ТОРМОЗНОЕ УСТРОЙСТВО ЗАДНИХ КОЛЕС ТРЕХКОЛЕСНОГО ТРАНСПОРТА Российский патент 2000 года по МПК B62L3/08 

Предлагаемое изобретение относится к области трехколесного транспорта и может быть использовано в конструкциях трехколесных велосипедов, а также и на других видах трехколесного транспорта, например на грузовых мотороллерах или на мотоциклах с коляской.

Известна конструкция тормозного устройства транспорта /велосипеда, патент США N 95441798, ИСМ N 12, 1996, с. 30/, включающая поворотные рычаги клещевого тормоза, концы которых соединены тросиком, ползун, имеющий возможность перемещаться по направляющему стержню, причем ползун соединен как с тросиком поворотных рычагов, вложенных в поперечную канавку ползуна, так и с тросиком ручного привода. Поворотные рычаги имеют возможность воздействовать на обод колеса. Подобная конструкция позволяет получить равные усилия торможения от каждого из поворотных рычагов.

Однако такое устройство предназначено для торможения лишь одного колеса. Кроме того привод с помощью тросиков ненадежен из-за склонности тросов вытягиваться и перетираться об направляющие элементы. Поворот тормозных рычагов происходит в плоскости, перпендикулярной вращению колеса, что не дает возможности получить поверхностный контакт между тормозными колодками поворотных рычагов и колесом.

Известно тормозное устройство транспорта /велосипеда, патент Германии N 93427824, ИСМ N 9, 1996, с. 4/, предназначенное для торможения двух колес одновременно от одной рукоятки, расположенной на руле. В данном устройстве торможение заднего колеса вызывает торможение и переднего колеса с помощью подвижной в окружном направлении относительно заднего колеса стойки. Стойка соединена тросами с клещевыми тормозными механизмами не только заднего, но и переднего колеса.

В данном устройстве также применяются тросики, склонные к вытягиванию и перетиранию. Поворот тормозных рычагов также происходит в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения колеса, что обеспечивает лишь линейчатый контакт тормозных колодок с колесом.

Известно тормозное устройство для задних колес трехколесного транспорта /велосипеда, патент России N 2087367/, являющееся прототипом предлагаемого изобретения, включающее балку, неподвижно закрепленную на раме трехколесного транспорта, тормозные клещи, кулачки, кинематически связанные с поворотными рычагами тормозных клещей, причем кулачки установлены с возможностью перемещения по отношению к поворотным рычагам, тормозную педаль, общую для обоих задних колес.

Такая конструкция тормозного устройства позволяет обеспечить равные усилия на каждую тормозную колодку тормозных клещей.

Но это тормозное устройство не позволяет получить равные усилия на всех тормозных колодках поворотных рычагов в случае применения подпружиненной подвески колес, обеспечивающей амортизацию трехколесного транспорта при езде по неровной дороге.

Задачей предлагаемого изобретения является создание тормозного устройства задних колес трехколесного транспорта, имеющего более широкие функциональные возможности, за счет обеспечения возможности получения равных усилий торможения на всех тормозных колодках тормозных клещей в случае применения подпружиненной подвески колес.

Это достигается тем, что в известное устройство, содержащее балку, неподвижно закрепленную на раме трехколесного транспорта, тормозные клещи, кулачки, кинематически связанные с поворотными рычагами тормозных клещей, причем кулачки установлены с возможностью перемещения по отношению к поворотным рычагам, тормозную педаль, общую для обоих задних колес, дополнительно введены два толкателя, составляющие с балкой поступательные кинематические пары, кулачок, составляющий с этими толкателями двухподвижные кинематические пары, два поворотных толкателя, составляющие с толкателями вращательные кинематические пары, а с балкой - цилиндрические двухподвижные пары, двухплечих рычага с плечами, расположенными под углом 90^o между собой, причем одно из плечей любого из указанных рычагов кинематически связано с поворотным толкателем, а другое кинематически связано с кулачком, кинематически связанным с тормозными клещами.

Указанные кулачки могут быть выполнены в виде клиньев, имеющих ось качания, смещенную по отношению к клиновым поверхностям.

Кинематическая связь любого из двух поворотных толкателей с двуплечим рычагом может быть выполнена в виде двухподвижной кинематической пары "кулачок-толкатель", а кинематическая связь любого из двух двуплечих рычагов и кулачка, кинематически связанного с тормозными клещами, выполнена в виде четырехподвижной кинематической пары "шар-цилиндр".

