用于滚轴轮滑鞋、滑板或类似物的制动装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于滚轴轮滑鞋、滑板或类似物的制动装置（1），包括一个滚轮支架（2），一个滚轮（4）在可自由旋转的第一位置和被制动的第二位置之间可轴向移动地支承在所述滚轮支架中，包括一个相对于滚轮支架（2）支撑的可操纵的制动单元（10），所述制动单元的制动操纵力（19）经由一个在第一位置打开而在第二位置闭合的离合器单元（16）连同设置在下游的传动单元（20）由滚轮（4）的转矩（23）产生。
【专利说明】用于滚轴轮滑鞋、滑板或类似物的制动装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于滚轴轮滑鞋、滑板或类似物的制动装置，包括一个滚轮支架，一个滚轮在可自由旋转的第一位置和被制动的第二位置之间可轴向移动地支承在所述滚轮支架中。
【背景技术】
[0002]如今滚轴轮滑鞋尤其是单排轮滑鞋和滑板(Skateboards)常常借助一个安装在鞋跟区域或在滑板中安装在后部区域中的橡胶制动器进行制动，该橡胶制动器在前轮抬起时贴靠在地面上。在此不利的是制动时有限的操控性、橡胶制动器的高磨损和在长的下坡或地面极为不平的情况下抬脚时的施加作用力。
[0003]在现有技术中，已知作用到滚轴轮滑鞋或滑板的至少一个滚轮上的制动器，所述制动器借助一个杠杆由手(例如参见DE 100 48 786A1)或借助一个卡箍由驾驶者的小腿(例如DE 103 33 378 Al)进行操纵。这种系统在制动时要求特殊的要学会的身体姿势并且需要适配驾驶者。
[0004]由WO 01/64302 Al已知，通过施加轴向力使滚轮相对于其旋转轴线偏转，这导致滚轮在滚轴轮滑鞋的滚轮支承框架上的摩擦并由此产生制动作用。
[0005]US 6 102 168示出一种设置在滚轮内的按多片式离合器形式的盘式制动模块。当滚轮由于滚轴轮滑鞋的倾斜位置被轴向力加载继而轴向移动时，摩擦片被压紧在一起并且因此使轮子制动。制动盘的压紧力相应于作用在滚轮上的轴向力并且因此对于更强的制动技巧需要滚轴轮滑鞋更强的倾斜位置，这又导致不稳定的行驶行为和在滚轮上强烈的、不对称的磨损。
【发明内容】
[0006]本发明所基于的任务在于克服所述缺点并且能够实现制动器的省力的且符合人体工程学的操纵，以便能够以小的力量消耗有效且简单可控地减小行驶速度。
[0007]该任务借助开头所提类型的制动装置来实现，该制动装置的特征在于一个相对于滚轮支架支撑的可操纵的制动单元，所述制动单元的制动操纵力经由一个在第一位置打开而在第二位置闭合的离合器单元连同设置在下游的传动单元由滚轮的转矩产生。
[0008]根据本发明，制动操纵力由滚轮的旋转运动通过脱开转矩产生，制动装置类似于“自增强装置”。基于离合器单元和传动单元可以已在小的倾斜位置继而小的轴向力下实现高的制动力继而强的制动作用；滚轴轮滑鞋或滑板的行驶特性保持稳定并且易于控制。
[0009]为了在行驶期间防止意外制动，滚轮优选相对于滚轮支架朝第一位置方向被弹簧加载。在其中滚轮可自由旋转的第一位置因此变成基本位置，滚轮在缺少轴向力时占据该位置。
[0010]优选离合器单元具有两个垂直于滚轮的轴的、彼此可进入摩擦作用的离合器工作面，其中第一离合器工作面与滚轮不可相对旋转地连接而第二离合器工作面围绕轴可摆动或可旋转地支承，以便脱开转矩。由此滚轮执行一部分离合器功能并且制动装置可以借助较少的部件紧凑地构成。
[0011]特别优选离合器工作面径向设置在制动单元的制动面之内。这能够实现更大的制动面，所述制动面在相同的制动操纵力下实现更大的制动力矩继而实现更强的制动作用。
[0012]有利的是，设置有一个在第一和第二离合器工作面之间起作用的碟形弹簧。这种碟形弹簧在轴向力减弱时分开两个离合器工作面并且将滚轮压入其第一位置中。在此可以取消朝第一位置方向对滚轮的进一步弹簧加载，这尤其能够实现在滚轮的第一和第二位置之间的短的行程并且因此有利于制动控制。
