ТОРМОЗНОЕ УСТРОЙСТВО ВЕЛОСИПЕДА Российский патент 2004 года по МПК B62L1/14 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в общем относится к тормозному устройству велосипеда с повышенным тормозным усилием. Более конкретно, настоящее изобретение относится к тормозным фиксирующим механизмам для соединения тормозного механизма с рамой велосипеда таким образом, что тормозные колодки этого механизма надавливают на обод колеса велосипеда при приведении в действие механизма торможения.

Уровень техники

Эта заявка связана с находящейся в процессе одновременного рассмотрения Европейской патентной заявкой № 98301312.9, имеющей приоритет патентной заявки США № 08/834,460, поданной 15 апреля 1997 года. Полное раскрытие этих предшествующих применений использовано в настоящем описании в качестве ссылки.

Велосипед все более популярен для поддержания формы, а также как средство перемещения. Более того, велосипедные занятия также становятся очень популярным видом спорта как для любителей, так и для профессионалов. Поскольку велосипед использован для оздоровления, перемещения или состязаний, промышленность постоянно усовершенствует различные компоненты велосипеда. Одним из компонентов велосипедов, который постоянно реконструировался за последние годы, является тормозной механизм. Тормозные механизмы постоянно реконструировались для обеспечения дополнительной тормозной мощности.

Существует несколько типов тормозных механизмов велосипеда, которые в настоящее время имеются на рынке. Примеры некоторых типов общих тормозных механизмов включают тормоза, действующие на обод, которые делятся на консольные и клещевые тормоза. В отношении клещевых тормозов существует их различные типы: с боковой тягой, с центральной тягой, которые в свою очередь могут быть выполнены с одним шарниром на оба рычага или с двумя шарнирами, разнесенными по сторонам. При боковой тяге клещевого тормозного механизма пара тормозных рычагов шарнирно связаны между собой около центрального установочного болта, который прикреплен к раме велосипеда. Каждый тормозной рычаг имеет рычажную часть, которая связана с тормозным многожильным тросом так, что, когда велосипедист воздействует на тормозной рычаг, рычажные части тормозных рычагов толкаются совместно, что, в свою очередь, перемещает тормозные колодки, прикрепленные к другим концам тормозных рычагов, совместно к ободу колеса. Возвратные пружины обеспечивают смещение тормозных рычагов от обода колеса, когда велосипедист освобождает тормозной рычаг. Клещевые тормозные механизмы с боковой тягой обычно используются для шоссейных велосипедов.

Клещевой тормозной механизм с центральной тягой действует аналогично типу с боковой тягой, за исключением того, что тормозные рычаги сочленены с мостом крепления тормозных рычагов таким образом, что каждый тормозной рычаг шарнирно закреплен в отдельной шарнирной точке на мосту крепления тормозных рычагов. Мост крепления тормозных рычагов прикреплен непосредственно к раме велосипеда. Расставленный трос связывает две рычажные части тормозных рычагов таким образом, что основной многожильный трос, который связан с расставленным тросом, толкает рычажные части тормозных рычагов совместно одна к другой.

Тормозной механизм консольного типа обычно устанавливают на конструкциях велосипеда для использования вне дорог, например горные велосипеды или туристские велосипеды. В частности, тормозной механизм консольного типа спроектирован для обеспечения повышенного тормозного усилия. Тормозной механизм консольного типа снабжен парой тормозных рычагов, которые поворотно установлены консольным образом на передней или задней вилке рамы велосипеда, причем тормозные колодки прикреплены к верхним частям тормозных рычагов. В типовом случае нижние части тормозных рычагов поворотно установлены на раме велосипеда, а верхние части связаны с тормозным тросом или проволокой. Тормозные колодки размещены одна напротив другой на любой стороне обода колеса, который расположен между рычагами. В этом тормозном механизме консольного типа рычаги велосипеда поворачиваются в направлении закрытия, когда тормозной трос натягивается тормозным рычагом, что, в свою очередь, приводит к надавливанию тормозных колодок на обод при приложении усилия торможения.

Тормозные механизмы консольного типа имеют некоторые преимущества перед клещевыми тормозными механизмами с боковой тягой. Например, при таком консольном тормозном механизме отсутствует необходимость изменения формы механизма в соответствии с размерами велосипеда, как это может быть в случае клещевого тормозного механизма с боковой тягой. Более того, тормозные механизмы консольного типа создают более выровненное тормозное усилие, чем клещевые тормоза с боковой тягой. Однако одним из недостатков обычного тормоза консольного типа является тот, что положения тормозных рычагов фиксированы на шарнирных пальцах, которые приварены к раме. Таким образом, размеры шарнирных пальцев могут меняться в зависимости от конструкции рамы. Более того, точность сварки шарнирного пальца к раме велосипеда часто меняется в зависимости от качества рамы. Это будет ухудшать технические характеристики тормозного механизма.

