专利名称：自行车后闸驱动装置的制作方法
自行车后闸驱动装置
本发明涉及一种自行车后闸驱动装置，特别是绳闸和拉杆闸类自行车中后 闸驱动装置。
现有技术中手闸类自行车在崎岖小道和上下坡较多的丘陵地带骑行时，手 较劳累；在寒冷天气中，截手套不易操作，不截手套手就受冻。脚闸自行车解 决了以上问题，但又产生了新的缺点，在《自行车、助动车修理大全》、《自行 车装配与维修》和《自行车使用维修指南》三本书中指出，构造复杂，加工难 度要求高，装配维修比较复杂、成本也较高；上车时必须将左曲柄移至前下方， 当曲柄在垂直方向要制动时，为了要获得最大制动力，需先前将曲辆移到水平 部位，既仍需前行一段路后才能刹车，而不能立即刹车；下车时，若左曲柄在 后方位置，也要先前行一段路再下车；靠链条驱动的脚闸， 一旦骑行中出现滑 链、脱链时，制动即失效而可能招至人身事故；装于封闭的闸身内的零件在摩 损或损坏前不能象手闸类自行车那样易于被直观发觉并维修；现有脚闸的灵敏 度一般低于其他类型的车闸。
本发明的目的是提供一种兼具手闸类、脚闸类自行车的优点，克服它们缺 点的后闸驱动装置，它方便上下车，方便获得较大制动力以及时制动或减速， 易于安装维修。同时利用本装置的特点在适当空间位置上配置了能与驱动装置 同步动作的微动开关。当另外加装相应电子配件和电源就可实现声光报警和电 动车的刹车断电功能。
本发明的目的是这样实现的，该装置包括中轴部件、脚蹬部件、操纵部件、 驱动部件和后闸传递部件，淬火中轴光轴部成为超越离合器的内环，外星轮体 和传动件连成一体，外星轮大端按车轮倒转方向向小端过渡，外星轮与拨爪一 起套在曲柄内端淬火中轴的光轴上；在外星轮和中轴之间配有滚柱，每一对滚 柱间由拨爪的爪隔开；外星轮与车架中之一设有在必要时可触及对方的止动部 件，以阻止外星轮越位影响驱动装置正常工作，防止损坏零部件；车架上配置 有托架螺母，调节螺钉配于托架螺母中，前端钢绳通过调节螺钉的中心孔 ，操 纵部件跟与左闸把连动的前端钢绳或长拉杆连接；操纵部件上配置有弹簧，其 作用力既使其按车轮倒转时的方向运行，也拉紧了前端钢绳或长拉杆；操纵部 件是由操纵杆和套于其中的拨爪组合而成的；二件中有一件在相配合的外圆周 或圆孔上至少有一凸起的齿，另一件则在对应圆孔或外圆周上至少有一段超过 该凸起宽度的可转动空档；车架配置上可以固定后闸钢绳定位套的装置；当左 闸把按至设计的极限前，操纵杆所转的转角必须大于空档的圆心角，才能有效 带动拨爪将滚柱拨向外星轮间隙大端而实现超越；常态下的驱动端至触及止动 件的最大摆角应小于空档圆心角，系统才安全可靠；外星轮驱动末端有与后闸 传递件部连接的装置； 一旦握紧左闸把时，收紧的长拉杆就拉动操纵杆按车轮前进时的转向走过空档区，带动拨爪上的爪将滚柱拨向外星轮间隙大端而实现
超越；当松开左闸把后，弹簧使操纵杆回位。前踏脚蹬时，滚柱滚向外星轮间 隙大端而实现超越，自行车向前行；当倒踏脚蹬时滚柱在摩擦力作用下滚向外 星轮间隙小端而实现结合，使外星轮驱动末端拉紧了后闸传递部件实现减速或 制动。
外星轮与传动件是整体，外星轮也可以由二件铆合或螺纹连接而成；(简单 技术没出图)外星轮大端和相邻小端相交接点处的内径与拨爪的爪的外径为间 隙配合，拨爪的内孔上可以有凹槽，既储油又减小摩擦阻力(简单技术没出图); 拨爪的爪的内径与中轴的配合采用间隙配合；在外星轮两端面配有平垫圈。
