用于滾軸輪滑鞋、滑板或類似物的制動裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于滾軸輪滑鞋、滑板或類似物的制動裝置（1），包括一個滾輪支架（2），一個滾輪（4）在可自由旋轉(zhuǎn)的第一位置和被制動的第二位置之間可軸向移動地支承在所述滾輪支架中，包括一個相對于滾輪支架（2）支撐的可操縱的制動單元（10），所述制動單元的制動操縱力（19）經(jīng)由一個在第一位置打開而在第二位置閉合的離合器單元（16）連同設(shè)置在下游的傳動單元（20）由滾輪（4）的轉(zhuǎn)矩（23）產(chǎn)生。
【專利說明】用于滾軸輪滑鞋、滑板或類似物的制動裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于滾軸輪滑鞋、滑板或類似物的制動裝置，包括一個滾輪支架，一個滾輪在可自由旋轉(zhuǎn)的第一位置和被制動的第二位置之間可軸向移動地支承在所述滾輪支架中。
【背景技術(shù)】
[0002]如今滾軸輪滑鞋尤其是單排輪滑鞋和滑板(Skateboards)常常借助一個安裝在鞋跟區(qū)域或在滑板中安裝在后部區(qū)域中的橡膠制動器進(jìn)行制動，該橡膠制動器在前輪抬起時貼靠在地面上。在此不利的是制動時有限的操控性、橡膠制動器的高磨損和在長的下坡或地面極為不平的情況下抬腳時的施加作用力。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，已知作用到滾軸輪滑鞋或滑板的至少一個滾輪上的制動器，所述制動器借助一個杠桿由手(例如參見DE 100 48 786A1)或借助一個卡箍由駕駛者的小腿(例如DE 103 33 378 Al)進(jìn)行操縱。這種系統(tǒng)在制動時要求特殊的要學(xué)會的身體姿勢并且需要適配駕駛者。
[0004]由WO 01/64302 Al已知，通過施加軸向力使?jié)L輪相對于其旋轉(zhuǎn)軸線偏轉(zhuǎn)，這導(dǎo)致滾輪在滾軸輪滑鞋的滾輪支承框架上的摩擦并由此產(chǎn)生制動作用。
[0005]US 6 102 168示出一種設(shè)置在滾輪內(nèi)的按多片式離合器形式的盤式制動模塊。當(dāng)滾輪由于滾軸輪滑鞋的傾斜位置被軸向力加載繼而軸向移動時，摩擦片被壓緊在一起并且因此使輪子制動。制動盤的壓緊力相應(yīng)于作用在滾輪上的軸向力并且因此對于更強(qiáng)的制動技巧需要滾軸輪滑鞋更強(qiáng)的傾斜位置，這又導(dǎo)致不穩(wěn)定的行駛行為和在滾輪上強(qiáng)烈的、不對稱的磨損。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所基于的任務(wù)在于克服所述缺點并且能夠?qū)崿F(xiàn)制動器的省力的且符合人體工程學(xué)的操縱，以便能夠以小的力量消耗有效且簡單可控地減小行駛速度。
[0007]該任務(wù)借助開頭所提類型的制動裝置來實現(xiàn)，該制動裝置的特征在于一個相對于滾輪支架支撐的可操縱的制動單元，所述制動單元的制動操縱力經(jīng)由一個在第一位置打開而在第二位置閉合的離合器單元連同設(shè)置在下游的傳動單元由滾輪的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，制動操縱力由滾輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過脫開轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生，制動裝置類似于“自增強(qiáng)裝置”?；陔x合器單元和傳動單元可以已在小的傾斜位置繼而小的軸向力下實現(xiàn)高的制動力繼而強(qiáng)的制動作用；滾軸輪滑鞋或滑板的行駛特性保持穩(wěn)定并且易于控制。
[0009]為了在行駛期間防止意外制動，滾輪優(yōu)選相對于滾輪支架朝第一位置方向被彈簧加載。在其中滾輪可自由旋轉(zhuǎn)的第一位置因此變成基本位置，滾輪在缺少軸向力時占據(jù)該位置。
