[实用新型]一种制动装置

说明书

本实用新型属于一种制动装置，尤为适用于人力车辆的制动，并具有反向驱动的功能。

人力车辆的制动装置有多种形式，但就制动的方式而言，大致有手制动和脚制动两种。以应用在三轮车上的制动装置看，无论手制动或脚制动，都十分笨重，操作又十分不方便；对自行车来说，有一种广泛使用的脚闸，它的缺点是结构复杂，又由于它的驱动部件是采用滚子超越机构，随着机构中的长珠磨损，会出现蹬空现象，给使用带来不便。

本实用新型的目的是要向用户提供一种新的制动装置，其制动方式和自行车的脚闸相同，具有结构简单，制动可靠的特点，可用于各种人力车的制动，并具有反向驱动的功能，这一点对三轮车和残疾人手摇车来说是十分必要的。

本实用新型的设计方案是：在一个一端大、一端小、中心为一圆孔的轮毂的小端，套有一个即可绕其转动，也可轴向移动的棘轮，棘轮的园周上有一圈矩形或三角形的齿，连接在机架上的棘爪与棘轮接触，在棘轮的另一侧垂直于棘轮轴线的端面，有几个与端面呈一定夹角的斜面，每个斜面均有一个钢球与其接触，钢球的另一侧是一个套在轮毂小端上的外环，外环只能转动，不能轴向移动。当轮毂正向转动时，如将外环向相反的方向转动，则带动钢球沿斜面由低处向高处滚动，加大了外环与棘轮之间的距离，将棘轮挤向正在转动的轮毂，二者相互接触，因棘爪的作用，棘轮只能反转，不能正转，所以轮毂被制动住。此时如外环仍受反向力矩的作用，则外环通过钢球、棘轮、带动轮毂向相反方向转动。

本实用新型的要点有以下几个：

1、起制动作用的是棘轮，起反向驱动作用的也是棘轮，因此棘轮与轮毂之间的摩擦力是重要的。它决定于摩擦面的几何形状。二者可以是端面（平面）接触，但最好是采用圆锥面接触，即轮毂的大端为一圆锥体，与其相邻的棘轮是一内凹的圆锥面；或轮毂的大端为一内凹的圆锥面，而与其相邻的棘轮是一圆锥体，二者相吻合（这种结构形式可用于自行车制动）。

2、棘轮外园上的齿，可为矩形或三角形，与其相接触的棘爪数为1～4个。

3、棘轮端面有2～6个与端面呈一定夹角的斜面，这2～6个斜面也可设计在外环的一侧端面上，从加工工艺考虑，这2～6个端面也可事先加工在一个圆环上，然后再固定在棘轮或外环的端面上。

4、棘轮与外环之间有2～6个钢球，其数量与棘轮或外环上的斜面数量相等。

5、如采用圆锥摩擦面，为保证棘轮在制动后能与轮毂分离，可在本装置中增加一个分离机构，当反向力矩消失后，靠分离机构中的弹簧弹力，将棘轮与轮毂分离；当然，如果圆锥角较大，或采用平面时，也可不用该装置。

6、如果仅考虑本装置的驱动作用，则棘轮外圆上的齿可以没有，相应的棘爪也可以不设。如采用左右交替驱动的方式，可采用一个本装置的复合结构，即在一个轮毂的两端，各有一个棘轮、外环和几个钢球。

7、本装置中的外环可与其他驱动机构联接使用，也可单独使用。

本装置与现有的制动装置相比，具有以下几个特点：

1、结构简单，加工零样少，工艺简单，特别适合于中、小乡镇企业生产；

2、制动可靠，制动力大；

3、具有反向驱动的功能，这一点尤为适于人力三轮车、残疾人手摇车使用；

4、采用本装置的复合结构，可以形成一个新的驱动机构；

5、本装置可用于各种人力机械的制动、驱动。

下面例举一个实施例供参考。

如图（1）所示，本实施例是以人力三轮车或残疾人手摇车为例设计的。图中，轴1上固定着一个轮毂2，轮毂2的大端为一圆锥体，与其相邻的是一个套在其上，即可转动，也可轴向移动的棘轮3，它的园周上有一圈矩形的齿，左端是一个内凹的园锥面，与轮毂2的圆锥体吻合，在它们二者之间，有一个分离机构，是由顶销9和弹簧10组成。棘爪4连接在机架上，并与棘轮3接触。件5是一个一端面带有3个斜面（如图（2）所示）的圆环，它被固定在棘轮3的右端，每个斜面内均有一个钢球6，钢球6的右端是外环7，它被固定在自行车飞轮8的链轮上，飞轮8固定在轮毂2上。使用时，飞轮8带动轮毂2和轴1正向转动或正向自由转动，此时钢球6是处在件5的斜面最低处。如将飞轮8反转，则外环7带动钢球6沿件5的斜面由低向高滚动，将棘轮3挤向轮毂2，在棘爪4的共同作用下，将轴1制动住，如继续施加反向力矩，则轴1将反向转动。如果轴1为主动件反转，则飞转8亦随之反转，则将棘轮3挤向轮毂2，棘轮3即随之反转，此时棘爪4不起作用。