CN1143789C - 自动定心的制动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通过机械摩擦对物体(14)运动进行制动的制动装置(1)，该物体运动例如铁轨相对于火车的运动或者制动盘或自行车轮的转动，该制动装置包括：一基本部件(4)，其有一接合点，用于使通过操作装置施加的制动力能起作用；一制动块(13)，其布置于基本部件(4)上，用于通过摩擦力制止物体(14)的运动，其中该基本部件(4)是可运动的，这样，该制动块(13)可以以至少有与物体(14)的运动基本垂直的分量的方式运动；复位弹簧装置(34)，用于压迫制动块而使之离开物体至自由的静止位置，这样，当制动力小于该弹簧力时，在物体和制动块之间形成一空间；第一和第二止动件，该止动件布置成有固定的相互距离，该第一止动件确定了物体和制动块之间的最大距离，当施加的制动力超过弹簧力时，该第二止动件自身可调节至与接触位置相适应，该接触位置即制动块与物体相互接触时的位置。

Description

自动定心的制动装置
本发明涉及通过机械摩擦对物体运动进行制动的制动装置，该物体运动例如铁轨相对于火车的运动或者制动盘或自行车轮的转动，该制动装置包括：
-一基本部件，该基本部件有一接合点，用于使通过操作装置施加的制动力能起作用；
-一制动块，该制动块布置于基本部件上，用于通过摩擦力而制止物体的运动，其中该基本部件是可运动的，这样，该制动块可以运动并且至少有一个与物体的运动基本垂直的分量；
-复位弹簧装置，用于压迫制动块而使之离开物体至自由的静止位置，这样，当制动力小于该弹簧力时，在物体和制动块之间形成一空间。
现有的制动装置的缺点是，由于制动装置的枢轴点的污垢，从制动块到需制动的物体的距离不能保持恒定。由此对制动作用产生不利影响。当从制动块到需制动的物体的距离不能保持恒定时，制动力的路径不能保持恒定。这在例如制动踏板或制动手柄中是很明显的。
当设有在基本部件处于其静止位置时抵靠着的止动件时，还存在使制动块和需制动的物体之间的距离不确定的缺点。这是制动块磨损的结果。还可能产生的一个问题是，尽管制动块和需制动的物体之间的距离确定，但是在例如制动器索内有不确定的游隙。
本发明能防止上述缺点，本发明的特征在于：
-第一和第二止动件，该止动件布置成有固定的相互距离，该第一止动件确定了物体和制动块之间的最大距离，当施加的制动力超过弹簧力时，该第二止动件自身可调节至与接触位置相适应，该接触位置即制动块与物体相互接触时的位置。
制动块和需制动的物体之间的间隙由第一和第二止动件确定。这时当止动块磨损时，该间隙将变大。根据本发明可以这样解决该问题，即，当施加的制动力超过弹簧力时，该第二止动件自身可调节至与接触位置相适应，该接触位置即制动块与物体相互接触时的位置。这时该第一止动件也调节成使止动件布置成有固定的相互距离。优选是设有调节装置，该调节装置能够调节止动件之间的固定距离。
本发明的一个优选实施例包括：
-可滑动地布置于基本部件上的第一摩擦部件；
-在弹簧负载的作用下靠压在第一摩擦部件上的第二摩擦部件；
其中，两止动件与第二摩擦部件相连。
两止动件的调节通过两摩擦部件以简单方式进行。通过设定弹簧负载可以获得高效的调节。
该摩擦部件优选是盘状。
在本发明的另一实施例中，两止动件形成为布置于第二摩擦部件或基本部件上的槽的端面，而在该槽内延伸的销钉布置于基本部件或第二摩擦部件上，并与它们的相应端面共同作用。
该实施例的优点是可以获得紧凑、简单和有效的实施例。