[0010]優(yōu)選離合器單元具有兩個垂直于滾輪的軸的、彼此可進(jìn)入摩擦作用的離合器工作面，其中第一離合器工作面與滾輪不可相對旋轉(zhuǎn)地連接而第二離合器工作面圍繞軸可擺動或可旋轉(zhuǎn)地支承，以便脫開轉(zhuǎn)矩。由此滾輪執(zhí)行一部分離合器功能并且制動裝置可以借助較少的部件緊湊地構(gòu)成。
[0011]特別優(yōu)選離合器工作面徑向設(shè)置在制動單元的制動面之內(nèi)。這能夠?qū)崿F(xiàn)更大的制動面，所述制動面在相同的制動操縱力下實現(xiàn)更大的制動力矩繼而實現(xiàn)更強(qiáng)的制動作用。
[0012]有利的是，設(shè)置有一個在第一和第二離合器工作面之間起作用的碟形彈簧。這種碟形彈簧在軸向力減弱時分開兩個離合器工作面并且將滾輪壓入其第一位置中。在此可以取消朝第一位置方向?qū)L輪的進(jìn)一步彈簧加載，這尤其能夠?qū)崿F(xiàn)在滾輪的第一和第二位置之間的短的行程并且因此有利于制動控制。
[0013]在本發(fā)明的另一種優(yōu)選的實施方式中，傳動單元具有一個由離合器單元的輸出端驅(qū)動的凸輪，該凸輪作用到杠桿上，以便產(chǎn)生制動操縱力。因此通過選擇凸輪導(dǎo)程和杠桿臂長，在設(shè)計時可預(yù)選在脫開的轉(zhuǎn)矩和所產(chǎn)生的制動操縱力之間的關(guān)系。同時使用凸輪能夠?qū)崿F(xiàn)例如與制動單元的制動面的磨損無關(guān)的制動操縱，因為凸輪補(bǔ)償了該效果。
[0014]為了在制動之后使凸輪易于復(fù)位，也可以逆著凸輪的操縱方向?qū)ν馆嗊M(jìn)行彈簧加載。
[0015]如果希望更高的制動操縱力，則傳動單元可以具有一個在離合器單元和凸輪之間起作用的傳動機(jī)構(gòu)。
[0016]優(yōu)選制動單元是一個具有至少兩個由杠桿操縱的制動片的鼓式制動器，所述制動片作用到由滾輪構(gòu)成的制動鼓上。這確保制動裝置的特別緊湊的結(jié)構(gòu)方式，這種結(jié)構(gòu)方式在此可以被封閉并且因此受保護(hù)不受污染，由此所述制動裝置穩(wěn)固且耐用。
[0017]作為替換方案，制動單元可以是一個具有至少兩個由杠桿操縱的制動瓦的盤式制動器，所述制動瓦作用到構(gòu)造在滾輪上的制動盤上。盤式制動器導(dǎo)致均勻的制動力分布、可以構(gòu)造成可調(diào)整的并且具有比鼓式制動器更小的重量。
[0018]在一種有利的變型方案中，所述制動片或制動瓦逆著制動操縱力被彈簧加載。由此在制動操縱力消失時，制動器自動打開；因此可以在行駛期間阻止不希望的打滑或鎖定。
[0019]特別優(yōu)選制動裝置集成地構(gòu)造，在此滾輪的軸不可相對旋轉(zhuǎn)地與滾輪支架連接并且在該軸上安置有盤狀的制動器支架，該制動器支架不僅支承杠桿而且也支承由該杠桿操縱的制動片或制動瓦。由此可以簡單地通過更換軸或滾輪支架來更換整個制動裝置。現(xiàn)有滾軸輪滑鞋或滑板也可以毫無困難地被加裝根據(jù)本發(fā)明的制動裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面借助在附圖中所示的實施例詳細(xì)說明本發(fā)明。附圖如下:
[0021]圖1處于未被操縱狀態(tài)的本發(fā)明制動裝置的一個實施例的沿旋轉(zhuǎn)軸線的剖面圖；
[0022]圖2圖1的制動裝置的垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的剖面圖；
[0023]圖3a和3b圖1和2的制動裝置根據(jù)其未被操縱的狀態(tài)(圖3a)和其已被操縱的狀態(tài)(圖3b)示意性示出該制動裝置的功能；和
[0024]圖4和5分別為具有集成到滾輪支架中的鼓式制動器(圖4)或盤式制動器(圖5)的本發(fā)明制動裝置的替換實施例的沿旋轉(zhuǎn)軸線的示意性剖面圖。
