碟刹器、碟刹机构及自行车的制作方法

1.本发明涉及刹车技术领域，特别是涉及一种碟刹器、碟刹机构及自行车。


背景技术：

2.自行车作为一种代步工具，在人们的日常生活中发挥着重要作用。刹车机构是保证自行车可靠运行必不可少的部件，其中碟刹机构在自行车中广泛应用。碟刹机构包括碟刹器和碟刹盘，碟刹盘与花鼓相连，而花鼓与车轮固设为一体，碟刹器设于碟刹盘外。当需要刹车时，碟刹器两侧的第一刹车片和第二碟刹片夹紧碟刹盘，碟刹盘在碟刹器施加于其的摩擦力作用下停止转动，而由于碟刹盘通过花鼓与车轮固定连接，从而使车轮停止转动，达到刹车的目的。
3.而传统的碟刹器，第一刹车片与碟刹器的刹车体固定连接，第二刹车片与刹车活动连接，并与拉锁固定连接，那么在拉动拉锁时，第二刹车片相对于刹车体运动并接触碟刹盘。当第二刹车片与碟刹盘接触时，第一刹车片并没有与碟刹盘接触。而为了制动碟刹盘，需要第一刹车片与第二刹车片均与碟刹盘接触，此时碟刹盘将在第二刹车片的作用下变形(即碟刹盘与第二刹车片接触的部分相对于其他部分朝向第一刹车片的一侧弯曲)以与第一刹车片接触。但是变形后的碟刹盘与第一刹车片及第二刹车片的接触面积较小，从而导致刹车效果不好。
4.一般地，当磨合一段时间后，碟刹盘变形程度较大且变薄后，可以增大与第一刹车片及第二刹车片的接触面积以保证刹车效果，但是由于此时的碟刹盘变形程度较大且厚度较薄，使用寿命较短。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对传统碟刹器刹车效果不好及使用寿命较低的问题，提供一种刹车效果较好且寿命较高的碟刹器、碟刹机构及自行车。
6.一种碟刹器，所述碟刹器包括：
7.刹车座；
8.刹车体，与所述刹车座活动连接；
9.设于所述刹车体上的第一刹车片与第二刹车片，所述第一刹车片与所述第二刹车片在第一方向上间隔设置以形成用于夹持碟刹盘的夹持间隙；所述第二刹车片能够相对于所述刹车体在所述第一方向上靠近或远离所述第一刹车片运动以改变所述夹持间隙的大小；
10.弹性件，所述弹性件设于所述刹车体与所述刹车座之间；所述刹车体带动所述第一刹车片向靠近碟刹盘的方向运动时，所述弹性件弹性蓄力；所述弹性件的弹性回复力能够促使所述刹车体带动所述第一刹车体远离所述碟刹盘运动以复位。
11.在其中一个实施例中，所述碟刹器还包括驱动柱，所述驱动柱与所述刹车体活动连接，以在所述第一方向上驱动所述第二刹车片相对于所述刹车体向靠近所述第一刹车片
的方向运动，从而改变所述夹持间隙的大小；
12.其中，所述驱动柱与所述刹车体螺纹连接；或者所述驱动柱滑动套设于所述刹车体内，所述刹车体内设有用于容纳刹车油且与所述驱动柱连通的容纳腔。
13.在其中一个实施例中，所述碟刹器包括两个所述弹性件，在与所述第一方向相交的第二方向上，两个所述弹性件分别设于所述刹车体的两端与所述刹车座之间。
14.在其中一个实施例中，所述碟刹器还包括调节螺丝，所述调节螺丝与所述刹车座和所述刹车体中一者螺纹连接，以调节所述刹车体相对于所述刹车座在所述第一方向上的位置。
15.在其中一个实施例中，所述碟刹器包括两个所述调节螺丝，在与所述第一方向相交的第二方向上，两个所述调节螺丝分别设于所述碟刹器的两端。
16.在其中一个实施例中，所述刹车体上贯穿设有在所述第一方向上延伸的长条状穿设孔；所述穿设孔的内壁上设有容置槽，且所述穿设孔与所述容置槽相对的内壁上贯穿设有第一螺纹孔；
17.所述刹车座包括第一本体及与所述第一本体固定连接的穿设件，所述穿设件穿设于所述穿设孔内，所述弹性件的一端与所述容置槽的底壁抵接，另一端与所述穿设件的外周面抵接；所述调节螺丝穿设于所述第一螺纹孔内，并与所述穿设件的外周面抵触；
18.其中，所述穿设件在所述第一方向上能够在所述穿设孔内运动。
19.在其中一个实施例中，所述碟刹体包括第二本体和连杆，所述连杆设于所述刹车座和所述第二本体之间；
20.所述碟刹座包括第一本体和与所述第一本体连接的安装座，所述连杆在所述第一方向上设有第二螺纹孔，所述调节螺丝穿设于所述第二螺纹孔内并从所述安装座的通孔穿出，所述弹性件抵接于所述连杆与所述安装座之间；
21.其中，所述连杆能够带动所述第二本体绕一与所述第一方向相交的第一轴线相对于所述刹车座旋转。
