专利名称：具有刹车功能的花鼓的制作方法
技术领域：
本发明涉及自行车、电动自行车、轮椅车的刹车器。
背景技术：
发明专利200410010525 . X揭示了 一种弹簧扭转吸收动能^f吏自^f亍车减 速直到刹车的机构，对城市车有很好的刹车效果，但山地车需要紧急刹车， 反应要慢一些。
发明内容
本发明的目的是对200410010525 X进行改进，在花鼓壳体内扭力弹
簧之前增加一级扩涨式刹车，并和扭力弹簧有机的相结合，刹车时先依靠
刹车片扩涨进行摩擦减速，经短时间延迟后，使弹簧扭转，实现完全刹车。
本发明是这样实现的，具有刹车功能的花鼓包括刹车片扩涨摩擦刹车 部分和弹簧扭转吸收动能刹车部分及搡纵部分，由花鼓壳体、刹车片、扭
力弹簧、连接件、弹簧、支承座、轴档、转动凸轮轴、刹车圆柱、固定手 柄、操纵手柄等构成，刹车器安装在花鼓壳体内，结合为一体；右侧是扭 力弹簧，套装在轮轴上，弹簧的右端被连接件卡住，连接件外圆有花链与 壳体内孔的花键相结合，弹簧的左端被支承座卡住，支承座内孔制有几个 凹槽，并套装在左轴档的右端；左侧是扩涨式刹车部分，在轮轴上套装与 搡纵手柄相固联的转动凸轮轴，转动凸轮轴外层是左轴档，有球架在轴档 上滚动，支承壳体的运动，左轴档与固定手柄相连，固定手柄支承在轮轴 上，左轴档上开有多个长槽或在长槽位置钻若干孔；在左轴档外圆有刹车 片、刹车片与左轴档之间通过销子或档圈或承力块产生联系，确保刹车片可以扩涨和回位，并将刹车力通过左轴档或承力块及固定手柄传递到车架
上；所谓转动凸轮轴是在圆周上制有多个凹坑的空心圆柱，从凹坑底部有 斜线与外圆周相连形成一个斜面，凹坑内放置刹车圆柱或钢球；当转动凸 轮轴转动时，刹车圆柱或钢球会沿斜面向外升高，推动刹车片外扩；扩涨 式刹车的另一种结构形式是刹车片两端内孔为斜面，被两个角度相同的刹 车圆锥支承起来，右刹车圆锥与轮轴相固联，左刹车圆锥在外力作用下可 向右移动，迫使刹车片向外扩涨与壳体相摩擦；当左刹车圆锥向右移时， 同时推动几个直销右移，插入扭力弹簧左端支承座的孔中。
以上结构可以zf义采用扩涨式刹车也可仅采用扭力弹簧刹车，当同时采 用两种方式刹车时能确保刹车万无一失。
以上结构均采用手操纵方式实现刹车；还可以采用脚反踏使飞轮和飞 轮轴反转实现扩涨式刹车或弹簧扭转式刹车。
图1至图8是扩涨式和弹簧扭转式双刹车花鼓 图9、图10是仅采用弹簧扭转式刹车的花鼓 图11、图12是仅采用扩涨式刹车的花鼓 图13、图14 、图15是脚反踏刹车的花鼓 图16 是扩涨式刹车截面图
图17 是图6、图8、图13、图14、图15中应用的结构图
图18是刹车片采用承力块支承的结构示意图
图19是有关零件的外形图
图20是普通单级飞轮应用图17的结构图
具体实施例方式
下面结合附图作详细说明
附图中包括壳体1、轮轴2、扭力弹簧3、连接件4、弹簧支承座5、 飞轮6、飞轮轴7、左轴档8、转动凸4仑轴9、固定手柄IO、操纵手柄ll、 刹车片12、刹车圆柱或钢球13、左刹车圆锥14、右刹车圆锥15、直销16、 支板17、回位弹簧18、搡纵手柄回位弹簧19、承力块或销20、推动销21、 棘爪座或圆销座22、棘爪或园销23、钢套24、球架和钢碗25、小轴档26、 弧形凹坑27、刹车钢3求28、刹车凸4仑29。
