專利名稱：鉸式慣性助力制動裝置的制作方法
技術領域：
本發明是一種自行車用的鉸式慣性助力制動裝置。現有的鉗形閘是閘線直接操縱的杠桿機構和復位機構所組成。中國專利CN1036532A公開了一種楔入式助力制動閘，這種楔滑機構存在滑道易進入泥砂機雜，會破壞其工作可靠性，以及這種楔滑機構不能滿足緩剎車和溜坡時剎車助力要求的不足之處。
本發明的目的是在革除易出故障和穩固性較差的剎車塊楔滑機構，而提供一種使兩個對稱的鉗爪安裝在兩個相對固定的其軸線具有非自鎖交角的鉸軸上，當閘線操縱兩個鉗爪繞鉸軸作順車輪運動方向擺動的同時，鉗爪從臂端的剎車塊能相向壓迫車輪鋼圈兩側，進而利用摩擦力和車輪慣性助力進行有控制制動的新型制動裝置。這種原理的制動裝置，全名稱為交角鉸慣性助力制動裝置，簡稱鉸式慣性助力制動裝置。它結構簡單，提高車閘的穩固可靠性。并實現應用慣性助力的條件下又能自由控制剎車力大小。它可廣泛用于原使用鉗形閘的普通型車、高級跑車、山地車等各型自行車上。
為了達到上述目的，本發明的解決方案其一是用兩個對稱的帶傾斜鉸軸孔的鉗爪，分別安裝在鉗形閘架體上的兩個軸線呈非自鎖交角的可調的偏心鉸軸上，做成獨立的鉸式慣性助力鉗形閘架。鉗爪由閘線通過犁形楔塊驅動，左右兩個鉗爪則在繞鉸接軸頸作V形軌跡擺動，這種結構同樣具有楔的功能，兩個鉗爪從臂端的剎車塊隨車輪運動方向擺的同時相向壓迫車輪鋼圈兩側，進而利用摩擦力和車輪慣性力使鉗爪進一步向車輪鋼圈夾緊，但此時鉗爪的力臂端呈張開趨勢，因而助力的利用是隨閘線帶動楔塊跟進的程度而定。故能實現隨意的助力制動，不會出現剎車過急的現象。鉗爪的復位用裝在閘架背后的彈簧完成。這種新型鉗形閘架在自行車上的安裝方式不變，剎車塊和車輪鋼圈側面之間的間隙由閘線調節螺絲調節，大范圍的調整由帶偏心軸頸的鉸軸調節。車閘利用鉗形閘架本身實現有控制地利用慣性助力，因而具有結構簡單，使用省力，車閘穩固可靠性高，又能無論急剎、緩剎隨意控制剎車力大小。
第二個方案是把構成非自鎖交角的鉸軸通過鉸接支耳直接設置焊固在自行車后叉架上。鉗爪的驅動用分叉的閘線直接拉動。鉗爪的復位靠裝在鉸接耳背面的彈簧座上的扭簧完成。
附
圖1是自行車鉸式慣性助力鉗形閘架整體結構及安裝示意圖。該圖為說明書摘要附圖。
附圖2是附圖1的側視示意圖。
附圖3是鉸式慣性助力鉗形閘架的鉸部位橫剖面示意圖。
附圖4是鉗形閘架體軸側示意圖。
附圖5是帶傾斜鉸軸孔的鉗爪軸側示意圖。
附圖6是復位彈簧軸側示意圖。
附圖7是開溝犁形楔塊軸側示意圖。
附圖8是鉸接軸直接設置焊固在自行車后叉架上的鉸式慣性助力制動裝置結構示意圖。
附圖9是第二方案中的復位扭簧示意圖。
附圖10是附圖8鉸部位橫剖面示意圖。
從圖1可以看出，帶有外傾鉸接軸孔的對稱鉗爪(1)(2)分別安裝在鉗形閘架體(3)上的兩個其軸線呈非自鎖交角的可調偏心鉸接軸(8)上。鉗形閘架體(3)的上部是閘線調節螺絲(14);序號(16)是復位彈簧;鉗爪(1)(2)用螺絲(9)和鉸軸(8)裝在鉗形閘架體(3)的折起的鉸接支耳(19)上，鉗爪可在軸頸上靈活轉動。序號(15)是閘線;序號(4)是犁形楔塊;序號(6)是閘架安裝螺絲;序號(11)是常規的剎車塊;序號(5)是閘線固定螺絲;序號(18)表示自行車鋼圈，箭頭所示為車輪運動方向。