22.在其中一个实施例中，所述连杆能够绕一与所述第一轴线间隔且平行的第二轴线相对于所述第二本体旋转。
23.一种碟刹机构，包括碟刹盘及如上述任一项所述的碟刹器。
24.一种自行车，包括如上述所述的碟刹机构。
25.上述碟刹器、碟刹机构及自行车，刹车体与刹车座活动连接，刹车体能够带动第一刹车片向靠近碟刹盘的方向运动，如此，当需要刹车时，第二刹车片相对于刹车体运动，且刹车体还能带动第一刹车体向靠近碟刹盘的方向运动，则第一刹车片与第二刹车片能够以方向相反大小相同的力作用于碟刹盘时，以实现刹车的功能。相对于现有技术中刹车体相对于刹车座固定的情况，减小了碟刹盘的变形且提高了碟刹盘的使用寿命。同时，弹性件便于刹车体相对于刹车座的复位。
附图说明
26.图1为本发明一实施例提供的自行车的结构图；
27.图2为图1中所示的自行车的局部结构的爆炸图；
28.图3为图2中所示结构的装配图；
29.图4为图1中所示的自行车调节其刹车体使碟刹盘处于第一刹车片与第二刹车片的中间位置的结构图；
30.图5为图2中所示结构的a处放大图；
31.图6为图1中所示的自行车的碟刹器的第二刹车片与碟刹盘接触时的结构图；
32.图7为图1中所示的自行车的刹车体的第一刹车片与第二刹车片均与碟刹盘抵接而制动碟刹盘的结构图；
33.图8为本发明另一实施例提供的自行车的结构图；
34.图9为图8中所示的自行车的局部结构的爆炸图；
35.图10为图9中所示结构的装配图；
36.图11为图8中所示的自行车调节其刹车体使碟刹盘处于第一刹车片与第二刹车片的中间位置的结构图(图11也为图10的a-a面的剖视图)；
37.图12为图8中所示的自行车的碟刹器的第二刹车片与碟刹盘接触时的结构图；
38.图13为图8中所示的自行车的刹车体的第一刹车片与第二刹车片均与碟刹盘抵接而制动碟刹盘的结构图。
39.附图标记说明：
40.100、自行车；10、叉片；20、安装轴；30、车轮；40、花鼓；50、碟刹机构；51、碟刹器；511、刹车座；5111、第一本体；5112、穿设件；5113、安装座；5114、通孔；5115、第二固定螺丝；512、刹车体；5121、穿设孔；5122、容置槽；5123、第一螺纹孔；5124、第二本体；5125、连杆；5126、第二螺纹孔；513、第一刹车片；514、第二刹车片；515、驱动柱；516、弹性件；517、调节螺丝；518、台阶螺丝；519、轴套；52、碟刹盘；60、第一固定螺丝。
具体实施方式
41.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
42.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
43.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
44.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员
而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
46.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
47.参阅图1，本发明一实施例提供一种自行车100，包括车架及安装轴20，车架包括架体和叉片10，叉片10与架体固定连接，安装轴20与叉片10固定连接。自行车100还包括车轮30和花鼓40，花鼓40与安装轴20活动连接，具体地，花鼓40可转动地套设于安装轴20外，车轮30包括花鼓40连接，花鼓40相对于安装轴20转动时，带动车轮30转动，从而使自行车100相对于地面运动。
48.进一步，自行车100还包括碟刹机构50，碟刹机构50包括碟刹器51和碟刹盘52，碟刹盘52与花鼓40固定连接，车轮30能够与花鼓40及碟刹盘52一起相对于安装轴20转动。
49.参阅图2及图3，碟刹器51包括刹车座511和刹车体512，刹车座511与叉片10固定连接，刹车体512与刹车座511连接。自行车100还包括第一固定螺丝60，刹车座511通过第一固定螺丝60与叉片10固定连接。
