Тормозная втулка велосипеда

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 4 4 В 62 1. 5 О ИСАНИ ОБРЕТЕНИЯ ОРСКОМУ СВИДЕ К СТВ Фиг. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 580139, кл. В 62 1. 5/10, 1974.(54)(57) ТОРМОЗНАЯ ВТУЛКА ВЕЛОСИПЕДАсодержащая корпус, установленный посредством подшипников на конусах,жестко связанных с осью, на которойу правого конуса с возможностью вращения установлен ведущий конус, кинематически связанный с корпусом посредством муфты свободного хода, состоящей из установленных в окнахч;шки роликов, расположенных в профильных гнездах на ведущем конусе,при этом на торце чашки, обращенномк левому конусу, выполнены винтовые выступы, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и эффективности торможения при снижении массы и стоимости конструкции, она снабжена кулачковой муфтой, одна из полумуфт которой установлена на оси у левого конуса с возможностью ограниченного осевого перемещения, а другая - с возможностью свободного вращения, осевого перемещения и взаимодействия с винтовыми выступами чашки посредством соответствующих винтовых впадин на ее торцовой поверхности, ролики выполнены в видес валов-шестерен, находящихся в зацепле-е нии с зубчатым венцом, выполненным на внутренней поверхности корпуса, при этом профильные гнезда выполнены вогнутыми.Изобретение относится к велостроению, а более конкретно к устройству тех односкоростных тормозных со свободным ходом втулок заднихколес велосипедов, в которых тормоз включа. ется обратным нажатием на педаль и которые предназначены для использования в дорожных велосипедах разных моделей для взрослых и подростков,Цель изобретения - повышение на дежности и эффективности торможения при снижении массы и стоимости конструкции.На фиг, 1 показана тормозная втул. ка велосипеда; на фиг. 2 - разрез 15 А-А на фиг. 1.Тормозная втулка велосипеда содержит корпус 1 с фланцем 2, в котором на оси 3 установлены механизм рабочего хода, свободного хода и тормо жения и сцепная кулачковая муфта, Механизм рабочего хода, свободногохода и торможения содержит ведущийконус 4, несущий на себе с одной сторойы ведомую звездочку 5, закреплен 25ную стопорным кольцом 6, с другойстороны - чашку 7 с окнами и винтовыми выступамИ на торце и пять валовшестерен 8, размещенных в окнах чашки и помещенных в профильные гнездаведущего конуса, Зубчатые венцы валов-шестерен размещены в проточке,выполненной на ведущем конусе. На чашчашке 7 имеются два усика, отогнутыхвнутрь. При сборке механизма чашка 357 надевается на ведущий конус 4, приэтом отогнутые внутрь усики чашки(не показаны ) движутся в профильныхгнездах ведущего конуса, затем чашкапроворачивается в какую-либо сторону 40по поверхности ведущего конуса длямонтажа валов-шестерен в профильныхгнездах ведущего конуса, а отогнутыевнутрь усики чашки при этом входятв проточку на ведущем конусе, Усики 45чашки служат для ограничения осевогоперемещения чашки по поверхностиведущего конуса в сторону неподвижного левого конуса 9,Ширина усиков чашки значительно 50меньше ширины проточки на ведущемконусе, поэтому чашка обладает возможностью осевого перемещения по поверхности ведущего конуса в правуюсторону, т.е, в сторону торцовой 55поверхности ведущего конуса. Валышестерни 8 входят в зацепление свенцом с внутренними зубьями, выполненным на внутренней поверхности кор"пуса 1, образуя жесткую кинематическую связь валов-шестерен с корпусоми повышающую тормозную передачу свозможностью сокращения межосевогорасстояния, Сцепная кулачковая муфтасодержит правую полумуфту 10 и левуюполумуфту 11, из которых правая полумуфта обладает воэможностью вращения и осевого перемещения, а леваяполумуфта закреплена от вращения иобладает возможностью осевого перемещения на расстояние 2 мм. Праваяполумуфта 10 на стороне, обращеннойк чашке 7 имеет винтовые впадины;которыми она входит в зацепление свинтовыми выступами чашки. На другойсвоей стороне правая полумуфта имеетсемнадцать кулачков одностороннеготрапецеидального профиля. Внутриправой полумуфты имеется пружина 12,выполненная иэ латунного патрубкас толщиною стенки 0,8 мм и с внешнимдиаметром 12 мм, С одной стороны латунный патрубок имеет отогнутые наружу два пружинящих усика шириною 7 ммкаждый ( для обеспечения надежной,работы правой полумуфты ), которыевходят в фрикционный контакт с внутренней