专利名称：手刹力均衡的机械碟刹的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自行车、电动自行车的重要零部件，具体地说是一种机械拉线式碟刹。
背景技术：
自行车和电动自行车是全世界拥有量巨大的交通、代步和健身工具，为了调节行进速度及制动，刹车是必备部件。目前常用的自行车、电动自行车刹车用的是机械拉线式碟刹，这种机械拉线式碟刹中的关键驱动部件就是珠盘组合件，其中的螺旋凹槽绝大多数采用线性螺旋上升弹道。这种弹道的缺点是手刹力是先轻后重，手感不均衡，碟刹的弹性复位不好，为了达到好的弹性复位，只有加大弹簧力，这又造成后半段弹力过大，加重骑行者手指受力。中国发明专利CN02138624. 2 一种自行车蝶刹和中国实用新型专利ZL99209605. 7机械式碟刹装置，都在螺旋凹槽的非线性改进方面做出了贡献，两者都是从加大摩擦片和碟盘的间隙，避免擦盘，提高刹车起始段行程的角度来改进螺旋凹槽的曲面。综合以上螺旋凹槽的制造方法，都没有解决机械碟刹手刹力均衡的问题，即在真正制动前的任何手动刹车的角度，手指上受到的拉力是一个常量。
实用新型内容针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型手刹力均衡的机械碟刹目的在于提供一种手刹力均衡的机械碟刹，即在真正制动前的任何手动刹车的角度，手指上受到的拉力是一个常量。这种手刹力均衡的机械碟刹能提高碟刹的弹性恢复力、手指不易疲劳手感好。实现本实用新型的技术方案是这样的一种手刹力均衡的机械碟刹，包括弹簧、上顶杆、下顶杆、钢珠和上顶杆、下顶杆上的螺旋凹槽，其特征在于所述的上顶杆和所述的下顶杆上有2至4个倾斜的螺旋凹槽，所述的螺旋凹槽上有一个钢珠运动区间，螺旋凹槽的钢珠运动区间是呈抛物线或二次函数曲线螺旋上升曲面，螺旋凹槽的钢珠运动区间段曲面的最低点连线是抛物线在圆桶形曲面上的缠绕投影线或者是垂直投影线。所述的螺旋凹槽的最深处的一段的形状为任意形状的三维曲面，钢珠的最底部不与螺旋凹槽的最深处的一段的三维曲面相碰触；所述的螺旋凹槽有一个阻挡段，是形状为任意形状的三维曲面，仅起到阻挡钢珠的作用。所述的钢珠在静止状态下与螺旋凹槽仅有两个接触部位，一个接触部位在螺旋凹槽的钢珠运动区间的端部，位于抛物线或二次函数曲线螺旋上升曲面上，另一个接触部位在螺旋凹槽的阻挡段上；所述的钢珠在动作状态下仅在螺旋凹槽的钢珠运动区间运动。目前常用的自行车、电动自行车刹车用的是机械拉线式碟刹，这种机械拉线式碟刹中的关键驱动部件就是珠盘组合件，珠盘组合件上有线性螺旋上升弹道或称为螺旋凹槽；碟刹的恢复力依靠压簧，当压簧越压越紧，弹力就越来越大，线性螺旋上升弹道分给手指上的力也越来越大，就造成手感不均衡。设为压簧初始压力，K为弹性系数，Y为压簧压缩行程，弹力F = FO+KY, C为人为设计受力常量，经过数学推导得出螺旋凹槽的非线性函数为二次函数曲线x = 0. 5KY*Y+F0*Y。按二次函数曲线做出的螺旋凹槽以不同的斜率将越来越大的压簧力分给拉杆和手指，而这个分力是人为设计受力常量C。本实用新型的有益效果是，相对于目前广泛使用的机械拉线式碟刹，本实用新型是一种手刹力均衡的机械碟刹，即在真正制动前的任何手动刹车的角度，手指上受到的拉力是一个常量，能有效克服线管阻力，提高碟刹的弹性恢复力，减轻骑行者手指受力，手指不易疲劳，手感好。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型的螺旋凹槽的剖面构造图。图2是本实用新型几个另件弹簧、上顶杆、下顶杆、钢珠和螺旋凹槽之间的相互关系立体图。图3、图4是本实用新型的螺旋凹槽的进一步说明图。
具体实施方式
下面结合实施对本实用新型作进一步说明。
