通过角加速度调节的旋转摩擦制动器和包括旋转摩擦制动器的鱼线轮的制作方法

本披露涉及一种用于制动旋转本体的旋转摩擦制动器、更具体地涉及一种制动力通过旋转本体的角加速度来调节的旋转摩擦制动器。本披露进一步涉及一种包括这样的旋转摩擦制动器的鱼线轮。

背景技术

旋转摩擦制动器在本领域是公知的。此类制动器的实例是盘式制动器、鼓式制动器等。它们都具有的共同之处在于，它们以这样或那样的一种方式使旋转本体受到来自旋转构件的表面之一上的一个或多个制动构件的压力，这些表面例如在旋转本体的包封表面内、在旋转本体的包封表面外部、或在旋转本体的平面侧上。

大多数旋转摩擦制动器由不在旋转本体本身的一部分内的系统来操作，例如汽车或火车的制动系统。因此，这些种类的旋转摩擦制动器中的制动力不由旋转本体本身的移动来调节。还存在自动旋转摩擦制动器，其制动力取决于旋转构件的行为。这样的制动器的实例是离心式制动器。这些典型地包括连接至旋转本体上的多个制动臂，使得所述多个制动臂可以沿着轴线相对于旋转本体移动，该轴线使得制动臂的重心能够随着旋转构件的角速度增大而径向向外移动。因此，这些种类的制动器的制动力取决于旋转构件的角速度。

在一些应用中，基于角速度的变化率来调节制动动作可能是有益的。取决于情况，制动动作可以针对角速度的正变化率、即(正)角加速度、或角速度的负变化率、即负角加速度(也称为角减速度)发生。这样的制动器有几个潜在的好处。优点是它可以用于需要高角速度的应用。在这样的应用中，离心式制动器不太合适，因为它们可能会显著地限制旋转速度。

其中这是个问题的应用的典型实例是比如缆线卷筒、水软管、大型纸辊和缝纫线辊等系统。这些系统典型地包括在卷轴上缠绕多圈的产品(例如线缆、软管、纸或线)。

可以使用角速度的正变化率来致动制动器的应用是电梯上的吊运车系统。在电梯开始向下过快加速的故障情况下，可以允许通过正角加速度致动的角度制动器启动，从而在达到危险速度之前已经减小、或甚至停止电梯的向下运动。

可以使用角速度的负变化率来致动制动器的应用是用于鱼线轮。该应用是以下系统的典型实例：需要从卷轴迅速释放很大一部分产品，并且在从卷轴拉动产品时产生相当大的卷轴正角加速度。一旦产品上的拉力为零，卷轴的正角加速度阶段就将结束。不幸的是，卷轴的惯性起作用来继续解绕，从而导致以下显著风险：仍包含在卷轴上的产品自身缠在一起、缠在卷轴中、以及缠在其附近的其他机械部件中。

鱼线轮包括框架以及可旋转地安装在该框架中的线卷轴。为了防止卷轴在投放期间以这样高的速度旋转以至于线不能以相同的速度放出而是上升形成所谓的鸟窝(又称为背隙)，因此鱼线轮通常配备有旋转制动系统，该旋转制动系统通常包括不同种类的旋转制动器的组合，例如一个或多个摩擦制动器(例如离心式制动器、卷轴张力制动器等)和磁制动器。在投放期间，线卷轴的旋转速度在相对短的初始正角加速度阶段期间迅速增大到最大速度、之后在较长的负角加速度(减速度)阶段期间减小。

现有技术的大多数旋转摩擦制动器，例如离心式制动器和磁制动器，在投放期间被立即致动，并因此产生在正角加速度阶段期间开始的制动动作。然而，在这个阶段期间，仅线上升的风险可忽略，因为“拉动”线卷轴的是线、或更确切地是附接至其上的饵，因此线卷轴在这个阶段期间不需要受到制动。在正角加速度阶段期间，制动线卷轴降低了进行长投放的可能性。然而，当饵和线不再“拉动”线卷轴时，即在负角加速度阶段期间，则必需制动线卷轴以阻止线上升。

瑞典专利se506580(1998-01-12授予abuab)披露了一种用于鱼线轮的制动系统，该制动系统旨在仅在鱼线轮的负角加速度阶段期间制动。这一点通过使用多个制动臂来实现，其中每个臂被布置成在卷轴的正角加速度期间处于非制动位置，并且其中每个制动臂被布置成在卷轴的负角加速度期间翻转到制动位置。

本发明的在se506580中披露的具体问题是，在卷轴的的整个正加速度阶段期间制动臂被定位在非启动位置，而当卷轴达到其最大速度时，制动臂突然翻转到其启动位置，从而开始卷筒的非常显着的制动，因为制动力与卷轴角速度正相关。因此，在卷轴的正角加速度阶段和负角加速度阶段之间的过渡中制动动作将不顺畅，从而导致投放长度减小和用户体验不如意。

技术实现要素：

本披露的目的是单独地或以任何组合来减轻、缓和、或消除本领域中的上述缺陷和缺点中一个或多个、并且至少解决上述问题。进一步目的是提供一种用于旋转本体的旋转摩擦制动器，所述旋转摩擦制动器是由所述旋转本体的角加速度来调节的。

旋转本体的角加速度是指所述旋转本体的角速度的变化率，所述变化率是正的或负的。因此应理解的是，角速度的负变化率通常被称为角减速度或负角加速度，也被术语“角加速度”涵盖。

根据第一方面，这些和其他目的是通过角速度的变化率来调节的旋转摩擦制动器而完全或至少部分地实现，该旋转摩擦制动器包括：第一本体，旋转地附接至该第一本体上的第二本体，该第二本体被布置成围绕该第二本体的旋转中心轴线旋转，旋转地附接至该第二本体的枢轴点上的至少一个制动臂，其中，该枢轴点沿着径向轴线与该旋转中心轴线偏心地偏移，该至少一个制动臂中的每一个包括制动构件，该制动构件被布置成摩擦地接合该第一本体的一部分，该至少一个制动臂具有沿着制动臂轴线放置的质量中心，该制动臂轴线与该枢轴点相交，与法向轴线形成角度α，该法向轴线被限定为垂直于该径向轴线、经过该枢轴点，其中，该质量中心被放置在距该枢轴点一定距离处，该距离大于从该枢轴点到该旋转中心轴线的距离，其中，该制动构件被布置成在α的值大于第一角度α1和/或小于第二角度α2时摩擦地接合该第一本体的那部分，其中该第一角度α1大于该第二角度α2。

这种设计的关键特征在于，该枢轴点以及该至少一个制动臂的质量中心被定位成彼此相距一定距离，该距离超过该枢轴点与该旋转中心轴线之间的距离。讨论正角加速度的实例，这个特征的效果在于，该至少一个制动臂在该第二本体的正角加速度期间在该枢轴点处受到力矩，该力矩可以迫使该至少一个制动臂与至少一个止挡构件相接触。该关键特征的另一个效果在于，作用在该至少一个制动臂的质量中心上的净离心力具有背离该枢轴点指向的分量，因此有助于在从该第二旋转本体的正角加速度到负角加速度的过渡期间，平衡该至少一个制动臂相对于该旋转构件的相对位置。如果具有本披露的关键特征的该至少一个制动臂被布置成能够与该第一本体的一部分进行物理接触，则可以实现旋转摩擦制动器，该旋转摩擦制动器在该旋转第二本体的正角加速度阶段的至少一部分期间处于非活动状态、在该第二本体的负角加速度阶段的至少一部分期间处于活动状态、并且在该非活动状态与活动状态之间的过渡期间逐渐引入制动动作。因此，与现有技术的典型制动臂的移动相比，该关键特征提供了该至少一个制动臂的顺畅移动，例如在se506580中披露的制动臂类型，其中一个或多个制动臂具有被定位在距该枢轴点一定距离的质量中心，该距离小于该枢轴点与该旋转中心轴线之间的距离。

应理解的是，虽然上文讨论了涉及通过负角加速度被致动的制动器的实例，但是这些关键特征对于被布置成由正角加速度致动的旋转摩擦制动器同样有效。实际上，如果第二本体朝与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转，则被布置成在朝第一旋转方向旋转时由负角加速度致动的旋转摩擦制动器的实施例将会由正角加速度致动。这意味着，旨在用于需要在负角加速度下致动制动器的应用的同一制动器还可以用于需要在正角加速度下来致动制动器的另一应用。这可以通过例如将制动器安装在第二旋转本体的相反侧上因此使其致动方式颠倒来实现。

