专利名称：自行车刹车夹器的平衡装置的制作方法
技术领域：
本发明与自行车的刹车系统有关，尤其涉及一种具有平衡装置的侧向牵引式刹车器，该平衡装置平衡了扭力弹簧分别施加于刹车器左右两侧的扭力，并抵消了主动与从动关系所产生的惯性，使该刹车器的第一和第二夹臂平衡同动，并使刹车器的左右刹车块对车轮的轮框产生一对称的夹击力。
背景技术：
夹式刹车为自行车轮圈刹车的一熟知实施例，夹式刹车器的基本组件包括一对刹车块附着于一对夹臂。而依据刹车缆索牵引作用的位置不同，有中心牵引式及侧向牵引式之分。中心牵引式刹车器，其刹车缆索连接于一牵引件，牵引件与该对夹臂连接，该对夹臂是指第一夹臂和第二夹臂所构成的这一对夹臂，并使刹车缆索保持在二夹臂间的中心位置，该对夹臂并以自由枢转的方式被支撑于车架的前叉或后叉的杆体上。刹车缆索拉动牵引件，即连动二夹臂以自由枢转处为支点而相对摆动，以刹车块夹击车轮框，达到刹车目的。在现有设计中，必须各别地调整两个刹车块每一者的垂直位置，才能达到使二刹车块对轮框产生对称夹击力的目的，然而调整二刹车块垂直位置的过程麻烦，且行车的震动，组装组件的松紧程度，皆可能使二刹车块的垂直位置受到影响而发生改变，故此一型式的刹车器无法恒久的保持对称的夹击力，并产生刹车块的不对称磨耗、刹车噪音及刹车效能衰减等问题，且这些问题直接关乎行车安全性。侧向牵引式的刹车器，其二夹臂以自由枢转的方式彼此交合枢接，并以扭转弹簧保持二夹臂的枢接角度，刹车缆索保持在二夹臂的肩部。刹车缆索张力增加牵拉其中一夹臂，将使二夹臂缩小其枢接夹角，从而改变二刹车块的相对距离，以刹车块夹击车轮框，达到刹车目的。在现在设计中，因刹车缆索偏单边的装设在刹车器的肩部，当刹车缆索牵引刹车器作动时，会因主动与从动关系所产生的惯性造成刹车器的偏斜，二夹臂并非平衡同动， 以致二刹车块无法产生对称的夹击力作用于车轮框，以致刹车块不对称磨耗、刹车噪音及刹车效能衰减等问题。在上述侧向牵引式刹车器中安装一个平衡构件可以解决上述的问题，如中国台湾专利第331484号，公开了此技术。此专利利用连杆结构，使刹车缆索牵引其中一夹臂作动时，另一夹臂被动，从而达到平衡刹车的效果。
发明内容
本的发明的目的在于为侧向牵引式刹车器提供一平衡装置，平衡装置平衡了扭力弹簧分别施加于刹车器左右两侧的扭力，并抵消了主动与从动关系所产生的惯性，使刹车器的第一和第二夹臂平衡同动，并使刹车器的左右刹车块对车轮的轮框产生一左右对称的夹击力。为达上述目的，本发明采用一种平衡装置，所述平衡装置包含
分别设于该轴心部的二导引路径，该二导引路径为彼此相反的倾斜方向，并具有一相交部位，一滚动元件恒位于该相交部位。其中，所述二导引路径分别位于该第一夹臂和该第二夹臂的轴心部的圆周。其中，所述二导引路径为导槽。其中，所述二导引路径相交部位的滚动元件为滚珠。其中，设有一梢穿过该滚珠的中心，该梢的一端固定于该迫紧螺帽。其中，所述二导引路径是轴向贯穿该第一夹臂和该第二夹臂的轴心部的导孔。其中，所述二导引路径相交部位的滚动元件为滚柱。其中，所述滚柱的一端穿枢于该迫紧螺帽的定位槽中。其中，所述平衡装置包含一扭力弹簧，该扭力弹簧的中心定位于该轴心螺丝，且该扭力弹簧具有二相同弹性系数的二簧脚，该二簧脚分别连接于该第一夹臂和该第二夹臂的对应位置。本发明的有益效果是藉由平衡装置平衡了扭力弹簧分别施加于刹车器左右两侧的扭力，并抵消了主动与从动关系所产生的惯性，使刹车器的第一和第二夹臂平衡同动，并使刹车器的左右刹车块对车轮的轮框产生一左右对称的夹击力。平衡装置设置于刹车器第一和第二夹臂的任一相对接触且作动方向相反的部位，且内藏于刹车器中，并且平衡装置的结构精简，刹车器的外部组件无任何因平衡装置而产生的附加对象，仍保持刹车器的轻量化。
