第一构件以及多个所述第二构件。
根据所述第七侧面的制动装置，离合机构通过增加第一构件的数量以及第二构件的数量，从而能够增大离合机构的容量。
根据所述第二～第七侧面中任一项所述的制动装置，在第八侧面的制动装置中，所述第一构件以及所述第二构件中的至少一方在面向所述第一构件以及所述第二构件中的另一方的表面具有至少一个凹部。
根据所述第八侧面的制动装置，能够在凹部保持润滑油。
根据所述第八侧面的制动装置，在第九侧面的制动装置中，所述凹部为贯通孔。
根据所述第九侧面的制动装置，能够增大凹部的容积。
根据所述第八或第九侧面的制动装置，在第十侧面的制动装置中，所述凹部形成于所述第一构件。
根据所述第十侧面的制动装置，能够轻量地构成第一构件。
根据所述第二～第十侧面中任一项所述的制动装置，在第十一侧面的制动装置中，在所述制动鼓的旋转轴方向上，所述施力构件相对于所述离合机构而配置在与所述轮毂相反的一侧。
根据所述第十一侧面的制动装置，能够在制动鼓的旋转轴方向上抑制施力构件向轮毂侧露出，进而能够抑制离合机构向轮毂侧露出。
根据所述第二～第十一侧面中任一项所述的制动装置，在第十二侧面的制动装置中，所述制动构件以及所述连结构件中的至少一方具有承受部，所述承受部经由所述第一构件以及所述第二构件承受所述施力构件的施力。
根据所述第十二侧面的制动装置，能够利用承受部使力适当地作用于第一构件与第二构件之间。
根据所述第十二侧面的制动装置，在第十三侧面的制动装置中，所述承受部设置于所述连结构件。
根据所述第十三侧面的制动装置，能够简化制动构件的构造。
根据所述第二～第十三侧面中任一项所述的制动装置，在第十四侧面的制动装置中，所述制动装置还具备调整机构，所述调整机构调整所述施力构件相对于所述第一构件以及所述第二构件的施力。
根据所述第十四侧面的制动装置，由于能够调整作用于第一构件与第二构件之间的力，所以能够任意地调整离合机构的容量。
根据所述第十四侧面的制动装置，在第十五侧面的制动装置中，所述调整机构具有第二螺纹部，所述第二螺纹部旋入设置于所述制动构件以及所述连结构件中的至少一方的第一螺纹部，所述调整机构通过所述第二螺纹部向所述第一螺纹部的旋入量来调整所述施力构件的施力。
根据所述第十五侧面的制动装置，能够利用第一螺纹部以及第二螺纹部来简单地调整施力构件的施力，能够容易地调整离合机构的容量。
根据所述第一～第十五侧面中任一项所述的制动装置，在第十六侧面的制动装置中，所述制动装置还具备密封构件，所述密封构件用于抑制异物向所述离合机构的侵入。
根据所述第十六侧面的制动装置，能够利用密封构件适宜地抑制异物向离合机构的侵入。
根据所述第十六侧面的制动装置，在第十七侧面的制动装置中，所述密封构件配置于所述制动构件与所述连结构件之间。
根据所述第十七侧面的制动装置，能够抑制来自制动构件与连结构件的间隙的异物的侵入。
根据所述第一～第十七侧面中任一项所述的制动装置，在第十八侧面的制动装置中，所述连结构件与所述轮毂花键嵌合。
根据所述第十八侧面的制动装置，能够通过花键嵌合而使连结构件与轮毂可靠且稳定地一体旋转。
根据所述第一～第十八侧面中任一项所述的制动装置，在第十九侧面的制动装置中，所述制动构件在内周部具有摩擦面，所述摩擦构件被配置成与所述制动构件的摩擦面相接。
根据所述第十九侧面的制动装置，由于能够将摩擦构件配置于制动构件的内部，所以能够有效地利用制动构件的内部空间。
根据所述第一～第十九侧面中任一项所述的制动装置，在第二十侧面的制动装置中，所述自行车框架具备前叉，所述托架构成为能够安装于所述前叉。
根据所述第二十侧面的制动装置，在安装于前叉的轮毂中，能够实现通用性。
本发明的制动装置能够通用地使用。
附图说明