另外，应理解的是，该旋转摩擦制动器中可以具有多于一个制动臂。因此，可以存在多于一个制动构件和多于一个枢轴点。典型地，每个制动臂连接至第二本体的其自己相应的枢轴点。然而，多于一个制动臂可以连接至第二本体的同一枢轴点。同样，制动臂可以仅具有一个制动构件。替代性地，制动臂可以具有多于一个制动构件。

根据一些实施例，该旋转摩擦制动器进一步包括至少一个止挡构件，其中，该至少一个止挡构件中的每一个被布置成限制该至少一个制动臂中的每一个的移动，使得该角度α被限制于小于该第一角度α1的最大角度、或大于该第二角度α2的最小角度，因此限制该至少一个制动臂相对于该第二本体的移动。该至少一个止挡构件允许将该旋转摩擦制动器设计成针对该第二本体的特定参靠旋转方向通过该第二本体的正或负角加速度被致动。这可以是有利的，因为允许针对特定目的来设计制动器。

着重强调的是，该至少一个止挡构件对于该旋转摩擦制动器的所有实施例而言不是必需的。旋转摩擦制动器可以被设计为允许针对正以及负角加速度来致动制动器。这样的制动器例如可能对于以下线卷轴有用：应对其限制最大正角速度同时仍允许制动器在线卷轴的负加速度期间被致动以避免形成鸟窝。应理解的是，所披露的旋转摩擦制动器不局限于以下实施例：制动力是通过正和负加速度二者的相同角加速度绝对值被致动。对于一些实施例可能有利的是，允许针对正角加速度实现比负角加速度更大的制动力。

因此，披露了一种通过角速度的变化率来调节的旋转摩擦制动器。该旋转摩擦制动器包括第一本体以及旋转地附接至该第一本体上的第二本体，其中，该第二本体被布置成围绕该第二本体的旋转中心轴线旋转。该旋转摩擦制动器进一步包括旋转地附接至该第二本体的枢轴点上的至少一个制动臂。该枢轴点沿着径向轴线与该旋转中心轴线偏心地偏移。该至少一个制动臂包括制动构件，该制动构件被布置成摩擦地接合该第一本体的一部分。该至少一个制动臂具有沿着制动臂轴线放置的质量中心，该制动臂轴线与该枢轴点相交、与法向轴线形成角度α。该法向轴线被限定为垂直于该径向轴线、经过该枢轴点。该质量中心被放在距该枢轴点一定距离处，该距离大于从该枢轴点到该旋转中心轴线的距离。该制动构件被布置成在α的值大于第一角度α1时摩擦地接合该第一本体的一部分。该转摩擦制动器进一步包括至少一个止挡构件，该至少一个止挡构件被布置成阻止α变得小于第二角度α2，因此限制该至少一个制动臂相对于该第二本体的移动。

根据一些实施例，该制动构件具有弹性、或者提供回弹性，从而允许该制动臂轴线采取大于该第一角度α1和/或小于该第二角度α2的角度α。这意味着，该旋转摩擦制动器针对角度α超过该第一角度α1的情况允许随着角度α的增大、或者针对角度α小于第二角度α2的情况允许通过减小该第一角度α来逐渐增大摩擦、并且因此增大制动力。

这些实施例的优点在于，它增加了对该至少一个制动臂相对于该第二旋转本体的移动的进一步控制，并且因此还增加了对制动动作的进一步控制。对该至少一个制动臂的移动的进一步控制是由于在该第二旋转本体的参考系中围绕该枢轴点对该至少一个制动臂产生力矩的摩擦力引起的，该力矩的指向与该至少一个制动臂的由离心力产生的力矩相反或在与之相同的方向上。因此，由于摩擦产生的力矩将努力减小或增大制动动作。在制动动作减小的情况下，将发生力矩减小，因此允许系统实现自平衡。使用柔性材料的设计有助于在大于第一角度α1的角度α范围内、或者替代性地或此外在小于第二角度α2的角度α范围内利用这种平衡。通过仔细选择制动构件的弹性/回弹特性，可以定制随α而变的制动力。

根据一些实施例，该至少一个制动臂包括柔性材料，使得允许该至少一个制动臂弯折使得角度α超过第一角度α1，或者角度α降到小于第二角度α2。

根据一些实施例，该第一本体是卷筒，并且该制动构件被布置成摩擦地接合该卷筒的周壁的内部部分。

根据一些实施例，该制动构件的一部分的形状使得该枢轴点与该制动构件的外周之间的距离随着角度γ的增大而增大，该距离是沿着距离轴线限定的，该距离轴线与该径向轴线成该角度γ，其中，该制动构件的那部分的形状允许该制动构件与该第一本体的那部分之间的接触面积在该制动构件正被压缩时逐渐增大。

这种形状可能是有利的，因为它使得该制动构件与该第一本体的那部分之间的接触面积能够在该制动构件的压缩增大时增大，因此影响制动动作。通过仔细地选择制动构件的形状，可以定制随α而变的制动力。

制动构件可以以不同的方式成形。例如，制动构件可以被成形为在接近枢轴点的位置与第一本体相接触，其中随着压缩增大，该接触面积向外增大，使得该接触面积覆盖离枢轴点更远的区域。替代性地，制动构件可以被成形为在距枢轴点一定距离的位置与第一本体相接触，其中随着压缩的增大，该接触面积向内增大，使得该接触面积覆盖更接近枢轴点的区域。

根据一些实施例，制动构件包括两个或更多个部分，其中这两个或更多个部分中的每一个具有其自己的一组材料特性。这两个或更多个部分可以包括具有不同材料特性的不同材料。替代性地，某个部分可以包括若干种材料，例如呈堆叠构型。使用两个或更多个部分可能是有利的，因为其进一步增大了定制在制动构件被压缩时随制动臂的位置而变的制动力的自由度。

应理解的是，角度γ可以沿逆时针方向或沿顺时针方向来限定，这取决于制动构件相对于枢轴点的位置。另外，应理解的是，制动臂上可以存在多于一个制动构件。例如，以沿着参考方向的角位置表示，可能有一个制动构件被定位成使得该制动构件在位于枢轴点的角位置之后的某个角位置接合该第一本体的一部分，并且另外的制动构件被定位成使得该另外的制动构件在位于枢轴点的角位置之前的某个角位置接合该第一本体的另外一部分。

根据一些实施例，该制动构件的一部分的形状使得当角度α<α1时，枢轴点与制动构件的外周之间的距离随着角度γ的增大而增大。该距离在此是沿着距离轴线限定的，该距离轴线与该径向轴线成角度γ。针对范围α>α1，该制动构件的那部分的形状允许在制动构件正被压缩时，制动构件与第一本体的那部分之间的接触面积随角度α的增大而逐渐增大。

根据一些实施例，该至少一个制动臂的质量中心位于平面的一侧。该平面与该径向轴线正交并且与该旋转中心轴线相交。该至少一个制动臂的质量中心位于该平面的不包含该枢轴点的那侧。

这是有利的，因为它允许将该至少一个制动臂相对于该第二本体保持在不允许作用在该至少一个制动臂上的离心力过于大的位置。

根据一些实施例，该至少一个制动臂的质量中心位于圆柱形体积内。该圆柱形体积与该旋转中心轴线共轴并且具有与该旋转中心轴线正交的圆形截面积。而且，该圆形截面积的半径等于该旋转中心轴线与该枢轴点之间的距离。

这是有利的，因为它允许将该至少一个制动臂相对于该第二本体保持在不允许作用在该至少一个制动臂上的离心力过大的位置。

根据一些实施例，该至少一个制动臂包括由密度大于该至少一个制动臂的平均密度的材料制成的部分。这允许该至少一个制动臂的质量中心被定位在该至少一个制动臂的那部分内或接近该部分。

根据一些实施例，该旋转摩擦制动器进一步包括至少一个阻止构件，该至少一个阻止构件被布置成是可调整的，以允许将该角度α限制于小于该角度α1的最大角度、或者大于该角度α2的最小角度，使得该至少一个阻止构件中的每一个阻止每个制动构件摩擦地接合该第一本体。该阻止构件可能是有利的，因为其允许手动地使该旋转摩擦制动器失去能力。这可能是有利的，例如当第二本体朝与参考方向相反的旋转方向旋转时。

应理解的是，该至少一个止挡构件和该至少一个阻止构件可以与类似的技术效果相关联，即将该至少一个制动臂限制于角度α的某个范围，在该范围内，该至少一个制动臂被阻止与该第一本体相接触，因此完全使制动动作失去能力。

