SU1189724A1 - Тормозна втулка велосипеда - Google Patents

Abstract

ТОРМОЗНАЯ ВТУЛКА ВЕЛОСИПЕДА содержаща  корпус, установленный посредством подшипников на конусах, жестко св занных с осью, на которой у правого конуса с возможностью вращени  усгановлен ведущий конус, кине матически св занный с корпусом посредством муфты свободного хода, состо щей из установленных в окнах чгшки роликов, расположенных в профильных гнездах на ведущем конусе, при этом на торце чашки, обращенном к левому конусу, вьшолнены винтовые Ф(/Z.f выступы, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности и эффективности торможени  при снижении массы и стоимости конструкции , она снабжена кулачковой муфтой, одна из полумуфт которой установлена на оси у левого конуса с возможностью ограниченного осевого перемещени , а друга  - с возможностью свободного вращени , осевого перемещени  и взаимодействи  с винтовьми выступами чашки посредством соответствующих винтовых впадин на ее торцовой поверхности, ролики выполнены в виде валов-шестерен, наход щихс  в зацепле5д НИИ с зубчатым венцом, вьтолненнь1м,на внутренней поверхности корпуса, при этом профильные гнезда выполнены вогнутыми .

Description

Изобретение относитс  к велострое нию, а более конкретно к устройству тех односкоростных тормозных со свободным ходом втулок задних/колес велосипедов , в которых тормоз включа- етс  обратным нажатием на педаль и которые предназначены дл  использова ни  в дорожных велосипедах разных моделей дл  взрослых и подростков, Цель изобретени  - повышение надежности и эффективности торможени  при снижении массы и стоимости конструкции . На фиг. 1 показана тормозна  втул ка велосипеда; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Тормозна  втулка велосипеда соде жит корпус 1 с фланцем 2, в котором на оси 3 установлены механизм рабочего хода, свободного хода и торможени  и сцепна  кулачкова  муфта. Механизм рабочего хода, свободного хода и торможени  содержит ведущий конус 4, несущий на себе с одной сто роНы ведомую звездочку 5, закрепленную стопорным кольцом 6, с другой стороны - чашку 7 с окнами и винтовы ми выступами на торце и п ть валовшестерен 8, размещенных в окнах чашки и помещенных в профильные гнезда ведущего конуса. Зубчатые венцы валов-шестерен размещены в проточке, выполненной на ведущем конусе. На ча чашке 7 имеютс  два усика, отогнутых внутрь. При сборке механизма чашка 7 надеваетс  на ведущий конус 4, при зтом отогнутые внутрь усики чашки (не показаны движутс  в профильных гнездах ведущего конуса, затем чашка проворачиваетс  в какую-либо сторону по поверхности ведущего конуса дл  монтажа валов-шестерен в профильных гнездах ведущего конуса, а отогнутые внутрь усики чашки при этом вход т в проточку на ведущем конусе. Усики чашки служат дл  ограничени  осевого перемещени  чашки по поверхности ведущего конуса в сторону неподвижного левого кОнуса 9. Ширина усиков чашки значительно меньше ширины проточки на ведущем конусе, поэтому чашка обладает возможностью осевого перемещени  по по верхности ведущего конуса в правую сторону, т.е. в сторону торцовой поверхности ведущего конуса. Валышестерни 8 вход т в зацепление с венцом с внутренними зубь ми, выполненным на внутренней поверхности корпуса 1, образу  жесткую кинематическую св зь валов-шестерен с корпусом и повьш1ающую тормозную передачу с возможностью сокращени  межосевого рассто ни . Сцепна  кулачкова  муфта содержит правую полумуфту 10 и левую полумуфту 11, из которых права  полумуфта обладает возможностью вращени  и осевого перемещени , а лева  полумуфта закреплена от вращени  и обладает возможностью осевого перемещени  на рассто ние 2 мм. Права  полумуфта 10 на стороне, обращенной к чашке 7 имеет винтовые впадины,которыми она входит в зацепление с винтовыми выступами чашки. На другой своей стороне права  полумуфта имеет семнадцать кулачков одностороннего трапецеидального профил . Внутри правой полумуфты имеетс  пружина 12, выполненна  из латунного патрубка с толщиною стенки 0,8 мм и с внешним диаметром 12 мм. С одной стороны латунный патрубок имеет отогнутые наружу два пружин щих усика шириною 7 мм каждый ( дл  обеспечени  надежной , работы правой полумуфты ), которые вход т в фрикционный контакт с внутренней поверхностью правой полумуфты, а с другой стороны патрубок имеет один отогнутый внутрь усик шириною 1,5 мм, кончик которого в свою очередь загнут под пр мым углом к поверхности усика, которым усик латунного патрубка входит внутрь глухого отверсти , выполненного в оси 3, предотвраща  поперечное и осевое (продольное )перемещение латунного патрубка по поверхности оси. Вход  в фрикционный контакт с правой полумуфтой 10, пружин щие усики пружины 12 подтормаживают ее, но в то же врем  права  полумуфта 10 обладает возможностью вращени  и осевого перемещени  по поверхности пружин щих усиков пружины 12. Внутренний диаметр правой полумуфты iO равен 13 мм, а наружный диаметр латунного патрубка равен 12 мм, поэтому права  полумуфта 10 базируетс  на пружин щих усиках латунного патрубка, а не на самом патрубке, и между внутренней поверхностью правой полумуфты и ла-тунным патрубком имеетс  занор на сторону. Кроме этого-пружин щие усики пружины 12 приближено центрируют правуюко.пумуфту 10 относительно левой гкхпумуИггы 11. .