图1至图8是扩涨式和弹簧扭转式双刹车花鼓，刹车零件全部安装在 壳体之内，图示为非刹车状态，左侧刹车片12与壳体1之间有间隙，刹车 圆柱13的一部分藏在转动凸轮轴9的凹槽中，另一部分藏在左轴档的长槽 中；右侧扭力弹簧3的右端通过连接件4与壳体1产生联系，扭力弹簧左 端有弹簧支承座5卡住，支承座5大外圆孔中制有多个凹槽，并套装在左 轴档8的右端；正常骑行时，壳体通过连接件4带动扭力弹簧3无负荷转 动；刹车时，拉动搡纵手柄ll，带动转动凸轮轴9转动将刹车圆柱13顶 起，并使刹车片12向外扩涨紧贴壳体内孔壁产生摩擦阻力，实现减速剎车， 与此同时，由于刹车圆柱的右端同时进入了扭力弹簧支承座5的内孔中， 由于内孔有凹槽挡住刹车圆柱挡住，使扭力弹簧3的左端不能转动，而扭 力弹簧3右端仍被壳体带动向前转动，使扭力弹簧逐渐抱紧轮轴2，所产 生的扭力阻止壳体转动，吸收动能再次实现刹车；本例是一种有二次刹车 功能的结构，是最佳实施例；图2与图1不同之处是左轴档较短，且不开 槽，采用承力块20来支承刹车片12和刹车圆柱13，结构形式在图18A和 B中示出，承力块20外圆有二个凸起与刹车片上的缺口相配合，防止刹车片转动并将刹车力传到轮轴上；有一块承力块内孔开有缺口 (图18A)以 便使转动凸轮轴9的操纵臂通过并可转动一定角度，承力块20的外圓上还 开有放置刹车圆柱的凹槽，其内孔形状与轮轴相配合，并确保不能转动。
图4、图5、图7是移动刹车圆锥的刹车花鼓，刹车片12是放置在锥 度角相同的左右刹车圓锥的斜肩上，并且至少在一个刹车圆锥上制有凸起， 可防止刹车片转动并将刹车力传递至轮轴上，图示为非刹车状态，刹车片 与壳体之间有间隙，右刹车圓锥与轴固联，其上占有多个孔，直销16的一 端藏在孔中，直销另一端有支板17支承，刹车圆锥回位弹簧18，通过支 板17及直销始终将左刹车圆锥14压向左轴档的端面；左轴档8上，也占 有多个孔，孔中装有可作轴向移动的推动销21，操纵手柄11上制有多个 斜面，斜面的方向是当搡纵手柄向骑行方向拉动时，能将推动销21向右移 动；操纵手柄左侧装有多个钢球，以减轻轴向力， >使搡纵手柄回位灵活； 推动销21右端贴紧左刹车圆锥14，左端紧贴操纵手柄斜面的底部；刹车 时拉动操纵手柄11， ^f吏推动销21向右移动，并推动左刹车圆锥14向右移 动，将刹车片12向外扩涨紧紧压向壳体内壁，产生摩擦阻力，实现减速刹 车；当左刹车圆锥14向右移动时，直销16同时向右插入扭力弹簧3左端 的支承座5的孔中，使扭力弹簧左端停止转动，而右端仍被壳体l带动向 前，迫使扭力弹簧抱紧轮轴产生扭力，吸收动能再次实现减速，直到完全 刹车，本例也具有双刹车功能；图中轮轴2采用六角形(也可采用花键等 其他形状)，固定手柄IO，左轴挡8，右刹车圆锥15内孔形状与轮轴形状 相配合；图5是另一种推动形式，在左轴档8的右端和左刹车圆锥14的左 端各制有相互配合的斜面，斜面的工作方向是能使左刹车圆锥向右移动， 操纵手柄11与左轴档相固联，当向前进方向拉动操纵手柄时，左轴档转动，左刹车圆锥向右移动，使刹车片扩涨实现刹车，刹车力是通过刹车片、右