Ось толкателей может быть расположена так, что совпадает с осью качания подпружиненных колес.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где
на фиг. 1 приведена кинематическая схема тормозного устройства задних колес трехколесного транспорта, например велосипеда,
на фиг. 2 - конструктивная схема соединения подпружиненного рычага подвески заднего колеса и балки тормозного устройства,
на фиг. 3 - вид сверху на трехколесный велосипед,
на фиг. 4 - вид спереди на трехколесный велосипед,
Тормозное устройство задних колес трехколесного транспорта /фиг. 1/ включает в себя тормозную педаль 1, коромысло 2, ползун 3, клин 4, соединенный с ползуном 3 осью 5, толкателя 6, 7 и поворотные толкатели 8, 9, двуплечие рычаги 10, 11, клинья 12, 13, двуплечие рычаги 14, 15, 16, 17, образующие попарно тормозные клещи. Оси поворота /не обозначены/ двуплечих рычагов 14, 15, 16, 17 установлены на поворотных рычагах 18, 19, предназначенных для образования подпружиненной подвески, таким образом, что тормозные колодки 20, 21, 22, 23, принадлежащие двуплечим рычагам 14, 15, 16, 17 соответственно, охватывают попарно ступицы 24, 25 колес 25, 27, установленных с возможностью вращения на осях 28, 29. Оси 28, 29 и оси поворота 30, 31 двуплечих рычагов 10, 11 также смонтированы на поворотных рычагах 18, 19. Клинья 12, 13 установлены с возможностью плоскопараллельного движения вдоль внутренних сторон рычагов 18, 19. Оси 32, 33 поворота рычагов 18, 19 и толкателя 6, 7, 8, 9 размещены вдоль общей линии /оси/ N'-N. Клин 4 имеет возможность плоскопараллельного движения относительно выбираемой конструктивно плоскости, проходящей через линию N-N. Положение указанной плоскости не зависит от положения рычагов 18, 19 во время их покачивания /амортизации/. Толкатели 6, 7 контактируют с клином 4 через ролики 34, 35.

Ось 32 /фиг.2/ поворотного рычага 18 установлена с возможностью поворота в корпусе 35, закрепленном на балке 37. Соосность оси 32 и толкателей 8, 6 достигается тем, что толкатель 8 размещен с возможностью поступательного движения в оси 32, а толкатель 6 центрируется с толкателем толкателем 8 с помощью выступа 38. При этом толкатель 6 составляет с балкой 37 поступательную кинематическую пару. Толкатель 8 связан с одним 39 из плечей двуплечего рычага 10 двухподвижной кинематической парой "кулачок-толкатель". Второе плечо 40 рычага 10 связано с клином 12 четырехподвижной кинематической парой "шар-цилиндр". Клин 12 находится между плоскостью поворотного рычага 18, с одной стороны, и полками 41 кронштейна 42, закрепленного на рычаге 18, с другой. Кроме того, клин 42 охватывается выточками /не обозначены/ роликов 43, установленных с возможностью вращения на рычагах 15.

В оси 32 выполнен паз 44, позволяющий продольное перемещение плеча 39. В корпусе 36 выполнено окно 45, позволяющее плечу 39 не только продольное перемещение, но и поворот относительно корпуса 36.

Размещение поворотного рычага 19, толкателей 9,7, клина 13 аналогично описанному выше размещению рычага 18, толкателей 8, 6 и клина 12.

Клин 4 /фиг. 3/ размещен в прорези /не обозначена/ корпуса 46, закрепленного на балке 37. В корпусе 46 соосно осям 32, 33 поворота рычагов 18, 19 выполнено отверстие, в которое вложены с возможностью осевого перемещения толкателей 6 и 7. Описываемое тормозное устройство показано на примере применения в конструкции трехколесного велосипеда для перевозки грузов, имеющего смещенное по отношению к оси М-М симметрии размещение руля 47, педалей 48 и сидень 49 водителя. Корпус 46 закреплен на балке 37 так, чтобы тормозная педаль 1 не мешала вращению педалей 48. При этом толкатели 6 и 7 могут иметь неравные длины. Размещение балки 37 по длине велосипеда, а вместе с ней и подпружиненных с помощью пружин 50, 51 рычагов 18, 19, определяется выбором базы между передним и задним 26, 27 колесами.

Размещение балки 37 /фиг. 4/, по высоте на раме велосипеда, а также наклон прорези в корпусе 46 подо клин 4, определяются выбором угла качания подпружиненных рычагов 18, 19.

Функционируют тормозное устройство задних колес трехколесного транспорта следующим образом.

После приложения усилия к тормозной педали 1 начинается движение последней, а также тяги 2, ползуна 3. клина 4. Клин 4 перемещает толкатели 6, 7, а также поворотные толкатели 8, 9 в направлении периферии осей 32, 33 качания рычагов 18, 19 /линии N-N на фиг. 1/. При этом двуплечие рычаги 10, 11 поворачиваются и через клинья 12, 13 поворачивают рычаги 14, 15, 16, 17 до соприкосновения тормозных колодок со ступицами 24, 25 колес 26, 27, создавая тем самым тормозной момент.

Поскольку у каждого из клиньев, например 12, движущегося в плоскости, есть возможность поворачиваться вокруг шарового конца плеча 40 /фиг. 2/, то клин 12 движется до тех пор, пока не выберутся оба зазора между тормозными колодками 20, 21 /фиг. 1/ и ступицей 24 колеса 26.