поверхностью правой полумуфты,а с другой стороны патрубок имеетодин отогнутый внутрь усик шириною1,5 мм, кончик которого в свою очередь загнут под прямым углом к поверхности усика, которым усик латунного патрубка входит внутрь глухогоотверстия, выполненного в оси 3,предотвращая поперечное и осевое(продольное )перемещение латунногопатрубка по поверхности оси. Входя вфрикционный контакт с правой нолумуфтой 10, пружинящие усики пружины 12подтормаживают ее, но в то же времяправая полумуфта 10 обладает возможностью вращения и осевого перемещения по поверхности пружинящих усиковпружины 12, Внутренний диаметр правой полумуфты О равен 13 мм, анаружный диаметр латунного патрубкаравен 12 мм, поэтому правая полумуфта10 базируется на пружинящих усикахлатунного патрубка, а не на самомпатрубке, и между внутренней поверхностью правой полумуфты и латуннымпатрубком имеется зазор на сторону,Кроме этого пружинящие усики пружины12 приближеноцентрируют пранунцочумуфту 10 относителтно левой тт 1 ттумуАтц 11.конус 16 имеет сплошную внутреннюю резьбу, а резьба диаметром 10 мм с правой стороны оси 3 имеет проточку шириною 5 мм. Правый конус 16 навертывается на резьбу оси 3 до упора его торцовой поверхности в торцовую поверхность проточки на оси 3 и становится неподвижным. Корпус 1 связан осью с подшипниками 17-19.Тормозная втулка работает следующим образом.При движении велосипеда по инерции (свободный ход ) корпус 1 вращается на левом подшипнике 17, оснащенном девятью шариками без укладки их в сепаратор и на подшипнике 18 ведущегоконуса 4, оснащенного пятнадцатью шариками, уложенными в сепаратор. При этом корпус 1 вращается вокруг оси 3, а валы-шестерни 8, которые получают вращение от корпуса 1 через венец с внутренними зубьями, удерживаемые чашкой 7, вращаются вокруг своих осей. Когда при работе педалями в направлении по часовой стрелке ведомая звездочка 5 получает через цепь вращение тоже по часовой стрелке, вместе с ней начинает вращаться также ведущий конус 4. В это время под воздействием рабочих поверхностей профильных гнезд ведущего конуса 4 на боковые поверхности валов-шестерен 8 последние поднимаются н окнах чашки 7, при этом межосевое расстояние в по вышающей передаче, образованной зацеплением вал-шестерней с корпусом, сокращается, радиальный зазор исчезает, а при дальнейшем сокращении межосевого расстояния вал-шестерни вершинами своих зубьев входят в интерференцию с впадинами ненца с внутернними зубьями, вращение валшестерней 8 вокруг своих осей прекращается и они сцепляются с корпусом 1, блокируя ведущий конус с корпусом и производя их совместное вращение, производя рабочий ход нелосипеда.Если вращать педали н обратном направлении и таким образом поворачивать ведомую звездочку 5 с ведущим конусом 4 в направлении против часовой стрелки ведущий конус 4 боковыми поверхностями своих профильных гнезд (фиг. 2) прижимает боковые поверхности вращающихся вокруг своих 3 1189724Левая полумуфта 11 на стороне, обращенной к правой полумуфте, имеетсемнадцать впадин для сцепления скулачками правой полумуфты, а с другой стороны имеет два диаметрально 5противоположных торцовых выступа,иэ которых каждый выступ занимаетодну четвертую часть окружности левой полумуфты и которыми левая полумуфта входит в торцовые пазы аналогичных размеров левого конуса 9,что предотвращает полумуфту 11 от вравращения. Кроме этого левая полумуфта11 имеет сплошную внутреннюю резьбубез снятия фаски, а резьба диаметром 1510 мм на левой стороне оси 3 имеетпроточку, ширина которой больше длины внутренней резьбы левой полумуфты на 4 мм. Для установки на оси 3левая полумуфта 11 навертывается на 20резьбу оси на проход и, пройдя резьбу и оказавшись в проточке, становится деталью, надетой на ось 3 посадкой с зазором и с возможностью осевого перемещения но оси 3 на расстоя ние 4 мм, Возможность перемещения на4 мм необходима для того, чтобы присборке неподвижного левого конуса 9с левой полумуфтой 11 можно былоторцовые выступы левой полумуфты на 7 30править н торцовые пазы неподвижноголевого конуса. Но в собранном механиз.