[0013]在本发明的另一种优选的实施方式中，传动单元具有一个由离合器单元的输出端驱动的凸轮，该凸轮作用到杠杆上，以便产生制动操纵力。因此通过选择凸轮导程和杠杆臂长，在设计时可预选在脱开的转矩和所产生的制动操纵力之间的关系。同时使用凸轮能够实现例如与制动单元的制动面的磨损无关的制动操纵，因为凸轮补偿了该效果。
[0014]为了在制动之后使凸轮易于复位，也可以逆着凸轮的操纵方向对凸轮进行弹簧加载。
[0015]如果希望更高的制动操纵力，则传动单元可以具有一个在离合器单元和凸轮之间起作用的传动机构。
[0016]优选制动单元是一个具有至少两个由杠杆操纵的制动片的鼓式制动器，所述制动片作用到由滚轮构成的制动鼓上。这确保制动装置的特别紧凑的结构方式，这种结构方式在此可以被封闭并且因此受保护不受污染，由此所述制动装置稳固且耐用。
[0017]作为替换方案，制动单元可以是一个具有至少两个由杠杆操纵的制动瓦的盘式制动器，所述制动瓦作用到构造在滚轮上的制动盘上。盘式制动器导致均匀的制动力分布、可以构造成可调整的并且具有比鼓式制动器更小的重量。
[0018]在一种有利的变型方案中，所述制动片或制动瓦逆着制动操纵力被弹簧加载。由此在制动操纵力消失时，制动器自动打开；因此可以在行驶期间阻止不希望的打滑或锁定。
[0019]特别优选制动装置集成地构造，在此滚轮的轴不可相对旋转地与滚轮支架连接并且在该轴上安置有盘状的制动器支架，该制动器支架不仅支承杠杆而且也支承由该杠杆操纵的制动片或制动瓦。由此可以简单地通过更换轴或滚轮支架来更换整个制动装置。现有滚轴轮滑鞋或滑板也可以毫无困难地被加装根据本发明的制动装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]下面借助在附图中所示的实施例详细说明本发明。附图如下:
[0021]图1处于未被操纵状态的本发明制动装置的一个实施例的沿旋转轴线的剖面图；
[0022]图2图1的制动装置的垂直于旋转轴线的剖面图；
[0023]图3a和3b图1和2的制动装置根据其未被操纵的状态(图3a)和其已被操纵的状态(图3b)示意性示出该制动装置的功能；和
[0024]图4和5分别为具有集成到滚轮支架中的鼓式制动器(图4)或盘式制动器(图5)的本发明制动装置的替换实施例的沿旋转轴线的示意性剖面图。
【具体实施方式】[0025]图1和2示出根据本发明的用于滚轴轮滑鞋、直排轮滑鞋、滑板或类似物的制动装置1，包括一个滚轮支架2，在该滚轮支架中固定有轴3。滚轮4借助两个轴承5可旋转并且可轴向移动地支承在轴3上。作为替换方案，滚轮4与轴3也可以是不可相对旋转的而所述轴在滚轮支架2中可旋转以及可轴向移动地支承(未示出)。
[0026]大致盘状的制动器支架6不可相对旋转地安置在轴3上，所述制动器支架支承一个制动元件7。在图1和2所示的实施方式中，制动元件7由鼓式制动器的两个制动片7’构成，所述制动片径向向外可摆动地支承在制动器支架6的6’处并且在制动片的外周面上构成第一制动面8。在一个构造在滚轮4内的内圆柱体上有第二制动面9，在制动装置I的所显示的未被操纵的位置，所述第二制动面隔开距离地包围制动片7’。制动器支架6、具有第一制动面8的制动元件7和第二制动面9构成一个制动单元10。
[0027]另外，滚轮4还径向在其制动面9之内具有一个垂直于轴3的圆环形的第一离合器工作面11。在制动装置I的未被操纵的位置，一个第二离合器工作面12与第一离合器工作面11平行地、大致重叠且隔开距离地相对置。第二离合器工作面12安置在围绕轴3可旋转或至少可摆动支承的离合器盘13上。第一和第二离合器工作面11、12通过弹簧元件14例如碟形弹簧分开。离合器盘13、弹簧元件14和两个离合器工作面11、12构成一个离合器单兀16。
[0028]在离合器单元16的输出端并且由离合器单元的离合器盘13驱动地安置有一个凸轮17，该凸轮17作用到一个可摆动地支承在制动器支架6上的杠杆18上，以便产生用于制动单元10的操纵力19。凸轮17、杠杆18和制动器支架6 —起构成一个传动单元20。在一种(未示出的)替换实施方式中，可省去杠杆18而凸轮17直接作用到制动单元上。因此在简单的情况下，传动单元20也可以由凸轮17 (包括其支承装置)或任何其它可活动的用于力传递的元件构成。