本发明还涉及用于使可旋转地布置于叉架上的车轮制动的自行车制动器，该自行车制动器包括两个如权利要求4所述的制动装置，每个制动装置布置于车轮各侧的叉架臂上，其中，第一摩擦部件固定布置于叉架上，制动块作用在自行车轮上，复位弹簧装置布置于基本部件之间。
上述自行车制动器的优点是：该制动块总是布置成与车轮缘有固定的间隙。由此可获得可靠的和可预知的制动作用。而且，制动力均匀分布在整个轮缘两侧，由此可使得制动块均匀磨损。这提高了安全性，因为制动作用总是可靠的。
本发明的自行车制动器的另一优点是：尤其是在自行车赛中，车轮可以快速更换且不需要重新调节该制动器。
在本发明的另一优选实施例中，用于施加制动力的接合点包括一个用于消除波顿软索和基本部件之间的游隙的装置，该装置包括：
-一第一柱形衬套
-一第二柱形衬套，该第二柱形衬套可滑动地布置于该第一柱形衬套内，该波顿软索的外套管与该第二柱形衬套相配合，以便抗压缩应变和拉伸应变，且内部索穿过该第二柱形衬套延伸，其中，该第二衬套包括在外侧的一个凹口，该凹口与外部衬套一起限定了一楔形空间；
-至少一个滚珠，该滚珠布置于该槽内，以便通过楔入作用而阻止该第二衬套相对于第一衬套而轴向滑动。
当在制动器中制动块和需制动的物体之间的间隙总是恒定时，消除制动系统的其它部件中的游隙也很重要。例如，当波顿软索产生磨损时，在该索内将产生游隙。而且，当制动块磨损时该索必须重新调节。因此，本发明提供了上述调节装置。
在本发明的又一实施例中，用于消除游隙的装置包括一第三柱形衬套，该第三柱形衬套可滑动地布置于第一和第二衬套之间，用于作用在该至少一个滚珠上，以便在需要时中止该阻止作用。
由此，内部索能够简单地相对于波顿索的外部索沿两个方向移动，因此，制动块和需制动的物体之间的距离可以增加，这在更换制动块或更换需制动的物体时可能是很希望的。一旦制动装置再次工作，制动块和需制动的物体之间的固定间隙就又被设定。
下面将参考附图进一步阐明本发明的这些和其它特征。
图1所示为本发明的制动装置的透视图。
图2所示为本发明的调节装置的第一实施例的局部剖开的透视图。
图3所示为本发明的调节装置的第二实施例的局部剖开的透视图。
图1所示为自行车制动器，包括本发明的制动装置1和本发明的调节装置2。制动装置1安装在自行车的叉架3上，各制动装置1包括枢转布置于轴5上的基本部件4。该轴5与叉架3固定连接。第一摩擦盘6也布置于轴5上。第二摩擦盘7也布置于轴5上以便旋转。该第二摩擦盘7通过盘状弹簧8而加载。该盘状弹簧8通过衬套9和螺栓10产生张力。
槽11布置于第二盘7上，销钉12伸入该槽11，该销钉12固定在基本部件4上。
而且，制动块13布置在基本部件4上，该制动块13位于距轮缘14固定距离S处。制动块13由螺栓15、垫片16和螺母17固定。
制动所需的制动力通过波顿软索18传递给基本部件4的端头19。基本部件4的两端头19被弹簧34压在静止位置。弹簧34装于柱体33内，并能被与杆35相连的活塞36压缩。
波顿软索18的游隙由调节装置2来调整。该调节装置2还将在下面参考图2说明。滑动环31和螺旋弹簧22布置于调节装置2上，该螺旋弹簧通过凸缘21支承在调节装置2上。该螺旋弹簧22防止在制动块13啮合时立即将整个制动力完全施加在轮缘14上。也可以用另一弹性元件代替螺旋弹簧22，例如一弹性体。由于弹簧22，制动力逐步积累，从而能更容易地施加制动力。