图1为本发明平衡装置第一 实施例的前视立体外观图。
图2为本发明平衡装置第一 实施例的背视立体外观图。
图3为本发明平衡装置第一 实施例的立体分解图。
图4为本发明平衡装置第一 实施例的正视暨动作示意图之
图5为图4的右侧视图。
图6为本发明平衡装置第一 实施例的正视暨动作示意图之
图7为图6的右侧视图。
图8为本发明平衡装置第一 实施例的正视暨动作示意图之
图9为图8的的右侧视图。
图10为本发明平衡装置第二实施例的正视图。
图11为图10的A部放大匿U
图12为本发明平衡装置第二实施例的侧视状态示意图之-
图13为本发明平衡装置第二实施例的侧视状态示意图之二
图14为本发明平衡装置第二实施例的侧视状态示意图之三
图15为本发明平衡装置第=三实施例的正面立体分解图。
图16为本发明平衡装置第=三实施例的背面立体分解图。
图17为本发明平衡装置第=Ξ实施例的正视状态示意图之-
图18为图17的剖视图。
图19为本发明平衡装置第=Ξ实施例的正视状态示意图之二
图20为图19的剖视图。图21为本发明平衡装置第四实施例的正视状态示意图的一。图22为本发明平衡装置第四实施例的正视状态示意图的二。主要组件符号说明1-平衡装置；2-导槽；3-导槽；4-滚动元件；5-平衡装置；6_导孔；7-导孔；8-滚动元件；9-梢；10-第一夹臂；11-刹车缆索安装部；12-刹车块安装部；13-轴心部；20-第二夹臂；21-刹车缆索穿枢部；22-刹车块安装部；23-轴心部；30-轴心螺丝；31-平滑段；32-螺纹段；40-垫片；41-垫片；42-穿枢孔；50-扭力弹簧；60-迫紧螺帽；61-定位槽；62-间隙。
具体实施例方式请参考图1至图3，侧向牵引式刹车器包含一第一夹臂10、一第二夹臂20、一轴心螺丝30、复数垫片40、一扭力弹簧50、以及一迫紧螺帽60。上述每一组件的中心均设有供轴心螺丝30穿枢的轴孔。轴心螺丝30具有一平滑段31以及一螺纹段32。第一夹臂10和第二夹臂20组设于平滑段31，以保持旋向运动的自由性。扭力弹簧50的中心被迫紧螺帽 60定位，其二簧脚分别连接第一夹臂10以及第二夹臂20，且二簧脚的弹性系数(K值)相等。迫紧螺帽60锁合于轴心螺丝30的螺纹段32，复数个垫片40分别衬于各组件的相对接触面之间，迫紧螺帽60锁紧，使以上各个组件沿着轴心螺丝30而定位。第一夹臂10的高端为刹车缆索安装部11，低端为刹车块安装部12。第二夹臂20的高端为刹车缆索穿枢部 21，低端为刹车块安装部22。一刹车缆索从第二夹臂20的刹车缆索穿枢部21经过而固定于刹车缆索安装部11。二刹车块安装部12，22分别装设一刹车块。如图1至图9所示的第一实施例，一平衡装置1设于第一夹臂10和第二夹臂20 的轴心部13，23。所述的平衡装置1包括分别设于二轴心部13，23的圆周的导引路径，以及恒位于二导引路径相交部位之间的滚动元件4，在本实施例中，导引路径为导槽2，3，滚动元件4为滚珠。二导槽2，3具有相等的长度，相反的倾斜方向，滚动元件4位于两者的相交部位。在本实施例中，基于刹车缆索牵引第一夹臂10，故第一夹臂10被定义为主动对象， 第二夹臂20被定义为从动对象。