专利名称：嵌毂式微型刹车器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自行车刹车器，尤其是全金属涨闸。
背景技术：
“罗拉闸”“脚蹬闸”在自行车高档闸具中，以其优异的品质和稳定的性能一直为全球业界公认。但其结构复杂，组件繁多且加工精细、配套苛刻，价位长期以来居高不下，也是不争的事实，成为我国自行车迫切要求改善刹车性能而又多年未能摆脱“前钳后抱”低端配置的主要原因。
发明内容
本实用新型要锁定高档闸具的性能优势，以高度简约和微型化的结构设计向人们提供一种高性能与低成本兼备的新型闸具。
本实用新型解决这一问题所采用的技术方案是首先在轴皮(轮毂)一端的槽腔内往轴档上套入一驱动环(6)，驱动环外再套入一由矩形弹簧丝右旋近三周绕成的涨簧(10)。涨簧近里端处有槽并套在驱动环对应处的外展凸块上，使其能随与驱动环最外侧连为一体的左驱动杆(4)摆动而偏转；涨簧(10)的外端头则被其对应处压有里翻凹槽，头部套于驱动环次外侧的右驱动杆(8)限位。呈钳形分布的两驱动杆闭合，能迫使涨簧(10)“反张”。
其次，将定位杆(2)尾部紧固在轴档外。其右下部插入的定位销(5)则被左、右驱动杆与之邻接的锯齿形突起合围，以限制两杆的反旋。
最后将闸线从旋于左驱动杆尾部折边的调线螺栓(3)中穿过，套进回位簧(7)，用闸豆(9)紧固在右驱动杆尾部。
为了获得最佳的静刹车力矩，本闸的结构参数应本着线压力矩与驱动杆力、重臂之比、涨簧有效包角的弧度值及整闸传递效率的乘积等于150±10N/m的原则设定。
采用本方案的好处是由于采用了轴皮与刹车器的一体化设计，省去了刹车环与外盒，冷拔丝加工的涨簧与外形高度互补的冲压件，大幅提高了材料的利用率，全闸仅有五个加工件六个(套)标准件，总重仅有180±10g。可以说我们用低于普通抱闸的成本取得了相当于高档闸具的所有性能。
图1是本闸的第一实施例即后闸的结构主视图。其基准线左上方为外观图，左下方为左驱动杆(4)层面图，右下方为右驱动杆(8)层面图，右上方为涨簧(10)的底层图。
图2为本闸的第二个实施例，即前闸的结构主视图。其基准线上方为外观图，下方为涨簧(10)底层图。
图中1为闸卡，2为定位杆，3为调线螺栓，4为左驱动杆，5为定位销，6为驱动环，7为回位簧，8为右驱动杆，9为闸豆，10为涨簧具体实施方式
在图一中，首先在轴皮(轮毂)一端的槽腔内往轴档上套入一驱动环(6)，驱动环外再套入一由矩形弹簧丝右旋近三周绕成的涨簧(10)。涨簧近里端处有槽并套在驱动环对应处的外展凸块上，使其能随与驱动环最外侧连为一体的左驱动杆(4)摆动而偏转，涨簧(10)的外端头则被其对应处压有里翻凹槽，头部套于驱动环次外侧的右驱动杆(8)限位，呈钳形分布的两驱动杆闭合，能迫使涨簧(10)“反张”。
其次，将定位杆(2)尾部紧固在轴档外。其右下部插入的定位销(5)则被左、右驱动杆与之邻接的锯齿形突起合围，以限制两杆的反旋。
最后将闸线从旋于左驱动杆尾部折边的调线螺栓(3)中穿过，套进回位簧(7)，用闸豆(9)紧固在右驱动杆尾部。
本实施例采用的主要结构参数为1、涨簧直径为35±1mm，单丝截面≥15mm2，有效包角16-17弧度并小于涨簧同轴皮内壁摩擦系数的倒数，(防止产生环状自锁)内经大于驱动环外径1mm左右。
2、驱动杆力臂与重臂之比为3∶1左右。
3、回位簧的储力矩≥50g/m4、轴皮连管内径≥30mm，使注油脂不少于30g。
5、除闸卡外，均做硬化处理轴皮内壁硬度为HRC60±2，涨簧为HRC50±2，其余HRC52-55。
下面我们结合附图对本实施例的工作机理及技术特征做进一步说明捏闸后，“反张”的涨簧(10)直径变粗与轴皮内壁产生摩擦。由于此时涨簧的外端头已通过右驱动杆(8)和定位销(5)被定位杆(2)限位，因此涨簧(10)不会随轴皮同旋而成为其旋转的阻力，使车轮减速。
当加重闸线拉力后，涨簧增粗对轴皮内壁形成的压力会随之加大。同时这一增大的压力又会反过来增加轴皮对涨簧的搓动力，使涨簧(10)进一步增粗。二者互为因果，其间不断加重的摩擦力终使车轮停转——拉胎形成。
松闸后，回位簧(7)推动涨簧(10)收缩。我们知道，涨簧(10)在刹车状态下，各部承受的压力以及搓动力是不等的，其大小是由它在尾端承受的初压，随着包角的延伸而放大的。同样，我们在涨簧尾端只需给它一个较小的反旋力，就足以超过该处受到的搓动力使涨簧前端积蓄起来的高压迅速消解——制动得以释放。
