一种自行车限速装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种自行车限速装置，包括空心壳体，壳体中同轴心线设置有一对盘体，其中一个盘体为传动盘，传动盘上沿远离传动盘中心的方向开设有多个凹槽；另一个盘体为推力盘，推力盘和传动盘的开口方向相对；推力盘和传动盘之间设置有钢球，钢球位于传动盘的凹槽中；传动盘底面固结有传动杆，传动杆穿过壳体与一个齿轮传动副连接；推力盘上设置有支承杆，支承杆的一端与推力盘底面活动式连接，支承杆另一端固结在壳体上；支承杆外套装有弹簧，弹簧的一端固结在推力盘底部，弹簧的另一端固结在一个可沿支承杆滑动的支座上；在推力盘底部固结有穿透壳体的推力杆。将此装置用于儿童自行车，保护儿童人身安全，避免不必要的伤害。
【专利说明】一种自行车限速装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种自行车限速装置，具体涉及一种基于鼓刹刹车技术的儿童自行车限速装置。
【背景技术】
[0002]J L童自行车适用J L童的年龄范围是4?8岁，儿童的年龄小，身材矮，对自行车的控制能力较差，尤其在室内等狭小空间内或者是有坡度的地方或者没有大人看管的情况下骑车很容易受伤。儿童自行车产品是涉及到儿童安全的产品，现在所有的儿童自行车都配备有刹车装置，但是在需要刹车时孩子可能握不紧手闸，导致刹不住车，车子被撞到使儿童受到伤害。并且车速的大小完全由儿童自己控制，不能根据车速的大小自动调节，所以在车速较快时更容易给儿童造成伤害。现有的自行车限速装置主要应用在电动自行车上，而且是利用电动车自身的电源给限速装置供电以产生限速作用，但普通自行车并没有供电装置，根本不能采用上述限速装置实现限速效果。还有一种机械式自动限速装置，在自行车辐条上装一个圆筒，圆筒内有小球，这种装置很大程度上增大了车轮转动惯量，而且现有的自行车车轮结构也不符合此类装置的安装。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的缺陷和不足，本实用新型目的在于提供一种基于鼓刹刹车技术的儿童自行车自动限速装置，改善儿童自行车的行车安全性，避免儿童受伤或减少受伤的程度。
[0004]一种自行车限速装置，包括空心壳体，壳体中同轴心线设置有一对盘体，其中一个盘体为传动盘，传动盘上沿远离传动盘中心的方向开设有多个凹槽；另一个盘体为推力盘，推力盘和传动盘的开口方向相对；推力盘和传动盘之间设置有钢球，钢球位于传动盘的凹槽中；传动盘底面固结有传动杆，传动杆穿过壳体与一个齿轮传动副连接；推力盘上设置有支承杆，支承杆的一端与推力盘底面活动式连接，支承杆另一端固结在壳体上；支承杆外套装有弹簧，弹簧的一端固结在推力盘底部，弹簧的另一端固结在一个可沿支承杆滑动的支座上；在推力盘底部固结有穿透壳体的推力杆。
[0005]进一步地，所述的齿轮传动副包括固结在传动杆端部的从动锥齿轮，和固结在自行车车轮上的、与从动锥齿轮啮合的主动锥齿轮，主动锥齿轮和从动锥齿轮的轴心线在同
一平面且相互垂直。
[0006]进一步地，所述的从动锥齿轮的齿数小于主动锥齿轮的齿数。
[0007]进一步地，所述的传动盘和推力盘均包括圆盘形底面，在底面上固结有圆锥台形侧面，使传动盘和推力盘沿底面纵向的截面均为无底面的梯形结构；所述的凹槽开设在传动盘的侧面上，凹槽的延长线与传动盘的轴心线相交。
[0008]进一步地，所述的推力盘的底面上开设有直径大于支承杆的通孔，通孔下方固结有内径与通孔相同的凸肩，所述的支承杆采用T形杆，支承杆依次穿过通孔和凸肩，其下端固结在壳体内壁上。
[0009]进一步地，所述的传动杆通过轴承与壳体连接。
[0010]本实用新型与现有技术相比具有以下特点:
[0011]1、自动限速装置是在原有鼓刹刹车装置的基础上使用，不需要额外设计摩擦片；
[0012]2、只有当车轮达到一定转速时，本装置才自动控制鼓刹的刹车片，增大刹车片与刹车鼓之间的摩擦阻力以限制车速；