图1是安装了实施方式的制动装置后的状态下的前叉以及轮毂的主视图。
图2是从轮毂的外侧观察的图1的制动装置的立体图。
图3是从轮毂侧观察的图1的制动装置的立体图。
图4是沿着图2的IV-IV线的剖视图。
图5是沿着图4的V-V线的剖视图。
图6是图4的离合机构以及离合机构附近的分解立体图。
图7是从与图6相反的一侧观察的制动构件的立体图。
图8是从与图6相反的一侧观察的连结构件的立体图。
附图标记说明
F…自行车框架、FA…前叉、H…轮毂、10…制动装置、12…托架、14…制动鼓、16…摩擦构件、18…制动动作机构、20…支承构件、22…调整机构、22A…第二螺纹部、24…密封构件、26…制动构件、26A…摩擦面、26B…内周部、28…连结构件、30…离合机构、44…第一构件、46…第二构件、48…施力构件、50…凹部、52…承受部、54…第一螺纹部。
具体实施方式
(实施方式)
参照图1，对设置于自行车框架F的制动装置10进行说明。制动装置10安装于自行车框架F以及自行车的轮毂H。制动装置10是所谓的滚柱式制动装置(日文：ローラブレーキ装置)。自行车框架F具备前叉FA。轮毂H设置于自行车框架F。轮毂H设置于前叉FA。轮毂H具备轮毂轴H1及能够相对于轮毂轴H1旋转地支承于轮毂轴H1的轮毂壳H2。前叉FA安装于轮毂H的轴向的两端部。
如图2所示，制动装置10具备托架12、制动鼓14、摩擦构件16(参照图4)、以及制动动作机构18(参照图4)。另外，如图4所示，制动装置10还具备支承构件20、调整机构22、以及密封构件24。
如图1所示，托架12能够安装于自行车框架F。托架12构成为能够安装于前叉FA。在托架12设置有引导部12A，所述引导部12A引导使制动装置10动作的机械式控制线缆C。机械式控制线缆C具备内部线缆C1以及外部线缆C2。在引导部12A安装有外部线缆C2的端部。
如图3以及图4所示，制动鼓14能够旋转地设置于托架12。如图4所示，制动鼓14包括：能够与摩擦构件16接触的制动构件26、与轮毂H连结的连结构件28、以及离合机构30。制动鼓14还包括设置于制动构件26的外周部的冷却盘32。冷却盘32构成为通过压接固定、铆接固定、花键嵌合及它们的组合等而与制动构件26一体旋转。制动鼓14利用安装于托架12的罩34而在制动鼓14的旋转轴方向X上将与轮毂H相反的一侧的端部局部地覆盖。制动鼓14的旋转轴方向X为轮毂H的旋转轴心的方向。
制动构件26具有圆筒形状。连结构件28具有圆筒形状。连结构件28的至少一部分配置于制动构件26的内部。连结构件28在旋转轴方向X上在轮毂H侧的端部具有凸缘部28A。连结构件28与轮毂H花键嵌合。具体而言，在连结构件28的内周部设置有花键部28B。通过使该花键部28B与设置于轮毂壳H2的外周部的多个凸部花键嵌合，从而将连结构件28连结成能够与轮毂H一体旋转。此外，只要是将轮毂H与连结构件28连结成能够一体旋转的结构即可，也能够采用花键嵌合以外的结构。在连结构件28的内周部中的在旋转轴方向X上比花键部28B靠轮毂H侧的部分形成有槽28C。在槽28C设置有密封构件29。密封构件29能够与轮毂壳H2的外周部接触地设置于槽28C。
制动动作机构18的至少一部分配置于制动构件26的内部，且配置于在旋转轴方向X上比连结构件28靠与轮毂H相反的一侧的位置。制动构件26在内周部具有摩擦面26A。摩擦面26A形成于制动构件26的内周部中的与制动动作机构18相对的部分。如图7所示，在摩擦面26A形成有沿制动鼓14的周向S延伸的多个槽。由此，能够使摩擦构件16与摩擦面26A在多个部位呈线状地接触。
