CZ2017790A3 - Brzdový systém pro in-line brusle - Google Patents

Abstract

Předmětem vynálezu je brzdový systém pro in-line brusle, určený pro brzdění koleček in-line bruslí pomocí elektrického motoru (2), ovládajícího působení brzdového segmentu (10). Brzdový systém dále obsahuje základovou desku (1), u které je umístěný čep (6) s uchycovacím ramenem (5). K uchycovacímu rameni (5) je posuvně připojen přítlačný prvek (7) s brzdovým segmentem (10) a kloub s táhlem (4), které je připojeno k páce (3) elektrického motoru (2).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká brzdového systému pro in-line brusle.

Dosavadní stav techniky

V současné době se pro zpomalení jízdy nebo zastavení in-line bruslí používá především pryžového špalíku, který je umístěný na konci AI nebo PVC držáku koleček za patou boty brusle. Tento pryžový špalík je zpravidla umístěn jen na jedné brusli. K brzdění dochází při nadzvednutí přední části brusle a současném zatížení pryžového špalíku, čímž dochází ke tření tohoto špalíku s podložkou/vozovkou, nejčastěji potom asfaltovým nebo betonovým povrchem cesty. Tento způsob brzdění je velmi málo efektivní a vyžaduje poměrně vysokou zdatnost bruslaře při ovládání in-line bruslí, kdy velmi často dochází při brzdění ke kolizním situacím nebo pádům bruslaře.

Další způsoby brzdění vyžadují ještě vyšší úroveň ovládání in-line bruslí, které velmi velká část bruslařů nedosahuje, a tudíž ji ani nevyužívá. Jedná se především o brzdění pomocí zadní brusle, která je vytočena zcela napříč směru jízdy a s přední bruslí tvoří pomyslně písmeno T. K brzdění v tomto případě dochází při tlaku na kolečka zadní brusle, která je vytočena kolmo ke směru jízdy, kdy tyto se třou o podložku/vozovku, a tím zpomalují jízdu až do případného zastavení. Tento styl brzdění je taktéž málo efektivní a velmi náročný na samotné provedení. Dobře ho zvládají jen velmi technicky zdatní bruslaři.

Další možností je potom např. vyjetí mimo zpevněnou cestu do trávy, což může být v mnoha případech velmi nebezpečné.

Výše uvedené nejběžnější techniky brzdění jsou neefektivní, vyžadují vysokou úroveň zdatnosti při ovládání in-line bruslí a v mnoha případech jsou i nebezpečné, kdy velmi často pak dochází ke kolizním situacím, nehodám a pádům s následným větším či menším zraněním.

Často se stává, že právě z těchto důvodů se mnoho dospělých lidí, ale i dětí, bojí provozovat tento sport nebo se při bruslení cítí velmi nekomfortně.

Z výše uvedených důvodů se nabízí navržení a využití speciálních brzdicích systémů instalovaných na jedné nebo obou in-line bruslích.

Jeden z těchto systémů, jak je popsáno například v patentové přihlášce číslo US 2016296828, využívá brzdového systému známého z jízdních kol, kdy dochází k přitlačování pryžových špalíků na obě strany vnitřních koleček in-line brusle za využití pákového systému s jedním či více pevnými otočnými body. V korejském patentovém spisu KR 200333058 U je popsán podobný brzdový systém, kdy brzdič je uchycen na zadní stranu bruslí a je tak tedy přibrzďováno pouze zadní kolečko. Výše uvedené brzdové systémy vyžadují při montáži přístup ke kolečkům z obou stran a nejsou vhodné pro většinu standardně vyráběných in-line bruslí. Brzdění zadního nebo předního kolečka jez důvodu jeho menšího průměru vlivem opotřebení neefektivní a neúčinné.

V patentové přihlášce číslo US 2003214103 je popsán dálkově ovládaný brzdový systém obsahující dálkový vysílač, DC motor ovládaný tímto vysílačem přes elektrický obvod. DC motor dále ovládá hydraulickou pumpu, která přenáší tlak na hydraulický píst umístěný z obou stran každého kolečka, přičemž ten následně působí na pakny a ty vytvářejí tlak proti kolečkům.