【具體實施方式】[0025]圖1和2示出根據(jù)本發(fā)明的用于滾軸輪滑鞋、直排輪滑鞋、滑板或類似物的制動裝置1，包括一個滾輪支架2，在該滾輪支架中固定有軸3。滾輪4借助兩個軸承5可旋轉(zhuǎn)并且可軸向移動地支承在軸3上。作為替換方案，滾輪4與軸3也可以是不可相對旋轉(zhuǎn)的而所述軸在滾輪支架2中可旋轉(zhuǎn)以及可軸向移動地支承(未示出)。
[0026]大致盤狀的制動器支架6不可相對旋轉(zhuǎn)地安置在軸3上，所述制動器支架支承一個制動元件7。在圖1和2所示的實施方式中，制動元件7由鼓式制動器的兩個制動片7’構(gòu)成，所述制動片徑向向外可擺動地支承在制動器支架6的6’處并且在制動片的外周面上構(gòu)成第一制動面8。在一個構(gòu)造在滾輪4內(nèi)的內(nèi)圓柱體上有第二制動面9，在制動裝置I的所顯示的未被操縱的位置，所述第二制動面隔開距離地包圍制動片7’。制動器支架6、具有第一制動面8的制動元件7和第二制動面9構(gòu)成一個制動單元10。
[0027]另外，滾輪4還徑向在其制動面9之內(nèi)具有一個垂直于軸3的圓環(huán)形的第一離合器工作面11。在制動裝置I的未被操縱的位置，一個第二離合器工作面12與第一離合器工作面11平行地、大致重疊且隔開距離地相對置。第二離合器工作面12安置在圍繞軸3可旋轉(zhuǎn)或至少可擺動支承的離合器盤13上。第一和第二離合器工作面11、12通過彈簧元件14例如碟形彈簧分開。離合器盤13、彈簧元件14和兩個離合器工作面11、12構(gòu)成一個離合器單兀16。
[0028]在離合器單元16的輸出端并且由離合器單元的離合器盤13驅(qū)動地安置有一個凸輪17，該凸輪17作用到一個可擺動地支承在制動器支架6上的杠桿18上，以便產(chǎn)生用于制動單元10的操縱力19。凸輪17、杠桿18和制動器支架6 —起構(gòu)成一個傳動單元20。在一種(未示出的)替換實施方式中，可省去杠桿18而凸輪17直接作用到制動單元上。因此在簡單的情況下，傳動單元20也可以由凸輪17 (包括其支承裝置)或任何其它可活動的用于力傳遞的元件構(gòu)成。
[0029]滾輪4連同其軸承5在軸3上在第一位置和第二位置之間可軸向移動，在第一位置，滾輪圍繞軸3可自由旋轉(zhuǎn)并且其中一個軸承5 (在圖1中為左側(cè)軸承5)固定在制動器支架6上，在第二位置，離合器單元16的兩個離合器工作面11、12彼此處于摩擦作用。作為替換方案，軸承5也可以軸向固定而滾輪4相對于軸承5在兩個位置之間可軸向移動。
[0030]圖3a或3b借助滾輪4的兩個位置示意性簡化示出制動裝置I的作用方式。
[0031]在圖3a中滾輪4處于第一位置，在該位置，滾輪圍繞軸3可自由旋轉(zhuǎn)。在此兩個離合器工作面11、12彼此隔開距離，從而在這期間不傳遞轉(zhuǎn)矩。制動裝置I現(xiàn)在未被操縱:制動元件7不以第一制動面8貼靠在滾輪4的第二制動面9上，制動單元10打開。滾輪4通過彈簧元件14保持在該第一位置上。
[0032]在圖3b中一個側(cè)向控制力21沿軸向作用到滾輪4上，所述側(cè)向控制力超過彈簧元件14的彈力。這樣的側(cè)向控制力21可以例如通過在地面22上滾動的滾輪4的傾斜位置產(chǎn)生，例如通過滾軸輪滑鞋或滑板圍繞其縱軸線的傾斜和/或圍繞其垂直軸線的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生。在此滾輪4在軸3上軸向移動并且兩個離合器工作面11、12彼此進(jìn)入摩擦作用，由此離合器盤13脫開一部分由滾輪4從地面22獲得的轉(zhuǎn)矩23。
[0033]離合器盤13借助脫開的轉(zhuǎn)矩24在離合器單元16的輸出端驅(qū)動凸輪17。被驅(qū)動的凸輪17進(jìn)一步作用到杠桿18上，杠桿將制動操縱力19傳遞到制動元件7上；在此以制動操縱力19將具有第一制動面8的制動片7’壓緊到滾輪4的第二制動面9上并且制動單元10閉合，制動裝置I現(xiàn)在被操縱。在滾輪4和地面22之間可以由此建立一個逆著行駛方向定向的制動力25 ;于是滾軸輪滑鞋或者說滑板被制動。
