тормозное колесное устройство

Формула изобретения

ТОРМОЗНОЕ КОЛЕСНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее диск, кронштейн, рычаги с колодками и роликами, разжимную пружину, одноконусный клин с направляющей, качающийся силовозбудитель с пружиной и штоком, оканчивающимся роликом, возвратную пружину, трос и упор, отличающееся тем, что клин, имеющий одноконусную поверхность и криволинейную направляющую в виде дуг окружностей одного радиуса, закреплен на шарнирно установленном рычаге, а место крепления силовозбудителя совпадает с центром окружности большой дуги направляющей в положении клина, соответствующем контакту колодок и диска, и центром малой дуги направляющей в расторможенном положении.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортной технике, а именно к легким транспортным средствам, в частности к инвалидным коляскам, веломобилям.

Известно тормозное колесное устройство, содержащее кронштейн, рычаги с колодками, разводящие пружины, делитель усилия в виде гибкой тросовой петли, скобы.

Недостатком известного тормозного устройства является то, что прижимание колодок производится к ободу колеса, что затрудняет его применение в случае консольной подвески колеса и ухудшает эксплуатационные характеристики.

Наиболее близким по технической сути к изобретению является тормозное устройство, содержащее рычаги с колодками и роликами, пружины, двухконусный клин.

Недостатком этого устройства является необходимость постоянного обеспечения в процессе эксплуатации соответствия момента касания колодками обода колеса моменту перехода роликами с поверхности клина с большим углом конусности на поверхность и малым углом конусности. В противном случае или из-за ограниченного усилия на ручке тормоза не разовьется необходимое прижимающее усилие, а значит тормозной момент, или из-за ограниченного хода ручки тормоза тормозное устройство может не сработать совсем.

Особое значение этот недостаток может иметь в транспортных средствах, имеющих большой эксплуатационный вес, небольшие нагрузки на ручке тормоза, определяемые возможности водителя, и имеющих компоновку, затрудняющую регулировки на ходу, например инвалидные коляски, веломобили.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик устройства: увеличение надежности срабатывания и периодичности обслуживания, расширение диапазона использования средства за счет снижения потребных усилий на ручке тормоза.

Цель достигается тем, что тормозное устройство, содержащее диск, рычаги с колодками и роликами, раздвижную пружину, одноконусный клин с направляющей, качающийся силовозбудитель с пружиной и штоком, оканчивающимся роликом, возвратную пружину, кронштейн, имеет клин, выполненный в виде рычага, качающегося на шарнире, и имеющий коническую поверхность и криволинейную направляющую в виде дуг окружностей одного радиуса, а место крепления силовозбудителя совпадает с центром окружности большой дуги направляющей в положении клина, соответствующем контакту колодок и диска, и центром окружности малой дуги в расторможенном положении.

В процессе торможения под действием силы, передаваемой приводом тормозного устройства от ручки тормоза посредством троса на силовозбудитель, он поворачивается вокруг точки крепления, нагружая возвратную пружину, при этом ролик штока проходит прямую линию через точки крепления клина и силовозбудителя. Сила сжатой пружины силовозбудителя перекидывает клин, расклинивая рычаги, выбирая зазор между диском и колодками и создавая усилие прижатия колодок к диску. Вначале из-за малого плеча действия силы силовозбудителя оно незначительно, но при дальнейшем повороте силовозбудителя растет плечо силы, а значит и усилие прижатия колодок и тормозной момент, до максимального.

При уменьшении усилия на ручке тормоза возвратная пружина производит перемещение силовозбудителя в первоначальное положение, прекращается расклинивание рычагов и усилием раздвижной пружины рычаги разводятся до образования зазоров между колодками и диском.

Таким образом, вследствие использования одноконусного клина исключается вероятность неожиданного резкого изменения тормозных характеристик, т. к. при постепенном износе колодок будет происходить постепенное изменение тормозного усилия, определяемого уменьшением пропорционально износу колодок обжатия пружины силовозбудителя, компенсируемое при техническом обслуживании перемещением точки крепления силовозбудителя. Указанная особенность увеличивает надежность срабатывания устройства сроки между техническими обслуживаниями.

Вследствие постоянства силы прижатия ролика штока силовозбудителя к направляющей клина, определяемого совпадением точки крепления силовозбудителя с центром дуги окружности - направляющей клина, потребное усилие на ручке тормоза определяется преимущественно усилием возвратной пружины и трением ролика по направляющей. Указанная особенность уменьшает потребное усилие на ручке тормоза и увеличивает диапазон использования транспортного средства.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое тормозное колесное устройство отличается тем, что имеет клин, выполненный в виде рычага, качающегося на шарнире, и имеющий одноконусную поверхность и криволинейную направляющую в виде дуг окружностей одного радиуса, а место крепления силовозбудителя выбрано так, что оно является центром окружности большой дуги направляющей в положении клина, соответствующем контакту колодок и диска, и центром окружности малой дуги направляющей в расторможенном положении.

На фиг. 1,2 изображена схема тормозного колесного устройства, вид сверху и сбоку.

Тормозное колесное устройство состоит из диска 1, связанного с колесом, двух рычагов 2 с колодками 3 и роликами 4, раздвижной пружины 5, связанной с рычагами 2, одноконусного клина 6 с направляющей 7, качающегося силовозбудителя 8 с пружиной 9, штоком 10 и роликом 11, возвратной пружины 12, при этом клин 6, силовозбудитель 8 и рычаги 2 связаны через шарниры 13, 14, 15 соответственно, как и возвратная пружина 12, с кронштейном 16, связанным с рамой транспортного средства, а привод тормозного устройства связан с силовозбудителем 8.

Тормозное колесное устройство работает следующим образом.

В процессе торможения под действием силы, передаваемой приводом тормозного устройства от ручки тормоза посредством троса на силовозбудитель 8, он поворачивается вокруг шарнира 14, нагружая возвратную пружину 12. При этом ролик 11 штока 10 силовозбудителя 8 проходит через прямую, образованную точками 13 и 14 крепления клина и силовозбудителя соответственно. Сила сжатой пружины 9 силовозбудителя 8 перекидывает клин 6, расклинивая через ролики 4 рычаги 2, выбирая зазор между диском 1 и колодками 3 и создавая усилие прижатия колодок 3 к диску 1. При дальнейшем повороте силовозбудителя 8 увеличивается плечо силы пружины 9, стремящейся повернуть клин 6 относительно шарнира 13, вследствие чего увеличивается расклинивающее рычаги 2 усилие, приводящее к увеличению прижимающих колодки 3 к диску 1 усилий до максимального.

При уменьшении усилия в приводе тормозного устройства возвратная пружина 12, преодолевая трение качения ролика 11 по направляющей 7 клина 6, перемещает силовозбудитель 8 в первоначальное положение. При этом происходит выдавливание клина 6 роликами 4 за счет упругой деформации рычагов 2 и усилия раздвижной пружины 5. После прохождения роликом 11 линии 14 - 13 усилие пружины 9 создает момент, выводящий клин 6 из контакта с роликами 4. Пружина 5 обеспечивает при этом зазор между диском 1 и колодками 3.

Ограничение перемещений рычагов 2 и клина 6 в расторможенном состоянии обеспечивается упорами на кронштейне 16.

Использование запасенной энергии предварительно сжатой пружины 9 силовозбудителя 8 обеспечивает снижение нагрузки на приводе тормозного устройства и улучшение эксплуатационных характеристик транспортного средства.