V patentové přihlášce číslo US 2016375347 je popsán další brzdový systém využívající

-1CZ 2017 - 790 A3 bezdrátově ovladatelných hydraulických brzd, např. pro in-line brusle. Obdobné hydraulické brzdové systémy mohou být ovladatelné i manuálně, např. pomoci ručního pístu.

Obecně brzdové systémy založené na dodatečné levné instalaci na in-line brusle nemají vždy v provozu optimální vlastnosti, pokud jde o účinnost a spolehlivost brzdění.

Vyšší účinnosti a spolehlivosti brzdění dosahují konstrukční řešení vyžadující zásahy do konstrukčního řešení kolečkových bruslí a s tím spojené znatelné zvýšení výrobních nákladů. Ve většině případů není možné tyto brzdové systémy instalovat na již dříve vyrobené in-line brusle.

Cílem předkládaného řešení je spojení výhod obou výše uvedených přístupů, tedy snadné instalace na již existující in-line brusle při zachování vysoké účinnosti a spolehlivosti brzdění a nízké ceny.

Podstata vynálezu

Výše uvedeného cíle je dosaženo prostřednictvím brzdového systému pro in-line brusle obsahujícího brzdový segment, jehož podstata spočívá v tom, že brzdový systém pro in-line brusle dále obsahuje základovou desku, na níž je umístěný k ovladači připojený a z baterie napájený elektrický motor s pákou elektrického motoru a při hraně základové desky umístěný čep s uchycovacím ramenem pro zajištění otočného spojení uchycovacího ramene se základovou deskou, přičemž čep je orientovaný rovnoběžně s rovinou základové desky a k uchycovacímu rameni je posuvně připojen přítlačný prvek opatřený brzdovým segmentem a uchycovací rameno je v odstupu od čepu spojeno kloubem s táhlem, jež je na druhém konci připojeno kloubem kpáce elektrického motoru. Brzdový systém pro in-line brusle naplňuje výše uvedený cíl levné dodatečné instalace brzdového systému využitím základové desky a na ní umístěnými prvky. Brzdový systém pro in-line brusle dále naplňuje další výše uvedený cíl zachování vysoké účinnosti a spolehlivosti využitím brzdového segmentu ovládaného pomocí elektrického motoru, díky čemuž lze předejít nebezpečným situacím při brzdění. Využití elektrického motoru je dále výhodné, jelikož není nutné využívat hydraulického systému, který přináší komplikace v prostorovém řešení a složitosti celého systému.

Pro zajištění brzdění musí být brzdový systém podle tohoto vynálezu připevněn k in-line brusli. Základová deska je plošný útvar sloužící k připojení brzdového systému k in-line brusli, typicky k držáku koleček in-line brusle. Základová deska je k in-line brusli připojena tak, že čep S uchycovacím ramenem je na in-line brusli umístěn při spodní hraně základové desky a typicky rovnoběžně s přímkou spojující středy koleček. S výhodou je tedy základová deska uzpůsobena k připevnění k držáku koleček, např. má v sobě vytvořeny dva průchozí otvory s protáhlým, např. obdélníkovým tvarem, které umožňují připojení takovéto základové desky na centrální šrouby koleček s různými roztečemi a možnost centrování brzdicího segmentu mezi kolečky.