对于一些实施例，该至少一个止挡构件是固定的、并且典型地确定该制动器在被操作成使得第二本体朝参考方向旋转时是通过正角加速度还是负角加速度被致动。对于这样的实施例，该至少一个阻止构件典型地是可移动的并且用于手动地使制动器失去能力。然而，在替代性实施例中，该至少一个止挡构件也可以是可调整的。这样的实施例可以允许针对第二本体的特定旋转方向、在由正角加速度与负角加速度致动之间重新配置该旋转摩擦制动器。这意味着该至少一个止挡构件在重新配置该制动器之后可以代替地充当该至少一个阻止构件，反之亦然。

根据一些实施例，该部分相对于该至少一个制动臂的位置是可调整的，从而允许改变该质量中心相对于该至少一个制动臂的位置。

根据一些实施例，该第二本体包括两个制动臂，其中这两个制动臂中的第一制动臂旋转地附接至该第二本体的枢轴点，并且其中，这两个制动臂中的第二制动臂旋转地附接至该第二本体的第二枢轴点。该枢轴点和该第二枢轴点沿着该径向轴线被定位在该旋转中心轴线的两侧，并且该枢轴点到该旋转中心轴线之间的距离同该第二枢轴点与该旋转中心轴线之间的距离相同。这可能是有利的，因为确保了该第二本体平衡，从而在高角速度下也能够顺畅旋转。

根据一些实施例，该第二本体包括具有不同特性的两个或更多个制动臂，使得这两个或更多个制动臂被布置成对该第二本体的角速度的变化率作出不同反应。这可能是优点，因为其准许针对不同的加速度状况来定制旋转制动器的制动动作。作为实例，旋转制动器可以包括两个制动臂。这两个制动臂中的第一制动臂可以被布置成对第二本体的相对低的角加速度作出反应，而这两个制动臂中的第二制动臂可以被布置成对第二本体的较高角加速度作出反应。该实例的旋转制动器由此可以提供针对两个不同的角加速度范围示出两个不同特征的制动力。

这样的旋转制动器可能是有利的一种应用是鱼线轮。在投放期间，第一阶段可以被定义为在空中向前投放饵的时间段。在此阶段期间，旋转制动器的制动动作必须大到足以避免背隙，但同时不能太高，因为会限制投放长度。因此，这样的鱼线轮中的旋转制动器可以包括被布置成满足第一阶段的需求的一个或多个第一制动臂。该一个或多个第一制动臂可以被布置成响应于第二本体的第一负角角速度。第二阶段可以定义为从饵碰到水之后的时间。在这个阶段期间，饵由于与水面接触而显著地减速。因此，可能有利的是，该旋转摩擦制动器在第二阶段中比在第一阶段中提供的制动力更大以避免背隙。根据一些实施例，第二阶段中较大的制动力可以通过在第一阶段期间已经被致动的同一个或多个第一制动臂来实现，增大的制动力是通过第二本体的角速度的变化率来实现的。然而，对于替代性实施例，该旋转制动器可以包括一个或多个第二制动臂，第二制动臂在第一阶段期间被布置成驻留在非制动位置。该一个或多个第二制动臂可以被布置成响应于第二本体的第二负角加速度，该第二负角加速度大于该第一负角加速度，因此向卷轴提供更强的制动力。

根据一些实施例，该至少一个止挡构件的位置是可调整的，从而允许改变第二角度α2。这可能是有利的，因为能够影响将在什么状况下发生制动，这些状况是正角加速度或负角加速度的状况。

根据一些实施例，该旋转摩擦制动器进一步包括被布置成是可调整的至少一个阻止构件，从而允许将角度α限制于小于角度α1的最大角度。这可能是有利的，因为能够手动使该制动器失去能力。这在将第二本体朝与其既定旋转方向相反的方向旋转可能尤其重要。

根据一些实施例，该旋转摩擦制动器进一步包括另外的本体，该述另外的本体被布置成围绕该第二本体的旋转中心轴线旋转，其中，该至少一个阻止构件固定地附接至该另外的本体上，其中，该至少一个阻止构件中的每一个被布置成在该另外的本体沿着第一旋转方向相对于该第二本体旋转时，阻止每个对应的制动臂的制动构件摩擦地接合该第一本体。该第一旋转方向可以有利地与该参考方向、即该第二本体相对于该第一本体的旋转方向相反。如果该另外的本体连接至用于朝与该参考方向相反的方向重绕该第二本体的重绕接口上，则该另外的本体可以一次执行两个任务。第一任务是与该第二本体机械地接合以使该第二本体朝与该参考方向相反的方向旋转。第二任务是阻止该至少一个制动构件中的每一个摩擦地接合该第一本体。因此，在重绕该第二本体的过程中，自动使该制动器失去能力。

根据一些实施例，该旋转摩擦制动器进一步包括锁定机构，该锁定机构被布置成在该制动构件没有摩擦地接合该第一本体时，将该至少一个制动臂相对于第二本体固定。

根据一些实施例，该锁定机构包括被布置在该另外的本体上的至少一个第一锁定构件、以及被布置在该至少一个制动臂上的至少一个第二锁定构件，其中，该至少一个第一锁定构件中的每一个被布置成锁定到该至少一个第二锁定构件中的每个对应锁定构件上，使得该至少一个制动臂中的每一个可以相对于该另外的本体被锁定。

根据一些实施例，该第二本体是卷轴的一部分、固定地附接至该卷轴上、或者被布置成与该卷轴相接合，该卷轴被布置成包含长形可弯折物体。该长形可弯折物体在该卷轴上缠绕多圈。包括这样的可弯折物体的系统可以是例如容纳电缆、电线、水软管、纸、缝纫棉线等的卷轴。

根据第二方面，提供了一种鱼线轮，该鱼线轮包括本披露的旋转摩擦制动器，并且其中，该第一本体是该鱼线轮的壳体的一部分、或固定地附接至该壳体上，并且该第二本体是线卷轴的一部分、固定地附接至该线卷轴上、或者被布置成与该线卷轴相接合。

根据第三方面，提供了一种通过角速度的变化率来调节的旋转摩擦制动器。该旋转摩擦制动器包括第一本体、旋转地附接至该第一本体上的第二本体，并且其中，该第二本体被布置成围绕该第二本体的旋转中心轴线旋转。该旋转摩擦制动器进一步包括旋转地附接至该第二本体的枢轴点上的至少一个制动臂。该枢轴点沿着径向轴线与该旋转中心轴线偏心地偏移。该至少一个制动臂包括制动构件，该制动构件被布置成摩擦地接合该第一本体的一部分。该至少一个制动臂具有沿着制动臂轴线放置的质量中心。该制动臂轴线与该枢轴点相交并且与法向轴线形成角度β。该法向轴线被限定为垂直于该径向轴线、经过该枢轴点。该质量中心被放置在距该枢轴点一定距离处，该距离大于从该枢轴点到该旋转中心轴线的距离。该制动构件被布置成在β的值小于第一角度β1时摩擦地接合该第一本体的一部分。该旋转摩擦制动器进一步包括至少一个止挡构件，该至少一个止挡构件被布置成阻止β变得大于第二角度β2，因此限制该至少一个制动臂相对于该第二本体的移动。

这个旋转摩擦制动器的实施例在机械方面类似于前所述实施例工作。不同之处仅在于该至少一个制动臂的形状，其中，该制动构件被布置成摩擦地接合该第一本体的在该枢轴点的另一侧的那部分，因此引起对角加速度的依赖关系反向。该实施例是有利的，因为其使得能够在正角加速度、例如不期望的或意外的正角加速度的阶段期间开始制动。旋转摩擦制动器500可能是有用的实例是比如用于电梯、起重机、举高车等中的各种吊运车系统中的安全制动器。

根据示例性实施例，该制动构件具有弹性、或提供回弹性，从而允许该制动臂轴线采取小于第一角度β1的角度β，从而随角度β的减小而逐渐增大摩擦。

根据下面给出的详细说明，进一步适用范围将变得清楚。然而，应理解的是，详细说明和具体实例虽然指明了优选实施例，但是仅以说明性的方式给出，因为从这个详细说明中，本领域普通技术人员将清楚在权利要求的范围内的各种变化和修改。

因此，应理解的是，本发明不限于所述装置的具体零部件或者所述方法的步骤，因为此类装置和方法可以改变。还应理解的是，本文所使用的术语仅是为了描述具体实施例的目的，并不旨在是限制性的。必须注意的是，除非上下文另有明确规定，在说明书和所附权利要求中使用的冠词“一个(a)”、“一个(an)”、“该”以及“所述”旨在意味着存在一个或多个元件。因而，例如，提及“单元”或“该单元”可以包括若干装置等等。此外，词语“包括”、“包含”、“含有”和类似用语不排除其他元件或步骤。