刹车圆锥、轮轴及固定手柄传递到车架上。图6、图8的结构和图1、图2 相同，仅在右端安装了飞轮轴7， l束瓜座或圆销座22、棘爪或圆销23可以 配装单片飞轮，使花鼓、刹车、飞轮三者合为一体。图17是图8B-B剖视 图，图中与壳体固联的右钢碗25上制有若干弧形凹坑27 (若是钢壳则直 接在壳体上制出凹坑)，在圓销座22上，制出2个斜向长槽，斜槽内安装 圆销23 (采用扁形方键功能相同)，回位弹簧18始终将圆销向外顶；当飞 轮轴7带动圆销座22按箭头A方向转动时，圆销23被斜槽托起，带动壳 体l前进；当飞轮轴反转时，零件25上弧形凹坑的曲线就将圆销压入斜槽 中(是一种单向机构)；图20是图17结构应用于图3的单级飞轮中，将圆 销座与壳体固联，飞轮的壳体为主动件，弧形凹槽和斜槽的方向相反，按 箭头B转动；图17结构也可应用于图1的多级飞4仑6中。
图9、图IO是仅采用扭力弹簧的刹车花鼓，图9中左轴档8上占有多 个孔，孔中装有刹车钢球28，当套装在轮轴上的刹车凸轮29向右移动时， 就使刹车钢球的一部分进入弹簧支承座5的凹槽中，从而阻止扭力弹簧3 停止转动，实现刹车；图10是操纵手柄通过左轴档直接将推动销21插入 弹簧支承座5孔中阻止扭力弹簧转动；
图ll、图12是仅采用扩涨式刹车的花鼓，即直接除去扭力弹簧部分， 图11适用于后轴可装飞轮，图12用于前轴，图示结构形式采用图2的左 侧部分，也可采用图l、图4、图5的左侧部分的结构，功能相同；
图13、图14、图15是脚反踏刹车的花鼓，当向前骑行时，飞l^轴7 通过推动销21带动棘爪座22上的棘爪23推动壳体向前转动；反踏时由于 在飞轮轴7的左端制有反转时能使推动销21向左移动的斜面，在棘爪座22上占有相应的孔，推动销可以通过并能推动左側的零件进行工作；图13 中扭力弹簧左侧的支承座5内孔有花键与小轴档26上的花键相配合，小轴 档左端用花键与固定手柄相联接，扭力弹簧3右端的支承座5制有若干凹 槽，并套装在连接件4的外圆上，连接件的大外圆上有花键与壳体上的花 键配合，在连接件上还占有多个孔，孔中装有刹车钢球28，在轮轴上还套 装凸轮29，飞轮轴反转时，凸轮29向左移动，使刹车钢球28的一部分进 入扭力弹簧右侧的弹簧支承座5的凹槽中，连接件4就带动弹簧扭转实现 刹车.；图14中小轴档26的右端制有牙嵌，左端用花键与固定手柄相连， 扭力弹簧3右端通过连接件4与壳体相结合，左端的弹簧支承座5上也制 有牙嵌与小轴档上的牙嵌相配合，正常骑行时，二者分离，脚反踏时推动 销左移推动扭力弹簧左侧的弹簧支承座5左移动，使二个牙嵌相互啮合， 此时壳体带动弹簧扭转实现刹车；图15是采用刹车片刹车，刹车片12支 承在左右刹车圆锥上，左端的刹车圆锥14，外圆制有凸起，能阻档刹车片 转动，并将刹车力传递到固定手柄上，内孔有花《建与小轴档上的花^l建相配 合，脚反踏刹车时，推动销2向左移动，使右刹车圆锥15向左移动，使刹 车片12向外扩涨与壳体1产生摩擦阻力实现刹车。