從圖2可以看出整體鉸式慣性助力鉗形閘架的側面情況，在本視圖上剎車塊工作時以螺絲(9)為軸心走一般弧線，剎車塊安裝宜前置一個ω角約1°～2°，使剎車受力時鉗爪在雙點劃線位置剎車塊(11)相對鋼圈可處在較有利位置。
從圖3可以看出鉗爪鉸軸部位的剖面形狀以及可調偏心鉸軸(8);固定螺絲(9)和鉗形閘架體(3)的裝配關系。片狀鉗爪裝在鉸接支耳(19)的內側，將可調偏心鉸軸緊固在鉸接支耳(19)上的內六角螺絲(9)的頭還起支承復位彈簧(16)的作用。圖中可以看出所謂偏心鉸軸主要是其上的母螺紋(36)對于軸頸是偏心的。鉸軸(8)的軸頸和鉗爪(1)(2)上的軸孔(13)是滑動配合，軸頸長度尺寸略大于鉗爪厚度尺寸，鉸軸(8)緊定在支耳(19)上以后鉗爪可以靈活轉動。支耳(19)的外傾角β在30°～40°之間。復位彈簧(16)貼在閘架體和鉸接支耳(19)外面安裝。閘架安裝后，安裝螺絲(6)是不動的，閘架體(3)以螺絲(6)為軸可以扭動以適應車輪可能的擺動。
從圖4可以看出鉗形閘架體(3)其兩翼折彎成β角外傾的支耳(19)上有穿鉸軸固定螺絲的孔(21)，序號(38)是用扭簧復位時需要的孔。序號(20)是鉗形閘架安裝孔;序號(22)是閘線調節螺絲孔。
從圖5可以看出鉗爪(1)是片狀的鉗爪體(A)和剎車塊安裝耳(12)的平面(B)之間扭轉出一個傾角，使鉸接軸孔的傾角θ大小和β角相一致。序號(17)是過盈裝在鉗爪力臂端的鋼珠;序號(37)是復位彈簧擋柱。本鉗爪也可裝帶調節柄的剎車塊，但要將剎車塊安裝耳(12)扭轉90°，使安裝耳(12)的平面和鋼圈側面垂直。使用帶調節柄的剎車塊時則鉸軸(8)可以不做偏心。
從圖6可以看出復位彈簧(16)a段用以卡固在閘架固定螺絲的定位槽中，折彎成α角是使其貼在閘架支耳(19)外側，b點是支承在鉸軸固定螺絲(9)的頭部，c段是彈性變形段，卡于鉗爪上的擋柱(37)上。
從圖7可以看出楔塊的兩翼(24)按照鉸軸傾角β和楔工作角折彎成犁形狀，這個斜虛線(25)表示的楔實際工作軌跡。楔角γ在30°～40°之間。序號(23)是閘線固定螺絲孔;(35)是示意楔塊頂部有一個穿閘線的小孔。
從圖8可以看出這是制動裝置的鉸接支耳(19)直接設置焊固在自行車后叉架上的布局。左右兩個鉸接支耳(19)按V型外傾布置焊固在車后叉架(26)上。鉗爪(1)(2)和圖1方案中不同的是力臂和從臂之間制成近似90°拐，力臂端有卡分叉拉線(30)的槽，操縱由閘線(15)通過接點(27)和分叉拉線(30)拉動鉗爪拐實施剎車的。復位靠扭簧(31)(32)實現(見圖10)。序號(28)是調節螺絲支承片，它焊在后叉架上方適當位置。本方案的優點是鉸接的穩固性更好，但不如圖1所示的整體性的鉸式慣性助力鉗形閘架能在一般自行車上安裝方便。
從圖9可以看出一圈半的左右復位扭簧(31)(32)均有順軸向折彎的固定端(35)，另一頭有一延伸的直段然后適當向上折彎。
從圖10可以看出鉸接支耳(19)焊固在自行車后車架(26)上，其外傾布置要求鉸軸線達到β角傾角，鉗爪(1′)(2′)的裝配和圖3相同。本圖可看清扭簧(31)(32)是套在彈簧座(34)上，扭簧的折彎端(35)插在支耳(19)上的序號(38)孔中。