[0013]3、本装置不影响手闸的刹车效果:在对鼓杀摩擦片的控制上，即此装置和刹车线相互独立，互不影响；
[0014]4、最大限制车速可以调节，满足不同的使用要求，方便实用；
[0015]5、将本装置用于儿童自行车，保护儿童人身安全，避免不必要的伤害。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的整体结构示意图；
[0017]图2为传动盘结构示意图；
[0018]图3为推力盘结构示意图；
[0019]图4为本实用新型与鼓刹的连接示意图；
[0020]图5为弹簧弹力与车速的变化关系；
[0021]图6为车速与时间的变化关系；
[0022]图中:I一主动锥齿轮，2—从动锥齿轮，3—传动杆，4一传动盘，4-1 一凹槽，5—钢球，6—推力盘，6-1—通孔，6-2—凸肩，7—推力杆，8—支座，9一弹簧，10—支承杆，11一壳体,12—刹车线，13—V形片,14一螺栓,15—鼓刹外壳，16—刹车片，17—刹车鼓,18—连接片，19一轴承；
[0023]以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
【具体实施方式】
[0024]本实用新型的发明构思是:基于鼓刹刹车原理，在原有鼓刹刹车装置的基础上设计一种自行车自动限速装置，利用转动离心力原理，当车轮达到一定转速时，自动控制鼓刹的刹车片16，增大刹车片16与刹车鼓17之间的摩擦阻力，限制车速。
[0025]遵从上述技术方案，如图1、图2和图3所示，一种自行车限速装置，包括主动锥齿轮1，从动锥齿轮2，传动杆3，传动盘4，钢球5，推力盘6，推力杆7，支座8，弹簧9，支承杆10,壳体11。
[0026]壳体11位于传动盘4、推力盘6、弹簧9以及支座8的外面并将其保护起来。主动锥齿轮I和从动锥齿轮2组成一对齿轮传动副，从动锥齿轮2的齿数小于主动轮锥齿轮的齿数，主动锥齿轮I与自行车车轮固定相连，转动方向与车轮转动方向一致，从动锥齿轮2轴线方向与车轮前进方向一致，即主动锥齿轮I和从动锥齿轮2的轴心线在同一平面内，且相互垂直，构成的平面与水平面平行。
[0027]传动杆3固结在从动锥齿轮的轴线上，位于从动锥齿轮2和传动盘4之间，并通过轴承19安装在壳体11上，起到支承作用。传动盘4包括圆盘形底面，和圆锥台形侧面，使其沿着底面纵向截面为无底面梯形结构；即通过传动盘4轴心线的平面与传动盘4相交形成的截面；而凹槽4-1就开设在侧面上，凹槽4-1方向为远离底面圆心方向，其延长线将与底面轴心线相交。凹槽4-1为钢球5提供了一个轨道，使钢球5能在凹槽4-1中运动。当传动盘4转动时，钢球5由于凹槽4-1的作用，与传动盘4同时转动，而由于钢球5受到离心力的影响，钢球5会沿着凹槽4-1向远离底面圆心的方向运动。
[0028]推力盘6亦包括圆盘形底面和圆锥台形侧面，其开口方向与传动盘4的开口方向相对，即推力盘6和传动盘4之间的距离，沿远离推力盘6和传动盘4轴心线的方向逐渐减小。
[0029]推力盘6的底面上开设有直径大于支承杆10的通孔6-1,通孔6-1下方固结有内径与通孔6-1相同的凸肩6-2，凸肩6-2即为空心的圆柱结构；所述的支承杆10采用T形杆，支承杆10依次穿过通孔6-1和凸肩6-2，与推力盘6活动式连接，其下端固结在壳体11内壁上；当推力盘6受力时，其压缩弹簧9沿着推力杆7运动，而T形杆和凸肩6-2结构则保证其运动在一条直线上，且支承杆10和弹簧9共同起到固定支撑推力盘6的作用。
[0030]支撑弹簧9的支座8可以沿着支承杆10滑动，其可以在支承杆10上任意位置被固定，通过调节支座8的位置即可改变弹簧9的预紧力。