ме левая полумуфта 11 обладает возможностью перемещения по оси 3 на расстояние 2 мм, что необходимо для то- З 5го, чтобы при производстве рабочегохода велосипеда между леной и правойполумуфтами бып зазор и для того, чтобы обеспечить воэможность регулировкиподшипников на расстояние 2 мм в глу"4 Обину корпуса 1 при их износе в процессе эксплуатации тормозной со свободным ходом втулки,Неподвижный левый конус 9 имеетсплошную внутреннюю резьбу и кроме 45торцовых пазов с другой стороны имеетшесть лысок, выполненных на его боковой поверхности и образующих шестигранник, который служит для установкина нем тормозного рычага 13, В ступице тормозного рычага имеется отверстие шестигранного профиля и будучинадет отверстием на шестигранник неподвижного левого конуса 9, тормознойрычаг затем крепится от осевого пере 5мещения по поверхности неподвижноголевого конуса контргайкой 14 черезшайбу с усом 15, Неподвижный правыйосей валов-шестерен 8 к боковым поверхностям окон чашки 7 с возникновением силы трения между ними, обра. зующей тормозной ммент на боковых поверхностях вал-шестерней. Одновременно ведущий конус 4 посредством вращающихся вокруг своих осей валшестерней 8 поворачивает чашку 7, которая поверхностью своих выступов 1 О скользит по поверхности винтовых впадин подторможенной правой полу- муфты 10 и подает ее вперед, в сторону левой полумуфты 11. При этом кулачки правой полумуфты 10 входят 15 во впадины левой полумуфты 11, которая закреплена от вращения, из-за чего правая полумуфта 10 подает левую полумуфту 11 вперед, в сторону неподвижного левого конуса 9 до упора торцовых поверхностей выступов левой полумуфты 11 в торцовые поверхности пазов неподвижного левого конуса 9, после чего левая полу- муфта 11 становится полностью не подвижной, а сцепившаяся а ней правая полумуфта 10 становится также полностью неподвижной.Продолжая скользить поверхность своих винтовых выступов по поверх ности винтовых впадин полностью неподвижной правой полумуфты 10, чашка 7, не имея больше возможности подавать правую полумуфту 10 вперед в сторону левой полумуфты 11, сама приобретает осевое. перемещение по поверхности ведущего конуса 4 в противоположную от правой полумуфты сторону .и, скользя по поверхности ведущего конуса 4 и по боковым поверхностям вращающихся вокруг своих осей вал-шестерней 8, чашка 7 своей торцовой поверхностью прижимает торцовые поверхности вращающихся вокруг своих осей вал-шестерней 8 к торцовой по верхности ведущего конуса 4 с возник" новением силы трения между ними, образующей тормозной момент на торцо,вых поверхностях вал-шестерней 8, По мере того, как будут выбираться 50 зазоры между торцовыми поверхностями ведущего конуса 4 и чашки 7 тормозноймомент на боковых и торцовых поверхностях вал-шестерней 8 нарастает всеинтенсивнее.Тормозной момент на боковых поверхностях валов-шестерен итормозной момент на торцовых поверхностях валов-шестерен 8 складываютсяв суммарный тормозной момент на валах"шестернях 8, который тормозит вращение валов-шестерен, а валы"щестерни 8, будучи связаны с корпусом 1жесткой кинематической связью черезвенец с внутренними зубьями, в своюочередь тормозят вращение корпуса 1и связанного с ним заднего колеса,производя торможение движущегося велосипеда. Ксли ослабить давление приобратном нажатии на педаль, то сила трения на валах-шестернях 8уменьшается и тормозной момент навалах-шестернях уменьшается также.В При последующем вращении педалейпо часовой стрелке ведомая звездочка5, ведущий конус 4, чашка 7 и праваяполумуфта 10 совместно начинают вращаться также по часовой стрелке, Вэто время правая полумуфта 10, сколь"зя поверхностью своих кулачков по поверхности впадин неподвижной левойполумуфты 11, расцепляется с ней,подается в осевом направлении назадк чашке 7, а чашка 7 далее своимивинтовыми выступами окончательно притягивает к себе правую полумуфту 10,в результате чего между правой полумуфтой 10 и левой полумуфтой 11 возникает предусмотренный конструкциейосевой зазор и правая полумуфта 10беспрепятственно вращается на пружинящих усиках латунного патрубка (пружины 12) совместно с чашкой 7, ведущим конусом 4 и корпусом 1, а леваяполумуфта 11 остается на меете. В этовремя вращение тормозной со свободнымходом втулки совершается на левом подподшипнике 17 свободного хода с опорой на неподвижный левый конус 9 ина подшипнике 19 с опорой на неподвиж.ный правый конус 16,1189724 Составитель Ю. ГуляевРедактор Л. Сабо Техред М,Кузьма Корректор М, Мак шинец Заказ 684 Тираж 600Государственногоелам изобретенийМосква, Ж, Рау ская наб д, 4/ ул. Проектная, 4 филиал ННН Патент", г. г