50.碟刹器51还包括第一刹车片513和第二刹车片514(参阅图4)，第一刹车片513与第二刹车片514在第一方向上间隔设于刹车体512上，且两者之间形成夹持间隙。具体地，第二刹车片514相对于刹车体512能够在第一方向上靠近或远离第一刹车片513运动，以调整夹持间隙的大小。当夹持间隙较小时，第一刹车片513和第二刹车片514能够夹紧碟刹盘52，以制动自行车100。当夹持间隙较大时，第一刹车片513和第二刹车片514能够放松碟刹盘52，自行车100将自由运动。
51.一实施例中，碟刹器51还包括驱动柱515(参阅图4)，驱动柱515与刹车体512活动连接，且与自行车100的拉锁连接。使用者操作拉锁，带动驱动柱515相对于刹车体512在第一方向上运动，驱动柱515在第一方向上驱动第二刹车片514相对于刹车体512向靠近第一刹车片513的方向运动，从减小夹持间隙，而制动碟刹盘52。也即为第二刹车片514具有在第一方向上相对设置的第一表面和第二表面，第一表面用于与碟刹盘52接触，驱动柱515能够与第二刹车片514的第二表面接触，以驱动第二刹车片514相对于刹车体512在第一方向上运动。具体地，碟刹器51还包括第一复位件和第二复位件，当使用者放松拉锁时，驱动柱515在第一复位件的作用下复位，第二刹车片514在第二复位件的作用下复位，夹持间隙增大，碟刹器51放松碟刹盘52，自行车100自由运动。
52.在一种具体实施方式中，驱动柱515与刹车体512螺纹连接，使用者操作拉锁时，拉锁带动驱动柱515在刹车体512内螺旋运动，从而带动第二刹车片514在第一方向上靠近第一刹车片513运动。
53.在另一种具体实施方式中，驱动柱515滑动套设于刹车体512内，刹车体512内设有用于容纳刹车油且与驱动柱515连通的容纳腔。当操作刹车把手时，活塞运动，从而将位于容纳腔内的刹车油的压力传递于驱动柱515，驱动柱515相对于刹车体512运动，以带动第二刹车片514在第一方向上靠近第一刹车片513运动。
54.一实施例中，刹车体512与刹车座511活动连接，刹车体512能够带动第一刹车片513向靠近碟刹盘52的方向运动。如此，当需要刹车时，驱动柱515驱动第二刹车片514相对于刹车体512运动，而刹车体512还能带动第一刹车片513向靠近碟刹盘52的方向运动，则第一刹车片513与第二刹车片514能够以方向相反大小相同的力作用于碟刹盘52，以实现刹车的功能。相对于现有技术中刹车体512相对于刹车座511固定的情况，减小了碟刹盘52的变形且提高了碟刹盘52的使用寿命。
55.参阅图2及图4，碟刹器51还包括弹性件516，弹性件516设于刹车体512和刹车座511之间。刹车体512带动第一刹车片513向靠近碟刹盘52的方向运动时，弹性件516弹性蓄力。同时，弹性件516的弹性回复力能够促使刹车体512带动第一刹车体512远离碟刹盘52运动以复位。这样，在弹性件516的作用下，便于刹车体512相对于刹车座511的复位。
56.一实施例中，碟刹器51包括两个弹性件516，在与第一方向相交的第二方向上，两个弹性件516分别设于刹车体512的两端与刹车座511之间，以保证受力的均匀性，且保证刹车体512相对于刹车座511运动的平稳性。
57.具体地，上述第一方向即为安装轴20的轴向，第二方向与第一方向垂直。当自行车100放置于地面上时，第一方向与第一方向均与水平面相平行。当然，在另一些实施例中，对于第一方向和第二方向不作限定。
58.一实施例中，参阅图2及图4，碟刹器51还包括调节螺丝517，调节螺丝517与刹车座511和刹车体512中一者螺纹连接，以调节刹车体512相对于刹车座511在第一方向上的位置。即为，通过调节螺丝517，能够调节刹车体512相对于刹车座511所处的初始位置。也就是说，在未刹车时，通过调节螺丝517，能够调节刹车体512相对于刹车座511的位置，从而保证两个刹车片与碟刹盘52之间均具有间隙，以避免在自行车100自由行使过程中，碟刹盘52对其产生干扰而降低自行车100的行使速度。
59.具体地，通过调节螺丝517，能够使两个刹车片与碟刹盘52之间的间隙相等，以保证自行车100在自由行使过程中，碟刹盘52不与任何一个刹车片接触。