图2所示为本发明的调节装置的第一实施例。调节装置2包括柱形衬套23，该柱形衬套23铰接固定到基本部件的端头19上。第二柱形部件24可滑动地布置于该柱形衬套23内，波顿软索18的外部支承于该柱形部件24的外端。波顿软索的内部索25穿过该柱形部件24延伸并固定在基本部件4的另一端头19上。该柱形部件24包括一槽26，多个滚珠27布置于该槽26内。槽26包括一垂直表面28和一向上倾斜的表面29。一旦施加制动力，该滚珠27就将沿倾斜表面29升高，并夹在柱形衬套23和柱形部件24之间。当这时波顿软索18的外部索和内部索之间出现游隙时，弹簧20就将使柱形部件24在柱形衬套23内移动，从而消除该游隙。当再施加制动力时，滚珠就将又使柱形衬套23相对于柱形部件24固定，从而保持制动装置无游隙。
图3所示为该调节装置2的第二实施例。该实施例大致与图2所示实施例相当。不同点是在柱形衬套23和柱形部件24之间布置有所谓的复位衬套30。通过该复位衬套30，可以中断滚珠27的夹持作用，从而例如可以使基本部件4的端头19进一步运动开，以便例如更换制动块13或能更容易地更换车轮。
显然，本发明并不局限于所示实施例，也可以用于其它类型的制动器。

Claims (7)

1.通过机械摩擦对物体运动进行制动的制动装置，该物体运动例如铁轨相对于火车的运动或者制动盘或自行车轮的转动，该制动装置包括：
-一基本部件，该基本部件有一接合点，用于使通过操作装置施加的制动力能起作用；
-一制动块，该制动块布置于基本部件上，用于通过摩擦力制止物体的运动，其中该基本部件是可运动的，这样，该制动块可以运动且至少有一个与物体的运动基本垂直的分量；
-复位弹簧装置，用于压迫制动块而使之离开物体至自由的静止位置，这样，当制动力小于该弹簧力时，在物体和制动块之间形成一空间；
-可滑动地布置于基本部件上的第一摩擦部件；
-在弹簧负载的作用下靠压在第一摩擦部件上的第二摩擦部件；
其中，两止动件与第二摩擦部件相连；
其特征在于：
-第一和第二止动件，该止动件布置成有固定的相互距离，该第一止动件确定了物体和制动块之间的最大距离，当施加的制动力超过弹簧力时，该第二止动件自身可调节至与接触位置相适应，该接触位置即制动块与物体相互接触时的位置。
2.根据权利要求1所述的制动装置，其中：该摩擦部件是盘状的。
3.根据权利要求1所述的制动装置，其中：两止动件形成为布置于第二摩擦部件或基本部件上的槽的端面，而在该槽内延伸的销钉布置于基本部件或第二摩擦部件上，并与这些相应端面共同作用。
4.用于使可旋转地布置于叉架内的车轮制动的自行车制动器，该自行车制动器包括两个如权利要求3所述的制动装置，每个制动装置布置于车轮各侧的叉架臂上，其中，第一摩擦部件固定布置于叉架上，制动块作用在自行车轮上，复位弹簧装置布置于基本部件之间。
5.根据权利要求1所述的制动装置，其中：用于施加制动力的接合点包括一个用于消除波顿软索和基本部件之间的游隙的装置，该装置包括：
-一第一柱形衬套
-一第二柱形衬套，该第二柱形衬套可滑动地布置于该第一柱形衬套内，该波顿软索的外套管与该第二衬套相配合，以便抗压缩应变和拉伸应变，且内部索穿过该第二衬套延伸，其中，该第二衬套包括在外侧的一个凹口，该凹口与外部衬套一起限定了一楔形空间；
-至少一个滚珠，该滚珠布置于该槽内，以便通过楔入作用阻止该第二衬套相对于第一衬套的轴向滑动。
6.根据权利要求5所述的制动装置，其中：用于消除游隙的装置包括一第三柱形衬套，该第三柱形衬套可滑动地布置于第一和第二衬套之间，用于作用在该至少一个滚珠上，以便在需要时中止所述阻止作用。
7.根据权利要求1所述的制动装置，其中：该制动装置包括用于调节第一和第二止动件之间的固定距离的调节装置。
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