专利名称：车辆防抱死制动系中控制制动压力的方法，的制作方法
专利说明 本发明系与自行车之脚刹器有关，更详而言之，系指一种制造过程更简便，成本更低，但刹车效果更理想，动作更确实的斜推式自行车脚刹器。
首先，对本说明书附图进行详细的说明，其中
图1为常用螺推式自行车脚刹器地剖面示图。
图2为本发明一较佳实施例的分解立体图。
图3为本发明上述实施例的剖面示图。
图4为本发明上述实施例的驱动旋体配合驱动元件及剖视传动体的左侧视图(其中图4A是显示自行车行进中的动作示意图，图4B则是显示刹车时的动作示意图)。
图5为本发明上述实施例的传动体的右侧视图。
图6为本发明上述实施例的驱动旋体、传动体、驱动元件及离合体于行进中的相对动作示意图。
图7为本发明上述实施例的驱动旋体、传动体、驱动元件及离合体于刹车时的相对动作示意图。
请参阅图1所示，为常用脚刹式自行车的脚刹器构造，主要包含一轮毂(1)，概呈中空筒状，其外径两端可供枢设后车轮的辐条(11)，而内径中央预定部位则收缩成一锥形的摩擦面(12);一轮轴(2)，系穿设于轮毂(1)轴向以供枢设于车架后叉(图未示);一驱动螺杆(3)，系套设于轮轴(2)上，其位于轮毂(1)内之一端外径则设有阳螺纹(3a);一离合体(5)，概呈中空筒状，其内径一端设阴螺纹(5a)，俾螺接于驱动螺杆(3)的阳螺纹(3a)上，其外径二端则分别设有一可摩擦带动轮毂(1)内径的锥形摩擦面(12)俾轮毂(1)旋转之粗表面驱动锥面(5b)，及一可供用于刹车的刹车锥面(5c);一刹车圆锥(6)，系枢设于轮轴(2)上，且恰位于轮毂(1)设有驱动螺杆(3)的另端;二刹车片(7)，系相对应的藉该离合体(5)的刹车锥面(5c)及刹车圆锥(6)的侧面;于是自行车行驶时呈松动贴触于轮毂(1)的内壁面;一于刹车时可制止该离合体(5)本身不旋转的制止元件(8)，该制止元件(8)通常为一锥状弹簧，其一端被限制抵止于刹车圆锥(6)内，另一端则受压迫而恒抵止于离合体(5)。
依据上述常用的脚刹器构造，其动作与刹车效果主要系利用该驱动螺杆(3)与离合体(5)间之相对螺推式动作关系;即，当自行车于正常状态下骑乘行进时，该离合体(5)被驱动螺杆(3)螺动向右移动，而使其粗糙的驱动锥面(5b)紧迫压于轮毂(1)的摩擦面(12)，藉磨擦带动轮毂(1)同步旋动;反之，当自行车被倒踩欲刹车时，驱动螺杆(3)反向旋转螺动离合体(5)向左移动，其刹车锥面(5c)就迫压抵紧该二刹车片(7)径向移动至与轮毂(1)的内壁面磨擦而提供刹车作用。
上述这种脚刹器，长久以来为我国自行车厂商自日本引进后不断采用，曾经为中国赚取不少外汇，然而，综观前述的常用脚刹器，其制造过程显相当烦杂，成本偏高，除该刹车圆锥(6)与刹车片(7)可直接冲压成型外，其余各零件都需要经过复杂的加工程序。其中，轮毂(1)必须经过车床削成型并须准确攻设阳螺纹(3a)及钻孔;该离合体(5)亦必须经过准确的攻设阴螺纹(50)程序及滚压驱动锥面(5b)等额外手续;因此，常用脚刹器实际上乃需要多重的加工程序，制造过程繁杂，加工成本已偏高，加上车削过程即是将材料削去变成废料，而过去每一加工过程都可能因偏差而产生不合规格无法使用的废材半成品，造成相当惊人的材料浪费，徒增材料成本;再者，常用脚刹器整体的配装手续亦嫌复杂，加上多重的加工程序，人工成本负担与机器保养费用都居高不下。