附图说明

将参照所附示意图通过举例的方式对本发明进行更详细的描述，这些示意图示出了目前优选实施例。

图1是根据本披露的示例性实施例的旋转摩擦制动器1的示意性俯视图。旋转摩擦制动器1通过正以及负角加速度被致动。

图2是根据本披露的示例性实施例的旋转摩擦制动器100的示意性俯视图。旋转摩擦制动器100在第二本体超朝参考方向r旋转时通过负角加速度被致动。

图3a是图2所示的旋转摩擦制动器100的制动构件处于其非制动位置、即α<α1时的详细俯视图。

图3b是图2所示的旋转摩擦制动器100的制动构件处于其制动位置、即α>α1时的详细视图。

图4a是根据替代性示例性实施例的制动构件的详细俯视图，该视图看到制动构件处于其非制动位置，即α<α1。

图4b是根据图4a所示的示例性实施例的制动构件的详细俯视图，该视图看到制动构件处于其制动位置，即α<α1。

图5是包括多于一个部分的制动构件的俯视图，该视图看到制动构件处于其非制动位置，即α<α1。

图6是用于图2的旋转摩擦制动器100的至少一个制动臂的多个部分的详细俯视图，示出了可以如何相对于该至少一个制动臂来调整质量中心。

图7是根据本披露的示例性实施例的旋转摩擦制动器200的示意性俯视图，其中α2<90°。

图8是根据本披露的示例性实施例的旋转摩擦制动器200'的示意性俯视图，其中α2<90°。

图9是根据本披露的示例性实施例的旋转摩擦制动器300的示意性俯视图，其中至少一个止挡构件可以调整，因此调整第二角度α2。

图10是根据本披露的示例性实施例的旋转摩擦制动器400的示意性俯视图，其中旋转摩擦制动器包括两个制动臂。

图11是根据本披露的示例性实施例的旋转摩擦制动器500的示意性俯视图，其中在第二本体朝参考方向r旋转时在正角加速度期间发生制动动作。

图12是根据本披露的示例性实施例的旋转摩擦制动器600的示意性俯视图，其中制动臂被布置成摩擦地接合第一本体的内轴。

图13a和b是根据本披露的示例性实施例的旋转摩擦制动器700的透视图，其中制动臂被布置成摩擦地接合第一本体的与旋转中心轴线正交的表面。图13a示出了制动臂处于非制动位置时的旋转摩擦制动器700，而图13b示出了制动臂处于制动位置时的旋转摩擦制动器700。

图14是根据本披露的示例性实施例的旋转摩擦制动器800的透视图，其中制动臂被布置成摩擦地接合第一本体的外周表面。

图15是根据本披露的示例性实施例的鱼线轮50的透视图，其中，鱼线轮50包括根据本披露的旋转摩擦制动器。

图16a和b是根据本披露的示例性实施例的旋转摩擦制动器900的透视图。图16a示出了制动臂处于非制动位置时的旋转摩擦制动器900，而图16b示出了制动臂处于制动位置时的旋转摩擦制动器900。为清楚起见，第一本体910的前部被切开。

图17a和b是根据本披露的示例性实施例的旋转摩擦制动器1000的透视图。图16a示出了制动臂处于非制动位置时的旋转摩擦制动器1000，而图17b示出了制动臂处于制动位置时的旋转摩擦制动器1000。为清楚起见，第一本体1010的前部被切开。

具体实施方式

图1展示了根据本披露的示例性实施例的旋转摩擦制动器1。旋转摩擦制动器1包括第一本体10和旋转地附接至第一本体10上的第二本体12。第二本体12被布置成围绕第二本体12的旋转中心轴线14旋转。旋转摩擦制动器1进一步包括至少一个制动臂16(在这个实例中，一个制动臂)，该至少一个制动臂旋转地附接至第二本体12的枢轴点18上。枢轴点18沿着径向轴线20与旋转中心轴线14偏心地偏移。至少一个制动臂16包括制动构件21a。在该实例中，该至少一个臂进一步包括另外一制动构件21b。制动构件21a、21b被布置成摩擦地接合第一本体10的一部分。另外，该至少一个制动臂16具有沿着制动臂轴线24放置的质量中心22，该制动臂轴线与枢轴点18相交并且延伸出去、与法向轴线26形成角度α，该法向轴线被限定为垂直于径向轴线20、经过枢轴点18。质量中心22被放在距枢轴点18一定距离处，该距离大于从枢轴点18到旋转中心轴线14的距离。为了实现质量中心22相对于该至少一个制动臂16的这种位置，该至少一个制动臂16的一部分由密度大于该至少一个制动臂16的平均密度的材料制成。该部分可以例如由金属制成。第二本体的旋转制动通过制动构件21a、21b之一与第一本体10之间的摩擦接触而发生。第一本体10可以是例如卷筒，并且制动构件21a、21b接着被布置成摩擦地接合该卷筒的周壁的内部部分。制动构件21a、21b被布置成在α的值大于第一角度α1和/或小于第二角度α2时摩擦地接合第一本体10的那部分，其中第一角度α1大于第二角度α2。

图1所示的旋转摩擦制动器1在第二本体12的角速度的正变化率(即，正加速度)阶段期间和在第二本体12的角速度的负变化率(即，负加速度，替代性地被称为减速度)阶段中被致动。取决于应用，可以调整制动力，使得制动力针对第二本体12的正角加速度和负角加速度的情况是不同的。这可以通过将制动构件21a、21b不同地成形来完成。替代性地或此外，这可以通过将制动构件不同地设计、例如选择不同的材料来实现。

在一些应用中，在第二本体12的正和负角加速度下，制动可能是不令人期望的。对于这样的应用，可以阻止至少一个制动臂16与第一本体10相接合。这可以通过将该至少一个制动臂16的移动限制于角度α的特定角范围以使得制动构件21a、21b不能与第一本体10相接触来实现。图2示出了旋转摩擦制动器100的实例，其中角度区间是受限制的。如果朝图2中的参考方向r操作，旋转摩擦制动器100将通过第二本体120的负角加速度被致动。

图2展示了根据本披露的实施例的旋转摩擦制动器100。旋转摩擦制动器100包括第一本体110和旋转地附接至第一本体110上的第二本体112。第二本体112被布置成围绕第二本体112的旋转中心轴线114旋转。旋转摩擦制动器100进一步包括至少一个制动臂116(在这个实例中，一个制动臂)，该至少一个制动臂旋转地附接至第二本体112的枢轴点118上。枢轴点118沿着径向轴线120与旋转中心轴线114偏心地偏移。至少一个制动臂116包括制动构件121，该制动构件被布置成摩擦地接合第一本体110的一部分。另外，该至少一个制动臂116具有沿着制动臂轴线124放置的质量中心122，该制动臂轴线与枢轴点118相交并且延伸出去、与法向轴线126形成角度α，该法向轴线被限定为垂直于径向轴线120、经过枢轴点118。质量中心122被放在距枢轴点118一定距离处，该距离大于从枢轴点118到旋转中心轴线114的距离。为了实现质量中心122相对于该至少一个制动臂116的这种位置，该至少一个制动臂116的一部分由密度大于该至少一个制动臂116的平均密度的材料制成。该部分可以例如由金属制成。第二本体的旋转制动通过制动构件121与第一本体110之间的摩擦接触而发生。第一本体110可以是例如卷筒，并且制动构件121接着被布置成摩擦地接合卷筒的周壁的内部部分。制动构件121被布置成在α的值大于第一角度α1时摩擦地接合第一本体110的一部分。至少一个止挡构件115(在这个实例中，一个止挡构件)被布置成阻止α变得小于第二角度α2，从而限制至少一个制动臂116相对于第二本体的移动。止挡构件115可以是第二本体112的组成部分、或者附接至第二本体112上。然而，止挡构件还可以是第一本体110的一部分、例如是沿着中心轴线114放置的轴的形式，或者在第一本体110是卷筒的情况下，卷筒壁可以用作止挡构件(未示出)。如果止挡构件是第一本体110的一部分或附接至其上，重要的是，将由于制动臂与第一本体110的止挡构件之间的接触而施加的摩擦制动力最小化。