В авторском свидетельстве №1044545 описано тормозное устройство клещевого типа с двумя шарнирами, разнесенными по сторонам. В этом изобретении достигается повышение надежности работы тормоза за счет размещения тормозных рычагов в одной плоскости поворота. Верхние концы тормозных рычагов расположены один над другим и в плотном контакте друг с другом, а к нижним концам присоединены тормозные колодки. Тормозные рычаги крепятся к основанию болтами, а между тормозными рычагами на болте крепится пружина для разведения рычагов. Тормозное устройство также содержит крышку, которая крепится к основанию посредством соединительных болтов, а ее положение относительно основания фиксируется распорными элементами в виде втулок. Тормозное устройство жестко устанавливается на раму велосипеда посредством по меньшей мере двух элементов крепления, расположенных по углам основания. При этом невозможна регулировка положения тормозного устройства относительно рамы и соответственно обода колеса и устройство может использоваться только с конкретным типом велосипедов со строго определенной вилкой.

С точки зрения изложенного выше существует необходимость в создании тормозного механизма, который меньше зависит от рамы по сравнению с известными тормозными механизмами и обеспечивает достаточные жесткость и тормозное усилие.

Сущность изобретения

Одной из задач настоящего изобретения является создание тормозного механизма, который закреплен на раме велосипеда при помощи центрального установочного болта.

Другой задачей настоящего изобретения является создание тормозного механизма, который имеет постоянный боковой размер между шарнирными точками тормозных рычагов.

Другой задачей настоящего изобретения является создание опоры для тормозного механизма, имеющего фиксирующий элемент и элемент жесткости, которые соединены на их верхних концах через соединительный элемент, а на их нижних концах - при помощи шарнирных пальцев тормозного механизма.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание тормозного механизма, который имеет малую массу и относительно недорог в изготовлении.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание тормозного механизма, который установлен на раме велосипеда с возможностью регулировки положения относительно нее, в частности, для получения желаемого коэффициента кривизны торможения. Причем один и тот же тормозной механизм может использоваться с разными типами велосипедов.

Согласно настоящему изобретению предлагается тормозное устройство велосипеда для крепления к части рамы велосипеда, содержащее в основном U- или С-образный фиксирующий элемент, связанный с рамой велосипеда и имеющий среднюю часть и пару боковых частей, отходящих от средней части с образованием между ними пространства размещения колеса, в основном U- или С- образный элемент жесткости, имеющий среднюю часть и пару боковых частей, отходящих от средней части с образованием между ними пространства размещения колеса, пару тормозных рычагов, установленных на шарнирных пальцах между фиксирующим элементом и элементом жесткости с возможностью поворота, и соединительный элемент, расположенный на расстоянии от шарнирных пальцев. Соединительный элемент расположен между фиксирующим элементом и элементом жесткости и при этом эти элементы выполнены из одной заготовки как единое целое. Подобное выполнение и расположение элемента, соединяющего фиксирующий элемент и элемент жесткости, позволяет выполнить тормозное устройство в виде единого узла, который может быть, в виде единого целого элемента, быстро и легко снят с велосипеда и установлен посредством по крайней мере одного элемента крепления к раме велосипеда. Кроме того, возможна простая и быстрая регулировка положения всего устройства относительно рамы. Выполнение узла с фиксирующим элементом и элементом жесткости позволяет обеспечить повышенные жесткость и тормозное усилие при относительно малой массе устройства, поскольку не требуются дополнительные соединительные элементы в виде болтов.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения соединительный элемент расположен между средней частью элемента и средней частью элемента жесткости, которые выполнены из листового материала. Причем фиксирующий элемент соединен с соединительным элементом по первой линии сгиба, а элемент жесткости соединен с соединительным элементом во второй линии сгиба. Средняя часть фиксирующего элемента содержит элемент крепления к раме велосипеда, который представляет собой болт с резьбовым концом, на который навинчена гайка. Для установки элемента крепления средняя часть фиксирующего элемента имеет отверстие для крепления к раме велосипеда. Каждая боковая часть фиксирующего элемента имеет элемент регулируемого крепления фиксирующего элемента к раме велосипеда, которые представляют собой направляющие рамы.

В одном из вариантов осуществления изобретения шарнирные пальцы проходят через точки, расположенные на нижних частях тормозных рычагов, а верхние части тормозных рычагов подвижно связаны вместе посредством тормозного троса.

Тормозное устройство велосипеда предпочтительно содержит элементы смещения, установленные между каждым тормозным рычагом и одним из фиксирующего элемента или элемента жесткости, содержащие пару торсионных пружин.

В еще одном из вариантов осуществления изобретения шарнирные пальцы закреплены на фиксирующем элементе и элементе жесткости с шарнирным креплением нижних частей тормозных рычагов. Шарнирный палец может быть расположен проходящим через отверстие, выполненное в нижней части каждого тормозного рычага, и связывает между собой боковые части фиксирующего элемента с боковыми частями элемента жесткости в первых и вторых шарнирных точках.

Специалистам в данной области техники понятно, что тормозное устройство велосипеда в соответствии с настоящим изобретением не ограничено тормозными механизмами консольного типа. В отличие от этого тормозное устройство велосипеда в соответствии с настоящим изобретением может быть использовано с другими типами тормозных механизмов, такими как клещевые тормоза центральной тяги и т.п. Более того, тормозное устройство велосипеда может быть связано с передней или задней вилкой велосипеда, как это необходимо и/или желательно. Кроме того, настоящее изобретение может быть использовано с другими типами тормозных рычагов, в отличие от проиллюстрированных ниже.

Другие цели, преимущества и особенности настоящего изобретения будут более понятны специалистам в данной области техники из следующего ниже подробного описания, которое совместно с прилагаемыми чертежами раскрывает наиболее предпочтительный пример осуществления настоящего изобретения.