操纵杆和套于其中的拨爪可以采用花键式结合；
操纵杆外端同与左闸把联动的前端钢绳或长拉杆用常规的紧绳螺钉或紧闸 螺钉进行连接；
与后闸传递件部连接的装置，可以是有直接连接的接口，也可以是固定连接 或活动连接上与后闸传递部件相配的中转接头件；中转接头件可以是侧面有与 后拉杆螺纹相配的拉杆接头，或是与普通闸横连杆对应孔活动连接的连杆接头 ;驱动部件末端的孔可通过常规紧绳螺钉实现对无接头钢绳的连接。
止动部件可套上减噪防护用的软套管，或在平叉上装上与平叉管形对应的塑 胶卡套。
车架上配置有固定弹簧、后闸钢绳固定套和防水微动开关用的支架，支架可 以是多功能的。
本发明由于在中轴上配置摩擦式超越离合器，离合器传动端再与自行车后 闸传递部件连接，前踏脚蹬时中轴逆时针转动，滚柱滚到外星轮间隙大端实现 超越而不影响前行；倒踏脚蹬时，中轴顺时针转动，推动滚柱向外星轮间隙小 端而实现接合，外星轮向前转动进而拉紧后闸传递部件进行减速和制动；脚踏 刹车比手闸刹车更轻松有力，对于可乘坐多人的串列车的制动更显必要，它也 避免了冷天用手按闸制动的困难和不便，由于采用手控操纵部件可进行手控超 越，上下车或减速制动前若需变更曲柄位置，只要先轻轻按住左闸把拉动重50 克以内的操纵部件逆转就能方便进行；由于在驱动装置与车体之间设置了防水 微动开关，若再配上电源和相关电子器件就可在减速制动时发出声光报警；在 电动自行车上，装上常开和常闭防水微动开关，再配备电源和其他电子器件， 就可实现减速制动报警和减速制动前就断电的功能；当外星轮触及极限限位件 时，就提示人们要停车调试更换餘损件。
下面结合附图描述本发明的系列实施方式。(面对左中轴端面为正视图)
图1是本发明驱动装置一种实施方式的正视图。图2是二合一外星轮驱动末端与后部零件连接的剖视图。
图3是配置在中接头上一种Z字形止动件的视图。
图4是配置在中接头上另一种Z字形止动件的右视图。
图5是图1中驱动末端与后部零件连接的剖视图。
图6是驱动末端与后闸拉杆直接连接的视图。
图7是驱动末端与另一种后闸拉杆直接连接的视图。
图1示出外星轮1是整体式；外星轮大端按车轮倒转方向向小端过渡，拨爪 5可与外星轮装入曲柄内端淬火中轴的光轴上，在中轴和外星轮之间配有滚柱 12,每一对滚柱由拨爪的爪6隔开；拨爪的爪的内孔上可以有凹槽(成熟技术 未图示)，既储油又减小摩擦阻力；
图1中的操纵件由操纵杆2、拨爪5组合而成，它们采用具有活动空档的内 外齿或花键类的组合，相邻两齿间都有一段均等的空档。拨爪5上只有一个外 齿9，操纵杆2上至少有一段容留外齿9在其中转动的空档8;当左闸把按至极 限位置前，操纵杆2的转角必须大于空档8的圆心角a 。