应理解的是，旋转摩擦制动器可以具有多于一个制动臂。这些制动臂(如果这些制动臂多于一个的话)中的每一个具有其相应的枢轴点、质量中心、以及制动构件等。止挡构件的数量也可以改变。每个制动臂可以具有一个止挡构件，但是替代性地，止挡构件可以比制动臂少。例如，一个止挡构件可以作用于若干个制动臂上。

要强调的是，旋转摩擦制动器不需要该至少一个制动臂116包括密度大于制动臂116的平均密度的材料。要求保护的质量中心122的位置还可以使用具有均匀或几乎均匀密度的制动臂116来实现，其中，该至少一个制动臂116的设计代替地确保质量中心122的正确位置。这样的设计可以例如在至少一个制动臂116的一个位置包括较大的材料体积，由此确保质量中心122被定位成接近该大体积。

在该示例性实施例中，制动构件121具有弹性、或提供回弹性，允许制动臂轴线124采取大于第一角度α1的角度α，这使得能够随角度α的增大、即α>α1而逐渐增大摩擦。

制动构件可以以不同的方式成形。例如，制动构件可以被成形为在接近枢轴点的位置与第一本体相接触，其中随着压缩增大，接触面积向外增大，使得接触面积覆盖离枢轴点更远的区域。图2中所示的旋转摩擦制动器100就是这种情况。将参照图3a进一步讨论图2的制动构件121的形状，该图示出了制动构件121处于其非制动位置，即当α<α1时。制动构件121的适于在制动期间与第一本体110相接触的部分具有以下形状：该形状被设计成针对角度α的值增大而增大制动构件121与第一本体110之间的接触面积。这种形状被设计成使得，在至少一个制动臂116没有与第一本体110相接触时(即α<α1时，其中制动构件121未被压缩)，枢轴点118与制动构件121的外周之间的距离(该距离是沿着距离轴线128限定的，该距离轴线与径向轴线120成角度γ)随角度γ的增大而增大。对于至少一个制动臂116的发生制动(即α>α1时)的所有位置，制动构件121将如图3b所示被压缩不同的程度。取决于压缩程度，制动构件121的形状将产生随角度α而增大的接触面积。制动取决于制动构件121的接触面积、而且还取决于其厚度和特性。例如，如果制动构件121由弹性材料制成，则可能优选的是制动构件121的厚度随角度γ而增大。

从图1和图3a-b中理解的是，第一本体110的与制动构件121相接触的部分相对于枢轴点118位于某个位置，该位置位于从枢轴点118开始总体上与枢轴点118切向速度相反的方向上。因此，在第二本体112朝参考方向r旋转时，制动构件121将与第一本体110在比枢轴点118的角位置更早的角位置(即，较小的角度)相接触。这样的旋转摩擦制动器(包括旋转摩擦制动器100在内)属于在第二本体的负角加速度期间实现制动动作的第一类旋转摩擦制动器。在替代性实施例中，第一本体的与制动构件相接触的部分可以相对于枢轴点位于某个位置，该位置位于从枢轴点开始、总体上沿着枢轴点118的切向速度方向指向的方向上。在这样的情况下，在第二本体朝参考方向r旋转时，制动构件将与第一本体在枢轴点的角位置之前的角位置(即，更大的角度)相接触。这样的旋转摩擦制动器属于在第二本体的正角加速度期间实现制动动作的第二类旋转摩擦制动器。

应理解的是，虽然旋转摩擦制动器的实施例可以针对这些类别之一(或者两者，参见图1)来具体设计，但是权利要求范围内的属于第一类的任何旋转摩擦制动器如果沿着与参考方向r相反的旋转方向操作，则基本上作为属于第二类的制动器来操作。

图4a和4b示出了制动构件121'的替代性形状，其中制动构件121'被成形为在距枢轴点118一定距离的位置与第一本体110相接触，其中随着压缩的增大，接触面积向内增大，使得接触面积覆盖更接近枢轴点118的区域。

制动构件121的弹性可以通过使用例如橡胶、塑料材料等弹性材料来获得、而且还可以通过包括弹簧的制动构件121来实现。这些弹簧可以被布置成占据制动构件121的外周与至少一个制动臂116的其余部分之间的体积，弹簧将在此被压缩。

图5示出了具有替代性设计的制动构件121”。制动构件121”具有与制动构件121相同的形状，但是包括两个或更多个部分121a、121b(在该实例中：两个部分)，其中这两个或更多个部分121a、121b中的每一个具有其自己的一组材料特性。确切地，在该示例性实施例中，这两个或更多个部分121a、121b包括具有不同材料特性的不同材料。

质量中心122与枢轴点之间的距离和/或角度α2可以通过改变质量中心122相对于至少一个制动臂116的位置而改变。这通过使用螺钉134将重物131固定至至少一个制动臂116的其余部分上来实现。该重物可沿着长形孔132移动，如图6所示。长形孔132不需要与制动构件轴线平行、并且还可以非线性地成形，从而使得能够在调整质量中心122的位置时获得更大的自由度。

当至少一个制动臂116与第一本体110处于物理接触时，实现旋转摩擦制动器100的制动动作。为了防止在配备有在此所披露实施例的系统上发生不期望的制动，可以通过使用者的手动操作来限制至少一个制动臂116的移动，由此使得制动器失去能力。这在图2中示出，其中旋转摩擦制动器100进一步包括被布置成是可调整的至少一个阻止构件136(在该实例中，一个阻止构件)。该至少一个阻止构件136可以用于阻止该至少一个制动臂116到达使得角度α>α1、即发生制动的位置。该至少一个阻止构件136可以是第二本体112的一部分并且因此被布置成随之旋转。阻止构件还可以是第一本体110的一部分。后者的一种实现方式可以是使用具有可调整直径的圆形孔，从而将该至少一个制动臂116限制于该圆形孔内的位置。一种解决方案是使用多个一起形成该孔的板，比如用于相机的光圈中。替代性地，该至少一个阻止构件136可以是旋转地附接至第一本体110和/或第二本体112上的另外的本体的一部分，该另外的本体配备有沿总体上径向方向延伸的至少一个臂，该至少一个臂中的每一个被布置成在该另外的本体相对于第二本体112旋转时该至少一个制动臂116中的每一个朝向更小的α迫动。该另外的本体可以例如连接至重绕接口上，通过该重绕接口，第二本体112朝与参考方向r相反的旋转方向有效地旋转。在这样的重绕过程期间，将不允许旋转摩擦制动器100进行制动，因为该至少一个阻止构件136有效地阻止该至少一个制动臂116达到角度α>α1。在本披露的后续部分中将披露关于如何使用阻止构件来限制至少一个制动臂的移动的进一步细节。

现在参照图2所示的旋转摩擦制动器100来说明旋转摩擦制动器的制动动作。然而，本说明对于权利要求范围内的其他实施例同样有效。

可以通过在旋转第二本体112的参考系中研究在至少一个制动臂116(在这个实例中，一个制动臂)上施加的机械力和力矩来说明旋转摩擦制动器100的制动动作。这些机械力和力矩将在枢轴点118产生净力矩m，该净力矩m是至少一个制动臂116在旋转本体112的参考系中移动的原因。制动动作取决于旋转第二本体112的角加速度，这是由于角加速度对该至少一个制动臂116引入惯性矩。然而，制动动作还取决于在与第一本体110相接触时作用在至少一个制动臂116上的离心力以及作用在至少一个制动臂116中的每一个的制动构件121上的摩擦力。这三个不同的力源/力矩源一起在旋转本体112的参考系中在至少一个制动臂116的枢轴点118形成力矩平衡，力矩的平衡使得能够实现第二本体112相对于第一本体110在某个角速度范围内并且在某个角加速度范围内的顺畅旋转制动。为清楚起见，首先将单独讨论这些力/力矩源中的每一个。

由于第二本体112在朝图1a中所示的参考方向r旋转时发生角速度的正变化率(即，正角加速度)，因此至少一个制动臂116将感受到惯性矩，该惯性矩在枢轴点118产生力矩、在此被称为m1。如果假设旋转始终顺时针(图1a中的方向r)开始，则第二本体112的正角加速度将产生逆时针指向的m1，因此努力使至少一个制动臂116朝向更小的角度α移动，而第二本体112的负角加速度将产生顺时针指向的m1，因此努力使该至少一个制动臂116朝向更大的角度α移动。惯性矩、因此还有m1取决于第二本体112的角加速度。

当第二本体112旋转时，该至少一个制动臂116将在其体积的所有部分受到离心力。为简单起见，我们简化了并且假设离心力仅作用在质量中心122上。离心力始终相对于旋转本体、在这种情况下是第二本体112径向地向外起作用。研究图1，明显的是，作用在质量中心122上的离心力在枢轴点118产生顺时针指向的m2，因此努力增大角度α。离心力、因此还有m2随着质量中心122径向地向外移动、即角度α增大时增大。离心力还取决于旋转本体112的角速度。

