延时锁定 / 空转轴承以及改进的非粘合扭力衬套 技术领域 在第一实施例中， 本发明涉及轴承， 所述轴承沿一个方向空转并且当方向从空转 方向反向时锁定。这样的轴承在以下方面是特别有利的 ： 阻止基于车轮的活动装置 ( 诸如 脚踏车， 包括自行车和三轮车 ) 的运动或者启动辅助部件 ( 诸如稳定器 )。
背景技术 这些组件典型地在共有的内圈和外圈上构造有滚道滚珠轴承以及斜面滚柱型锁 定离合器 (a ramp and roller type lock up clutch)。 通常， 这些轴承在转动方向刚从空 转模式反向时就锁定。然而， 本发明涉及一种改进的方案， 其中锁定和 / 或解锁可以通过所 需的一部分 ( 诸如达半圈 ) 转动而被延时。已经发现对于诸如 GB 2406082A 中描述的自行 车稳定器的伸出单元来说， 上述是非常理想的特征。本发明与 GB2406082A 的区别在于提供 了不同的锁定轴承的原理， 并且使锁定系统分离以使得延时能够加入锁定启动中。
本发明特别有利的在于 ： 本发明可以防止或者减小反方向动作 ( 诸如制动器的启 动或诸如 GB 2406082A 中描述的稳定器系统的伸出 ) 突然启动的可能。 特别地， 当与脚踏车 稳定器一起使用时， 在使设置伸出单元的凸轮旋转之前， 允许骑车者反转脚踏板半圈， 由此 使稳定器伸出或缩回。 这防止了稳定器例如在骑车者走下坡路空转时反转脚踏板以将脚踏 板安放成水平时意外伸出 ； 并且防止了稳定器在非常低速操作的过程中当稳定器伸出时在 ( 向前和向后 ) 泵送脚踏板时意外缩回 ( 解锁 )。本发明还有利于 ( 借助捕鼠夹回动弹簧 ) 自动存放稳定器， 这是除了从伸出的定位释放之外， 通过最小限度地反转脚踏板而实现的。
发明内容
因此， 本发明提供了一种轴承， 所述轴承带有有方向的空转 / 锁定装置， 其中设有 延时锁定和 / 或解锁动作的装置。在一个特定的实施例中， 锁定和 / 或解锁动作通过反转 自行车的脚踏板来启动。
延时的锁定通过以下实现 ： 将另一个圈附加到锁定路径中， 以便提供 3 个腔室， 每 个腔室限制有滚珠， 所述滚珠在延时末端位置处抵接腔室的端部。
根据使用轴承的车辆的需要， 所述轴承可以设计成使得延时的时间可以是反转一 转的任意一部分。我们已经发现， 对于根据 GB2406082A 的稳定器系统的启动， 大致半转的 延时是特别有利的。 附图说明
下面将参考附图仅通过举例的方式对本发明进行描述， 附图中 ： 图 1 示出标准空转离合器。 图 2 示出引入延时部件 (delay feature)。 图 3 示出结合于自行车稳定器伸出单元的本发明。 图 4 示出突出显示稳定器伸出单元的示意图。具体实施方式
图 1 中， 内圈 5 相对于外圈 1 的逆时针 (ACW) 转动允许空转。顺时针 (CW) 转动允 许小弹簧将滚柱 6 挤入斜面 5a 和外圈 1 之间， 由此形成锁定。
图 2 和图 3 示出的本发明在于 ：
外圈 1 已经分离成离合器部分 2 和滚珠座圈部分 3。附加圈 4 已经附加到离合器 外圈 2 的外侧。该附加圈 4 刚性固定到滚柱轴承的外圈 3 或者固定到滚柱轴承的外圈 3 的 一部分上。为了紧凑， 大直径凸轮的轴承的内座圈 7 也可以是该构造的一部分。