Přítlačný prvek je opatřen brzdovým segmentem tak, aby při otáčení přítlačného prvku kolem čepu docházelo při brzdění k přitlačování brzdového segmentu ke kolečkům nebo naopak při přerušení brzdění k odchýlení brzdového segmentu od koleček. Přítlačný prvek může ve výhodném provedení sestávat z prvního ramene přítlačného prvku a druhého ramene přítlačného prvku, která tvoří jeden celek, přičemž připojení přítlačného prvku k uchycovacímu rameni je pomocí prvního ramene přítlačného prvku připojeného ke straně uchycovacího ramene vzdálené základové desce a zároveň je přítlačný prvek orientován tak, že místo spojení prvního ramene přítlačného prvku a druhého ramene přítlačného prvku je v blízkosti čepu, kdy na druhém rameni přítlačného prvku je ze strany opačné, než je první rameno přítlačného prvku, umístěn brzdový segment. První a druhé rameno přítlačného prvku mohou výhodně vzájemně svírat úhel od 70 do 110°. S výhodou se využívá toho, že první rameno přítlačného prvku je připojeno pomocí nastavovacích šroubů k uchycovacímu rameni, přičemž nastavovací šrouby procházejí dírami vyvedenými v uchycovacím rameni a v prvním rameni přítlačného prvku, přičemž alespoň

-2CZ 2017 - 790 A3 v jednom z nich má díra přibližně obdélníkový tvar. Využití tohoto připojení prvního ramene přítlačného prvku k uchycovacímu rameni je výhodné z důvodu možnosti uživatelského nastavení vzdálenosti brzdového segmentu, umístěného na druhém rameni přítlačného prvku, od kolečka. Přítlačný prvek je typicky tvořen z jednoho kusu, který může mít i jiný než výše uvedený tvar, kdy jeden jeho konec je opatřen brzdovým segmentem. Ve výhodném provedení má tento brzdový segment oblý, elipsovitý nebo kruhový tvar. Tento tvar pomáhá vytvářet v celém pákovém systému přítlačnou sílu a zaručuje delší životnost při opotřebení brzdového segmentu při jeho rotačním pohybu.

Elektrický motor pohybuje pákou elektrického motoru, která následně prostřednictvím táhla a uchycovacího ramene na čepu otáčí přítlačným prvkem, čímž přitlačuje brzdový segment z boku ke kolečkům. Využití elektrického motoru je z výše uvedených důvodů nezbytné pro zachování vysoké účinnosti a spolehlivosti brzdění. Elektrickým motorem může být servomotor nebo krokový motor, přičemž výhodně využití servomotoru přináší možnost plynulého dávkování brzdného efektu.

Elektrický motor je uživatelem ovládán z připojeného ovladače, který bude mít uživatel nejčastěji při jízdě v ruce. Ovladač může být k elektrickému motoru připojen drátově, ale s výhodou může být připojen i bezdrátově, jelikož tak nemůže dojít k nebezpečným situacím vznikajícím použitím drátového ovládání elektrického motoru, kdy může dojít například k zamotání drátu okolo nohy uživatele a následnému pádu uživatele nebo přetržení tohoto drátu.

Brzdový segment může být vyroben z různých materiálů. Ve výhodném provedení je brzdový segment z pryže nebo polyuretanu. Využití brzdových segmentů z těchto materiálů je vhodné, jelikož mají velmi dobré adhezní vlastnosti, dlouhou životnost a nenarušují strukturu materiálu koleček.

Elektrický motor pro svou činnost vyžaduje napájení, k čemuž slouží baterie. S výhodou se využívá toho, že brzdový systém pro in-line brusle obsahuje baterii umístěnou na základové desce, držáku koleček nebo připojenou k in-line brusli. Umístění baterie na základové desce umožňuje levnou dodatečnou instalaci brzdového systému dle vynálezu na stávající modely inline bruslí, čímž přispívá k modulárnosti tohoto řešení.

S výhodou se využívá toho, že šířka brzdového segmentu je menší, než vzdálenost centrálních šroubů dvou sousedících koleček a zároveň větší než vzdálenost mezi hranami dvou sousedících koleček v úrovni styku brzdového segmentu s kolečky, přičemž brzdový segment je vycentrován mezi dvěma sousedícími kolečky. Využití brzdového segmentu vycentrovaného mezi dvěma sousedícími kolečky s výše uvedenou šířkou tohoto brzdicího segmentu je výhodné z důvodu možnosti působení brzdicí silou na pár koleček, což pomáhá naplňovat výše uvedené cíle vysoké účinnosti a spolehlivosti brzdění, jelikož je brzdicí efekt rozložen na větší plochu styku, a zároveň nižšího opotřebení koleček, než by tomu bylo v případě brzdění pouze jednoho kolečka.