如果该至少一个制动臂116径向地向外移动，使得角度α变为等于第一角度α1，则制动构件121与第一本体110相接触。这种接触在制动构件121与第一本体110之间产生摩擦力，摩擦力是将第二本体112相对于第一本体110可旋转地制动的原因。然而，在第二本体112的参考系中，摩擦力还通过围绕枢轴点118产生逆时针指向的力矩m3来影响该至少一个制动臂116。这个力矩努力使该至少一个制动臂116旋转，使得它减小角度α。因此，由摩擦力产生的m3用于平衡由离心力产生的m2。m1将顺时针或逆时针起作用，取决于第二本体112相应地具有正角加速度还是负角加速度。

由于制动构件121具有弹性、或者提供回弹性，因此存在大于第一角度α1的角度α范围，其中第二本体112将感受到制动，但取决于α而程度不同。此外，制动构件121的弹性/回弹性对力矩m3有贡献。

研究图2中所示的旋转摩擦制动器100并且考虑如上所讨论的影响该至少一个制动臂116的机械力和力矩，现在可以讨论旋转摩擦制动器100的操作。在第二本体112从零速度朝参考方向r的正角加速度期间，该至少一个制动臂116感受到惯性矩，从而在第二旋转本体112的参考系中在枢轴点118产生力矩m1。当角速度较低时，m2可忽略不计，从而在枢轴点118沿逆时针方向产生净力矩。因此，该至少一个制动臂116被迫到角度α等于α2的位置。随着旋转速度增大，作用在该至少一个制动臂116上的离心力增大，因此使顺时针指向的力矩m2稳定地增大。在某个旋转速度下，m2的大小大于m1的大小。在对应的时间点，在旋转本体112的参考系中，该至少一个制动臂116开始径向地向外移动，因此增大角度α。当该至少一个制动臂116已经移动到远到足以使角度α等于α1，则该至少一个制动臂116中的每一个的制动构件121与第二本体110相接触，从而引起第二本体112的旋转制动开始。在制动期间，在第二旋转本体112的参考系中，摩擦力在枢轴点118产生逆时针指向的力矩m3，因此该力矩抵消作用在该至少一个制动臂116上的力矩m2。因此，枢轴点118处的净力矩的大小将减小，具有减小角度α的效果，因此减小摩擦。这进而减小了力矩m3，由此增大了净力矩等。因此，该旋转摩擦制动器是自平衡的。通过对零件及其制造材料的详细分析和设计，本文所披露的旋转摩擦制动器可以以不同的版本来实现，每种版本根据制动动作的预期用途来提供制动动作的不同响应。

对于图2中所展示的旋转摩擦制动器100，该至少一个制动臂116的形状和至少一个止挡构件115的位置和尺寸被选择成使得制动臂轴线124始终形成大于90°的角度α，即α2>90°。如果代替地该至少一个制动臂116和/或该至少一个止挡构件115被不同地设计和/或定位，则能够实现角度α小于90°、即α2<90°的制动器。第二角度α2的技术效果是调整由于角加速度产生的惯性矩相对于离心力的相对重要性。图1a中的旋转摩擦制动器100对离心力相对敏感，因为离心力围绕枢轴点118针对α的所有值、对至少一个制动臂116产生顺时针指向的力矩m2。例如，旋转摩擦制动器100在第二本体112的恒定旋转速度下进行制动。α2<90°的旋转摩擦制动器代替地产生离心力，这些离心力围绕枢轴点118引起对该至少一个制动臂116产生逆时针指向的力矩m2。在α等于α2的情况下，当第二本体112以恒定角速度旋转、因此不制动时，该至少一个制动臂116可以被卡在稳定位置。为了使角度α增大，需要以下负角加速度：该负角加速度强到足以在枢轴点118对该至少一个制动臂116产生(顺时针方向)力矩m1，其大小超过离心力对该至少一个制动臂116产生的逆时针方向力矩m2的大小。因此，可以仅通过调整第二角度α2来获得具有不同行为的制动器。

图7示出了根据本披露的实施例的旋转摩擦制动器200，其中α2<90°。对于旋转摩擦制动器200，至少一个止挡构件215(在该实例中，一个止挡构件)被布置成允许制动臂216到达通过使角度α小于90°而限定的位置。在这个实施例中，该至少一个制动臂216(在该实例中，一个制动臂)必须能够自由地经过旋转中心轴线214的位置，这可能并不总是实际的。图8示出了根据本披露的实施例的旋转摩擦制动器200'，其中至少一个止挡构件215'(在该实例中，一个止挡构件)与旋转中心轴线214'共轴定位，并且至少一个制动臂216'(在该实例中，一个制动臂)非线性地成形，从而允许该至少一个制动臂216'的质量中心222'到达符合要求α2<90°的位置。

再次参照图2和图6，应强调的是，至少一个制动臂116的质量中心122的位置对至少一个制动臂116的行为、并且因此还有对旋转摩擦制动器100的操作具有大的影响。根据旋转摩擦制动器100工作原理的描述，应理解的是，质量中心122始终被限制于特定的角度α范围，因为至少一个制动臂116与至少一个止挡构件115在α2下相接触并且与第一本体110在α1或略微更大的角度下相接触。

优选地，质量中心122的位置应限制于某个区域。这可能是有利的，因为它阻止该至少一个制动臂116到达角度α大到足以使离心力变得过大的位置。如果离心力变得过大，则可能导致旋转摩擦制动器100不期望地经常制动和/或不期望地高度制动。

一个优选的这样的区域是在圆柱形体积内，该圆柱形体积与旋转中心轴线114共轴、具有与第二本体112的旋转中心轴线114正交的圆形截面积，并且该圆形截面积的半径等于旋转中心轴线114与枢轴点118之间的距离。因此，对于利用该优选区域的实施例，不允许质量中心122离开第二本体112的物理边界。

另一个优选的这样的区域是使质量中心122位于平面130的不包含枢轴点118的那侧。平面130在此被限定为与径向轴线120正交并且与旋转中心轴线114相交。

另一个优选的这样的区域可以使用角度α来限定。可能期望的是，第二角度α2在80°<α2<100°的范围内。

可能期望的是，第二角度α2在88°<α2<95°的范围内。

可能期望的是，第二角度α2在90°<α2<95°的范围内。

现在已经说明了本披露中的旋转摩擦制动器。应当理解，本说明虽然是针对选择的示例实施例进行介绍，但同样适用于本文所披露的所有实施例并且还同样适用于本文未披露的但在权利要求范围内的任何实施例。

图9示出了根据本披露的替代性实施例的旋转摩擦制动器300。在旋转摩擦制动器300中，至少一个止挡构件315(在这个实例中，一个止挡构件)被布置成沿着滑槽317移动，从而允许使用者改变角度α2。因此，在这样的实施例中，能够在正角加速度阶段期间调整至少一个制动臂316相对于第二本体312的位置。这在旋转摩擦制动器300的灵敏度需要调整的应用中可能是有利的。通过使用例如螺钉或销来使至少一个止挡构件315相对于第二本体312松动来调整该至少一个止挡构件315的位置。一旦松动，就可以调整该至少一个止挡构件315的位置，之后，再次将该至少一个止挡构件315相对于第二本体312紧固。

图10示出了根据本披露的替代性实施例的旋转摩擦制动器400。对于旋转摩擦制动器400，第二本体412包括两个制动臂416、416'。这两个制动臂中的第一制动臂416旋转地附接至第二本体412的枢轴点418上，而这两个制动臂中的第二制动臂416'旋转地附接至第二本体412的第二枢轴点418’上。枢轴点418和第二枢轴点418'沿着径向轴线420被定位在旋转中心轴线414的两侧，并且枢轴点418到旋转中心轴线414之间的距离同第二枢轴点418'与旋转中心轴线414之间的距离相同。

旋转摩擦制动器400优点在于，旋转第二本体412是平衡的，因此允许甚至在高角速度下实现顺畅的无振动旋转。另一个优点是使用两个制动臂而不是一个，使得能够减小制动力相同的每个制动臂的重量，从而增大机械部件的耐久性。这些优点对于使用多于两个制动臂的实施例显然相同。应理解的是，原则上，在权利要求的范围内可以使用任何数量的制动臂。因此，例如，可以使用三个或更多个制动臂、并且将其旋转地附接至相应的枢轴点，这些枢轴点均匀地有角度地间隔开。