再者，就常用螺推式脚刹器而言，在实用上又具有若干无法避免的缺点;其一，此种利用驱动螺杆与离合体相对螺动的螺推式传动，螺纹间不可能紧密贴合，即螺接间必须要有公差间隙方能相对螺动，自然形成或多或少的松动及产生噪音，而且，螺纹在长久不断的来回螺动中，容易发生崩损而影响动作，其二，行进时，必须藉驱动螺杆推离合体位移至抵压轮毂磨擦面，刹车时，又靠驱动螺杆螺推离合体反向位移至顶压刹车片，也就是说，在行进至刹车动作之间，该离合体需位移来回共两段的路程距离，使得驱动螺杆从行进至刹车的旋转角度较大，亦即刹车灵敏度仍久理想;其三，为配合自行车车轮的固定规格，轮毂的长度必须固定，而驱动螺旋为能确实螺推离合体，其螺纹长度至其总长度又为固定，使得刹车片的长度有限而无法随意加长，相对刹车磨擦面积有限，刹车力有限;其四，磨擦面(12)与离合体的驱动锥面(5b)及刹车片与刹推面(5c)间的倾斜度和距离均固定，长久使用一旦磨耗后即产生偏差，无论驱动与刹车的动作就不确定，效果不佳。
本发明人有鉴于此，乃藉其多年从事制造设计自行车零件的经验，积极开发研究，历经多次的改良试验，终使本发明得以问世。
本发明的主要目的在于提供一种斜推式自行车脚刹器，其制程精简，装配容易，能降低加工成本，且节省材料，使得整体制造成本降低许多，而提高产品的市场竞争力。
本发明的另一目的在于提供一种斜推式自行车脚刹器，其动作灵敏、完滑、精确，刹车力足，且使用寿命增长。
依据本发明的斜推式自行车脚刹器，主要包含 一轮毂，概呈中空筒状，沿其长轴具有相同的内径; 一轮轴，系穿设于该轮毂的轴向; 一驱动旋体，系套设于该轮轴上，其受动端系恰好可自由回转地定位于该轮毂的一端外，供与一驱动链轮连结，该驱动旋体位于该轮毂内的另端为驱动端，该驱动端周缘间隔凹设至少三驱动面; 与该驱动面数目相同的驱动元件，系可自由滚动地分别配置于对应的驱动面上; 一传动体，系可回转地套置于该驱动旋体的驱动端上定位，其周面上对应该驱动面数目与位置而间隔设有相同数目的开口槽，得使各驱动面上所配置的驱动元件恰分别卡持于各开口槽，并藉该驱动旋体于受动旋转时，该各驱动面与对应开口槽内缘间径向距离的变化，而使该各驱动元件得沿径向升起至突出于对应各开口槽外而抵于该轮毂内壁面，故能随该驱动旋体的正向旋转而驱动该轮毂同步一体旋转;该传动体的自由端面上又沿其轴向凸设至少一环弧形驱动推坡，具有预定的倾斜度沿逆时针方向渐渐升高; 一离合体，呈筒状，系套设于该轮轴上而位于该轮毂内，周缘设有一刹车锥面，其正对该传动体驱动推坡的前端面亦沿轴向凸设相对驱动推坡数目的受动推坡，乃具有相同的斜度亦即沿逆时针方向渐渐升高;该离合体的另后端则设有定位槽; 一刹车圆锥，系枢设于该轮轴上，且恰定位于该轮毂设有驱动旋体的另端，其周缘亦形成二段式的刹车锥面; 二刹车片，两端内侧均形成锥面供分别承接于该离合体的刹车锥面与该刹车圆锥的二段式刹车锥面而定位，并限制其只能径向位移而避免旋动地呈松动贴触于该轮毂的内壁面; 一制止元件，其一端藉该离合体的定位槽定位，另端则与该刹车圆锥接合，用以规正该离合体于受该驱动旋体驱动时，导引该离合体进退位移。
以下结合附图以举例的方式对本发明作进一步详细的说明。
请参阅图2所示，本发明斜推式脚刹器(10)主要包含一轮毂(20)、一轮轴(30)、一驱动旋体(40)、预定数目的驱动元件(50)、一传动体(60)、一离合体(70)、一刹车圆锥(80)、二刹车片(91)(92)及一制止元件(93);其中 该轮毂(20)，呈中空筒状，沿其长度具有相同的内径，故能直接以金属圆管切成，无须如常用螺推式脚刹器的轮毂般其内缘以车床削锥形磨擦面，节省加工程序，当然该轮毂(20)尚须下述其他零件的配合，方能达到其简化构造的效果; 该轮轴(30)，系套设于轮毂(20)的轴向，其两端设有预定长度的螺纹部分(31)(32)，供于组装时，请配合图3所示，螺接承固定座(101)及锁固螺帽(102)(103)与固定臂(104)等配件; 