Ve výhodném provedení jsou dvěma sousedícími kolečky, mezi nimiž je brzdový segment vycentrován, dvě vnitřní kolečka. Brzdění vnitřních koleček je výhodné z důvodu jejich nižšího opotřebení při bruslení v porovnání s krajními kolečky a tedy i jejich většího průměru a tím pádem lepšího brzdicího efektu, což přispívá k naplnění výše uvedeného cíle vysoké účinnosti a spolehlivosti brzdění.

Objasnění výkresů

Brzdový systém pro in-line brusle je zobrazen na obr. 1 a obr. 2.

-3CZ 2017 - 790 A3

Příklady uskutečnění vynálezu

Brzdový systém pro in-line brusle dle obr. 1 a obr. 2 obsahuje základovou desku 1, na které je umístěn elektrický motor 2. Elektrický motor 2 je například servomotor nebo krokový motor. Elektrický motor 2 může být ovladatelný ovladačem drátově nebo ve výhodném provedení pomocí bezdrátového ovladače. Pohyb osy elektrického motoru 2 se přenáší přes páku 3 elektrického motoru 2 kloubem na táhlo 4 a na druhém konci táhla 4 kloubem na uchycovací rameno 5, jež je připevněno na čep 6 umístěný při hraně základové desky 1. Čep 6 zajišťuje otočné spojení uchycovacího ramene 5 se základovou deskou 1 a je orientovaný rovnoběžně s rovinou základové desky 1. Uchycovací rameno 5 a čep 6 mohou být v podobě pantu. Spojení táhla 4 s uchycovacím ramenem 5 je v odstupu od čepu 6. Na uchycovací rameno 5 je na straně vzdálené základové desce 1 připojen přítlačný prvek 7.

Přítlačný prvek 7 sestává v tomto provedení z prvního ramene 8 přítlačného prvku 7 a druhého ramene 9 přítlačného prvku 7, tato ramena přítlačného prvku 7 tvoří jeden celek a svírají úhel, např. od 70 do 110°. K uchycovacímu rameni 5 je přítlačný prvek 7 připojen pomocí prvního ramene 8 přítlačného prvku 7 orientovaného tak, že druhé rameno 9 přítlačného prvku 7 je v blízkosti čepu 6. Toto připojení může ve výhodném provedení být posuvné, např. pomocí děr 14 vyvedených v uchycovacím rameni 5 a v prvním rameni 8 přítlačného prvku 7, jimiž prochází nastavovací šrouby 13, přičemž alespoň jedna díra 14 je přibližně obdélníkového tvaru a nastavovací šrouby 13 zajišťují aretaci prvního ramene 8 přítlačného prvku 7 v určité pozici těchto děr 14. Na druhém rameni 9 přítlačného prvku 7 je na opačné straně, než je první rameno 8, umístěn brzdový segment 10 z adhezního materiálu.

Brzdový segment 10 může být např. z pryže nebo polyuretanu. Šířka brzdového segmentu 10 je ve výhodném provedení menší než vzdálenost centrálních šroubů 11 sousedících koleček 17 a zároveň větší než vzdálenost mezi hranami dvou sousedících koleček 17 v úrovni styku brzdového segmentu 10 s kolečky 17.

Na základové desce 1 je dále připevněna baterie pro napájení elektrického motoru 2.

V alternativním provedení může být baterie umístěna na držáku 15 koleček 17, připojená k botě in-line brusle nebo do boty in-line brusle integrována.