Перечень фигур чертежей

Фиг.1 представляет вид сбоку обычного велосипеда, использующего тормозное устройство согласно настоящему изобретению.

Фиг.2 представляет вид спереди тормозного устройства велосипеда согласно настоящему изобретению.

Фиг.3 представляет вид слева тормозного устройства велосипеда, иллюстрированного на фиг.2.

Фиг.4 представляет вид справа тормозного устройства велосипеда, иллюстрированного на фиг.2 и 3.

Фиг.5 представляет передний вид тормозного устройства велосипеда, иллюстрированного на фиг.2-4, с удаленным элементом жесткости для иллюстрации тормозных рычагов.

Фиг.6 представляет передний вид тормозного устройства велосипеда, иллюстрированного на фиг.2-5, с удаленным элементом жесткости и определенными частями тормозных рычагов, показанными в разрыве для целей иллюстрации.

Фиг.7 представляет вид слева тормозного устройства велосипеда, иллюстрированного на фиг.2-6, с определенными частями, вырванными для иллюстрации определенных аспектов настоящего изобретения.

Фиг.8 представляет вид справа тормозного устройства велосипеда, иллюстрированного на фиг.2-7, с определенными частями, вырванными для иллюстрации определенных аспектов настоящего изобретения.

Фиг.9 представляет в разобранном состоянии вид с левой стороны тормозного устройства велосипеда, иллюстрированного на фиг.2-8.

Фиг.10 представляет в разобранном состоянии вид с правого конца тормозного устройства велосипеда, иллюстрированного на фиг.2-9.

Фиг.11 представляет увеличенный передний вид одной из оболочек для осевой сборки тормозного устройства велосипеда.

Фиг.12 представляет увеличенный вид сбоку оболочки, иллюстрированной на фиг.11 и 12, для осевой сборки тормозного устройства велосипеда в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.13 представляет увеличенный вид сзади оболочки, иллюстрированной на фиг.11 и 12, для осевой сборки тормозного устройства велосипеда в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.14 представляет передний вид опоры или фиксирующего механизма для тормозного устройства велосипеда в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.15 представляет нижний план опоры или фиксирующего механизма, иллюстрированного на фиг.14, для тормозного устройства велосипеда в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.16 представляет разрез опоры или фиксирующего механизма, иллюстрированного на фиг.14 и 15, для тормозного устройства велосипеда в соответствии с настоящим изобретением, как показано по линии 16-16 фиг.15.

Фиг.17 представляет увеличенный вид опоры или фиксирующего механизма, иллюстрированного на фиг.14-16, для тормозного устройства велосипеда перед изгибом.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Как видно из Фиг.1, обычный велосипед 10 имеет тормозное устройство 12, фиксированно прикрепленное к раме 14 велосипеда 10. Более конкретно, тормозное устройство 12 велосипеда фиксированно связано с передней вилкой 16 рамы 14 через три элемента 18, 20а и 20b крепления к раме велосипеда. Элементы 18, 20а и 20b спроектированы для обеспечения регулировки соединения тормозного устройства 12 велосипеда по отношению к ободу 22 колеса 24 велосипеда, как поясняется ниже более подробно.

Тормозное устройство 12 велосипеда работает, приводясь в действие от велосипедиста через обычный механизм привода тормоза или рычаг 26, который смонтирован на рукоятке 28 велосипеда 10 обычным образом. Велосипеды и их различные компоненты широко известны в данной области техники и, таким образом, велосипед 10 и его различные компоненты, такие как механизм 26 приведения в действие тормоза, не будут обсуждаться или подробно иллюстрироваться ниже.

Тормозное устройство 12 велосипеда в основном включает в себя тормозной механизм 30 (фиг.3) для зацепления и приложения тормозящего усилия на обод 22 колеса 24 велосипеда и опору тормоза или фиксирующий механизм 32 для соединения тормозного механизма 30 с рамой 14 через элементы 18, 20а и 20b крепления к раме велосипеда. Хотя тормозное устройство 12 велосипеда показано как связанное с передней вилкой 16 рамы 14 велосипеда, специалистам в данной области техники понятно, что тормозное устройство 12 велосипеда может быть связано и с задней вилкой рамы 14 велосипеда.

Тормозной механизм 30 шарнирно связан с опорой тормоза или фиксирующим механизмом 32 через пару осевых сборок. Каждая из осевых сборок идентична одна другой. Как лучше видно из фиг.6-8, левая осевая сборка включает шарнирный палец 35а, дистанцирующую муфту 36а, первую втулку 37а и вторую втулку 38а. Аналогично, правая осевая сборка имеет шарнирный палец 35b, дистанцирующую муфту 36b, первую втулку 37b и вторую втулку 38b. Предпочтительно, тормозной механизм 30 и фиксирующий механизм 32 связаны совместно через шарнирные пальцы 35а и 35b так, что они закреплены совместно как единый блок. Таким образом, тормозное устройство 12 велосипеда может быть соединено в качестве единого блока для установки на большинстве велосипедов.