如图4以及图5所示，制动动作机构18构成为使摩擦构件16与制动鼓14接触。是所谓的滚柱式制动动作机构。制动动作机构18包括旋转体36、凸轮构件38、多个滚动体(滚柱)40、以及保持器42。旋转体36能够相对于托架12旋转地安装于托架12。在旋转体36设置有固定内部线缆C1的端部的线缆固定部36A(参照图2)。
凸轮构件38能够与旋转体36一体旋转地连结于旋转体36。如图5所示，凸轮构件38具有圆盘形状。凸轮构件38包括设置于外周部的多个凹部38A、以及设置于相邻的两个凹部38A之间的凸轮面38B。凸轮面38B被设置成随着向制动鼓14的周向S的一方(在图5中为顺时针方向)位移而沿制动鼓14的径向D且向外侧膨胀。在非制动状态下，滚动体40配置于旋转体36的外周部，且分别配置于与凹部38A对应的位置。保持器42将多个滚动体40分别保持成能够旋转。另外，保持器42将多个滚动体40分别保持成能够在径向D上移动。在径向D上，在多个滚动体40的外侧配置有多个摩擦构件16。在该实施方式中，制动动作机构18包括三个摩擦构件16及六个滚动体40。另外，在该实施方式中，相对于两个滚动体40配置有一个摩擦构件16。因此，摩擦构件16被设置成能够与多个(在此为两个)滚动体40接触。
作为闸瓦(日文：ブレーキシュー)的摩擦构件16被设置成能够与制动鼓14接触。摩擦构件16被配置成与制动构件26的摩擦面26A相接。具体而言，在径向D上，在多个摩擦构件16的外侧配置有制动鼓14的摩擦面26A。伴随着未图示的操作装置(制动杆)的操作，对内部线缆C1进行牵引，由此使旋转体36旋转，并使凸轮构件38旋转。通过使凸轮构件38相对于滚动体40向周向S的另一方(在图5中为逆时针方向)移动，凸轮构件38的凸轮面38B沿径向D且向外侧将滚动体40推起，滚动体40将摩擦构件16压靠于制动构件26的摩擦面26A。在摩擦构件16与摩擦面26A之间产生的热量通过冷却盘32而被释放到制动装置10的外部。
如图4以及图6所示，离合机构30将制动构件26与连结构件28连结成根据在制动构件26与连结构件28之间产生的相对旋转力而容许制动构件26与连结构件28的相对旋转。离合机构30设置于制动构件26的内周部与连结构件28的外周部之间。离合机构30在旋转轴方向X上配置于比制动动作机构18靠轮毂H侧的位置。
离合机构30包括：无法旋转地设置于制动构件26的第一构件44、无法旋转地设置于连结构件28的第二构件46、以及使第一构件44与第二构件46彼此相向地进行施力的施力构件48。离合机构30包括多个第一构件44及多个第二构件46。在该实施方式中，离合机构30包括三个第一构件44及三个第二构件46。优选的是，第一构件44的数量与第二构件46的数量相等。第一构件44具有圆盘形状。第二构件46具有圆盘形状。第一构件44以及第二构件46交替地重合。
第一构件44设置于制动构件26的内周部。具体而言，第一构件44经由设置于制动构件26的内周部26B的支承构件20而设置于制动构件26的内周部。支承构件20的外周部与制动构件26的内周部26B花键嵌合。支承构件20的内周部与第一构件44花键嵌合。
第二构件46设置于连结构件28的外周部。第二构件46的内周部与连结构件28的外周部花键嵌合。
第一构件44以及第二构件46中的至少一方在面向第一构件44以及第二构件46中的另一方的表面具有至少一个凹部50。凹部50形成于第一构件44。凹部50为贯通孔。在一个第一构件44中，凹部50绕周向S设置有多个。以使各第一构件44的多个凹部50的相位绕周向S一致的方式将多个第一构件44支承于支承构件20。换言之，以沿旋转轴方向X排列多个凹部50的方式将多个第一构件44支承于支承构件20。在凹部50保持有润滑油。润滑油在凹部50的内部和第一构件44与第二构件46之间移动。