60.为了更好地理解本技术的技术方案，下面以两个具体实施方式对本技术进行详细说明，但是该两种具体实施方式并不对本技术进行限定，即为除了这两种具体实施方式，还有其他实施方式，其均包含在本技术的保护范围内。
61.第一个具体实施方式：
62.参阅图2及图5，刹车体512上贯穿设有在第一方向延伸的长条状穿设孔5121，穿设孔5121的内壁上设有容置槽5122，穿设孔5121与容置槽5122相对的内壁上贯穿设有第一螺纹孔5123。刹车座511包括第一本体5111及与第一本体5111固定连接的穿设件5112，穿设件5112穿设于穿设孔5121内，弹性件516的一端与容置槽5122的底壁抵接，另一端与穿设件5112的外周面抵接；调节螺丝517穿设于第一螺纹孔5123内，并与穿设件5112的外周面抵触。其中，穿设件5112在第一方向上能够在穿设孔5121内运动。
63.在该具体实施方式中，穿设件5112为螺钉，螺钉与第一本体5111通过螺纹固定连
接，螺钉的头部穿出刹车体512，且在螺钉的头部与刹车体512之间设有垫片。弹性件516为弹簧。应当理解的是，在另一些实施例中，穿设件5112与弹性件516还可以采用其他方式设置，在此不作限定。
64.其原理如下：
65.参阅图4，当旋转调节螺丝517时，刹车体512便于克服弹性件516向右运动，以调节两个刹车片与碟刹盘52之间的间隙，以保证两个刹车片与碟刹盘52之间的间隙相等，从而避免自行车100在自由行使过程中，刹车片与碟刹盘52接触而对自行车100的行使产生干扰。
66.当使用者通过拉锁驱动驱动柱515向左运动时，第二刹车片514克服第二复位件的弹性力在第一方向上向左运动。参阅图6，当第二刹车片514抵接碟刹盘52时，由于碟刹盘52不动，此时第二刹车片514受到碟刹盘52的限制作用不能再向左运动，那么驱动第二刹车片514运动的驱动柱515也不能向左运动。由于驱动柱515与刹车体512螺纹连接，此时驱动柱515不动，而驱动柱515上持续施加有促使其相对于刹车体512旋转的旋转力，那么刹车体512通过穿设孔5121将相对于穿设件5112向右运动以压缩位于刹车体512两端的弹性件516。刹车体512向右运动带动与其固定连接的第一刹车片513向右运动，直到其抵接碟刹盘52为止(参阅图7)。如此，第一刹车片513和第二刹车片514会同时以方向相反、大小相等的力作用于碟刹盘52上，以实现刹车的功能。当使用者松开拉锁时，刹车体512在弹性件516的作用下复位，驱动柱515在第一复位件的作用下复位，第二刹车片514在第二复位件的作用下复位。
67.通过上述设置，在刹车时，两个刹车片能够与碟刹盘52面接触，从而避免了碟刹盘52的折弯变形，在保证刹车效果的前提下提高了碟刹盘52的使用寿命。
68.在此需要说明的是，在一些实施例中，也可以设置驱动柱515套设于刹车体512内，刹车体512内设有用于容纳刹车油的容纳腔，容纳腔与驱动柱515连通。当使用者操作刹车把手时，活塞运动，从而将位于容纳腔内的刹车油的压力传递于驱动柱515上，驱动柱515相对于刹车体512运动，第二刹车片514克服第二复位件的弹性力在第一方向上向左运动。当第二刹车片514抵接碟刹盘52时，由于碟刹盘52不动，此时第二刹车片514受到碟刹盘52的限制作用不能再向左运动，那么驱动第二刹车片514运动的驱动柱515也不能向左运动。此时驱动柱515不动，容纳腔内的刹车油持续提供压力，那么刹车体512通过穿设孔5121将相对于穿设件5112向右运动以压缩位于刹车体512两端的弹性件516。刹车体512向右运动带动与其固定连接的第一刹车片513向右运动，直到其抵接碟刹盘52为止。当使用者松开拉锁时，刹车体512在弹性件516的作用下复位，驱动柱515在第一复位件的作用下复位，第二刹车片514在第二复位件的作用下复位。
69.第二个具体实施方式：
70.参阅图8-图10，刹车体512包括第二本体5124和连杆5125，连杆5125设于刹车座511与第二本体5124之间。刹车座511包括第一本体5111和与第一本体5111连接的安装座5113，连杆5125在第一方向上设有第二螺纹孔5126，调节螺丝517穿设于第二螺纹孔5126内并从安装座5113的通孔5114(参阅图11)穿出，弹性件516抵接于连杆5125与安装座5113之间。其中，连杆5125能够带动第二本体5124绕一与第一方向相交的第一轴线相对于刹车座511旋转。