Тормозной механизм 30 связан с механизмом 26 привода тормоза через тормозной трос, имеющий внешнюю оболочку 39а и внутреннюю проволоку 39b. Как обычно, велосипедист будет воздействовать на механизм 26 управления торможением, который, в свою очередь, будет вызывать поворот тормозного механизма 30 относительно шарнирных пальцев 35а и 35b для приложения тормозного усилия на обод 22 колеса 24 велосипеда. При освобождении механизма 26 управления тормозом тормозной механизм 30 будет освобождать обод 22 для обеспечения вращения колеса 24 велосипеда.

Тормозной механизм 30 обычно включает пару тормозных рычагов 40а и 40b, шарнирно установленных на опоре тормоза или фиксирующем механизме 32 через шарнирные пальцы 35а и 35b, пару элементов смещения или сборку 41а и 41b возвратных пружин, соединенную между тормозной опорой или фиксирующим механизмом 32 и тормозными рычагами 40а и 40b, пару частей 42а и 42b крепления колодок, связанных с тормозными рычагами 40а и 40b соответственно, пару частей 43а и 43b крепления проволоки троса, связанных с тормозными рычагами 40а и 40b соответственно, и пару тормозных колодок 44а и 44b, связанных с частями 42а и 42b крепления колодок тормозных рычагов 40а и 40b соответственно.

Тормозные рычаги 40а и 40b предпочтительно изготовлены из одного листа металла, который отштампован и изогнут для образования требуемой формы, как показано на фиг.7-10. В частности, тормозной рычаг 40а имеет переднюю стенку или пластину 46а, боковую стенку или пластину 47а и заднюю стенку или пластину 48а. Передняя пластина 46а и задняя пластина 48а проходят перпендикулярно боковой пластине 47а так, что тормозной рычаг 40а имеет в основном U-образное поперечное сечение. Аналогично, тормозной рычаг 40b имеет переднюю стенку или пластину 46b, боковую стенку или пластину 47b и заднюю стенку или пластину 48b. Передняя пластина 46b и задняя пластина 48b проходят перпендикулярно боковой пластине 47b. Нижние концы передней пластины 46b и задней пластины 48b параллельны один другому, но сходятся в направлении их верхних концов.

Соответственно, тормозные рычаги 40а и 40b идентичны, за исключением того, что их верхние части слегка модифицированы для частей 44а и 44b крепления соответственно, как показано на фиг.9 и 10.

Хотя тормозные рычаги 40а и 40b, как иллюстрировано, сконструированы из жесткого листа металла, специалистам в данной области техники понятно, что тормозные рычаги 40а и 40b могут быть сконструированы из других подходящих материалов. Например, тормозные рычаги могут быть отлиты или машинно обработаны из любого подходящего материала, такого как плотная пластмасса, керамика, акрил и т.п. Предпочтительно, тормозные рычаги 40а и 40b выполнены из легкого материала для минимизации веса тормозного устройства 12.

Тормозной рычаг 40а имеет верхнюю часть 50а и нижнюю часть 54а. Верх верхней части 50а тормозного рычага 40а связан с тормозным тросом через часть 43а крепления проволоки. Соответственно, внешняя оболочка 39а тормозного троса прикреплена к тормозному рычагу 40а через часть 43а крепления проволоки (троса) так, что применение механизма 26 привода тормоза вызывает перемещение верхней части 50а внутрь по направлению к тормозному рычагу 40b. Верхняя часть 50а тормозного рычага 40а также снабжена парой отверстий 57 и 58 для прикрепления к ней части 43а крепления проволоки, как показано на фиг.5-7. Как описывается ниже, часть 43а крепления проволоки шарнирно связана с ней для ограниченного вращательного перемещения относительно тормозного рычага 40а.

Верхняя часть 50а тормозного рычага 40а также имеет часть 42а крепления колодки, интегрально сформированную с ней. В частности, часть 42а крепления колодки в этом предпочтительном примере осуществления изобретения представляет просто некоторую щель, образованную в пластине 47а тормозного рычага 40а для прикрепления тормозной колодки 44а обычным образом, как описано ниже. Конечно, другие типы частей крепления колодки могут быть использованы, если это необходимо и/или желательно.

Нижняя часть 54а тормозного рычага 40а шарнирно связана с механизмом 32 фиксации тормоза так, что тормозной рычаг 40а может вращаться вокруг осей шарнира, образованных шарнирным пальцем 35а. Более конкретно, нижняя часть 54а тормозного рычага 40а имеет пару аксиально выровненных шарнирных отверстий 60а, образованных в передней пластине 46а и задней пластине 48а, как показано на фиг.7 и 9, для установки в них шарнирного пальца 35а. Нижняя часть 54а тормозного рычага 40а также снабжена проходящим вовнутрь фланцем 62а для зацепления части элемента 41а смещения, как показано на фиг.3, при смещении тормозного рычага 40а в направлении против часовой стрелки, как показано на фиг.2 и описано ниже.

Аналогично тормозной рычаг 40b имеет верхнюю часть 50b и нижнюю часть 54b. Верхняя часть 50b тормозного рычага 40b связана с тормозным тросом через часть 43b крепления проволоки, которая расположена сверху верхней части 50b. В частности, когда задействован механизм 26 привода тормоза, тормозной трос 39b толкает верхнюю часть 50b тормозного рычага 40b внутрь в направлении тормозного рычага 40а. Верхняя часть 50b тормозного рычага 40b снабжена отверстием 57b для закрепления в нем части 43b крепления проволоки и, таким образом, связи с ней конца тормозной проволоки 39b, как показано на фиг.8.