Základová deska 1 je plošný útvar s různými tvary vhodnými pro umístění popisovaných prvků a k centrálním šroubům 11 koleček 17 může být připojitelná centrovatelně, např. pomocí dvou průchozích otvorů 12 s protáhlým, např. obdélníkovým tvarem, vyvedených v této základové desce 1. Základová deska 1 může být připojitelná k jednomu či více centrálním šroubům 11 koleček 17. Centrální šrouby 11 koleček 17 mohou být nahrazeny šrouby vhodnými k uchycení základové desky 1, např. šrouby se čtyřhrannou zápustnou hlavou. Základová deska 1 je ve výhodném provedení vycentrována tak, že brzdový segment 10 je vycentrován mezi dvěma vnitřními kolečky 17. Vnitřními kolečky 17 jsou u čtyřkolečkové in-line brusle druhé kolečko 17 a třetí kolečko 17, nebo u pětikolečkové in-line brusle druhé kolečko 17 a třetí kolečko 17 nebo třetí kolečko 17 a čtvrté kolečko 17. Na straně základové desky 1, na které jsou umístěny jednotlivé součásti brzdového systému, může být ve výhodném provedení umístěn kryt, který chrání jednotlivé součásti brzdového systému.

V alternativním provedení, kdy jsou elektrický motor 2, čep 6 s uchycovacím ramenem 5, přítlačný prvek 7 a brzdový segment 10 umístěny na stěně 16 držáku 15 koleček 17, je ve výhodném provedení brzdový segment 10 vycentrován mezi dvěma vnitřními kolečky 17.

Na základové desce 1 nebo v alternativním provedení na stěně 16 držáku 15 koleček 17 může být ve výhodném provedení umístěn i elektronický modul, jehož součástí může být přijímač signálu nebo nabíjecí konektor pro baterii, např. USB. V alternativním provedení může být elektronický modul připevněn na držáku koleček, botě nebo integrován do boty in-line brusle.

-4CZ 2017 - 790 A3

V jednom z provedení se brzdí pouze jedna in-line brusle a je tedy potom použit pouze jeden brzdový systém, který se připevní k pravé nebo levé in-line brusli, na vnější stranu alespoň jedné stěny 16 držáku 15 koleček 17. Ve výhodném provedení se potom brzdí obě in-line brusle a jsou tedy použity dva brzdové systémy, na každé in-line brusli jeden.

Ve výhodném provedení brzdový systém využívá brzdění vždy páru koleček 17 na jedné brusli, tzn., že se brzdí v páru in-line bruslí celkem čtyři kolečka 17. U čtyřkolečkových in-line bruslí se potom jedná výhradně o brzdění dvou vnitřních koleček 17 in-line bruslí. Ve výhodném provedení se potom brzdí synchronně obě dvě in-line brusle najednou nebo s postupným předstihem brzdicího efektu jedné z in-line bruslí.

Ve výhodném provedení se potom brzdí synchronně obě dvě brusle najednou nebo s postupným předstihem brzdicího efektu jedné z bruslí. Brzdná síla je tak potom přenášena na obě brusle, tedy čtyři kolečka 17.

K brzdění koleček 17 je využito adheze mezi brzdovým segmentem 10 a kolečky 17. Brzdový segment 10 může mít tvar uzpůsobený pro co největší plochu styku s kolečky 17. Pro zajištění co nej efektivnějšího brzdicího efektu a současně prodloužené životnosti segmentu je důležité umístění brzdového segmentu 10 blízko osy otáčení, přičemž tvar má tento brzdový segment 10 oblý, elipsovitý nebo kruhový.

Výhodné provedení bezdrátového spojení ovladače s elektrickým motorem může být realizováno např. pomocí radiových vln (RC), Wi-Fi, Bluetooth nebo jiného vhodného bezdrátového rozhraní.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (12)

1. Brzdový systém pro in-line brusle obsahující brzdový segment (10), vyznačující se tím, že brzdový systém pro in-line brusle dále obsahuje základovou desku (1), na níž je umístěný k ovladači připojený a z baterie napájený elektrický motor (2) s pákou (3) elektrického motoru (2) a při hraně základové desky (1) umístěný čep (6) s uchycovacím ramenem (5), pro zajištění otočného spojení uchycovacího ramene (5) se základovou deskou (1), přičemž čep (6) je orientovaný rovnoběžně s rovinou základové desky (1), a k uchycovacímu rameni (5) je posuvně připojen přítlačný prvek (7), opatřený brzdovým segmentem (10), a uchycovací rameno (5) je v odstupu od čepu (6) spojeno kloubem s táhlem (4), jež je na druhém konci připojeno kloubem k páce (3) elektrického motoru (2).

