专利名称：铰式惯性助力制动装置的制作方法
技术领域：
本发明是一种自行车用的铰式惯性助力制动装置。现有的钳形闸是闸线直接操纵的杠杆机构和复位机构所组成。中国专利CN1036532A公开了一种楔入式助力制动闸，这种楔滑机构存在滑道易进入泥砂机杂，会破坏其工作可靠性，以及这种楔滑机构不能满足缓刹车和溜坡时刹车助力要求的不足之处。
本发明的目的是在革除易出故障和稳固性较差的刹车块楔滑机构，而提供一种使两个对称的钳爪安装在两个相对固定的其轴线具有非自锁交角的铰轴上，当闸线操纵两个钳爪绕铰轴作顺车轮运动方向摆动的同时，钳爪从臂端的刹车块能相向压迫车轮钢圈两侧，进而利用摩擦力和车轮惯性助力进行有控制制动的新型制动装置。这种原理的制动装置，全名称为交角铰惯性助力制动装置，简称铰式惯性助力制动装置。它结构简单，提高车闸的稳固可靠性。并实现应用惯性助力的条件下又能自由控制刹车力大小。它可广泛用于原使用钳形闸的普通型车、高级跑车、山地车等各型自行车上。
为了达到上述目的，本发明的解决方案其一是用两个对称的带倾斜铰轴孔的钳爪，分别安装在钳形闸架体上的两个轴线呈非自锁交角的可调的偏心铰轴上，做成独立的铰式惯性助力钳形闸架。钳爪由闸线通过犁形楔块驱动，左右两个钳爪则在绕铰接轴颈作V形轨迹摆动，这种结构同样具有楔的功能，两个钳爪从臂端的刹车块随车轮运动方向摆的同时相向压迫车轮钢圈两侧，进而利用摩擦力和车轮惯性力使钳爪进一步向车轮钢圈夹紧，但此时钳爪的力臂端呈张开趋势，因而助力的利用是随闸线带动楔块跟进的程度而定。故能实现随意的助力制动，不会出现刹车过急的现象。钳爪的复位用装在闸架背后的弹簧完成。这种新型钳形闸架在自行车上的安装方式不变，刹车块和车轮钢圈侧面之间的间隙由闸线调节螺丝调节，大范围的调整由带偏心轴颈的铰轴调节。车闸利用钳形闸架本身实现有控制地利用惯性助力，因而具有结构简单，使用省力，车闸稳固可靠性高，又能无论急刹、缓刹随意控制刹车力大小。
第二个方案是把构成非自锁交角的铰轴通过铰接支耳直接设置焊固在自行车后叉架上。钳爪的驱动用分叉的闸线直接拉动。钳爪的复位靠装在铰接耳背面的弹簧座上的扭簧完成。
附
图1是自行车铰式惯性助力钳形闸架整体结构及安装示意图。该图为说明书摘要附图。
附图2是附图1的侧视示意图。
附图3是铰式惯性助力钳形闸架的铰部位横剖面示意图。
附图4是钳形闸架体轴侧示意图。
附图5是带倾斜铰轴孔的钳爪轴侧示意图。
附图6是复位弹簧轴侧示意图。
附图7是开沟犁形楔块轴侧示意图。
附图8是铰接轴直接设置焊固在自行车后叉架上的铰式惯性助力制动装置结构示意图。
附图9是第二方案中的复位扭簧示意图。
附图10是附图8铰部位横剖面示意图。
从图1可以看出，带有外倾铰接轴孔的对称钳爪(1)(2)分别安装在钳形闸架体(3)上的两个其轴线呈非自锁交角的可调偏心铰接轴(8)上。钳形闸架体(3)的上部是闸线调节螺丝(14);序号(16)是复位弹簧;钳爪(1)(2)用螺丝(9)和铰轴(8)装在钳形闸架体(3)的折起的铰接支耳(19)上，钳爪可在轴颈上灵活转动。序号(15)是闸线;序号(4)是犁形楔块;序号(6)是闸架安装螺丝;序号(11)是常规的刹车块;序号(5)是闸线固定螺丝;序号(18)表示自行车钢圈，箭头所示为车轮运动方向。