托架螺母7配置在车 架上；对于原厂标定车的拨爪5、操纵杆2和外星轮端面上可以在最佳配合处有 凹状标记，以便对标记安装；在安装时先放入可完全遮挡空档8空隙的平垫圈 4，再将拨爪5放入中轴，再按工厂标记套入操纵杆2，外星轮也按对应标记放入， 接下来放入滚柱3，在外星轮外端面也可盖上平垫圈；前端钢绳穿过车架上托架 螺母7上的调节螺钉中心孔后，再用紧绳螺钉10和螺母与操纵杆2外端连接； 操纵杆外端同与左闸把联动的长拉杆用常规的紧闸螺钉和衬套进行连接(同理 未示)；弹簧的一端挂在支架14上，另一端则挂在操纵杆2上的孔20，孔20可 以有多个，以利在操纵杆2需换面调整时可挂弹簧；常态下，安置在操纵杆的 弹簧既拉紧了前端钢绳或拉杆又使操纵杆的内齿26在弹簧力的作用下，能按车 轴倒转时的方向靠在相邻拨爪的外齿9上，使滚柱3处于消隙状态；当按紧左 闸把时，收紧的前端钢绳或拉杆(同理未示)将操纵杆2上的内齿26按车轮前 进时的转向拉向拨爪的外齿9，进而使拨爪的爪6将滚柱3拨向外星轮1间隙大 端而实现超越； 一旦松开左闸把，拨爪又恢复常态。拨爪的爪的孔壁上可以有 凹槽(成熟技术未图示)，既储油又减小摩擦阻力。
外星轮1传动端和横连杆23通过止动螺钉21活动连接，常态下止动螺钉 21靠在平叉下方，其对应平叉的部位上可套有塑胶管25;止动螺钉21上有板 手平口 24;横连杆23另一端再与竖连杆17活动连接；竖连杆17上方与平叉上 带定位台阶的螺钉9紧定后能灵活转动。(下称活动连接，类似情况同样适用) 也可以在操纵杆的安装孔中放入高度大于操纵杆板厚的定位环，盖上平垫圈后 用普通螺钉紧定来实现灵活转动。(普通技术不再出图)该结构属四连杆机构， 当外星轮接合向前转动时，竖连杆也同向转动并带动后闸钢绳或后拉杆(原理 作用一样未图示)前移进行减速或制动。该四连杆机构具有加大有效行程的作用，动作更快捷；
在中接头下方的圆柱式限位止动件15，其工作长度应超出外星轮1的内端 面，其伸出部分可有数条常规止动环以防套上塑胶套16松脱；图3示出中接头 下方安置有板式或杆式Z形止动件27，图4示出中接头下方安置有Z形止动杆 28,他们伸出的长度至少超出外星轮内端面。止动杆配上塑胶套25。止动件既 阻止外星轮越位而损坏相关部件，又能预警提示用户要及时调节或更换零部件。 常态下的竖连杆17至触及止动件的最大摆角P应小于空档8的角度a ,系统才 安全可靠。
泥板支架14下方有孔放入钢绳定位套；图1中驱动端竖连杆17末端的孔
可通过常规紧绳螺钉10实现对无接头钢绳的连接；图6、图7示出竖连杆17上
可以直接穿过一端带铆头的拉杆。竖连杆17末端的孔留住了铆头。图6示出竖
连杆17末端的孔与车轴轴心同向，拉杆19铆头附近有折弯，以便拉杆与后闸
直线连接；图7示出外星轮传动端上的孔与车前后方向同向， 一端带铆头的直 拉杆向车后方向穿去。
车架上配置有固定弹簧和防水微动开关19用的支架20，弹簧的一端挂在该 支架20上，另一端则挂在操纵杆2上；泥板支架14下方侧边可与连接有防水 微动开关19的可调连接板18连接，可调连接板18上有长条孔，以调节防水微 动开关的触点能顶在竖连杆17车后方向的折边上。接上电源和电子器件后，只 要外星轮一接合，微动开关触点就因失压而恢复常态进行声光示警；支架14下 端有孔可安置后闸钢绳安位套。
图2示出由外星轮体和传动端13通过铆钉12或螺钉(同理未示)紧固连 接的二合一外星轮11,其驱动末端和横连杆23通过止动螺钉21活动连接及与 后部零件竖连杆17连接的剖视图。止动杆配上塑胶套25。