Верхняя часть 50b тормозного рычага 40b также имеет часть 42b крепления колодки, интегрально сформированную с ней. В частности, часть 42b крепления колодки в этом предпочтительном примере осуществления изобретения представляет просто некоторую щель, образованную на пластине 47b тормозного рычага 40b для прикрепления тормозной колодки 44b обычным образом.

Нижняя часть 54b тормозного рычага 40b шарнирно связана с механизмом 32 фиксации тормоза так, что тормозной рычаг 40b может вращаться вокруг шарнирной оси, образованной шарнирным пальцем 35b. Более конкретно, нижняя часть 54b тормозного рычага 40b имеет пару аксиально выровненных шарнирных отверстий 60b, сформированных на передней пластине 46b и задней пластине 48b, как видно на фиг.8 и 10, для установки в них шарнирного пальца 35b. Нижняя часть 54b тормозного рычага 40b также снабжена проходящим во внутрь фланцем 62b для зацепления части элемента 41b смещения, как показано на фиг.3, при смещении тормозного рычага 40b в направлении по часовой стрелке, как показано на фиг.2 и описано ниже.

Элемент 41а смещения смонтирован на шарнирном пальце 35а и зацепляет тормозной рычаг 40а и механизм 32 фиксации тормоза. Элемент 41а смещения содержит оболочку 70а, торсионную или возвратную пружину 72а и регулировочный винт 74а. Оболочка 70а и возвратная пружина 72а коаксиально установлены на шарнирном пальце 35а и дистанцирующей втулке 36а так, что они расположены между передней пластиной 46а и задней пластиной 48а тормозного рычага 40а. Элемент 41а смещения сконструирован для смещения тормозного рычага 40а в направлении против часовой стрелки, как видно на фиг.5 и 6. Соответственно, тормозной рычаг 40а смещен элементом 41а так, что тормозная колодка 44а перемещается от обода 22 колеса 24 велосипеда. Более конкретно, возвратная пружина 72а установлена в оболочке 70а так, что первый конец 76а пружины 72а входит в зацепление с частью механизма 32 фиксации тормоза, а второй конец 78а пружины 72а зацепляет регулировочный винт 74а элемента 41 смещения, как видно на фиг.6 и 7.

Более конкретно, оболочка 70а снабжена цилиндрическим углублением 80а для размещения витой части возвратной пружины 72а, нижним углублением 82а для размещения первого конца 76а пружины 72а и части механизма 32 фиксации тормоза, а также верхним углублением 84а для размещения второго конца 78а пружины 72а. Резьбовое отверстие 86а в оболочке 70а используется для установки регулировочного винта 74а. Резьбовое отверстие 86а выровнено с верхним углублением 84а так, что конец регулировочного винта 74а входит в зацепление со вторым концом 78а пружины 72а при регулировании величины смещающего усилия, приложенного от пружины 72а между тормозным рычагом 40а и механизмом 32 фиксации тормоза, при возврате тормозного рычага 40а к положению расцепления.

Аналогично элементу 41а смещения, элемент 41b смещения содержит оболочку 70b, торсионную или возвратную пружину 72b и регулировочный винт 74b. Оболочка 70b и возвратная пружина 72b, как видно на фиг.6 и 8, коаксиально установлены на шарнирном пальце 35b и дистанцирующей втулке 36b так, что они расположены между передней пластиной 46b и задней пластиной 48b тормозного рычага 40b. Элемент 41b предназначен для номинального смещения тормозного рычага 40b в направлении по часовой стрелке, как видно на фиг.5 и 6. Соответственно, тормозной рычаг 40b смещен элементом 41b так, что тормозная колодка 44b перемещается от обода 22 колеса 24 велосипеда. Более конкретно, возвратная пружина 72b установлена в оболочке 70b так, что первый конец 76b пружины 72b входит в зацепление с частью механизма 32 фиксации тормоза, а второй конец 78b пружины 72b - с регулировочным винтом 74b элемента 41b смещения.

Как видно на фиг.11-13, оболочка 70b снабжена цилиндрическим углублением 80b для размещения витой части возвратной пружины 72b, нижним углублением 82b для размещения первого конца 76b пружины 72b и части механизма 32 фиксации тормоза, а также верхним углублением 84b для размещения второго конца 78b пружины 72b. В оболочке 70b выполнено резьбовое отверстие 86b для установки регулировочного винта 74b. Резьбовое отверстие 86b выровнено с верхним углублением 84b так, что конец регулировочного винта 74b входит в зацепление со вторым концом 78b возвратной пружины 72b при регулировке величины смещающего усилия, приложенного от пружины 72b между тормозным рычагом 40а и механизмом 32 фиксации тормоза, для возврата тормозного рычага 40b в положение расцепления.

Как видно из фиг.9, часть 43а крепления проволоки, которая связана с тормозным рычагом 40а, содержит пару элементов жесткости или пластин 90, шарнирный палец 92, набор втулок 94-96, торсионную пружину 98, соединительный палец 99 и стопорный палец 100. В основном, часть 43а крепления проволоки шарнирно связана с верхней частью 50а тормозноого рычага 40а через шарнирный палец 92, который проходит через отверстие 58 в верхней части 50а тормозного рычага 40а. Более конкретно, каждая пластина 90 крепления имеет отверстие 102 для прохождения через него шарнирного пальца 92. Одна пластина 90 крепления расположена вблизи передней пластины 46а тормозного рычага 40а, тогда как другая пластина 90 расположена вблизи задней пластины 48а тормозного рычага 40а, как видно на фиг.3 и 7.