分离的离合器外圈 2 和外侧附加圈 4 各自具有 3 个平均间隔开但是相对的切掉部 分 (cut aways)2a 和 4a， 从而当组装好时形成 3 个周向腔室， 每个周向腔室容纳一个滚道滚 珠 8， 由此为离合器外圈 2 给定轴向位置， 以防止轴向浮动或与相邻的元件接触， 轴向浮动 或与相邻的元件接触可能阻止起动所述延时， 如在具有 ( 非滚道 ) 滚柱的情况下可能发生 的那样。
在操作中， 向前踩脚踏板将使离合器 5 的内圈逆时针转动， 这想要使离合器外圈 2 超越 (overrun)， 但是被阻挡的离合器滚柱 6 的牵引被传递给离合器外圈 2， 并且首先通过 使三个腔室的滚珠 8 滚动， 直到滚珠 8 抵接内和外切掉部分 2a、 4a 的相对端部而起动所述 延时， ( 如图所示 ) 在该点离合器如没有改进的那样超越。 反转脚踏板使内圈顺时针转动并且立刻使离合器锁定， 但是内圈转 ( 假定 ) 半转 以使三个腔室的滚珠 8 滚动， 以便抵接切掉部分 2a、 4a 的相对末端， 这样就锁定整个轴承组 件并使凸轮 7 转动， 以便使稳定器伸出或缩回并在顶部死点和底部死点 (TDC 和 BDC) 处使 制动件 10、 9 接合在沟槽 11 中。
通过使用滚道滚珠 8， 不仅为离合器外圈 2 提供了轴向定位， 而且操作类似于行星 齿轮， 由此总延时 ( 例如半圈 ) 是在考虑滚珠接触直径之后的每个外和每个内切掉部分 4a、 2a 的包角的总和。这对于转动还产生了最小的阻力， 因此在离合器超越之前起动延时。
为方便制造， 滚道 12、 13 在整个阻挡部 14、 15 上可以是连续的 ； 只有滚珠 8 与提供 阻挡力的其余的壁接触。所述的 3 个锁定滚珠在不进行渗碳的情况下应该提供足够的锁定 力矩， 因为在该应用中实际上没有冲击载荷 ； 只有递增的起动载荷和制动载荷。虽然如此， 任何渗碳不会限制装置的功能并且将是自我限制的。 该应用还可以允许减少锁定滚柱和斜 面的数量 ( 假定 3 个 )， 从而将超越牵引减小到绝对极小值， 并且该应用还可以方便三个腔 室的滚珠 8 的组装。
本发明还提供了一种非粘合的、 自组装的、 能重复调节的扭力衬套。 这种衬套的一 个用途是用在自行车稳定器系统中， 这种衬套可以用作如 GB 2406082A 中提出的自行车的 能伸出的稳定器中的悬挂元件。因此， 优选的稳定器系统采用根据本发明的一个实施例的 锁定轴承以及根据本发明的另一实施例的扭力衬套。
常规的弹性体衬套具有通过弹性体分离的金属外壳和中心管， 所述弹性体化学粘 合到外壳和中心管。当一个元件 ( 假定为外壳 ) 用作扭力弹簧时， 该元件被刚性固定或锚 固， 另一个元件 ( 假定为中心管 )( 典型地 ) 被刚性附连到施加扭转载荷的臂。
生产这种常规衬套的模制、 粘合、 固化处理是费钱的， 因为金属元件在装载到模具 中之前必须给金属元件涂上粘合剂， 弹性体被引入所述模具中。 另外， 为了锚固衬套并将扭
矩传递给扭矩臂， 需要特定的设计 ； 通常， 通过配合锯齿状的管端部或者通过物理锁紧管端 部来进行调节， 物理锁紧管端部例如通过在管端部和杠杆 / 臂之间装卡星形垫圈实现。
使用锯齿状的端部方法意味着调节是粗略递增的并且可能需要进一步的精细调 节或者外壳的精密锚固。星形垫圈方法不能让垫圈本身重复进行调节， 因为管端部将遭到 破坏， 随后甚至还原星形垫圈也是不能接受的。尽管这种类型的安装成功地用于重型的连 续加载的应用， 但是这种类型的安装本身不适用于周期性加载的应用， 鉴于此特别提出了 本发明。