[0029]滚轮4连同其轴承5在轴3上在第一位置和第二位置之间可轴向移动，在第一位置，滚轮围绕轴3可自由旋转并且其中一个轴承5 (在图1中为左侧轴承5)固定在制动器支架6上，在第二位置，离合器单元16的两个离合器工作面11、12彼此处于摩擦作用。作为替换方案，轴承5也可以轴向固定而滚轮4相对于轴承5在两个位置之间可轴向移动。
[0030]图3a或3b借助滚轮4的两个位置示意性简化示出制动装置I的作用方式。
[0031]在图3a中滚轮4处于第一位置，在该位置，滚轮围绕轴3可自由旋转。在此两个离合器工作面11、12彼此隔开距离，从而在这期间不传递转矩。制动装置I现在未被操纵:制动元件7不以第一制动面8贴靠在滚轮4的第二制动面9上，制动单元10打开。滚轮4通过弹簧元件14保持在该第一位置上。
[0032]在图3b中一个侧向控制力21沿轴向作用到滚轮4上，所述侧向控制力超过弹簧元件14的弹力。这样的侧向控制力21可以例如通过在地面22上滚动的滚轮4的倾斜位置产生，例如通过滚轴轮滑鞋或滑板围绕其纵轴线的倾斜和/或围绕其垂直轴线的旋转产生。在此滚轮4在轴3上轴向移动并且两个离合器工作面11、12彼此进入摩擦作用，由此离合器盘13脱开一部分由滚轮4从地面22获得的转矩23。
[0033]离合器盘13借助脱开的转矩24在离合器单元16的输出端驱动凸轮17。被驱动的凸轮17进一步作用到杠杆18上，杠杆将制动操纵力19传递到制动元件7上；在此以制动操纵力19将具有第一制动面8的制动片7’压紧到滚轮4的第二制动面9上并且制动单元10闭合，制动装置I现在被操纵。在滚轮4和地面22之间可以由此建立一个逆着行驶方向定向的制动力25 ;于是滚轴轮滑鞋或者说滑板被制动。
[0034]如在图2中的凸轮17的示例性形状可见的那样，凸轮在脱开的转矩24较大时旋转一个较大的角度，这时凸轮对杠杆18的作用继而制动操纵力19和制动力25增大。脱开的转矩24的大小取决于侧向控制力21和离合器工作面11、12的摩擦作用的强度。根据结构设计，例如凸轮17导程、杠杆18臂长、离合器工作面11、12的位置、大小和摩擦系数和制动单元10的构造，已经可以以小的侧向控制力21脱开大的转矩24或者说以小的脱开的转矩24产生高的制动操纵力19继而高的制动力25。制动装置I类似于“自增强装置”利用滚轮4的转矩23。
[0035]为了进一步提高制动操纵力19，传动单元20还可以具有一个在离合器单元16和凸轮17之间起作用的传动机构26，例如像图2虚线表示的行星齿轮传动机构、正齿轮传动机构或绳索传动机构。作为替换方案(未示出)凸轮17本身也可以通过由离合器单元16驱动的绳索代替，绳索直接作用到杠杆18上，或者这种绳索也代替杠杆18并且在此直接作用到制动元件7上。
[0036]当侧向控制力21减小时，脱开的转矩24和因此凸轮17的摆动角度、杠杆18的位置继而制动操纵力19和制动力25也减小。当侧向控制力21低于弹簧元件14的力时，则离合器单元16的摩擦作用完全释放。凸轮17、杠杆18和制动片7’摆动到其相应的根据图2和3a的初始位置并且滚轮4重新可自由旋转。
[0037]为了更加简单地释放制动单元10，制动装置I除弹簧元件14之外选择性地具有一个复位元件(未示出)，该复位元件逆着制动操纵力19对制动片7’进行弹簧加载和/或逆着凸轮的操纵方向对凸轮17进行弹簧加载并且因此使制动单元10返回到未被操纵的初始位置。
[0038]图l、3a和3b示出，离合器工作面11、12径向设置在制动面8、9之内并且离合器工作面的面积可以小于制动面，因为位于其间的传动单元20将由离合器工作面脱开的转矩24增大到制动面8、9的制动力25。
[0039]图4示出制动装置I的一种替换实施方式，在其中，离合器单元16的支承第二离合器工作面12的离合器元件27在滚轮支架2上安置在仅示意性示出的传动单元20旁边，该传动单元经由在此也支承在滚轮支架2中的制动器支架6作用到制动元件7上并且该制动元件作用到滚轮4的第二制动面9上。