该驱动旋体(40)，系套设于该轮轴(30)上，主要包含一受动端(41)及驱动端(42)，该受动端(41)及配合轴承(43)(44)可自由回转地定位于轮毂(20)的一端外，供利用一C形扣环45之限制而与一驱动链轮(46)连结，由于此驱动端(41)与常用螺推式脚刹器的驱动螺杆的驱动端构造大致相同，不予赘述;特别的是，该驱动旋体(40)的驱动端(42)周缘间隔凹设三驱动面(421)(422)(423)(或三个以上单数数目)，如图4所示，各驱动面(421)(422)(423)系对称地使一端较浅另端较深地倾斜呈起伏面状，并形成三相对肩峰(424)(425)(426);而该驱动端(42)紧接各驱动面部分的最外端又沿轴向缩小直径延伸一具预定长度表面稍低于驱动面的管状套座(43)，套座(43)端缘凹设环沟(431); 该各驱动元件(50)，系可自由滚动地分别配置于对应的驱动面上，依据本实施例，共具有三驱动元件，分别为呈圆柱状的驱动柱(50); 该传动体(60)，呈圆筒状，系可回转地套置于该驱动旋体(40)的驱动端(42)上定位，其周面上对应三驱动面(421)(422)(423)间隔设有三开口槽(61)(62)(63)(如图5所示)，呈楔形缺口状得使各驱动面(421)(422)(423)上所配置的驱动柱(50)恰分别卡持于各开口槽(61)(62)(63)，如图6所示，并得藉该驱动旋体(40)于受动旋转时，该各驱动面(421)(422)(423)与对应开口槽(61)(62)(63)内缘间径向距离的变化，即使各驱动柱(50)得随该各驱动面之起伏而沿径向升起至突出于对应各开口槽间(如图4A与图6所示);另外，该传动体(60)的自由端面上又沿其轮向凸设至少一环弧形推坡(于本实施例共凸设二段连环式的二驱动推波(64)(65)，具预定的倾斜度沿逆时针方向渐渐升高)而传动体(60)的中央轮向又形成套孔(66)，供可相对自由转动地套持于驱动旋体(40)的套座(43)并藉扣持于环沟(431)之一C形扣环(67)而定位及限制传动体(60)的轮向位移只能转动; 该离合体(70)，亦呈筒状，系套设于该轮轴(30)上而位于轮毂(20)内，周缘设有一刹车锥面(71)，其正对该传动体(60)驱动推坡(64)(65)的前端面，亦沿轴向凸设二对应受动推坡(72)(73)，乃具相同的斜度亦系沿逆时针方向渐渐升高;该离合体(70)的另后端则深入设有定位槽(74)。
该刹车圆锥(80)，系枢设于该轮轴(30)上，且恰配合轴承(801)定位于该轮毂(20)配置驱动旋体(40)的另端，其周缘亦成二段式的刹车锥面(81)(82)，其内安置有一定位座(83);该二刹车片(91)(92)，两端内侧均形成锥面供分别承接于该离合体(70)的刹车锥面(71)与该刹车圆锥(80)的二段刹车锥面(81)(82)而定位，如图3所示，并限制其只能径向位移而避免旋转地呈松动贴触于该轮毂(20)的内壁面;该制止元件(93)得为一锥状弹簧，其一端系插套于该离合体(70)的定位槽(74)定位，另端则套接于该刹车圆锥(80)的定位座(83)上定位，用以规正该离合体(70)于受驱动旋体(40)驱动时，导引该离合体(70)进退位移;依据本实施例，上述刹车圆锥(80)，定位座(83)、刹车片(91)(92)，锥状弹簧(93)等构件的结构与配装关系乃与常用脚刹器者大致相同，当然，这部份亦可应用其他已知的等效构造，在此均不予赘述。
现进一步就本发明的动作情况叙述如下 请配合图3、图4A及图6所示，自行车踏动前进时，链轮(46)受传动向前正转，同时带动驱动旋体(40)正转，此时传动体(60)与驱动柱(50)仍保持原位不动，当该驱动旋体(40)正转至其各驱动面(421)(422)(423)的一端浮起部分顶压对应驱动柱(50)时，各驱动柱(50)因各驱动面与开口槽内缘间距离减少而即受顶动沿径向升起而突出于相对传动体(60)的开口槽(61)(62)(63)外至抵制于轮毂(20)的内壁面，因此，随着该驱动旋体(40)的正转即藉三驱动柱(50)的平均抵制而驱动迫使该轮毂(20)同步一体旋转以带动后轮(图