[0034]如在圖2中的凸輪17的示例性形狀可見的那樣，凸輪在脫開的轉(zhuǎn)矩24較大時旋轉(zhuǎn)一個較大的角度，這時凸輪對杠桿18的作用繼而制動操縱力19和制動力25增大。脫開的轉(zhuǎn)矩24的大小取決于側(cè)向控制力21和離合器工作面11、12的摩擦作用的強(qiáng)度。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計，例如凸輪17導(dǎo)程、杠桿18臂長、離合器工作面11、12的位置、大小和摩擦系數(shù)和制動單元10的構(gòu)造，已經(jīng)可以以小的側(cè)向控制力21脫開大的轉(zhuǎn)矩24或者說以小的脫開的轉(zhuǎn)矩24產(chǎn)生高的制動操縱力19繼而高的制動力25。制動裝置I類似于“自增強(qiáng)裝置”利用滾輪4的轉(zhuǎn)矩23。
[0035]為了進(jìn)一步提高制動操縱力19，傳動單元20還可以具有一個在離合器單元16和凸輪17之間起作用的傳動機(jī)構(gòu)26，例如像圖2虛線表示的行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)、正齒輪傳動機(jī)構(gòu)或繩索傳動機(jī)構(gòu)。作為替換方案(未示出)凸輪17本身也可以通過由離合器單元16驅(qū)動的繩索代替，繩索直接作用到杠桿18上，或者這種繩索也代替杠桿18并且在此直接作用到制動元件7上。
[0036]當(dāng)側(cè)向控制力21減小時，脫開的轉(zhuǎn)矩24和因此凸輪17的擺動角度、杠桿18的位置繼而制動操縱力19和制動力25也減小。當(dāng)側(cè)向控制力21低于彈簧元件14的力時，則離合器單元16的摩擦作用完全釋放。凸輪17、杠桿18和制動片7’擺動到其相應(yīng)的根據(jù)圖2和3a的初始位置并且滾輪4重新可自由旋轉(zhuǎn)。
[0037]為了更加簡單地釋放制動單元10，制動裝置I除彈簧元件14之外選擇性地具有一個復(fù)位元件(未示出)，該復(fù)位元件逆著制動操縱力19對制動片7’進(jìn)行彈簧加載和/或逆著凸輪的操縱方向?qū)ν馆?7進(jìn)行彈簧加載并且因此使制動單元10返回到未被操縱的初始位置。
[0038]圖l、3a和3b示出，離合器工作面11、12徑向設(shè)置在制動面8、9之內(nèi)并且離合器工作面的面積可以小于制動面，因為位于其間的傳動單元20將由離合器工作面脫開的轉(zhuǎn)矩24增大到制動面8、9的制動力25。
[0039]圖4示出制動裝置I的一種替換實施方式，在其中，離合器單元16的支承第二離合器工作面12的離合器元件27在滾輪支架2上安置在僅示意性示出的傳動單元20旁邊，該傳動單元經(jīng)由在此也支承在滾輪支架2中的制動器支架6作用到制動元件7上并且該制動元件作用到滾輪4的第二制動面9上。
[0040]圖4的制動單元10也是一個鼓式制動器，但作為替換方案，制動單元也可以是其它的摩擦制動器，其中，滾輪4必要時在一個側(cè)面上和/或為此構(gòu)造的外圓周上具有第二制動面9 (未示出)。
[0041]圖5示出制動裝置I的另一種實施方式，在其中，制動單元10是盤式制動器，具有至少兩個經(jīng)由傳動單元20操縱的制動瓦7〃，所述制動瓦在邊緣側(cè)包圍構(gòu)造在滾輪4上的在兩側(cè)具有制動面9的制動盤28。在盤式制動器的情況下，制動瓦7〃可以逆著制動操縱力19通過復(fù)位元件進(jìn)行彈簧加載。
[0042]本發(fā)明不局限于所顯示的實施方式，而是包括落入附加的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有變型方案、組合和改進(jìn)方案。因此，制動單元10、離合器單元16和傳動單元20也可以在具有盤式制動器的變型方案中完全設(shè)置在滾輪4之內(nèi)，類似于圖1為具有鼓式制動器的制動裝置I所示的那樣。此外，代替所顯示的、在橫截面中倒圓的滾動面，滾輪4也可以具有削平的滾動面。當(dāng)然制動裝置I也可以代替滾軸輪滑鞋或滑板的多于一個或甚至所有傳統(tǒng)的滾輪。