71.在该具体实施方式中，安装座5113通过第二固定螺丝5115与第一本体5111固定连接。弹性件516为锥形弹簧。应当理解的是，在另一些实施例中，安装座5113还通过其他方式固定于刹车座511上，且弹性件516的设置方式也不限于此，在此亦不作限定。
72.具体地，连杆5125能够绕一与第一轴线间隔且平行的第二轴线相对于第二本体5124旋转，以方便第二本体5124相对于连杆5125旋转，以增大第一刹车片513与碟刹盘52的接触面积，保证刹车效果。
73.更具体地，连杆5125与第一本体5111通过台阶螺丝518连接，且连杆5125与第二本体5124也通过台阶螺丝518连接。台阶螺丝518与第一本体5111和第二本体5124之间均设有轴套519，台阶螺丝518通过轴套519与第一本体5111和第二本体5124转动连接。
74.其原理如下：
75.参阅图11，当旋转调节螺丝517时，刹车体512便于克服弹性件516向右运动，以调节两个刹车片与碟刹盘52之间的间隙，以保证两个刹车片与碟刹盘52之间的间隙相等，从而避免自行车100在自由行使过程中，刹车片与碟刹盘52接触而对自行车100的行使产生干扰。
76.当使用者通过拉锁驱动驱动柱515向左运动时，第二刹车片514克服第二复位件的弹性力在第一方向上向左运动。参阅图12，当第二刹车片514抵接碟刹盘52时，由于碟刹盘52不动，此时第二刹车片514受到碟刹盘52的限制作用不能再向左运动，那么驱动第二刹车片514运动的驱动柱515也不能向左运动。由于驱动柱515与第二本体5124螺纹连接，此时驱动柱515不动，而驱动柱515上持续施加有促使其相对于刹车体512旋转的旋转力，那么刹车体512通过穿设孔5121将相对于穿设件5112向右运动以压缩位于刹车体512两端的弹性件516。刹车体512向右运动带动与其固定连接的第一刹车片513向右运动，直到其抵接碟刹盘52(参阅图13)为止。如此，第一刹车片513和第二刹车片514会同时以方向相反、大小相等的力作用于碟刹盘52上，以实现刹车的功能。当使用者松开拉锁时，刹车体512在弹性件516的作用下复位，驱动柱515在第一复位件的作用下复位，第二刹车片514在第二复位件的作用下复位。
77.通过上述设置，在刹车时，两个刹车片能够与碟刹盘52面接触，从而避免了碟刹盘52的折弯变形，在保证刹车效果的前提下提高了碟刹盘52的使用寿命。
78.在此需要说明的是，在一些实施例中，也可以设置驱动柱515套设于刹车体512内，第二本体5124内设有用于容纳刹车油的容纳腔，容纳腔与驱动柱515连通。当使用者操作刹车把手时，活塞运动，从而将位于容纳腔内的刹车油的压力传递于驱动柱515上，驱动柱515相对于刹车体512运动，第二刹车片514克服第二复位件的弹性力在第一方向上向左运动。当第二刹车片514抵接碟刹盘52时，由于碟刹盘52不动，此时第二刹车片514受到碟刹盘52的限制作用不能再向左运动，那么驱动第二刹车片514运动的驱动柱515也不能向左运动。此时驱动柱515不动，容纳腔内的刹车油持续提供压力，那么刹车体512通过穿设孔5121将相对于穿设件5112向右运动以压缩位于刹车体512两端的弹性件516。刹车体512向右运动带动与其固定连接的第一刹车片513向右运动，直到其抵接碟刹盘52为止。当使用者松开拉锁时，刹车体512在弹性件516的作用下复位，驱动柱515在第一复位件的作用下复位，第二刹车片514在第二复位件的作用下复位。
79.本发明另一实施例还提供一种上述自行车100所包括的碟刹机构50，以及提供一
种上述碟刹机构50所包括的碟刹器51，由于上述自行车100具有有益效果，相应地，碟刹机构50及碟刹器51具有相同的有益效果，在此不再赘述。
80.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
81.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。