所以，设于第一夹臂10的导槽2被定义为主导路径，设于第二夹臂20的导槽3则被定义为从动路径。当第一夹臂10受刹车缆索的拉引，以轴心螺丝30为中心点而旋摆时，主导路径(导槽2)根据第一夹臂10的旋摆方向而位移，但滚动元件4因该二导槽2，3的交叉干涉而恒位于二导槽2，3的相交部位，故主导路径(导槽2) 的位移转换成滚动元件4的一推动势，推动势作用于导槽3，以致第二夹臂20循着导槽3所形成的从动路径而产生以轴心螺丝30为中心点而旋摆的位移。基于主导路径以及从动路径的位移系同一时点同步发生，故第一夹臂10及第二夹臂20同步以轴心螺丝30而产生相对方向的旋摆，且旋摆角度对等，二刹车块即产生相对方向对等距离的同步位移，对车辆的轮框产生左右平衡对等的夹击力。请参考图4及图5，刹车缆索在不具张力的情况下，对刹车器不产生牵引作用力， 第一夹臂10及第二夹臂20受扭力弹簧50的弹力作用而张开一预定角度。导槽2和导槽 3于第一尽端相交，滚动元件4位于相交部位。
请参考图6及图7，刹车缆索牵拉第一夹臂10，第一夹臂10以轴心螺丝30为中心点而旋摆，导槽2 (主导路径)根据第一夹臂10的旋摆方向及旋摆位移量而产生相对应的位移，滚动元件4产生一推动势，致第二夹臂20循着导槽3的从动路径而产生与第一夹臂 10相对方向且对等角度的同步旋摆，第一夹臂10及第二夹臂20使扭力弹簧50受压储能。 导槽2与导槽3于中段部位相交，滚动元件4恒位于相交部位。如图8和图9，更进一步的，当刹车缆索再牵拉第一夹臂10，使第一夹臂10产生更进一步的旋摆，第二夹臂20亦产生相对方向且对等角度的同步旋摆。导槽2与导槽3于第二尽端相交，滚动元件4恒位于相交部位。当刹车缆索解除对第一夹臂10的牵引力量时，扭力弹簧50释能复回，第一夹臂 10、第二夹臂20、导槽2、导槽3复回至图4及图5所示的状态。如图5、图7、图9，当第一夹臂10和第二夹臂20同步张合时，滚动元件4随着导槽 2和导槽3的相交位置变异而产生平行于轴心螺丝30的轴线方向的位移。为使该滚动元件 4的位移更加稳定，本发明再付予滚动元件4 一个穿过其中心的梢9，如图10至图12所示的第二实施例，梢9与轴心螺丝30的轴线平行，其一端固定于迫紧螺帽60，导槽2和导槽3 的相对部位之间具有一个可容纳梢9的间隙62。如图12至图14，当第一夹臂10和第二夹臂20同步张合时，滚动元件4沿着梢9移动。所述的导槽2和导槽3的倾斜方向和角度可以如图5、图7、图9，亦可如图12至图 14，但这些图式都仅是用于说明本发明，倾斜方向和角度均依照实际需要而可有所不同。如图15至图20，本发明平衡装置的第三实施例。在本实施例中，平衡装置5平行于轴心螺丝30而设，所述的导引路径为贯穿第一夹臂10和第二夹臂20的轴心部13，23的导孔6和7，滚动元件8为滚柱。二导孔6和7为相等长度，但倾斜方向相反，滚动元件8位于两者的相交部位。滚动元件8的末端穿入迫紧螺帽60对应位置的定位槽61中。基于滚动元件8的枢穿，衬于第一夹臂10和第二夹臂20之间的垫片41设有穿枢孔42是必需的。图17描述刹车器张开时，导孔6和导孔7于第一尽端相交，滚动元件8位于相交部位。图19，刹车缆索牵拉第一夹臂10，第一夹臂10以轴心螺丝30为中心点而旋摆，导孔 6(主导路径)根据第一夹臂10的旋摆方向及旋摆位移量而产生相对应的位移，滚动元件8 产生一推动势，致第二夹臂20循着导孔7的从动路径而产生与第一夹臂10相对方向且对等角度的同步旋摆，至导孔6与导孔7于第二尽端相交，滚动元件8恒位于相交部位。