Лева  полумуфта 11 на стороне, обращенной к правой полумуфте, имеет семнадцать впадин дл  сцеплени  с кулачками правой полумуфты, а с другой стороны имеет два диаметрально противоположных торцовых выступа, из которых каждый выступ занимает одну четвертую часть окружности левой полумуфты н которыми лева  полумуфта входит в торцовые пазы аналогичных размеров левого конуса 9, что предотвращает полумуфту 11 от вравращени . Кроме этого лева  полумуфта 11 имеет сплошную внутреннюю резьбу без сн ти  фаски, а резьба диаметром 10 мм на левой стороне оси 3 имеет проточку, ширина которой больше длины внутренней резьбы левой полумуфты на 4 мм. Дл  установки на оси 3 лева  полумуфта 1I навертываетс  на резьбу оси на проход и, пройд  резьбу и оказавшись в проточке, становитс  деталью, надетой на ось 3 посадкой с зазором и с возможностью осевого перемещени  по оси 3 на рассто - ние 4 мм. Возможность перемещени  на 4 мм необходима дл  того, чтобы при сборке неподвижного левого конуса 9 с левой полумуфтой 11 можно было торцовые выступы левой полумуфты на-/ править в торцовые пазы неподвижного левого.Конуса. Но в собранном механизме лева  полумуфта 11 обладает возможностью перемещени  по оси 3 на рассто ние 2 мм, что необходимо дл  то- го, чтобы при производстве рабочего хода велосипеда между левой и правой полумуфтами был зазор и дл  того, чтобы обеспечить возможность регулировки подшипников на рассто ние 2 мм в глу бину корпуса 1 при их износе в процес се эксплуатации тормозной со свободным ходом втулки.

Неподвижный левый конус 9 имеет сплошную внутреннюю резьбу и кроме торцовых пазов с другой стороны имеет шесть лысок, выполненных на его боковой поверхности и образующих шестигранник , который служит дл  установки на нем тормозного рычага 13. В ступице тормозного рычага имеетс  отверстие шестигранного профил  и будучи надет отверстием на шестигранник неподвижного левого конуса 9, тормозной рычаг затем крепитс  от осевого пере мещени  по поверхности неподвижного левого конуса контргайкой 14 через шайбу с усом 15. Неподвижный правый

конус 16 имеет сплошную внутреннюю резьбу, а резьба диаметром 10 мм с правой стороны оси 3 имеет проточку шириною 5 мм. Правый конус 16 навертываетс  на резьбу оси 3 до упора его торцовой поверхности в торцовую поверхность проточки на оси 3 и становитс  неподвижным. Корпус 1 св зан осью с подшипниками 17-19.

Тормозна  втулка работает следующи образом.

При движении велосипеда по инерции (свободный ход ) корпус 1 вращаетс  на левом подшипнике 17, оснащенном дев тью шариками без укладки их в сепаратор и на подшипнике 18 ведущего конуса 4, оснащенного п тнадцатью шариками , уложенными в сепаратор. При этом корпус 1 вращаетс  вокруг осн 3, а валы-шестегни 8, |соторые получают вращение от корпуса 1 через вене с внутренними зубь ми, удерживаемые чашкой 7, вращаютс  вокруг своих осей.

Когда при работе педал ми в направлении по часовой стрелке ведома  звездочка 5 получает через цепь вращение тоже по часовой стрелке, вместе с ней начинает вращатьс  также ведущий конус 4. В это врем  под воздействием рабочих поверхностей профильных гнезд ведущего конуса 4 на боковые поверхности валов-шестерен 8 последние поднимаютс  в окнах чашки 7, при этом межосевое рассто ние в по вышающей передаче, образованной за- цеплением вал-шестерней с корпусом, сокращаетс , радиальный зазор исчезает , а при дальнейшем сокращении межосевого рассто ни  вал-твестерни вершинами своих зубьев вход т в интерференцию с впадинами венца с внутернними зубь ми, вращение валшестерней 8 вокруг своих осей прекращаетс  и они сцепл ютс  с корпусом 1, блокиру  ведущий конус с корпусом и производ  их совместное вращение , производ  рабочий ход велосипеда .