Кроме того, каждая пластина 90 крепления имеет соединительное отверстие 104 для прохождения соединительного пальца 99 при креплении тормозного троса посредством соединительного элемента 101, а также соединительное отверстие 105 для установки стопорного пальца 100, как видно на фиг.5 и 6. Нижние концы пластин 90 также снабжены щелью 106, которая образует пару стопорных поверхностей 108 для зацепления стопорного пальца 100. Соответственно, стопорный палец 100 взаимодействует со стопорными поверхностями 108 щели 106 для ограничения величины вращательного перемещения пластин 90 крепления относительно тормозного рычага 40а. Стопорный палец 100 фиксированно установлен в отверстии 57 в верхней части 50а тормозного рычага 40а.

Втулки 94 и 95 коаксиально установлены около шарнирного пальца 92 так, что торсионная пружина 98 также коаксиально установлена около пальца 92. Втулки 94 и 95 сконструированы для поддержания требуемого разделения между пластинами 90 крепления, а также для предотвращения любых помех между вращательным перемещением пластин 90 крепления относительно торсионной пружины 98 и/или верхней частью 50а тормозного рычага 40а.

Первый конец 110 торсионной пружины 98 входит в зацепление со стопорным пальцем 100, а второй конец 112 - с соединительным пальцем 99 так, что пластины 90 крепления нормально смещены в направлении против часовой стрелки около шарнирного пальца 92, как видно на фиг.2. Конечно, как упоминалось выше, левая стопорная поверхность 108 входит в зацепление со стопорным пальцем 100 для ограничения вращательного перемещения пластин 90 крепления.

Как видно из фиг.8 и 10, часть 43b крепления проволоки имеет фиксирующую пластину 114, фиксирующий винт 116 и фиксирующую гайку 118. Проволока из тормозного троса поступает между верхней поверхностью верхней части 50b тормозного рычага 40b и нижней поверхностью фиксирующей пластины 114 для закрепления проволоки между ними. Более конкретно, фиксирующий винт 116 затянут так, что фиксирующая пластина 114 закрепляет тормозную проволоку на верхней части 50b тормозного рычага 40b. Гайка 118 установлена между боковыми стенками тормозного рычага 40b так, что вращение фиксирующего винта 116 не будет вызывать поворота фиксирующей гайки 118. Другими словами, стенки тормозных рычагов 40а ограничивают перемещение гайки 118.

Тормозные колодки 44а закреплены на части крепления колодки или щели 42а так, что колодка 44а может быть отрегулирована вертикально для обеспечения требуемого зацепления между колодкой 44а и ободом 22 колеса 24 велосипеда. Тормозная колодка 44а имеет палец 120а крепления колодки, держатель 122а колодки, который зафиксирован на одном конце пальца 120, гайку 124а, навинченную на свободный конец пальца 120а, и фрикционную подушку 126а (из приемлемого фрикционного материала), которая прикреплена к держателю 122а, как видно на фиг.2.

Тормозные колодки 44b закреплены на части крепления колодки или щели 42b так, что колодка 44b может быть отрегулирована вертикально для обеспечения требуемого зацепления между колодкой 44b и ободом 22 колеса 24 велосипеда. Тормозная колодка 44b имеет палец 120b крепления колодки, держатель 122b колодки, который зафиксирован на верхнем конце пальца 120b, гайку 124b, навинченную на свободный конец пальца 120b, и фрикционную подушку 126b (из приемлемого фрикционного материала), которая прикреплена к держателю 122b, как видно на фиг.2.

Как видно на фиг.14-17, опора тормоза или фиксирующий механизм 32 предпочтительно изготовлен из одного куска листового металла, который был отштампован, а затем изогнут. Предпочтительно, фиксирующий механизм 32 для фиксации тормоза сформирован из плоского листового материала, такого как алюминиевый сплав, титан или другие подходящие легкие материалы. Соответственно, фиксирующий элемент 130, элемент 132 жесткости и соединительный элемент 133 предпочтительно сформированы как целостный элемент. Фиксирующий элемент 130 и элемент 132 жесткости предпочтительно имеют U-образную форму с соединительным элементом 133, расположенным на их верхних концах так, что они не взаимодействуют с колесом 24 велосипеда.

Опора тормоза или фиксирующий механизм 32 выполнен в виде единого целого элемента и в основном содержит фиксирующий элемент или опорную пластину 130, элемент жесткости или вспомогательную пластину 132 и соединительный элемент 133. Фиксирующий элемент 130 и элемент 132 жесткости соединены на их верхних концах через соединительный элемент 133, который связывает их между собой в виде единого целого элемента, прикрепленного к части рамы велосипеда. Тормозной механизм 30 закреплен между фиксирующим элементом 130 и элементом 132 жесткости через шарнирные пальцы 35а и 35b так, что тормозные рычаги 40а и 40b шарнирно поворачиваются на пальцах 35а и 35b. Как упомянуто выше, шарнирные пальцы 35а и 35b являются предпочтительно заклепками, так что тормозной механизм 30 и механизм 32 фиксации тормоза связаны совместно как единый блок.