图16是采用扩涨式刹车的结构，有刹车片部位的截面图，图A是非刹 车状态，刹车片与壳体分离，刹车圆柱13贴在转动凸轮轴9凹槽的底部； 图B是转动凸轮轴已转过一个角度，将刹车圆柱13抬起，并迫使刹车片 12压向壳体产生摩擦阻力；图C是刹车圆柱不同的配置形式，采用刹车片 和刹车圆柱的数量根据需要可多可少，图16中采用了 3块图18中只有2 块；当左轴档采用占孔的方式时，应用若干直径相同的钢球来代替圆柱； 图3、图8、图ll采用铝壳，其他产品也可采用铝壳，但在摩擦刹车部位，壳体上必须镶嵌钢套24;上述各例中扭力弹簧是采用抱紧的方式，还可以 采用扩涨方式和压缩方式。
图19是几种零件的外形图，零件5有截面图和内孔图形，不同结构， 零件形状安装位置有所不同。
上述各种结构形式的刹车花鼓，可以直接装在电动自行车上，若是整 体轮网可选择不同实施例的刹车结构将刹车部分直接制在轮网的内孔中与 轮网成为一个整体。本发明的各种结构可以置换，组合使用。
权利要求
1、具有刹车功能的花鼓包括壳体、轮轴、刹车片、左轴档、转动凸轮轴、左右刹车圆锥、刹车圆柱、扭力弹簧、连接件、弹簧支承座，操纵手柄，固定手柄等，其特征在于所有刹车零件全部装置在花鼓壳体之内，左侧部位为扩涨式刹车，右侧部位为扭力弹簧扭转吸收动能减速刹车，两部分有机结合同时采用；扩涨式刹车有多种结构形成，一种是在轮轴上套装有与操纵手柄相固联的转动凸轮轴，所谓转动凸轮轴是在圆周上制有多个凹坑的空心圆柱，从凹坑底部有斜线与圆周相连形成一个斜面，凹坑内放置刹车圆柱或钢球；转动凸轮轴外层是左轴档，左轴档与固定手柄相连，固定手柄支承在轮轴上；左轴档上开有多个长槽或在长槽位置占有若干孔；刹车圆柱的一部分在转动凸轮轴的凹坑内，一部分在左轴档的长槽中；在左轴档外圆上有刹车片，刹车片与左轴档之间通过销或档圈产生联系，确保刹车片可以扩涨和回位，并将刹车力通过左轴档及固定手柄传递以车架上；也可将左轴档做得比较短，采用承力块来支承刹车片和刹车圆柱，承力块外圆有二个凸起与刹车片的缺口相配合，防止刹车片转动并将刹车力传递到轮轴上，其中一块承力块内孔应开有缺口，使转动凸轮轴的操纵臂通过，并可转动一定角度，承力块的外圆上还开有放置刹车圆柱的凹槽，内孔与轴相配合且不可转动；另一种结构是刹车片及左右刹车圆锥的配合面为角度相同的圆锥面，刹车片是支承在左右刹车圆锥的斜肩上，并至少在一个刹车圆锥上制有凸起，防止刹车片转动并传递刹车力，右刹车圆锥与轮轴固联，其上占有多个孔，直销的一端藏在孔中，直销另一端有支板支承，刹车圆锥回位弹簧通过支板及直销始终将左刹车圆锥压向靠近左轴档的端面；左轴档上占有多个孔，孔中装有可作轴向移动的推动销，操作手柄上制有多个斜面，斜面的方向是当操纵手柄向骑行方向拉动时，斜面会将推动销向右移动，并推动左刹车圆锥右移迫使刹车片扩涨；还有一种推动形式是在左轴档的右端和左刹车圆锥的左端各制有相互配合的斜面，斜面的工作方向是当与左轴档相固联的操纵手柄向骑行方向拉动时能使左刹车圆锥向右移动；轮轴形状为六角形或花键、刹车圆锥、小轴档、固定手柄、内孔形状与轮轴相同；扭力弹簧套装在轮