2. In-line brusle obsahující k podrážce připevněný držák (15) koleček (17) zahrnující dvě rovnoběžné stěny (16), mezi jejichž vnitřními stranami jsou otočně umístěna kolečka (17), uchycená pomocí centrálních šroubů (11) koleček (17), Vyznačující se tím, že zahrnuje brzdový systém pro in-line brusle podle nároku 1 a že základová deska (1) má v sobě vytvořeny dva průchozí otvory (12) s protáhlým, výhodně obdélníkovým tvarem.

3. In-line brusle nebo brzdový systém pro in-line brusle podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že přítlačný prvek (7) sestává z prvního ramene (8) přítlačného prvku (7) a druhého ramene (9) přítlačného prvku (7), která tvoří jeden celek, přičemž připojení přítlačného prvku (7) k uchycovacímu rameni (5) je pomocí prvního ramene (8) přítlačného prvku (7) připojeného ke straně uchycovacího ramene (5) vzdálené základové desce (1) a zároveň je přítlačný prvek (7) orientován tak, že místo spojení prvního ramene (8) přítlačného prvku (7) a druhého ramene (9) přítlačného prvku (7) je V blízkosti čepu (6), na druhém rameni (9) přítlačného prvku (7) je ze strany opačné, než je první rameno (8) přítlačného prvku (7), umístěn brzdový segment (10).

-5CZ 2017 - 790 A3

4. In-line brusle nebo brzdový systém pro in-line brusle podle nároku 3, vyznačující se tím, že první a druhé rameno přítlačného prvku (7) vzájemně svírají úhel od 70 do 110°.

5. Ιη-line brusle nebo brzdový systém pro in-line brusle podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že první rameno (8) přítlačného prvku (7) je připojeno pomocí nastavovacích šroubů (13) k uchycovacímu rameni (5), přičemž nastavovací šrouby (13) procházejí dírami (14) vyvedenými v uchycovacím rameni (5) a v prvním rameni (8) přítlačného prvku (7), přičemž alespoň v jednom z nich má díra (14) přibližně obdélníkový tvar.

6. Ιη-line brusle nebo brzdový systém pro in-line brusle podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že elektrický motor (2) je servomotor nebo krokový motor.

7. Ιη-line brusle nebo brzdový systém pro in-line brusle podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že elektrický motor (2) je propojený s ovladačem bezdrátově.

8. In-line brusle nebo brzdový systém pro in-line brusle podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že brzdový segment (10) je z pryže, polyuretanu nebo jiného adhezního materiálu.

9. Ιη-line brusle podle kteréhokoli z nároků 2 až 8, vyznačující se tím, že brzdový systém pro in-line brusle dále obsahuje baterii umístěnou na držáku (15) koleček (17) nebo připojenou k inline brusli.

10. In-line brusle nebo brzdový systém pro in-line brusle podle kteréhokoli z nároků laž 8, vyznačující se tím, že brzdový systém pro in-line brusle dále obsahuje baterii umístěnou na základové desce (1).

11. In-line brusle podle kteréhokoli z nároků 2 až 9, vyznačující se tím, že šířka brzdového segmentu (10) je menší než vzdálenost centrálních šroubů (11) dvou sousedících koleček (17) a zároveň větší než vzdálenost mezi hranami dvou sousedících koleček (17) v úrovni styku brzdicího segmentu (10) S kolečky (17), přičemž brzdový segment (10) je vycentrován mezi dvěma sousedícími kolečky (17).

12. In-line brusle podle kteréhokoli z nároků 2 až 10, vyznačující se tím, že dvěma sousedícími kolečky (17), mezi nimiž je brzdový segment (10) vycentrován, jsou dvě vnitřní kolečka (17).