На фиг.14-17 показано, что фиксирующий элемент 130 имеет среднюю или центральную часть 134 и пару боковых частей 136а и 136b. Центральная часть 134 связана с соединительным элементом 133 по пунктирной линии 137 так, что фиксирующий элемент 130 и соединительный элемент 133 сформированы как единый элемент. Центральная часть 134 снабжена вертикально расположенной щелью 138 для соединения фиксирующего элемента 130 с передней вилкой 16 рамы велосипеда через элемент 18 крепления к раме велосипеда. В предпочтительном варианте, элемент 18 крепления к раме велосипеда представляет собой обычный шарнирный палец, состоящий из болта 140, дистанцирующей (распорной) втулки 142, шайбы 144 и гайки 146. Конечно, специалистам в данной области техники понятно из этого описания, что могут быть использованы другие типы шарнирных пальцев. Соответственно, фиксирующий элемент 130 может быть отрегулирован вертикально относительно передних вилок через щель 138.

Элементы 20а и 20b являются элементами регулируемого крепления фиксирующего элемента 130 к раме 14 велосипеда и предпочтительно представляют направляющие, которые закреплены на боковых частях 136а и 136b соответственно, для предотвращения бокового перемещения фиксирующего механизма 32 по отношению к вилкам 16. Соединительные элементы 20а и 20b могут быть приварены точечной сваркой к боковым частям 136а и 136b, как показано, или могут быть соединены с боковыми частями 136а и 136b через шарнирные пальцы регулируемым образом.

Боковая часть 136а связана с нижней частью 54а тормозного рычага 40а через шарнирный палец 35а, тогда как вторая боковая часть 136b связана с нижней частью 54b тормозного рычага 40b при помощи шарнирного пальца 35b. Боковые части 136а и 136b снабжены отверстиями 150а и 150b для установки шарнирных пальцев 35а и 35b, соответственно. Каждая боковая часть 136а и 136b также имеет выступающую шпонку 154а и 154b, соответственно. Шпонка 154а проходит вперед от нижнего свободного конца боковой части 136а так, что она проходит в основном перпендикулярно плоскости фиксирующего элемента 130. Шпонка 154а имеет щель 160а для размещения первого конца 76а возвратной пружины 72а так, что первый конец 76а прикладывает смещающее усилие к шпонке 154а для смещения тормозной колодки 44а тормозного рычага 40а от обода 22 колеса 24 велосипеда. В частности, шпонка 154а проходит в нижнее углубление 82а оболочки 70а для зацепления с первым концом 76а возвратной пружины 72а.

Аналогично, шпонка 154b проходит от нижнего свободного конца боковой части 136b так, что она проходит в основном перпендикулярно плоскости фиксирующего элемента 130. Шпонка 154b имеет щель 160b для размещения первого конца 76b возвратной пружины 72b, так что первый конец 76b пружины 72b прикладывает смещающее усилие к шпонке 154b для смещения тормозной колодки 44b тормозного рычага 40b от обода 22 колеса 24 велосипеда. В частности, шпонка 154b проходит в нижнее углубление 82b оболочки 70b для зацепления первого конца 76b возвратной пружины 72b.

Как лучше видно на фиг.14-17, элемент 132 жесткости представлен в основном U- или С-образной формой, как упомянуто выше, с центральной частью 161 и парой свободных концов 162а и 162b. Центральная часть 161 элемента 132 жесткости связана с соединительным элементом 133 по пунктирной линии 163, так что элемент 132 жесткости и соединительный элемент 133 интегрально сформированы в виде единого элемента. Свободный конец 162а снабжен отверстием 164а для размещения шарнирного пальца 35а, тогда как свободный конец 162b имеет отверстие 164b для размещения шарнирного пальца 35b. Как упомянуто выше, шарнирные пальцы 35а и 35b представляют заклепки, так что элемент 132 жесткости связан с фиксирующим элементом 130 через шарнирные пальцы или заклепки 35а и 35b. Поскольку шарнирные пальцы 35а и 35b связаны на одном конце через фиксирующий элемент 130, а на другом конце - через элемент 132 жесткости, тормозные рычаги 40а и 40b тормозного механизма 30 установлены фиксированно между ними.

Поскольку элементы 20а и 20b крепления к раме велосипеда не фиксированы на вилке, фиксирующая пластина 130 может быть связана с широким разнообразием велосипедов. Более того, коэффициент изгиба тормозных рычагов 40а и 40b может сохраняться постоянным.

При работе, когда велосипедист воздействует на тормозную ручку механизма 26 привода тормоза, внутренняя проволока тормозного троса проталкивается во внешней оболочке тормозного троса так, что верхние части 50а и 50b тормозных рычагов 40а и 40b толкаются вовнутрь. После этого фрикционные подушки 126а и 126b на держателях тормозных колодок или опорах 122а или 122b надавливают на боковые поверхности обода 22, таким образом вызывая тормозящее действие. Другими словами, тормозной рычаг 40а вращается в направлении по часовой стрелке около шарнирного пальца 35а в противодействии усилию возвратной пружины 72а, а тормозной рычаг 40b вращается в направлении по часовой стрелке около шарнирного пальца 35b в противодействии усилию возвратной пружины 72а. Когда велосипедист освобождает тормозную ручку механизма 26 привода тормоза, тормозная проволока 39b тормозного троса ослабляется так, что возвратные пружины 72а и 72b в тормозных рычагах 40а и 40b вызывают поворот последних в открытое направление. В результате, верхние концы фрикционных подушек 126а и 126b на держателях 122а и 122b тормозных колодок отводятся от боковых поверхностей обода 22 так, что тормозное действие снимается.