对于非标定车或自行改装车，当安装角度不理想时， 一般可沿轴向移开操 纵杆2与拨爪5的接触距离，其他另部件不要脱开中轴就可重新调整它们之间 的角度进行安装。建议花键齿数与拨爪的爪之差的绝对值为h齿的对称中心 不在内齿圆心和外端安装孔圆心的连线上，这样对于平板式操纵杆2就有正反 两面更多的调整机会。实际操作中只要大致调整，再通过托架螺母7中的调节 螺钉调节就可满足要求。
从节约资源观念出发，本发明所述降噪防护塑胶垫和塑胶管建议采用可更 换式，以再利用金属件；再如后闸钢绳前头可以是无接头；没采用美观但增加 费用的钢绳金属导向管以降低成本。 本发明涉及绳闸和拉杆闸两大系列的自行车后闸驱动装置，其中许多零部 件是可以互换使用的，更换一种传导件及其连接件后，就可变成另一种系列， 如绳闸改为拉杆闸，或反之；工厂可根据车型结构尺寸，统一标准优化设计、 改进造型艺术，改变护罩的连接及造型，以获得简洁经济完美的整车外观。就此，凡涉及零部件的互换包括螺钉与螺母、螺纹连接与铆接转换，弹簧类型或 配制位置的改变以及防护塑胶垫和塑胶管的配制等等变形设计均落入本发明的 保护范围内。
权利要求
1、自行车后闸驱动装置，该装置包括中轴部件、脚蹬部件、操纵部件、驱动部件和后闸传递部件，其特征在于淬火中轴光轴部成为超越离合器的内环，外星轮体和传动件连成一体，外星轮(1、11)大端按车轮倒转方向向小端过渡，外星轮与拨爪(5)一起套在曲柄内端淬火中轴的光轴上；在外星轮和中轴之间配有滚柱(3)，每一对滚柱间由拨爪的爪(6)隔开；外星轮与车架中之间设有可触及对方的止动部件，以阻止外星轮越位影响驱动装置正常工作，防止损坏零部件；操纵部件由操纵杆(2)和套于其中可转动的拨爪(5)组合而成，二件中有一件在相配合的外圆周上或圆孔上至少有一凸起，而另一件则在对应的圆孔或外圆周上至少有一段超过凸起宽度能让凸起在其中转动的空档；当左闸把按至设计的极限前，操纵杆(2)所转的转角必须大于空档的圆心角α；常态下的驱动端至触及止动件的最大摆角β应小于空档圆心角α，系统才安全可靠；车架上配置有托架螺母(7)，调节螺钉配于托架螺母中，前端钢绳通过调节螺钉的中心孔；操纵杆(2)外端同与左闸把连动的前端钢绳或长拉杆用常规的紧绳螺钉(10)或紧闸螺钉连接；配置在操纵杆(2)上的弹簧，其作用力既使操纵杆(2)按车轮倒转时的方向运行，也拉紧了固定其上的前端钢绳或长拉杆；一旦握紧左闸把时，就拉动操纵杆(2)，进而带动拨爪的爪(6)将滚柱拨向外星轮间隙大端而实现超越；当松开左闸把后，弹簧使操纵杆(2)回位；驱动端有连接后闸传递件的装置；驱动末端有与后闸传递部件连接的接口装置；车架配置上可以固定后闸钢绳定位套的装置；外星轮(1)驱动端通过止动螺钉(21)活动连接横连杆(23)；常态下止动螺钉(21)靠在平叉下方，以阻止外星轮越位影响驱动装置正常工作，防止损坏零部件；横连杆(23)另一端再与竖连杆(17)的中部活动连接；竖连杆(17)的上方与平叉螺纹活动连接。该结构属四连杆机构，当外星轮接合后向前转动时，作为驱动末端的竖连杆(17)也同向转动并带动后闸钢绳或后拉杆前移进行减速或制动；前踏脚蹬时，滚柱(3)滚向外星轮间隙大端而实现超越，自行车向前行；当倒踏脚蹬时滚柱在摩擦力作用下滚向外星轮间隙小端而实现结合，使外星轮驱动末端拉紧了后闸传递部件实现减速或制动。