图1中所示，是本实用新型手刹力均衡的机械碟刹一个具体实施例的螺旋凹槽的剖面构造图。设为压簧初始压力，K为弹性系数，Y为压簧压缩行程，弹力F = RHKY,C为人为设计受力常量，经过数学推导得出螺旋凹槽的非线性函数为二次函数曲线X =0. 5KY*Y+F0*Y。按二次函数曲线做出的螺旋凹槽以不同的斜率将越来越大的压簧力分给拉杆和手指，而这个分力是人为设计的受力常量C。我们要设计一个拉杆拉力为Ikg的碟刹，设FO = 0. 2kg, K =1. 2kg/mm,C = lkg,算出X = 0. 6Y*Y+0. 2Y，根据这个二次曲线函数做出
图1的螺旋凹槽6。图2中所示是弹簧7、上顶杆3、下顶杆5、钢珠4和上顶杆3、下顶杆5上的螺旋凹槽6之间的相互关系，可以清楚地看清螺旋凹槽6的作用。图3、图4是进一步阐明按抛物线或二次函数曲线做出的螺旋凹槽6的形状和特点，图4是为了看清楚螺旋凹槽6的形状，将下顶杆5进行环形切割后的立体图。所述的螺旋凹槽6上B至A段区间是钢珠4运动区间，螺旋凹槽6从B到A段区间是呈抛物线或二次函数曲线螺旋上升曲面，螺旋凹槽6从B到A段区间曲面的最低点连线是抛物线在圆桶形曲面上的缠绕投影线或者是垂直投影线。
图1，图3和图4说明了 A至B区间是钢珠4的做动区间，B至C区间并不重要，螺旋凹槽6的最深处是B至C区间，B至C区间的形状为任意形状的三维曲面，钢珠4的最底部不与螺旋凹槽B至C区间的三维曲面相碰触；螺旋凹槽6的C至D区间是形状为任意形状的三维曲面，仅起到阻挡钢珠4的作用。所述的钢珠4在静止状态下与螺旋凹槽6仅有两个接触部位，一个接触部位在螺旋凹槽6的B到A段区间的B端，B端处于抛物线或二次函数曲线螺旋上升曲面上，另一个接触部位在螺旋凹槽6的C至D段区间上；钢珠4在活动状态下仅在螺旋凹槽6上B至A段区间运动。
权利要求1.一种手刹力均衡的机械碟刹，包括弹簧(7)、上顶杆(3)、下顶杆(5)、钢珠(4)和上顶杆⑶下顶杆(5)上的螺旋凹槽(6)，其特征在于所述的上顶杆(3)和所述的下顶杆(5)上有2至4个倾斜的螺旋凹槽￠)，所述的螺旋凹槽(6)上B至A段区间是钢珠(4)运动区间，螺旋凹槽(6)从B到A段区间是呈抛物线或二次函数曲线螺旋上升曲面，螺旋凹槽(6)从B到A段区间曲面的最低点连线是抛物线在圆桶形曲面上的缠绕投影线或者是垂直投影线。
2.根据权利要求1所述的手刹力均衡的机械碟刹，其特征在于所述的螺旋凹槽(6)的最深处是B至C段区间，B至C段区间的形状为任意形状的三维曲面，钢珠(4)的最底部不与螺旋凹槽B至C段区间的三维曲面相碰触；所述的螺旋凹槽￠)的C至D段区间是形状为任意形状的三维曲面，仅起到阻挡钢珠(4)的作用。
3.根据权利要求1所述的手刹力均衡的机械碟刹，其特征在于所述的钢珠(4)在静止状态下与螺旋凹槽(6)仅有两个接触部位，一个接触部位在螺旋凹槽(6)的B到A段区间的B端，B端处于抛物线或二次函数曲线螺旋上升曲面上，另一个接触部位在螺旋凹槽(6)的C至D段区间上；所述的钢珠(4)在活动状态下仅在螺旋凹槽(6)上B至A段区间运动。
专利摘要本实用新型公开了一种手刹力均衡的机械碟刹，其上顶杆(3)和下顶杆(5)上有2至4个倾斜的螺旋凹槽(6)，螺旋凹槽(6)上B至A段是钢珠(4)运动区间，螺旋凹槽(6)从B到A段是呈抛物线或二次函数曲线螺旋上升曲面，螺旋凹槽(6)从B到A段曲面的最低点连线是抛物线在圆桶形曲面上的缠绕投影线或者是垂直投影线。手指上受到的拉力是一个常量，能有效克服线管阻力，提高碟刹的弹性恢复力，减轻骑行者手指受力，改善手感。
文档编号B62L1/02GK202827956SQ201220369030
公开日2013年3月27日 申请日期2012年7月26日 优先权日2012年7月26日
发明者张小红 申请人:张小红