Аналогично, поскольку клин 4, движущийся в плоскости, имеет возможность поворачиваться вокруг оси 5 ползуна 3, то клин 4 движется до тех пор, пока есть возможность для перемещения обоих толкателей 6 и 7. Если, как было описано выше, толкатель 6 через толкатель 8 и рычаг 10 переместил клин 12 до соприкосновения тормозных колодок 20, 21 со ступицей 24 колеса 26, то дальнейшее движение клина 4 передает движение только толкателю 7. Последний через толкатель 9, рычаг 11 и клин 13 выберет зазоры между колодками 22, 23 и ступицей 25 колеса 27.

Если размеры симметричных звеньев равны, то на всех тормозных колодках создаются равные тормозные усилия.

При этом описанные условия торможения не нарушаются и в случае торможения колес, имеющих подпружиненную подвеску колес, например в виде качающихся подпружиненных рычагов 18, 19 /фиг. 1/, поскольку колебания рычагов 18, 19 при амортизации колес 26, 27, отражаются лишь на величину поворотов во вращательных кинематических парах толкателей 8-6 и 9-7, а движение от тормозной педали 1 передается без искажения тормозным клещам.

Введение в конструкцию двух толкателей, составляющих с балкой поступательные кинематические пары, кулачка, составляющего с этими толкателями двухподвижные кинематические пары, двух поворотных толкателей, составляющих с толкателями вращательные кинематические пары, а с балкой - цилиндрические двухподвижные кинематические пары позволяет получить равные тормозные усилия на всех тормозных колодках, причем условия торможения не нарушаются и в случае торможения колес, имеющих подпружиненную подвеску.

Выполнение кулачков в виде клиньев с осью качания, смещенной по отношению к клиновым поверхностям, позволяет упростить конструкцию кулачков за счет исключения поступательно движущегося звена.

Выполнение кинематической связи двуплечих рычагов с толкателями и клиньями в виде пространственных кинематических пар также способствует уменьшению числа звеньев, в устройстве.

Размещение толкателей соосно осям качания подпружиненных рычагов подвески колес позволяет полностью передать движение от тормозной педали к тормозным клещам.

Таким образом, описанная конструкция позволяет расширить функциональные возможности известного тормозного устройства - получить равные тормозные усилия на всех тормозных колодках и в случае применения подпружиненной подвески, причем движение от тормозной педали может быть полностью передано на тормозные колодки.

Тормозное устройство содержит балку, неподвижно закрепленную на раме трехколесного транспорта, тормозные клещи, кулачки, кинематически связанные с поворотными рычагами тормозных клещей, причем кулачки установлены с возможностью перемещения по отношению к поворотным рычагам, тормозную педаль, общую для обоих задних колес. Дополнительно введены два толкателя, составляющие с балкой поступательные кинематические пары, кулачок, составляющий с этими толкателями двухподвижные кинематические пары, два поворотных толкателя, составляющие с толкателями вращательные кинематические пары, а с балкой - цилиндрические двухподвижные кинематические пары, два двуплечих рычага с плечами, расположенными под углом 90° между собой, причем одно из плеч любого из указанных рычагов кинематически связано с поворотным толкателем, а другое кинематически связано с кулачком, кинематически связанным с тормозными клещами. Кулачки могут быть выполнены в виде клиньев, имеющих ось качания, смещенную по отношению к клиновым поверхностям. В результате на всех тормозных колодках достигаются равные тормозные усилия. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Тормозное устройство задних колес трехколесного транспорта, содержащее балку, неподвижно закрепленную на раме трехколесного транспорта, тормозные клещи, кулачки, кинематически связанные с поворотными рычагами тормозных клещей, причем кулачки установлены с возможностью перемещения по отношению к поворотным рычагам, тормозную педаль, общую для обоих задних колес, отличающееся тем, что в него дополнительно введены два толкателя, составляющие с балкой поступательные кинематические пары, кулачок, составляющий с этими толкателями двухподвижные кинематические пары, два поворотных толкателя, составляющие с толкателями вращательные кинематические пары, а с балкой - цилиндрические двухподвижные кинематические пары, два двуплечих рычага с плечами, расположенными под углом 90^o между собой, причем одно из плеч любого из указанных рычагов кинематически связано с поворотным толкателем, а другое кинематически связано с кулачком, кинематически связанным с тормозными клещами. 2. Тормозное устройство по п.1, отличающееся тем, что указанные кулачки могут быть выполнены в виде клиньев, имеющих ось качания, смещенную по отношению к клиновым поверхностям. 3. Тормозное устройство по п.1, отличающееся тем, что кинематическая связь любого из двух поворотных толкателей с двуплечим рычагом может быть выполнена в виде двухподвижной кинематической пары "кулачок - толкатель", а кинематическая связь любого из двух двуплечих рычагов и кулачка, кинематически связанного с тормозными клещами, выполнена в виде четырехподвижной кинематической пары "шар - цилиндр". 4. Тормозное устройство по п.1, отличающееся тем, что ось толкателей может быть расположена так, что совпадает с осью качания подпружиненных колес.