未示)转动，直接稳定，确实灵敏，换加话说，其传动关系利用正转的驱动旋体(40)的肩峰(424)(425)(426)顶动驱动柱(50)，受传动体(60)限制的各驱动柱(50)又逼压驱动轮毂(20);于此同时，传动体(60)的二驱动推坡(64)(65)与离合体(70)的二受动推坡(72)(73)恰相并合，如图6所示，即离合体(70)位于靠右位而使二刹车片(91)(92)呈松脱状态而无刹车效果，而且，当传动体(60)随驱动旋体(40)及轮毂(20)同步一体正转时，其驱动推坡(60)(65)与离合体(70)的受动推坡(72)(73)恰相抵扣而同时带动该离合体(70)相对该静止转轴(30)呈正转动作。
请配合图3、图4B及图7所示，需刹车时，只需反向倒踏自行车驱动链轮(46)向后反转，即同时带动驱动旋体(40)反转，此时传动体(60)与驱动柱(50)仍保持原位不动，当该驱动旋体(40)继续反转至其各驱动面(421)(422)(423)的另端下沉部份对准各驱动柱(50)的位置，各驱动柱(50)得随驱动面(421)(422)(423)之起伏藉各驱动面与开口槽(61)(62)(63)间径向距离的增加而下沉于该传动体(60)的各开口槽(61)(62)(63)间，如图4B及图7所示，解除各驱动柱(50)与轮毂(20)内壁面的接触，因此，轮毂(20)即不再受驱动旋体(40)反转影响传动;于此同时，反转的驱动旋体(40)的肩峰(424)(425)(426)即反向顶动各驱动柱(50)，各驱动柱(50)经由开口槽(61)(62)(63)间接带动该传动体(60)同步反向转动，如图7所示，反转中传动体(60)的二驱动推坡(64)(65)即藉其斜度顶动离合体(70)的二受动推坡(72)(73)，而使该离合体(70)在受锥状弹簧(93)限制不能反向旋动的情况下向左位移离开驱动体(40)端，其刹车锥面(71)逐迫压抵紧该二刹车片(91)(92)向径向位移致与轮毂(20)的内壁面磨擦紧逼而产生瞬间的刹车作用。
依据本发明的上述构造，就制造成本而言，除刹车圆锥(80)，定位座(83)，刹车片(91)(92)等本来即可以冲压成型制造成本低廉的常用构件外;最重要的是，依据本发明构造，该轮毂(20)仅呈单纯的中空筒状，无须如常用构造的轮毂(如图1所示)费事额外加工形成锥形磨擦面;该驱动旋体(40)与传动体(60)均得以冲床直接一次冲压成型，制造快速节省人力物力，且以模具冲压成型规格准确，不会有人为偏差错误，减少不良加工品;该离合体(70)也一样，系以冲压手段成型，无须攻设任何螺纹;组装时，亦只要依序将各构件一一套于转轴(30)穿入轮毂(20)即可，无须任何特别技巧，不用费神对准校正，装配手续得以简化。因此，可以了解的是，依据本发明构造设计，的确减少了许多加工程序与废料不良品，无形中大幅降低了制造成本。
再者，只降低成本是不够的，本发明在使用上亦具有功效的增进，从而提高品质与市场竞争力 1.刹车更灵敏自行车行进中刹车时，只要反转驱动旋体(40)带动传动体(60)同步反转，推移离合体(70)左移很短的距离(D2-D1)(参考图6及图7中离合体的位移距离变化)即能顶迫刹车片(91)(92)刹车;再行进时，正转驱动旋体(40)带动传动体(60)同步正转，锥形弹簧(93)的复归弹性马上推顶离合体(70)随而右移相同距离(D2-D1)保持与传动体(60)的贴触，而释松时刹车片(91)(92)的迫压解除刹车状态;亦即，在行进与刹车动作之间，离合体(70)只须来回位移相同的一段距离路程，与前述常用刹车器的两段来回路程相比，自然更灵敏，相对的驱动旋体(40)从行进至刹车的旋转角度较小。