轴上，右端与连接件产生联系并通过连接件外圆的花键与壳体的花键相固联；左端被弹簧支承座卡住，弹簧支承座内孔制有凹槽并套装在左轴档或承力块上，有的弹簧支承座为使直销进入相应制了若干孔；扩涨式刹车部分是通过刹车圆柱或直销与弹簧支承座结合，实现与扭力弹簧相联系，并实现二次刹车；也可以单独采用扭力弹簧刹车，在左轴档上占多个孔，孔中装刹车钢球，当套装在轮轴上的刹车凸轮向右移动时，就使刹车钢球的一部分进入弹簧支承座的凹槽中，阻止扭入弹簧转动；或用操纵手柄通过左轴档直接将推动销插入弹簧支承座孔中，阻止扭力弹簧转动；也可以单独采用扩涨式刹车，此时，不装扭力弹簧部分；当花鼓右端安装有飞轮，飞轮轴、棘爪座、棘爪及推动销，并采用扭力弹簧或扩涨式刹车片时可制成花鼓、刹车、飞轮三位一体的产品；也可制成脚反踏刹车花鼓，即在飞轮轴左端制有反转时能使推动销向左移动的斜面并在棘爪座上占有推动销可以通过的孔，内装可推动左侧零件工作的推动销，有3种结构形式A、是扭力弹簧左侧支承座内孔有花键与小轴档上的花键相配合，扭力弹簧右端支承座上制有若干凹槽，并套装在连接件的外圆上，连接件大外圆有花键与壳体固联，连接件上还占有多个孔，孔中装有刹车钢球，轮轴上装有凸轮，推动销左移时，凸轮使刹车钢球的一部分进入弹簧支承座的凹槽中，扭力弹簧便扭转，实现刹车；B、是在小轴档的右端制有牙嵌、扭力弹簧右端通过连接件与壳体固连，左端的弹簧支承座上也制有牙嵌与小轴档上的牙嵌相配合，当推动销左移时，使二个牙嵌相互啮合，使扭力弹簧扭转抱住轮轴实现刹车；C、是刹车片支承在左右刹车圆锥上，左端刹车圆锥上有凸起能阻止刹车片转动，并将刹车力传递到固定手柄上，内孔有花键与小轴档上的花键相配合；当推动销左移推动右刹车圆锥左移时，刹车片扩涨实现刹车。
2、 根据权利要求1所述具有刹车功能的花鼓，其特征是若电动自行车 采用整体轮网可选择不同结构的刹车结构将刹车部分直接制在轮网的内孔 中与轮网形成为一个整体。
3、 #4居权利要求1所述的具有刹车功能的花鼓，其特征是在壳体上或 与壳体相固联的零件上制出若干弧形凹槽，在圆销座上制出多个斜向长槽， 斜槽内安装圆销或扁形方键，回位弹簧始终将圆销或扁形方键向外顶，当 飞轮轴带动圆销座作主动时，能带动壳体运动，反转时弧形凹槽的曲线只 能单向将圆销压入长槽中；若壳体作主动时弧形凹槽及斜槽的方向相反。
全文摘要
具有刹车功能的花鼓包括刹车片扩涨摩擦刹车部分和弹簧扭转吸收动能刹车部分还有操纵部分，典型结构是右侧采用扭力弹簧，弹簧的右端被连接件卡住，并与壳体相结合，弹簧的左端被支承座卡住；刹车花鼓的左侧是扩涨式刹车部分，在轮轴上套装有与操纵手柄相固联的转动凸轮轴，其外部有左轴档，左轴档之外圆有刹车片，当转动凸轮轴转动时通过刹车圆柱能使刹车片与壳体产生摩擦阻力，同时使弹簧产生扭转吸收动能，产生阻力，是一种有双刹车功能，刹车万无一失的结构。
文档编号B62L1/02GK101434282SQ200710192838
公开日2009年5月20日 申请日期2007年11月18日 优先权日2007年11月18日
发明者刘运柳 申请人:刘运柳;刘 伶;刘 成