在旋转轴方向X上，施力构件48相对于离合机构30而配置在与轮毂H相反的一侧。施力构件48例如为盘簧。制动构件26以及连结构件28中的至少一方具有承受部52，所述承受部52经由第一构件44以及第二构件46承受施力构件48的施力。如图8所示，承受部52设置于连结构件28。如图4所示，承受部52设置于连结构件28的凸缘部28A。多个第一构件44以及多个第二构件46被夹在施力构件48与承受部52之间。
调整机构22调整施力构件48相对于第一构件44以及第二构件46的施力。调整机构22具有第二螺纹部22A，所述第二螺纹部22A旋入设置于制动构件26以及连结构件28中的至少一方的第一螺纹部54。如图8所示，第一螺纹部54在旋转轴方向X上设置于连结构件28的与承受部52相反的一侧的端部。第二螺纹部22A设置于与连结构件28分体的螺母23。调整机构22通过第二螺纹部22A向第一螺纹部54的旋入量来调整施力构件48的施力。第二螺纹部22A向第一螺纹部54的旋入量越大，则第一构件44与第二构件46之间的摩擦力越大，因此，第一构件44与第二构件46不容易相对移动。即，离合机构30的容量变大。离合机构30根据在制动构件26与连结构件28之间产生的相对旋转力同第一构件44与第二构件46之间的摩擦力的关系，对不容许制动构件26与连结构件28的相对旋转的第一状态、和容许相对旋转的第二状态进行切换。第一构件44与第二构件46之间的摩擦力越大，则离合机构30越不容易从第一状态切换为第二状态。
如图4所示，密封构件24是为了抑制异物向离合机构30的侵入而设置的。密封构件24配置于制动构件26与连结构件28之间。在一例中，密封构件24为O型环。密封构件24配置在连结构件28中的凸缘部28A的外周部与制动构件26的内周部之间。
对制动装置10的组装方法进行说明。
在第一工序中，在连结构件28的外周部，从第一螺纹部54侧朝向承受部52交替地插入第一构件44以及第二构件46。使第二构件46的内周部与连结构件28的外周部花键嵌合。在第二工序中，在第一构件44的外周部嵌入支承构件20，使第一构件44的外周部与支承构件20的内周部花键嵌合。在第三工序中，在从第一螺纹部54侧将施力构件48插入到连结构件28的外周部之后，在连结构件28的第一螺纹部54旋入螺母23的第二螺纹部22A，从而形成第一组件。
在第四工序中，将由第一～第三工序形成的第一组件插入到制动构件26的内周部。此时，密封构件24配置于制动构件26的内周部或连结构件28的外周部。通过将第一组件插入到制动构件26的内周部，从而使支承构件20的外周部与制动构件26的内周部花键嵌合。
在第五工序中，在制动构件26的内部配置摩擦构件16以及制动动作机构18。在第六工序中，在制动构件26的外周部安装冷却盘32。在第七工序中，在制动动作机构18安装托架12以及罩34。第六工序也可以在第五工序之前进行。
(变形例)
与上述实施方式有关的说明为根据本发明的制动装置所能够采取的形态的例示，并不意图对其形态进行限制。根据本发明的制动装置例如能够采取以下示出的上述实施方式的变形例、及将彼此不矛盾的至少两个变形例组合而得到的形态。在以下的变形例中，对与实施方式的形态共用的部分标注与实施方式相同的附图标记，并省略其说明。
·制动构件26也可以具有承受部52。在该情况下，制动构件26具备向径向的内方突出的凸部，在该凸部设置承受部52。
·也能够将第一螺纹部54设置于制动构件26。例如，在制动构件26的内周部设置第一螺纹部54。在该情况下，在调整机构22的外周部设置第二螺纹部22A。
·也可以在制动鼓14的旋转轴方向X上将施力构件48相对于离合机构30而配置在轮毂H侧。在该情况下，优选的是，在制动鼓14的旋转轴方向X上，承受部52相对于离合机构30而配置在与轮毂H相反的一侧。