【權(quán)利要求】
1.用于滾軸輪滑鞋、滑板或類似物的制動裝置(1)，包括一個滾輪支架(2)，一個滾輪(4)在可自由旋轉(zhuǎn)的第一位置和被制動的第二位置之間可軸向移動地支承在所述滾輪支架中，其特征在于，具有一個相對于滾輪支架(2)支撐的可操縱的制動單元(10)，所述制動單元的制動操縱力(19)經(jīng)由一個在第一位置打開而在第二位置閉合的離合器單元(16)連同設(shè)置在下游的傳動單元(20)由滾輪(4)的轉(zhuǎn)矩(23)產(chǎn)生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動裝置，其特征在于，所述滾輪(4)相對于滾輪支架(2)朝第一位置方向被彈簧加載。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制動裝置，其特征在于，所述離合器單元(16)具有兩個垂直于滾輪(4)的軸(3)的、彼此可進(jìn)入摩擦作用的離合器工作面(11、12)，其中第一離合器工作面與滾輪(4)不可相對旋轉(zhuǎn)地連接而第二離合器工作面圍繞軸(3)可擺動或可旋轉(zhuǎn)地支承，以便脫開轉(zhuǎn)矩(24)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制動裝置，其特征在于，所述離合器工作面(11、12)徑向設(shè)置在制動單元(10)的制動面(8、9)之內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的制動裝置，其特征在于，設(shè)置有一個在第一和第二離合器工作面(11、12 )之間起作用的碟形彈簧(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的制動裝置，其特征在于，所述傳動單元(20)具有一個由離合器單元(16)的輸出端驅(qū)動的凸輪(17)，該凸輪作用到杠桿(18)上，以便產(chǎn)生制動操縱力(19)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制動裝置，其特征在于，所述凸輪(17)逆著其操縱方向被彈簧加載。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制動裝置，其特征在于，所述傳動單元(20)還具有一個在離合器單元(16)和凸輪(17)之間起作用的傳動機(jī)構(gòu)(26)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8之一所述的制動裝置，其特征在于，所述制動單元(10)是一個具有至少兩個由杠桿(18)操縱的制動片(7’)的鼓式制動器，所述制動片作用到由滾輪(4)構(gòu)成的制動鼓上。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至8之一所述的制動裝置，其特征在于，所述制動單元(10)是一個具有至少兩個由杠桿(18)操縱的制動瓦(7〃)的盤式制動器，所述制動瓦作用到構(gòu)造在滾輪(4)上的制動盤(28)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的制動裝置，其特征在于，所述制動片(7’)或制動瓦(7")逆著制動操縱力(19)被彈簧加載。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11之一所述的制動裝置，其特征在于，所述滾輪(4)的軸(3)不可相對旋轉(zhuǎn)地與滾輪支架(2)連接并且在該軸上安置有盤狀的制動器支架(6)，該制動器支架不僅支承杠桿(18)而且也支承由該杠桿操縱的制動片(7’)或制動瓦(7〃)。
【文檔編號】A63C17/14GK103717276SQ201280033404
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月6日
【發(fā)明者】彼得·博德納 申請人:彼得·博德納