从图2可以看出整体铰式惯性助力钳形闸架的侧面情况，在本视图上刹车块工作时以螺丝(9)为轴心走一般弧线，刹车块安装宜前置一个ω角约1°～2°，使刹车受力时钳爪在双点划线位置刹车块(11)相对钢圈可处在较有利位置。
从图3可以看出钳爪铰轴部位的剖面形状以及可调偏心铰轴(8);固定螺丝(9)和钳形闸架体(3)的装配关系。片状钳爪装在铰接支耳(19)的内侧，将可调偏心铰轴紧固在铰接支耳(19)上的内六角螺丝(9)的头还起支承复位弹簧(16)的作用。图中可以看出所谓偏心铰轴主要是其上的母螺纹(36)对于轴颈是偏心的。铰轴(8)的轴颈和钳爪(1)(2)上的轴孔(13)是滑动配合，轴颈长度尺寸略大于钳爪厚度尺寸，铰轴(8)紧定在支耳(19)上以后钳爪可以灵活转动。支耳(19)的外倾角β在30°～40°之间。复位弹簧(16)贴在闸架体和铰接支耳(19)外面安装。闸架安装后，安装螺丝(6)是不动的，闸架体(3)以螺丝(6)为轴可以扭动以适应车轮可能的摆动。
从图4可以看出钳形闸架体(3)其两翼折弯成β角外倾的支耳(19)上有穿铰轴固定螺丝的孔(21)，序号(38)是用扭簧复位时需要的孔。序号(20)是钳形闸架安装孔;序号(22)是闸线调节螺丝孔。
从图5可以看出钳爪(1)是片状的钳爪体(A)和刹车块安装耳(12)的平面(B)之间扭转出一个倾角，使铰接轴孔的倾角θ大小和β角相一致。序号(17)是过盈装在钳爪力臂端的钢珠;序号(37)是复位弹簧挡柱。本钳爪也可装带调节柄的刹车块，但要将刹车块安装耳(12)扭转90°，使安装耳(12)的平面和钢圈侧面垂直。使用带调节柄的刹车块时则铰轴(8)可以不做偏心。
从图6可以看出复位弹簧(16)a段用以卡固在闸架固定螺丝的定位槽中，折弯成α角是使其贴在闸架支耳(19)外侧，b点是支承在铰轴固定螺丝(9)的头部，c段是弹性变形段，卡于钳爪上的挡柱(37)上。
从图7可以看出楔块的两翼(24)按照铰轴倾角β和楔工作角折弯成犁形状，这个斜虚线(25)表示的楔实际工作轨迹。楔角γ在30°～40°之间。序号(23)是闸线固定螺丝孔;(35)是示意楔块顶部有一个穿闸线的小孔。
从图8可以看出这是制动装置的铰接支耳(19)直接设置焊固在自行车后叉架上的布局。左右两个铰接支耳(19)按V型外倾布置焊固在车后叉架(26)上。钳爪(1)(2)和图1方案中不同的是力臂和从臂之间制成近似90°拐，力臂端有卡分叉拉线(30)的槽，操纵由闸线(15)通过接点(27)和分叉拉线(30)拉动钳爪拐实施刹车的。复位靠扭簧(31)(32)实现(见图10)。序号(28)是调节螺丝支承片，它焊在后叉架上方适当位置。本方案的优点是铰接的稳固性更好，但不如图1所示的整体性的铰式惯性助力钳形闸架能在一般自行车上安装方便。
从图9可以看出一圈半的左右复位扭簧(31)(32)均有顺轴向折弯的固定端(35)，另一头有一延伸的直段然后适当向上折弯。
从图10可以看出铰接支耳(19)焊固在自行车后车架(26)上，其外倾布置要求铰轴线达到β角倾角，钳爪(1′)(2′)的装配和图3相同。本图可看清扭簧(31)(32)是套在弹簧座(34)上，扭簧的折弯端(35)插在支耳(19)上的序号(38)孔中。