·本发明也能够应用于滚柱式制动装置以外的制动装置。例如，也可以将本发明应用于手动制动装置以及伺服制动装置。

Claims (18)

1.一种制动装置，其中，所述制动装置具备：
托架，所述托架能够安装于自行车框架；
制动鼓，所述制动鼓能够旋转地设置于所述托架；
摩擦构件，所述摩擦构件被设置成能够与所述制动鼓接触；以及
制动动作机构，所述制动动作机构构成为使所述摩擦构件与所述制动鼓接触，
所述制动鼓包括：制动构件，所述制动构件能够与所述摩擦构件接触；连结构件，所述连结构件与设置于所述自行车框架的轮毂连结；以及离合机构，所述离合机构将所述制动构件与所述连结构件连结成根据在所述制动构件与所述连结构件之间产生的相对旋转力而容许所述制动构件与所述连结构件的相对旋转，
所述离合机构包括：第一构件，所述第一构件无法旋转地设置于所述制动构件；第二构件，所述第二构件无法旋转地设置于所述连结构件；以及施力构件，所述施力构件使第一构件与第二构件彼此相向地进行施力，
所述第一构件设置于所述制动构件的内周部。
2.根据权利要求1所述的制动装置，其中，
所述制动装置还具备支承构件，所述支承构件设置于所述制动构件的内周部，
所述支承构件的外周部与所述制动构件的内周部花键嵌合，
所述支承构件的内周部与所述第一构件花键嵌合。
3.根据权利要求1或2所述的制动装置，其中，
所述第二构件设置于所述连结构件的外周部。
4.根据权利要求3所述的制动装置，其中，
所述第二构件的内周部与所述连结构件的外周部花键嵌合。
5.根据权利要求1或2所述的制动装置，其中，
所述离合机构包括多个所述第一构件以及多个所述第二构件。
6.根据权利要求1或2所述的制动装置，其中，
所述第一构件以及所述第二构件中的至少一方在面向所述第一构件以及所述第二构件中的另一方的表面具有至少一个凹部。
7.根据权利要求6所述的制动装置，其中，
所述凹部为贯通孔。
8.根据权利要求6所述的制动装置，其中，
所述凹部形成于所述第一构件。
9.根据权利要求1或2所述的制动装置，其中，
在所述制动鼓的旋转轴方向上，所述施力构件相对于所述离合机构而配置在与所述轮毂相反的一侧。
10.根据权利要求1或2所述的制动装置，其中，
所述制动构件以及所述连结构件中的至少一方具有承受部，所述承受部经由所述第一构件以及所述第二构件承受所述施力构件的施力。
11.根据权利要求10所述的制动装置，其中，
所述承受部设置于所述连结构件。
12.根据权利要求1或2所述的制动装置，其中，
所述制动装置还具备调整机构，所述调整机构调整所述施力构件相对于所述第一构件以及所述第二构件的施力。
13.根据权利要求12所述的制动装置，其中，
所述调整机构具有第二螺纹部，所述第二螺纹部旋入设置于所述制动构件以及所述连结构件中的至少一方的第一螺纹部，所述调整机构通过所述第二螺纹部向所述第一螺纹部的旋入量来调整所述施力构件的施力。
14.根据权利要求1或2所述的制动装置，其中，
所述制动装置还具备密封构件，所述密封构件用于抑制异物向所述离合机构的侵入。
15.根据权利要求14所述的制动装置，其中，
所述密封构件配置于所述制动构件与所述连结构件之间。
16.根据权利要求1或2所述的制动装置，其中，
所述连结构件与所述轮毂花键嵌合。
17.根据权利要求1或2所述的制动装置，其中，
所述制动构件在内周部具有摩擦面，
所述摩擦构件被配置成与所述制动构件的摩擦面相接。
18.根据权利要求1或2所述的制动装置，其中，
所述自行车框架具备前叉，
所述托架构成为能够安装于所述前叉。
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