本发明的衬套可以基本上被描述成类似于一对彼此抵接并具有小节圆直径的锥 形滚柱轴承， 但是可以提供定位、 传递扭矩和在扭矩下偏转。具体地， 所述衬套由外圈和 2 个内部模制件组成， 所述外圈形成 ( 例如 )2 组相对的等距离间隔开的凹陷的锥形凹槽， 所 述 2 个内部模制件各自具有与外圈的凹槽相对的凹槽。当组装好时， 这些模制件的内侧接 触面嵌入彼此， 从而这两个内部模制件都传递任何施加的载荷。通过将截头锥形的塞子引 入每个形成的空隙而实现衬套的弹性， 因为模制件在外圈的相对端部处沿轴向被引入， 典 型地形成 6 个空隙 ； 塞子优选地由弹性体材料制成。靠模加工所述凹槽并变化橡胶硬度将 使扭矩特性配置得当。 弹性体截头锥可以具有围绕在基部上的 judicious， 以便改进与模制 件上的压缩凸缘的接触， 由此抵抗轴向扭曲。
精确的能重复的调节可以通过将六角形垫圈置于扭矩臂和内部模制件外侧面之 间而实现。 这种垫圈在节圆直径上具有多个突出部 ( 突起 )， 这些突起在每个面上的直径可 以不同。这些突起设计成定位在内部模制件上和扭矩臂上的相匹配的多组凹口中。每个面 上的突起的总数量必须不同于相对面上的突起的总数量， 以便于不同的增量， 例如 9 和 10， 从而通过松动夹紧载荷， 六角形垫圈能够转动到它的在模制件上的相邻位置即 1/9 转或者 40 度， 并且扭矩臂可以沿相反的方向转动即 1/10 转或者 36 度。因此， 相对的角运动 40-36 ＝ 4 度。然后可以重新施加夹紧载荷。
下面仅通过举例的方式参考附图来描述本发明的这一方面。
图 5 示出衬套和衬套组件。
图 6 示出衬套中的凹槽轮廓以及它们对扭矩特性的作用。
图 7 示出自行车的示意图并且突出显示应用于自行车稳定器系统中的本发明的 衬套。
图 5 中， 外部容纳圈 1 包括两组、 每组三个的对称地相对布置的凹槽 2。两个内部 模制件 3 中的每个内部模制件都具有三个相对应的凹槽 4， 当弹性体截头锥塞子 5 引入时， 凹槽 4 与凹槽 2 对准。当拧紧夹紧螺栓 7 时， 每个内部模制件 3 也通过三组锯齿 6 彼此对 准并有效地彼此结合。角度调整垫圈 8 被引入扭矩臂 9 和内部模制件 3 之间， 从而扭矩臂 通过以下相对于基本容纳圈 1 被安放 ： 使模制件凹口 3b 与适当的垫圈突起 (pips)8b 结合， 并且将垫圈突起 8b 定位在扭矩臂凹口 9a 中， 然后拧紧事先引入截头锥塞子 5 的夹紧螺栓 7。
为了方便在最终安装之前的预组装， 定位在模制件凹口 3b 中的突起 8b 优选为多 个并且关于多个凹槽 4 对称， 由此调节垫圈 8 相对于基本容纳圈 1 的定向可以通过给 ( 假 定 )3 个不相邻的六边形面 ( 例如 I、 II、 III) 的中间边缘模制一系列识别标记 10 来确定。 然后， 通过使这些标记 10 中的一个选定标记靠近或者远离容纳圈 1 上的已知位置或者标记位置一个可判断的距离， 就将垫圈突起 8b 放置在离它最近的模制件凹口 3b 中， 由此调节垫 圈 8 将相对于容纳圈 1 正确地安放。类似地， 扭矩臂 9 则可以靠近它所需的位置并且被呈 现给垫圈 8， 由此在拧紧夹紧螺栓 7 之前， 也将扭矩臂凹口 9a 放置在垫圈突起 8a 上使之处 于所需的位置上。
上述是可行的， 因为操作者仅需要分别判断 +/-40 度和 +/-36 度的位置。