2、根据权利要求1所述的后闸驱动装置，其特征是外星轮(1)是整体式， 外星轮(11)是二件合一体，它由外星轮体和驱动件(13)采用铆钉(12)或 螺纹连接而成；外星轮大端和相邻小端相交接点处的内径与拨爪的爪(6)的外 径为间隙配合；拨爪的爪(6)的内径与中轴的配合采用间隙配合；拨爪的内孔上可以有凹槽，既储油润滑又减小摩擦阻力；在外星轮两端面可配有平垫圈。
3、 根据权利要求1所述的后闸驱动装置，其特征是止动部件可以是在中 接头下方的止动件(15)，其外可套上塑胶套(16);止动部件可以是中接头下方 安置的L形止动件(28)和Z形止动杆(27);止动部件的伸出长度至少超出外 星轮内端面；止动部件外面可套上塑胶套(25)。
4、 根据权利要求1所述的后闸驱动装置其特征在于与驱动末端连接的 后闸拉杆的一端可具有铆头，具有铆头的后闸拉杆(30)是直拉杆，后闸拉杆(29)的铆头附近有折弯。
5、 根据权利要求1所述的后闸驱动装置，其特征外星轮驱动端下方与后闸传递部件连接的装置，可以是有直接连接的接口，既在竖连杆(17)面向车后的侧边上制出可过钢绳和拉杆的通孔，它可连接后闸钢绳和带铆头的后闸直拉杆(30):竖连杆(17)与车轴同向的孔可连接带铆头的后闸弯头拉杆(29); 竖连杆(17)下端的孔可通过常规紧绳螺钉(10)实现对无接头钢绳的连接。
6、 根据权利要求1所述的后闸驱动装置其特征在于操纵杆(2)和作 为驱动末端的竖连杆(17)也可通过常规紧闸螺钉和衬套实现一端无螺纹的拉 杆的连接，从而改制为拉杆闸的驱动装置。
7、 根据权利要求1所述的后闸驱动装置，其特征是车架上配置有固定弹 簧和防水微动开关(19)用的泥板支架(14)，弹簧的一端挂在该支架上，另一 端则挂在操纵杆(2)上；泥板支架(14)下方侧边可与连接有防水微动开关(19) 的可调连接板(18)连接，可调连接板(18)上有长条孔，以调节防水微动开 关的触点能顶在外星轮(1)侧边上或竖连杆(17)车后方向的折边上，支架(14) 下端有孔可安置后闸钢绳安位套。
8、 根据权利要求1所述的后闸驱动装置，其特征是止动螺钉(21)上有 板手平口，外面可套有塑胶管(25)或在平叉上装上与平叉管形对应的塑胶卡 套。
9、 根据权利要求1所述的后闸驱动装置，其特征是拨爪(5)和操纵杆 (2)可以是具有活动空档的内外齿或花键类的组合件。
全文摘要
本发明公开一种自行车后闸驱动装置，它将超越离合器的星轮、拨爪和滚柱安置在中轴上，星轮与传动件连成一体；前踏脚蹬时滚柱移至星轮间隙大端而超越前行，倒踏时滚柱移至间隙小端而接合，驱动端拉紧传递部件而减速制动；遇曲柄位置欠佳，轻按左闸把拨动拨爪可轻松上下车及刹车；脚闸制动有力方便，可解在山区大坡、长坡、重载、急刹和寒冷地带左手按闸制动之辛劳；它结构简单、坚固耐用、零部件少易装拆修；已安微动开关再配上电源和电子原件，减速刹车可声光预警，电动自行车制动前就断电。
文档编号B62L1/00GK101638129SQ200810145310
公开日2010年2月3日 申请日期2008年7月29日 优先权日2008年7月29日
发明者李有为 申请人:李有为