实施例图1和图2表示的是按交角铰惯性助力制动装置原理设计成的铰式惯性助力钳形闸架最佳实施例。片状钳爪(1)(2)用可调偏心铰轴(8)和固定螺丝(9)将其装在钳形闸架体(3)的V形叉开布置的铰接支耳(19)的内侧，偏心轴套用以较大范围调节刹车块和车轮钢圈之间的间隙。骑车人操纵闸线(15)使犁形楔块(4)向上移，钳爪(1)(2)力臂端的钢珠(17)则压在犁形楔块(4)的斜面上，钳爪被推动绕铰轴(8)转动，从臂端的刹车块(11)按V形轨迹向车轮(18)运动方向摆，并同时夹紧车轮钢圈两侧，在刹车块和车轮接触后受摩擦力的作用，钳爪上刹车块自然进一步随车轮向前摆并进一步夹紧，直至达到制动力的平衡。制动力的大小和作为省力作用的铰接的外倾角β的大小以及手操作闸线力相关，因此可以方便地随意控制。而松闸线由于犁形楔块的楔角和铰的倾角均是非自锁角，钳爪(1)(2)靠复位弹簧(16)顺利复位。
图8是交角铰惯性助力制动机构的铰接支耳(19)直接焊固在自行车后叉架(26)上的实施例。操纵闸线(15)通过分叉拉线(30)直接拉动钳爪(1′)(2′)的力臂端，钳爪绕铰轴(8)转动，和图1实施例叙述的原理相同，可以随意控制助力刹车的刹车力大小。钳爪复位靠扭簧(31)(32)。这种方案特别适合目前山地车等用的拐臂型刹车的性能改进，其主要优点是铰接支耳稳固，另件少而简单。
权利要求
1.一种自行车铰式惯性助力制动装置，其特征在于对称的两个钳爪(1)(2)分别安装在两个相对固定的，其轴线呈非自锁交角的铰轴(8)上，钳爪由闸线(15)通过犁形楔块(4)驱动或用分叉闸线(30)直接拉动，两个钳爪(1)(2)则绕铰轴(8)作V形轨迹摆动，两个钳爪从臂端的刹车块(11)即随车轮运动方向摆的同时相向压迫车轮钢圈两侧，进而利用摩擦力和车轮惯性助力，进行有控制的制动，松闸线(15)钳爪(1)(2)靠弹簧(16)复位解除刹车。
2.按照权利要求1所述的自行车铰式惯性助力制动装置，其特征在于两个相对固定的安装钳爪(1)(2)的两个铰轴(8)，其外倾角β是非自锁角，β角最佳在30°～40°之间。
3.按照权利要求1所述的自行车铰式惯性助力制动装置，其特征在于它的对称的钳爪(1)(2)有倾斜的铰接轴孔(13)，其铰接轴孔的倾角θ和相对固定的铰轴(8)的外倾角β要求相一致。
4.按照权利要求1所述的自行车铰式惯性助力制动装置，其特征在于钳爪力臂端和犁形楔块的接触点是铆固的钢珠(17)。
5.按照权利要求1所述的自行车铰式惯性助力制动装置，其特征在于钳爪的驱动楔块(4)的两翼(24)按照铰轴倾角β和楔工作角折弯成开沟犁形状，其楔角γ在30°～40°之间。
6.按照权利要求1所述的自行车铰式惯性助力制动装置，其特征在于安装钳爪和铰轴(8)的具有外倾β角的铰接支耳(19)可以设置在钳形闸架体(3)上，也可以直接组焊在自行车后叉架(26)上。
全文摘要
本发明是一种自行车用的铰式惯性助力制动装置，其特征在于对称的两个钳爪(1)(2)分别安装在两个相对固定的，其轴线呈非自锁交角的铰轴(8)上，钳爪由闸线(15)通过犁形楔块(4)驱动或用分叉闸线(30)直接拉动，左右钳爪则绕铰轴(8)作V形轨迹摆动，钳爪从臂端的刹车块(11)即相向压迫钢圈两侧，进而利用摩擦力和车辆惯性助力进行有控制制动。它的优点是结构简单，既满足车闸稳固可靠性要求又具有应用惯性助力的情况下随意控制刹车力大小的优良性能。
文档编号B62L1/14GK1059501SQ90107429
公开日1992年3月18日 申请日期1990年9月6日 优先权日1990年9月6日
发明者陈月辉 申请人:陈月辉