本闸取得的各项性能优势得益于我们采取的多项技术措施。
1、强制动它的形成不仅取决于我们通过驱动杆和涨簧设定了足以达到150±10N/m的力矩放大比，而且得益于我们借用了摩擦作用将行车力转化为了刹车力，因此经样闸实测，其湿态制动距能稳定在3.6-3.9m之间。
2、柔减速本闸采用的杆比加压和涨簧放大都能使其初压与放大值之间呈现出一种等比关系，因而车轮的减速自然是匀减速，非常柔韧舒适。
3无噪音由于在轴皮内注满了油脂，将组件做了硬化处理，尤其是将右驱动杆和涨簧外端头做了“贴邻”处理，大幅降低了二者间的受力扭矩，因此消音效果非常明显。
4低内组除涂油因素外，主要是对涨簧(10)做了“随动”处理，即将其内径开得比驱动环外径大1mm左右，使涨簧能随轴皮的旋转偏差而自动调整形位，这样即降低了车轮的旋转内阻又降低了相关件的加工精度。
5倒制动这是由于本闸采取了对称设计，使涨簧(10)的定位端与加压端能随轴皮对它的搓动方向而自行转换，形成正、倒双向制动。在城市立交桥剧增的今天，这一功能尤显重要。
图2所示的另一个实施例即前闸。由于线牵引方向的改变和刹车力的下调，(防止急刹车时发生跳轮前翻)我们需对后闸的结构做如下调整
1、反装定位杆(2)2、取消右驱动杆(8)，将里压沟槽移至定位杆与涨簧外端头对应处尾部闸豆(9)移至左驱动杆(4)尾端。
3左驱动杆(4)尾部折边及调线螺栓(3)移至定位杆(2)顶端。
4、回位簧(7)改连于左驱动杆和定位杆之间。
5、涨簧的有效包角减少1-2弧度。
权利要求1.一种嵌毂式微型刹车器，它包括闸卡(1)，闸豆(9)调线螺栓(3)和回位簧(7)，其特征在于首先在轴皮(轮毂)一端的槽腔内往轴档上套入一驱动环(6)，驱动环外再套入一由矩形弹簧丝右旋近三周绕成的涨簧(10)，涨簧近里端处有槽并套在驱动环对应处的外展凸块上，使其能随与驱动环最外侧连为一体的左驱动杆(4)摆动而偏转，涨簧(10)的外端头则被其对应处压有里翻凹槽，头部套于驱动环次外侧的右驱动杆(8)限位，呈钳形分布的两驱动杆闭合，能迫使涨簧(10)“反张”；其次，将定位杆(2)尾部紧固在轴档外，其右下部插入的定位销(5)则被左、右驱动杆与之邻接的锯齿形突起合围，以限制两杆的反旋；最后将闸线从旋于左驱动杆尾部折边的调线螺栓(3)中穿过，套进回位簧(7)，用闸豆(9)紧固在右驱动杆尾部；本闸的结构参数应本着线压力矩与驱动杆力、重臂之比、涨簧有效包角的弧度值及整闸传递效率的乘积等于150±10N/m的原则设定。
2.根据权利要求1所述的刹车器，其特征在于；涨簧(10)的直径为35±1mm，单丝截面≥15mm2，有效包角为16-17弧度并小于其与轴皮间摩擦系数的倒数，内径大于驱动环外径1mm左右。
3.根据权利要求1所述刹车器，其特征在于两驱动杆的力臂和重臂之比为3∶1左右。
4.根据权利要求1所述的刹车器，其特征在于轴皮连管的内径大于30mm，贮存油脂不少于30g。
5.根据权利要求1所述的刹车器，其特征在于除闸卡(1)外全部另件均做硬化处理轴皮内壁硬度为HRC60±2，涨簧为HRC50±2，其余为HRC52-55。
6.根据权利要求1所述的刹车器，其特征在于回位簧(7)的储力矩≥50g/m。
7.根据权利要求1所述的刹车器，其特征在于可以将后闸结构做如下调整使其成为前闸A反装定位杆(2)；B取消右定位杆(8)，将里压沟槽移至定位杆(2)与涨簧外端头对应处，尾部的闸豆(9)移至左驱动杆(4)尾端；C左驱动杆(4)尾部的折边及调线螺栓(3)移至定位杆顶端；D回位簧(7)改连于左驱动杆(4)和定位杆(2)之间；E涨簧(10)的有效包角减少1-2个弧度。
专利摘要一种嵌毂式微型刹车器，它由一个套在轴挡上的驱动环，一个套在驱动环和轴皮之间的涨簧以及能迫使涨簧“反张”呈钳形连接的左、右驱动杆组成。当闭合左、右驱动杆后，“反张”的涨簧与旋转的轴皮产生摩擦，并使涨簧的反张进一步加重，车轮迅速停转。本闸制动强劲，减速柔韧，高灵敏，无噪音，尤其能实现双向制动，净重仅180g。可适用于自行车和电动车等各中车型。
文档编号B62L1/00GK2931278SQ20062013433
公开日2007年8月8日 申请日期2006年8月6日 优先权日2005年8月18日
发明者张振民 申请人:张振民