旋转摩擦制动器的实施例不应局限于在负角加速度阶段期间进行制动。在图11中，示出了根据本披露的实施例的旋转摩擦制动器500。对于旋转摩擦制动器500，在正角加速度阶段期间开始制动。旋转摩擦制动器500包括第一本体510和旋转地附接至第一本体510上的第二本体512。第二本体512被布置成围绕第二本体512的旋转中心轴线514旋转。旋转摩擦制动器500进一步包括至少一个制动臂516(在这个实例中，一个制动臂)，该至少一个制动臂旋转地附接至第二本体512的枢轴点518上。枢轴点518沿着径向轴线520与旋转中心轴线514偏心地偏移。至少一个制动臂516包括制动构件521，该制动构件被布置成摩擦地接合第一本体510的一部分。另外，该至少一个制动臂516具有沿着制动臂轴线524放置的质量中心522，该制动臂轴线与枢轴点518相交并且延伸出去、与法向轴线526形成角度β，该法向轴线被限定为垂直于径向轴线520、经过枢轴点518。质量中心522被放在距枢轴点518一定距离处，该距离大于从枢轴点518到旋转中心轴线514的距离。为了实现质量中心522相对于该至少一个制动臂516的这种位置，该至少一个制动臂516的一部分由密度大于该至少一个制动臂516的平均密度的材料制成。该部分可以例如由金属制成。第二本体512的旋转制动通过制动构件521与第一本体510之间的摩擦接触而发生。第一本体510可以是例如卷筒，并且制动构件521接着被布置成摩擦地接合卷筒的周壁的内部部分。制动构件521被布置成在β的值小于第一角度β1时接合第一本体510的那部分。至少一个止挡构件515(在这个实例中，一个止挡构件)被布置成阻止β变得大于第二角度β2，从而限制该至少一个制动臂516相对于该第二本体的移动。

制动构件521具有弹性、或提供回弹性，从而允许制动臂轴线524采取小于第一角度β1的角度β，这使得摩擦力能够随着角度的减小、即β<β1而逐渐增大。

应理解的是，图11和上文描述中所使用的角度β具有与本文其他实施例所用的角度α相同的功能。因此，角度α和角度β可以可互换地使用。还可能方便的是，使用取决于参考方向的选择的定义β＝180°-α。从本披露应理解的是，在权利要求的范围内存在许多可能的实施例。例如，制动构件可以以与图1、图2、图7-10的实施例中所披露的不同的方式被布置成摩擦地接合第一本体。例如，该至少一个制动臂可以被布置成摩擦地接合第一本体的中心轴。图12中示出了这样的设计，披露了根据本披露的实施例的旋转摩擦制动器600。旋转摩擦制动器600类似于图2中所示的旋转摩擦制动器100，而除了制动臂616被布置成经由第一本体610的中心轴617与第一本体相接触之外。制动臂616包括制动构件621，该制动构件被布置成摩擦地接合第二本体612的的中心轴617。止挡构件615被布置在从旋转中心轴线614总体上径向地向外的位置处。止挡构件615允许限制制动臂616的移动，使得角度α不小于第二角度α2。旋转摩擦制动器600在第二本体朝参考方向r旋转时通过负角加速度被致动。

替代性地，该至少一个制动臂可以被布置成摩擦地接合第一本体与该旋转中心轴线正交的表面。在这个实例中，在角度α改变时，制动构件必须能够例如沿着与旋转中心轴线平行的轴线朝向第一本体的那个表面共轴地移动。对此的机械解决方案是在枢轴点的位置使用螺钉。随着该至少一个制动臂径向地向外移动从而增大角度α，该至少一个制动臂同时朝向第一本体的内部部分共轴地向外移动。接着可以将制动构件安装在该至少一个制动臂的外部上、在枢轴点的顶上或接近枢轴点。

图13a和b示出了基于这个原理的旋转摩擦制动器700。在旋转摩擦制动器700中，第一本体710和第二本体712是盘形的并且彼此平行布置以在其之间形成一定距离。第二本体712被布置成相对于第一本体710围绕旋转中心轴线714旋转。旋转摩擦制动器700包括制动臂716，该制动臂旋转地附接至第二本体712的枢轴点718。制动臂716包括螺钉719，该螺钉被布置成通过螺纹孔连接至第一本体712上。制动构件721被布置在螺钉719的远端。在图7a中，旋转摩擦制动器700未活动。制动臂716的质量中心被定位成相对接近旋转中心轴线714，制动臂716与止挡构件715相接触。随着第二本体712开始减速，制动臂移动，使得其质量中心向外移动，如图7a中的弯曲箭头所指示的。随着制动臂轴线的角度α改变，螺钉719在螺纹孔中旋转，从而使制动构件721相对于第一本体710沿着枢转轴线718'移动，使得制动构件716如图7b所示摩擦地接合第一本体710的一部分(图7a和b中的虚线圆圈所指示的)。替代性地，该至少一个制动臂可以被布置成摩擦地接合第一本体的周壁的外部部分。图14中示出了基于这种原理的旋转摩擦制动器，示出了旋转摩擦制动器800。第一本体810和第二本体812以与图7a和b中所示的旋转摩擦制动器700相同的方式而布置。旋转摩擦制动器800包括制动臂816，该制动臂旋转地附接至第二本体812的枢轴点818。制动臂816沿着径向轴线820沿总体上径向地向外的方向延伸、并且形成弯曲部分，该弯曲部分延伸至第一本体810的周壁811的外部部分之外。制动臂816在该弯曲部分的端部包括制动构件，该制动构件被成形为允许摩擦地接合第一本体的周壁811的外部部分。

另一个重要的方面是至少一个制动臂的移动。从本披露应理解的是，至少一个制动臂不一定在与第二本体的旋转中心轴线正交的平面中移动。例如，枢轴点可以是例如铰链，该铰链被布置成用于使该至少一个制动臂在与第二本体的旋转中心轴线形成除了90°之外的某个角度的平面中旋转。例如，制动构件可以被定位在该至少一个制动臂的另一侧、即在离枢轴点最远的位置。随着角度α增大，制动构件将会径向地向外并且沿着与第二本体的旋转中心轴线平行的维度共轴地向外移动。在角度α，制动构件与第一本体的内表面相接触。

本文所披露的任何实施例的优点在于，旋转摩擦制动器通过第二旋转本体的角加速度来调节。这允许制动器用于以下应用：在正角加速度阶段期间需要相对高的旋转速度、但是在恒定角速度阶段和/或负角加速度阶段期间需要制动。这可能是有用的应用的典型实例是比如缆线卷筒、水软管、大型纸辊和缝纫线辊等系统。另一个实例是起锚机，例如，用于固位和操作船上的锚链以允许锚通过线缆升高和降低的起锚机。这些系统典型地包括被布置成在卷轴上缠绕多圈的产品(例如线缆、软管、纸或线)，该产品在性质上是可弯折且长形的。

这样的应用的另外一实例是鱼线轮。图15示出了鱼线轮50，该鱼线轮包括壳体52和旋转地附接至壳体52上的线卷轴54。线卷轴54被配置成容纳在卷轴54上缠绕多圈的鱼线56。该鱼线轮进一步包括重绕接口58，该重绕接口被布置成允许鱼线56重绕到线卷轴上。重绕接口58由手柄60控制。鱼线轮50进一步包括旋转摩擦制动器70。旋转摩擦制动器70被布置成在线投放期间向卷轴提供制动以防止背隙。在该实施例中，旋转摩擦制动器70是根据本披露的旋转摩擦制动器。因此，应理解的是，旋转摩擦制动器70可以是本文所披露的实施例中的任一个。进一步应理解的是，该旋转摩擦制动器可以是所附权利要求范围内的旋转摩擦制动器的任何实施例。这样的旋转摩擦制动器的实例是图10中所示的旋转摩擦制动器400。将此用作实例，第一本体410是鱼线轮50的壳体52的一部分、或固定地附接至该壳体上，并且第二本体412是线卷轴54的一部分、固定地附接至该线卷轴上、或者被布置成与之相接合。

这意味着，对于一些实施例，该至少一个制动臂可以旋转地直接附接至线卷轴上，即线卷轴可以是第二本体。对于替代性实施例，线卷轴可以是被布置成随着第二本体旋转的另外的本体。这样的另外的本体可以例如经由连接轴固定地附接至第二本体上、但是可以替代性地被布置成通过适合的接合装置、例如齿轮、销等与第二本体相接合。这样的接合装置可以被布置成将该另外的本体有效地连接至第二本体上。该接合装置还可以被布置成将该另外的本体与第二本体断开。该另外的本体和第二本体于是可以被布置成围绕第二本体的中央轴线彼此单独旋转。