Хотя только один предпочтительный пример осуществления настоящего изобретения описан и иллюстрирован, специалисту в данной области техники понятно из этого описания, что различные модификации, изменения, усовершенствования и вариации могут быть сделаны в объеме настоящего изобретения, как он определен прилагаемой формулой.

Изобретение относится к тормозам, воздействующим на обод колеса, с тормозными колодками, установленными на рычагах, поворотных относительно различных осей. Тормозное устройство предназначено для крепления в виде единого узла с возможностью регулировки положения относительно рамы посредством отверстия (138). Фиксирующий элемент (130) и элемент жесткости (132) имеют U-образную форму и скреплены в единый узел посредством соединительного элемента (133), расположенного между ними. Все эти элементы (130, 132, 133) выполнены из одной заготовки как единое целое. Предлагаемое техническое решение обеспечивает жесткую и легкую конструкцию тормоза с достаточно большим тормозным усилием с возможностью установки на различные рамы. 14 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Тормозное устройство велосипеда для крепления к части рамы велосипеда, содержащее в основном U- или С-образный фиксирующий элемент (130), связанный с рамой велосипеда и имеющий среднюю часть (134) и пару боковых частей (136а, 136b), отходящих от средней части с образованием между ними пространства размещения колеса, в основном U- или С-образный элемент жесткости (132), имеющий среднюю часть (161) и пару боковых частей (162а, 162b), отходящих от средней части с образованием между ними пространства размещения колеса, пару тормозных рычагов (40а, 40b), установленных на шарнирных пальцах между фиксирующим элементом (130) и элементом жесткости (132) с возможностью поворота, и соединительный элемент, расположенный на расстоянии от шарнирных пальцев, отличающееся тем, что соединительный элемент (133) расположен между фиксирующим элементом (130) и элементом жесткости (132) и при этом эти элементы выполнены из одной заготовки как единое целое.2. Тормозное устройство велосипеда по п.1, отличающееся тем, что соединительный элемент (133) расположен между средней частью (134) фиксирующего элемента (130) и средней частью (161) элемента жесткости (132).3. Тормозное устройство велосипеда по п.2, отличающееся тем, что фиксирующий элемент (130), элемент жесткости (132) и соединительный элемент (133) выполнены из листового материала.4. Тормозное устройство велосипеда по п.3, отличающееся тем, что фиксирующий элемент (130) соединен с соединительным элементом (133) по первой линии (137) сгиба, а элемент жесткости (132) соединен с соединительным элементом (133) по второй линии (163) сгиба.5. Тормозное устройство велосипеда по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что средняя часть (134) фиксирующего элемента (130) содержит элемент (18) крепления к раме велосипеда.6. Тормозное устройство велосипеда по п.5, отличающееся тем, что упомянутый элемент крепления к раме велосипеда представляет собой болт с резьбовым концом, на котором установлена навинченная гайка (146).7. Тормозное устройство велосипеда по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что средняя часть (134) фиксирующего элемента (130) имеет отверстие (138) для крепления к раме (14) велосипеда.8. Тормозное устройство велосипеда по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что каждая боковая часть (136а, 136b) фиксирующего элемента (130) имеет элемент (20а, 20b) регулируемого крепления фиксирующего элемента (130) к раме (14) велосипеда.9. Тормозное устройство велосипеда по п.8, отличающееся тем, что элементы регулируемого крепления фиксирующего элемента (130) к раме (14) велосипеда представляют собой направляющие (20а, 20b) рамы.10. Тормозное устройство велосипеда по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что шарнирные пальцы проходят через точки, расположенные на нижних частях (54а, 54b) тормозных рычагов (40а, 40b).11. Тормозное устройство велосипеда по п.10, отличающееся тем, что верхние части (50а, 50b) тормозных рычагов (40а, 40b) подвижно связаны вместе посредством тормозного троса.12. Тормозное устройство велосипеда по любому из пп.1-11, отличающееся тем, что оно содержит элемент (41а, 41b) смещения, установленный между каждым тормозным рычагом (40а, 40b) и одним из элементов: фиксирующим элементом (130) или элементом жесткости (132).13. Тормозное устройство велосипеда по п.12, отличающееся тем, что элементы (41а, 41b) смещения содержат пару торсионных пружин (72а, 72b).14. Тормозное устройство велосипеда по любому из пп.1-13, отличающееся тем, что шарнирные пальцы (35а, 35b) закреплены на фиксирующем элементе (130) и элементе жесткости (132) с шарнирным креплением нижних частей (54а, 54b) тормозных рычагов (40а, 40b).15. Тормозное устройство велосипеда по любому из пп.1-14, отличающееся тем, что шарнирный палец (35а, 35b) расположен проходящим через отверстие (60а, 60b), выполненное в нижней части (54а, 54b) каждого тормозного рычага (40а, 40b), и связывает между собой боковые части (136а, 136b) фиксирующего элемента (130) с боковыми частями (162а, 162b) элемента жесткости (132) в первых и вторых шарнирных точках.