如图18、图20，当第一夹臂10和第二夹臂20同步张合时，滚动元件8平行于轴心螺丝30而移动。如图21及图22，本发明平衡装置的第四实施例。第四实施例的结构与第三实施例相同，差异仅在于设置位置不同。综上所述，与本发明平衡装置1和5配合的扭力弹簧50具有中心与第一夹臂10 及第二夹臂20同轴心，以及二簧脚的弹性系数(K值)相等并分别连接于第一夹臂10及第二夹臂20彼此的对应位置的技术特征。本发明平衡装置1和5与扭力弹簧50相辅相成， 使第一夹臂10和第二夹臂20平衡同动，使左右刹车块对车轮的轮框产生一左右对称的夹击力。因此，藉由上述结构，平衡装置1和5是由导槽(或导孔)和滚动元件(滚珠或滚柱)所构成，结构精简，可设置在该类型刹车器第一和第二夹臂的任一相对接触且作动方向相反的部位，并不以本发明实施例所描述的为限。所述平衡装置1和5内藏于刹车器中， 使刹车器的外部组件无任何因平衡装置而产生的附加对象，未改变该刹车器的原始组件， 未增加该刹车器原始组件的重量，仍保持刹车器的轻量化。 以上所述实施例仅用以说明本发明，并非用以限制本发明。故举凡数值的变更或等效组件的置换仍应隶属本发明的范畴。
权利要求
1.一种自行车刹车夹器的平衡装置，该刹车夹器包含一第一夹臂和一第二夹臂，两者的轴心部以一轴心螺丝穿过，一迫紧螺帽锁附于该轴心螺丝，以此定位该第一夹臂和该第二夹臂；其特征在于，该平衡装置包含分别设于该轴心部的二导引路径，该二导引路径为彼此相反的倾斜方向，并具有一相交部位，一滚动元件恒位于该相交部位。
2.根据权利要求1所述自行车刹车夹器的平衡装置，其特征在于，所述二导引路径分别位于该第一夹臂和该第二夹臂的轴心部的圆周。
3.根据权利要求2所述自行车刹车夹器的平衡装置，其特征在于，所述二导引路径为导槽。
4.根据权利要求3所述自行车刹车夹器的平衡装置，其特征在于，所述二导引路径相交部位的滚动元件为滚珠。
5.根据权利要求4所述自行车刹车夹器的平衡装置，其特征在于，设有一梢穿过该滚珠的中心，该梢的一端固定于该迫紧螺帽。
6.根据权利要求1所述自行车刹车夹器的平衡装置，其特征在于，所述二导引路径是轴向贯穿该第一夹臂和该第二夹臂的轴心部的导孔。
7.根据权利要求6所述自行车刹车夹器的平衡装置，其特征在于，所述二导引路径相交部位的滚动元件为滚柱。
8.根据权利要求7所述自行车刹车夹器的平衡装置，其特征在于，所述滚柱的一端穿枢于该迫紧螺帽的定位槽中。
9.根据权利要求1所述自行车刹车夹器的平衡装置，其特征在于，所述平衡装置包含一扭力弹簧，该扭力弹簧的中心定位于该轴心螺丝，且该扭力弹簧具有二相 同弹性系数的二簧脚，该二簧脚分别连接于该第一夹臂和该第二夹臂的对应位置。
全文摘要
本发明公开了一种自行车刹车夹器的平衡装置，包含分别设于一刹车夹器的第一和第二夹臂的轴心部的二导引路径，该二导引路径以预定角度相交，一滚动元件恒位于该二导引路径的相交部位。该平衡装置平衡了扭力弹簧分别施加于刹车器左右两侧的扭力，并抵消了主动与从动关系所产生的惯性，使刹车器的第一和第二夹臂平衡同动，并使刹车器的左右刹车块对车轮的轮框产生一左右对称的夹击力。
文档编号B62L1/06GK102358384SQ20111026252
公开日2012年2月22日 申请日期2011年9月6日 优先权日2011年9月6日
发明者黄振华 申请人:黄振华