[0040]图4的制动单元10也是一个鼓式制动器，但作为替换方案，制动单元也可以是其它的摩擦制动器，其中，滚轮4必要时在一个侧面上和/或为此构造的外圆周上具有第二制动面9 (未示出)。
[0041]图5示出制动装置I的另一种实施方式，在其中，制动单元10是盘式制动器，具有至少两个经由传动单元20操纵的制动瓦7〃，所述制动瓦在边缘侧包围构造在滚轮4上的在两侧具有制动面9的制动盘28。在盘式制动器的情况下，制动瓦7〃可以逆着制动操纵力19通过复位元件进行弹簧加载。
[0042]本发明不局限于所显示的实施方式，而是包括落入附加的权利要求的范围内的所有变型方案、组合和改进方案。因此，制动单元10、离合器单元16和传动单元20也可以在具有盘式制动器的变型方案中完全设置在滚轮4之内，类似于图1为具有鼓式制动器的制动装置I所示的那样。此外，代替所显示的、在横截面中倒圆的滚动面，滚轮4也可以具有削平的滚动面。当然制动装置I也可以代替滚轴轮滑鞋或滑板的多于一个或甚至所有传统的滚轮。
【权利要求】
1.用于滚轴轮滑鞋、滑板或类似物的制动装置(1)，包括一个滚轮支架(2)，一个滚轮(4)在可自由旋转的第一位置和被制动的第二位置之间可轴向移动地支承在所述滚轮支架中，其特征在于，具有一个相对于滚轮支架(2)支撑的可操纵的制动单元(10)，所述制动单元的制动操纵力(19)经由一个在第一位置打开而在第二位置闭合的离合器单元(16)连同设置在下游的传动单元(20)由滚轮(4)的转矩(23)产生。
2.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述滚轮(4)相对于滚轮支架(2)朝第一位置方向被弹簧加载。
3.根据权利要求1或2所述的制动装置，其特征在于，所述离合器单元(16)具有两个垂直于滚轮(4)的轴(3)的、彼此可进入摩擦作用的离合器工作面(11、12)，其中第一离合器工作面与滚轮(4)不可相对旋转地连接而第二离合器工作面围绕轴(3)可摆动或可旋转地支承，以便脱开转矩(24)。
4.根据权利要求3所述的制动装置，其特征在于，所述离合器工作面(11、12)径向设置在制动单元(10)的制动面(8、9)之内。
5.根据权利要求3或4所述的制动装置，其特征在于，设置有一个在第一和第二离合器工作面(11、12 )之间起作用的碟形弹簧(14)。
6.根据权利要求1至5之一所述的制动装置，其特征在于，所述传动单元(20)具有一个由离合器单元(16)的输出端驱动的凸轮(17)，该凸轮作用到杠杆(18)上，以便产生制动操纵力(19)。
7.根据权利要求6所述的制动装置，其特征在于，所述凸轮(17)逆着其操纵方向被弹簧加载。
8.根据权利要求6或7所述的制动装置，其特征在于，所述传动单元(20)还具有一个在离合器单元(16)和凸轮(17)之间起作用的传动机构(26)。
9.根据权利要求6至8之一所述的制动装置，其特征在于，所述制动单元(10)是一个具有至少两个由杠杆(18)操纵的制动片(7’)的鼓式制动器，所述制动片作用到由滚轮(4)构成的制动鼓上。
10.根据权利要求6至8之一所述的制动装置，其特征在于，所述制动单元(10)是一个具有至少两个由杠杆(18)操纵的制动瓦(7〃)的盘式制动器，所述制动瓦作用到构造在滚轮(4)上的制动盘(28)上。
11.根据权利要求9或10所述的制动装置，其特征在于，所述制动片(7’)或制动瓦(7")逆着制动操纵力(19)被弹簧加载。
12.根据权利要求9至11之一所述的制动装置，其特征在于，所述滚轮(4)的轴(3)不可相对旋转地与滚轮支架(2)连接并且在该轴上安置有盘状的制动器支架(6)，该制动器支架不仅支承杠杆(18)而且也支承由该杠杆操纵的制动片(7’)或制动瓦(7〃)。
【文档编号】A63C17/14GK103717276SQ201280033404
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年6月19日 优先权日:2011年7月6日
【发明者】彼得·博德纳 申请人:彼得·博德纳