2.刹车动作确实离合体(70)的受动位移，系藉传动体(60)的贴触斜面的直接斜推位移，只要传动体(60)一旋动，离合体(70)即紧随受动位移，与常用具公差间隙的螺推式脚刹器结构相比，动作更确实且无传动噪音，面对面的相对贴推，又无虞有螺动的崩损与不平均磨损的情形。
3.刹车力更强斜推式驱动刹车结构，得配合使刹车片长度适量增长，增加刹车磨擦面积，刹车力相对得以提高。
4.驱动行进效果理想利用顶动浮起的至少三驱动柱(50)平均迫紧顶压轮毂(20)的驱动行进方式，由于接触面呈水平状，与径向顶压力相垂直，故驱动力更强，动作效果更确实有效，较前述常用脚刹器构造倾斜驱动锥面及磨擦面间的驱动性为佳，而且，无因驱动锥面及磨擦面层耗产生偏差而导致动作不确实之虞。
综上所述，本发明的斜推式自行车脚刹器，由于已制成样品试验成功，确证能达到其所预期的降低成本和上述的进步功效，符合授予专利权的条件，特地向中国专利局提出专利申请。
权利要求
1、一种斜推式自行车脚刹器，其特征在于包括有
一轮毂，呈中空筒状，沿其长度具有相同的内径；
一轮轴，系穿设于该轮毂的轴向；
一驱动旋体，系套设于该轮轴上，其受动端恰可自由回转地定位于该轮毂的一端外，供与一驱动链轮连接，该驱动旋体位于该轮毂内的另端为驱动端，该驱动端周缘间隔凹设至少三与驱动面；
与该驱动面数目相同的驱动元件，系可自由滚动地分别配置于对应的驱动面上；
一传动体，系可回转地套置于该驱动旋体的驱动端上定位，其周面上对应该驱动面数目与位置而间隔设有相同数目的开口槽，得使各驱动面上所配置的驱动元件恰分别卡持于各开口槽，并藉该驱动旋体于受动旋转时，该各驱动面与对应开口槽内缘间径向距离的变化，而使该各驱动元件得沿径向升起至突出于对应各开口槽外而抵制于该轮毂内壁面，故能随该驱动旋体的正向旋转而驱动该轮毂同步一体旋转；该传动体的自由端面上又沿其轴向凸设至少一环形驱动推坡，具有预定的倾斜度沿逆时针方向渐渐升高；
一离合体，呈筒状，系套设于该轮轴上而位于该轮毂内，周缘设有一刹车锥面，其正对该传动体驱动推坡的前端面亦沿轴向凸设相对驱动推坡数目的受动推坡，并具相同的斜度亦系沿逆时针方向渐渐升高；该离合体的另后端则设有定位槽；
一刹车圆锥，系枢设于该轮轴上，且恰定位于该轮毂设有驱动旋体的另端，周缘亦形成二段式的刹车锥面；
二刹车片，两端内侧均形成锥面供分别承接于该离合体的刹车锥面与该刹车圆锥的二段式刹车、锥面而定位，并限制其只能径向位移而避免旋动地呈松动贴触于该轮毂的内壁面；
一制止元件，其一端藉该离合体的定位槽定位，另端则与该刹车圆锥接合，用以规正该离合体于受该驱动旋体驱动时，导引该离合体进退位移。
2、根据权利要求1中所述的斜推式自行车脚刹器，其特征在于该驱动旋体的各驱动面系对称地使一端较浅另端较深地倾斜呈起伏面状。
3、根据权利要求2中所述的斜推式自行车脚刹器，其特征在于该各驱动元件为一种驱动柱而呈圆柱状。
4、根据权利要求3中所述的斜推式自行车脚刹器，其特征在于该驱动体各开口槽系呈楔形缺口状，其外缘距离较窄，小于上述驱动柱直径，内缘距离则较宽，大于上述驱动柱直径。
5、根据权利要求1中所述的斜推式自行车脚刹器，其特征在于该传动体共具有二呈此起波伏状的驱动推坡，而离合体则配合亦共具有二相对应的受动推坡。
全文摘要
一种在车辆防抱死制动系中控制制动压力的方法，在实施制动时。在每一个给定的时间间隔之后，测量被制动轮的转动减速，并将其与前一个时间间隔中的转动减速作比较，以调正被制动车轮，使其可在摩擦系数——滑移曲线的最佳区域内运转。另外，根据比较的结果来改变制动压力。还需相应地监测减速车轮的重新加速情况，以便当重新加速或加速的增长过小时，进一步降低制动压力。
文档编号B62L5/04GK1038433SQ8810353
公开日1990年1月3日 申请日期1988年6月10日 优先权日1988年6月10日
发明者沃尔克·布拉塞尔, 胡伯特·施米特, 迪特尔·罗勒 申请人:卢卡斯工业有限公司