Если вращать педали в обратном направлении и таким образом поворачивать ведомую звездочку 5 с ведущим конусом 4 в направлении против часовой стрелки ведущий конус 4 боковыми поверхност ми своих профильных гнезд (фиг. 2) прижимает боковые поверхности вращающихс  вокруг своих

осей валов шестерен 8 к боковым поверхност м окон чашки 7 с возникновением силы трени  между ними, образующей тормозной момент на боковых поверхност х вал-шестерней. Одновременно ведущий нонус 4 посредством вращающихс  вокруг своих осей валшестерней 8 поворачивает чашку 7, котора  поверхностью своих выступов скользит по поверхности винтовых впадин подторможенной правой полумуфты 10 и подает ее вперед, в сторону левой полумуфты 11. При этом кулачки правой полумуфты 10 вход т во впадины левой полумуфты 11, котора  закреплена от вращени , из-за чего права  полумуфта 10 подает левую полумуфту П вперед, в сторону неподвижного левого конуса 9 до упора торцовых поверхностей выступов лавой полумуфты 11 в торцовые поверхности пазов неподвижного левого конуса 9, после чего лева  полумуфта 11 становитс  полностью не- подвижной, а сцепивша с  с ней пра- ва  полумуфта 10 становитс  также полностью неподвижной. .

Продолжа  скользить поверхность своих винтовых выступов по поверх- ности винтовых впадин полностью неподвижной правой полумуфты 10, чашка 7, не име  больше возможности подавать правую полумуфту 10 вперед в сторону левой полумуфты 11, сама приобретает осевое перемещение по поверхности ведущего конуса 4 в противоположную от правой полумуфты сторону и, скольз  по поверхности ведущего конуса 4 и по боковым поверхност м вращающихс  вокруг своих осей вал-шестерней 8, чашка 7 своей торцвой поверхностью прижимает торцовые поверхности вращающихс  вокруг своих осей вал-шестерней В к торцовой по- верхности ведущего конуса 4 с возникновением силы трени  между ними, образующей тормозной момент на торцо- .вых поверхност х вал-шестерней 8, По мере того, как будут выбиратьс  зазоры между торцовыми поверхност ми

ведущего конуса 4 и чашки 7 тормозной момент на боковых и торцовых поверхност х вал-шестерней 8 нарастает все интенсивнее. Тормозной момент на- боковых поверхност х валов-шестерен и тормозной момент на торцовых поверхност х валов-шестерен 8 складываютс  в суммарньй тормозной момент на валахшестерн х 8, который тормозит вращение валов-шестерен, а валы-щестер- ни 8, будучи св заны с корпусом 1 жесткой кинематической св зью через венец с внутренними зубь ми, в свою очередь тормоз т вращение корпуса 1 и св занного с ним заднего колеса, производ  торможение движущегос  велосипеда . Если ослабить давление при обратном нажатии на педаль, то сила трени  на валах-шестерн х 8 уменьшаетс  и тормозной момент на валах-шестерн х уменьшаетс  также.

При последующем вращении педалей по часовой стрелке ведома  звездочка 5, ведущий конус 4, чашка 7 и права  полумуфта 10 совместно начинают вращатьс  также по часовой стрелке. В это врем  права  полумуфта /10, сколь з  поверхностью своих кулачков по поверхности впадин неподвижной левой полумуфты II, расцепл етс  с ней, подаетс  в осевом направлении назад к чашке 7, -а чашка 7 далее своими винтовыми выступами окончательно прит гивает к себе правую полумуфту 10, в результате чего между правой полумуфтой 10 и левой полумуфтой 11 возникает предусмотренный конструкцией осевой .зазор и права  полумуфта 10 беспреп тственно вращаетс  на пружин щих усиках латунного патрубка (пружины 12) совместно с чашкой 7, ведущим конусом 4 и корпусом 1, а лева  полумуфта 11 остаетс  на месте. В зто врем  вращение тормозной со свободным ходом втулки совершаетс  на левом подподшипнике 17 свободного хода с опог. рой на неподвижный левый конус 9 и на подшипнике 19 с опорой на неподвижный правый конус 16.

Claims (1)

1. ТОРМОЗНАЯ ВТУЛКА.ВЕЛОСИПЕДА, содержащая корпус, установленный посредством подшипников на конусах, жестко связанных с осью, на которой у правого конуса с возможностью вращения установлен ведущий конус, кинематически связанный с корпусом посредством муфты свободного хода, состоящей из установленных в окнах чешки роликов, расположенных в профильных гнездах на ведущем конусе, при этом на торце чашки, обращенном выступы, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности торможения при снижении массы и стоимости конструкции, она снабжена кулачковой муфтой, одна из полумуфт которой установлена на оси у левого конуса с возможностью ограниченного осевого перемещения, а другая — с возможностью свободного вращения, осевого перемещения и взаимодействия с винтовыми выступами чашки посредством соответствующих винтовых впадин на ее торцовой поверхности, ролики выполнены в виде валов-шестерен, находящихся в зацепле-§ нии с зубчатым венцом, выполненным.на внутренней поверхности корпуса, при этом профильные гнезда выполнены вогнутыми.

   Фиг. 1