[0031]如图4所示，为鼓刹刹车的结构示意图。鼓刹主要由刹车线12、V形片13、螺栓14、鼓刹外壳15、刹车片16、刹车鼓17组成。其中刹车鼓17固定在鼓刹外壳15上，V形片13通过螺栓14铰接在鼓刹外壳15上。刹车片16为橡胶材料，它的一端(图示C端)固定在鼓刹外壳15上，另一端(图示D端)与V形片13相连接。刹车线12连接在V形片13的未连接刹车片16的一端。刹车时，刹车线12带动V形片13以螺栓14为中心转动一个小角度，拉动刹车片16使其与刹车鼓17慢慢贴合，间距减小，摩擦力增大，实现刹车效果。
[0032]本装置与鼓刹连接时，通过一个连接片18将推力杆7与鼓刹的V形片13连接，其中连接片18与推力杆7固结，与V形片13铰接，其铰接处也是V形片13连接刹车线12的位置。
[0033]自行车在行驶时，车轮转动带动齿轮传动副运动，并在齿轮传动副作用下将车轮的转动方向改变90° ;从动锥齿轮2经传动杆3带动传动盘4和钢球5转动，当车轮超过一定转速时，钢球5旋转时产生的离心力的分力大于弹簧9的预紧力，钢球5沿着传动盘4侧面上的凹槽4-1向远离传动盘4轴心线的方向运动，从而促使推力盘6压缩弹簧9并带动推力杆7运动，推力杆7的作用力通过连接片18、V形片13带动刹车片16，减小它与与刹车鼓17的间距,使摩擦阻力增大，自行车加速度减小,或使加速度减小至O。
[0034]如图5，弹簧9的弹力f在车速为Vtl时开始增大，车速达到Vmax后不再增大。如图6，在脚蹬力不变时，车加速度慢慢减小，车速最终达到一个恒定值，即最大限定速度Vmax。支座8的位置可调，通过调节支座8的位置改变弹簧9的预紧力，实现不同的最大速度限定。
【权利要求】
1.一种自行车限速装置，其特征在于，包括空心壳体(11)，壳体(11)中同轴心线设置有一对盘体，其中一个盘体为传动盘(4)，传动盘(4)上沿远离传动盘(4)中心的方向开设有多个凹槽(4-1);另一个盘体为推力盘(6)，推力盘(6)和传动盘(4)的开口方向相对；推力盘(6)和传动盘(4)之间设置有钢球(5),钢球(5)位于传动盘(4)的凹槽(4-1)中；传动盘(4)底面固结有传动杆(3)，传动杆(3)穿过壳体(11)与一个齿轮传动副连接；推力盘(6)上设置有支承杆(10)，支承杆(10)的一端与推力盘(6)底面活动式连接，支承杆(10)另一端固结在壳体(11)上；支承杆(10)外套装有弹簧(9)，弹簧(9)的一端固结在推力盘(6)底部，弹簧(9)的另一端固结在一个可沿支承杆(10)滑动的支座(8)上；在推力盘(6)底部固结有穿透壳体(11)的推力杆(7)。
2.如权利要求1所述的自行车限速装置，其特征在于，所述的齿轮传动副包括固结在传动杆(3)端部的从动锥齿轮(2)，和固结在自行车车轮上的、与从动锥齿轮(2)啮合的主动锥齿轮(I)，主动锥齿轮(I)和从动锥齿轮(2 )的轴心线在同一平面且相互垂直。
3.如权利要求2所述的自行车限速装置，其特征在于，所述的从动锥齿轮(2)的齿数小于主动锥齿轮(I)的齿数。
4.如权利要求1所述的自行车限速装置，其特征在于，所述的传动盘(4)和推力盘(6)均包括圆盘形底面，在底面上固结有圆锥台形侧面，使传动盘(4)和推力盘(6)沿底面纵向的截面均为无底面的梯形结构；所述的凹槽(4-1)开设在传动盘(4)的侧面上，凹槽(4-1)的延长线与传动盘(4)的轴心线相交。
5.如权利要求1所述的自行车限速装置，其特征在于，所述的推力盘(6)的底面上开设有直径大于支承杆(10)的通孔(6-1)，通孔(6-1)下方固结有内径与通孔(6-1)相同的凸肩(6-2)，所述的支承杆(10)采用T形杆，支承杆(10)依次穿过通孔(6-1)和凸肩(6-2)，其下端固结在壳体(11)内壁上。
6.如权利要求1所述的自行车限速装置，其特征在于，所述的传动杆(3)通过轴承(19)与壳体(11)连接。
【文档编号】F16D65/28GK203743263SQ201320890524
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】孙配芳, 周小进, 冉宝山, 李扬扬, 孔燕, 韩明霞 申请人:长安大学