为了防止线卷轴在投放期间以如此高的速度旋转以至于线不能以相同的速度放出而是上升形成所谓的鸟窝(又成称为背隙)，旋转摩擦制动器70被布置成在需要时对线卷轴54进行制动。在投放期间，线卷轴54的旋转速度在相对短的初始正角加速度阶段期间迅速增大到最大速度、之后在较长的负角加速度阶段期间减小。在较强的正角加速度阶段期间，在该至少一个制动臂通过惯性矩朝向该至少一个止挡构件迫动到α＝α2的位置时，旋转摩擦制动器70不制动。在达到最大角速度的时刻左右，在正角加速度阶段结束时、或在负角加速度阶段开始时，该至少一个制动臂开始径向地向外移动，从而增大角度α。制动将在α＝α1时开始并且在负角加速度阶段期间继续。为了将线56重绕，卷轴54必须朝相反方向有效地旋转。为了防止在这个过程中制动，调整至少一个阻止构件以阻止该至少一个制动臂达到角度α>α1，即防止发生制动。该至少一个阻止构件可以优选地连接至重绕接口58上，使用者通过该重绕接口将鱼线56重绕到卷轴54上。因此，该至少一个阻止构件在投放期间处于非启动位置，从而允许α大于α1，而在重绕过程期间处于活动位置，因此阻止α达到α1。

本文所披露的旋转摩擦制动器通过第二本体的旋转移动来控制。而且，制动动作根据第二本体的旋转方向而不同。因此，对于实际应用，可能有利的是提供一种用于在特定操作期间完全手动使制动器失去能力的装置。如之前所披露的，这可以通过该至少一个阻止构件来实现。在此提供了示例性实施例的详细描说明，披露了至少一个阻止构件可以如何与旋转摩擦制动器的至少一个制动臂相关。

图16a和b示出了旋转摩擦制动器900，该旋转摩擦制动器包括两个制动臂916，这些制动臂以在图10中所示的旋转摩擦制动器400中所使用的相同的方式彼此相对布置。至少一个制动臂916被布置成在第一本体910的内周壁上摩擦地接合第一本体910。旋转摩擦制动器900进一步包括另外的本体另外的本体913，该另外的本体被布置成围绕第二本体912的旋转中心轴线914旋转。第二本体912和另外的本体913是盘形的并且被定位成彼此平行并且相距一定距离。第二本体912包括至少一个长形孔937，该至少一个长形孔沿着第二本体912的切向方向被布置在距旋转中心轴线914一段径向距离处，该径向距离大于旋转中心轴线914与至少一个枢轴点918之间的径向距离。该至少一个长形孔937中的每一个被定位成与该至少一个制动臂916中的每一个至少部分地重叠。另外的本体913包括固定地附接至另外的本体913上的至少一个阻止构件936(在该实例中：两个阻止构件)。该至少一个阻止构件916沿平行于旋转中心轴线914的方向延伸，使得该至少一个阻止构件936中的每一个穿过该至少一个长形孔937中的每一个而突出。当另外的本体913相对于第二本体912旋转时，该至少一个阻止构件936可以与该至少一个制动臂相接合，以阻止制动构件921摩擦地接合第一本体910。换言之，该至少一个阻止构件936被布置成在另外的本体913沿着第一旋转方向l相对于第二本体912旋转时，阻止每个对应的制动臂916的制动构件921摩擦地接合第一本体910。

这种设计的优点在于，第一方向l与制动器的操作旋转方向、即参考方向r相反。因此，旋转摩擦制动器900特别适合于涉及卷轴上的长形可弯折物体的应用。作为实例，在此使用鱼线轮为例描述了优点。

在鱼线轮的实施例中，另外的本体913是线卷轴的一部分、或固定地附接至其上，而包括一个或多个制动臂的第二本体912被布置成通过穿过该一个或多个长形孔937而突出的一个或多个阻止构件936与另外的本体913相接合。在投放期间，该另外的本体913通过线被迫朝参考方向r旋转，因此第二本体912通过穿过该至少一个长形孔937而突出的至少一个阻止构件936被迫与另外的本体913一起旋转。为了避免该至少一个阻止构件937无意地影响该至少一个制动臂916，另外的本体913可以被布置成例如使用扣钩、磁体来锁定至第二本体912上。当将卷轴重绕以收回线时，第二本体912要朝与参考方向r相反的方向旋转，并且因此期望的是，将旋转摩擦制动器900停用，因为在重绕期间在第二本体上施加的正角加速度可能启动该制动器，从而使重绕过程变得困难。通过将第二本体912连接至重绕接口、比如配备有驱动机构(例如，旋转手柄或马达)的机械接口上，允许鱼线轮的使用者通过旋转该手柄以重绕卷轴来有效地迫使第二本体912沿着第一旋转方向l旋转，因此将线收回到卷轴上。随着第二本体912被迫沿着第一旋转方向l旋转，包括线卷轴的另外的本体913将被迫随着第二本体912旋转。至少一个阻止构件916使第二本体912的至少一个制动臂916的制动动作失去能力。只要使用者有效地收回线，并且因此第二本体912有效地迫使另外的本体913朝第一旋转方向l旋转，将使旋转摩擦制动器失去能力，因此允许实现高效且容易的重绕过程。

图16a和b中所示的旋转摩擦制动器900不允许在至少一个阻止构件在制动臂上施加的力没有有效地持续的情况下失去制动能力。为了克服这个问题，可以使用锁定机构，该锁定机构适于将至少一个制动臂固定在使得制动构件不摩擦地接合另外的本体的位置上。图17a和b示出了允许这种使制动器失去能力的旋转摩擦制动器1000。

图17a示出了就所关注的制动动作而言类似于旋转摩擦制动器900的旋转摩擦制动器1000。然而，旋转摩擦制动器1000具有使旋转摩擦制动器失去能力的替代性方式。对于旋转摩擦制动器1000，另外的本体1013具有旋转地附接至第二本体1012上的中央部分1040。该另外的本体进一步包括固定地附接至中央部分1040上的至少一个阻止构件1036(在这个实例中：两个阻止构件)。至少一个阻止构件1036从旋转中心轴线1014沿着总体上径向方向向外延伸。至少一个阻止构件1036可以是弯曲的。至少一个制动臂1016中的每一个包括锚固销1044，该锚固销沿着与旋转中心轴线1014平行的方向延伸并且背向第二本体1012。当另外的本体1013沿着第一方向l相对于第二本体1012旋转时，该至少一个阻止构件1036中的每一个与对应制动臂1016上的锚固销1044接触，因此迫使该至少一个制动臂1016到达制动构件1021不与第一本体1010摩擦地接合的位置。

旋转摩擦制动器1000进一步包括锁定机构1041a、1041b，该锁定机构被布置成在制动构件1021没有摩擦地接合第一本体1010时，将该至少一个制动臂1016相对于第二本体1012固定。锁定机构1041a、1041b包括被布置在另外的本体1013上的至少一个第一锁定构件1041a、以及被布置在至少一个制动臂1016上的至少一个第二锁定构件1041b。该至少一个第一锁定构件1041a中的每一个被布置成锁定到该至少一个第二锁定构件1041b中的每个锁定构件上，使得该至少一个制动臂1016中的每一个可以相对于另外的本体1013被锁定。对于旋转摩擦制动器1000，该至少一个第一锁定构件1041a是至少一个凹口，该至少一个凹口是沿着另外的本体1013的中央部分1040的周缘定位的。类似地，该至少一个第二锁定构件1041b是在该至少一个制动臂1016的边缘上的至少一个突出部。锁定机构1041a、1041b被布置为允许锁定该至少一个制动臂1016，使得该至少一个制动臂1016在制动构件1021没有摩擦地接合第一本体1010的位置上不能相对于第二本体1012移动。图17b中示出了这个位置。

本领域技术人员应认识到，要求保护的旋转摩擦制动器决不限于上述优选实施例。相反，在所附权利要求的范围内能够进行许多修改和变化。

例如，具有不同设计的制动臂可以用于同一旋转摩擦制动器上。制动臂可以被布置成以不同的方式摩擦地接合第一本体。制动臂可以被布置成在第二本体的不同加速度阈值水平下启动。

可替代地，所披露的实施例的变化可以由技术人员在实践所要求保护的发明时通过学习附图、披露内容、以及所附权利要求来理解并实现。