實施例圖1和圖2表示的是按交角鉸慣性助力制動裝置原理設計成的鉸式慣性助力鉗形閘架最佳實施例。片狀鉗爪(1)(2)用可調偏心鉸軸(8)和固定螺絲(9)將其裝在鉗形閘架體(3)的V形叉開布置的鉸接支耳(19)的內側，偏心軸套用以較大范圍調節剎車塊和車輪鋼圈之間的間隙。騎車人操縱閘線(15)使犁形楔塊(4)向上移，鉗爪(1)(2)力臂端的鋼珠(17)則壓在犁形楔塊(4)的斜面上，鉗爪被推動繞鉸軸(8)轉動，從臂端的剎車塊(11)按V形軌跡向車輪(18)運動方向擺，并同時夾緊車輪鋼圈兩側，在剎車塊和車輪接觸后受摩擦力的作用，鉗爪上剎車塊自然進一步隨車輪向前擺并進一步夾緊，直至達到制動力的平衡。制動力的大小和作為省力作用的鉸接的外傾角β的大小以及手操作閘線力相關，因此可以方便地隨意控制。而松閘線由于犁形楔塊的楔角和鉸的傾角均是非自鎖角，鉗爪(1)(2)靠復位彈簧(16)順利復位。
圖8是交角鉸慣性助力制動機構的鉸接支耳(19)直接焊固在自行車后叉架(26)上的實施例。操縱閘線(15)通過分叉拉線(30)直接拉動鉗爪(1′)(2′)的力臂端，鉗爪繞鉸軸(8)轉動，和圖1實施例敘述的原理相同，可以隨意控制助力剎車的剎車力大小。鉗爪復位靠扭簧(31)(32)。這種方案特別適合目前山地車等用的拐臂型剎車的性能改進，其主要優點是鉸接支耳穩固，另件少而簡單。
權利要求
1.一種自行車鉸式慣性助力制動裝置，其特征在于對稱的兩個鉗爪(1)(2)分別安裝在兩個相對固定的，其軸線呈非自鎖交角的鉸軸(8)上，鉗爪由閘線(15)通過犁形楔塊(4)驅動或用分叉閘線(30)直接拉動，兩個鉗爪(1)(2)則繞鉸軸(8)作V形軌跡擺動，兩個鉗爪從臂端的剎車塊(11)即隨車輪運動方向擺的同時相向壓迫車輪鋼圈兩側，進而利用摩擦力和車輪慣性助力，進行有控制的制動，松閘線(15)鉗爪(1)(2)靠彈簧(16)復位解除剎車。
2.按照權利要求1所述的自行車鉸式慣性助力制動裝置，其特征在于兩個相對固定的安裝鉗爪(1)(2)的兩個鉸軸(8)，其外傾角β是非自鎖角，β角最佳在30°～40°之間。
3.按照權利要求1所述的自行車鉸式慣性助力制動裝置，其特征在于它的對稱的鉗爪(1)(2)有傾斜的鉸接軸孔(13)，其鉸接軸孔的傾角θ和相對固定的鉸軸(8)的外傾角β要求相一致。
4.按照權利要求1所述的自行車鉸式慣性助力制動裝置，其特征在于鉗爪力臂端和犁形楔塊的接觸點是鉚固的鋼珠(17)。
5.按照權利要求1所述的自行車鉸式慣性助力制動裝置，其特征在于鉗爪的驅動楔塊(4)的兩翼(24)按照鉸軸傾角β和楔工作角折彎成開溝犁形狀，其楔角γ在30°～40°之間。
6.按照權利要求1所述的自行車鉸式慣性助力制動裝置，其特征在于安裝鉗爪和鉸軸(8)的具有外傾β角的鉸接支耳(19)可以設置在鉗形閘架體(3)上，也可以直接組焊在自行車后叉架(26)上。
全文摘要
本發明是一種自行車用的鉸式慣性助力制動裝置，其特征在于對稱的兩個鉗爪(1)(2)分別安裝在兩個相對固定的，其軸線呈非自鎖交角的鉸軸(8)上，鉗爪由閘線(15)通過犁形楔塊(4)驅動或用分叉閘線(30)直接拉動，左右鉗爪則繞鉸軸(8)作V形軌跡擺動，鉗爪從臂端的剎車塊(11)即相向壓迫鋼圈兩側，進而利用摩擦力和車輛慣性助力進行有控制制動。它的優點是結構簡單，既滿足車閘穩固可靠性要求又具有應用慣性助力的情況下隨意控制剎車力大小的優良性能。
文檔編號B62L1/14GK1059501SQ90107429
公開日1992年3月18日 申請日期1990年9月6日 優先權日1990年9月6日
發明者陳月輝 申請人:陳月輝