专利名称：自行车机械式防锁定刹车系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自行车的刹车装置，尤指一种可控制刹车压力的自行车机械式防锁定刹车系统。
众所周知，刹车系统在车辆复杂的结构中，属于最重要的一环，一部性能再好的车，如果刹车系统不好，便是部“不安全”的车，而刹车系统中，安全性最高的防锁定刹车系统(简称ABS)是目前公认安全性相当高的刹车系统，其刹车状态是以连续紧、松之磨擦减速，避免于紧急刹车时，车辆因刹死而失去控制于湿滑路面打滑发生事故，目前此系统已普遍运用于汽车中，效果非常好；但此种刹车系统不但体积大、系统复杂、而且价格昂贵，因此在自行车上尚无此种系统运用于刹车上。目前，传统自行车仍然会产生于紧急刹车时，车轮被刹死而失去控制的情况，尤其是前轮刹车的情况最为严重，此时如能将上述防锁定刹车之观念，运用于自行车实为自行车工业之一大革命。
本发明的目的在于提供一种自行车机械式防锁定刹车系统，可控制刹车压力，避免因过度握压刹车把手时，对车轮产生刹死之情况发生。
本发明的技术方案是这样的它包括一控制刹车压力装置和可动式刹车机构，其中控制刹车压力装置是由一与刹车线相连的拉片及一对转筒组成，该二转筒内呈中空，并分别设有管径不同的轴柱，其中一转筒设于拉片底端侧，二转筒上分别设有挡块与突块，以二转筒之轴柱套设一弹性元件后相互插接，并藉二转筒旋转而压迫弹性元件迫紧后，以挡块及突块卡制，当拉动刹车线时，拉片与底端所设之转筒，将对另一转筒产生一予设程度的连续压力；可动式刹车机构，设有一主轴杆，其底端与一转筒固接，其头端扩大并设有中孔，由轴管铰接一对呈上下状态的二夹片，主轴杆杆身于近头端侧，设有一弹性迫紧装置，可使二夹片具有一适当紧度，而二夹片间于二末端上，分别设一传统刹车块及一可连续转动的旋转块，旋转块周边呈圆弧状，且端边上设有至少一个以上的隆起部。
上面所述的自行车机械式防锁定刹车系统，其中二转筒于内侧壁上的适当位置分别设有一插孔，供弹簧插入；另于独立转筒的突块上设有一螺孔，供螺栓锁入，可调整弹簧元件的紧度；另上述的弹性迫紧装置，是于主轴杆上置入一垫片及一弹簧，由C型扣压紧弹簧再插置于主轴杆杆身上的缺槽中固定；又上述的旋转块之材质与一般刹车块并于周侧设有缺槽。
将上述组件组合后，锁固于自行车前叉上并位于车轮侧边，当拉动刹车线时，该拉片将连动一予设的转动压力至与可动式刹车机构导接转筒上，可控制刹车机构对车轮的刹车压力，且藉可动式刹车机构之旋转块，对轮圈所产生之连续脉冲式点压效果，使刹车时车速迅速降低且车轮不会刹死。
下面结合附图及实施例对本发明作一详细说明。
图1是本发明的实施例之立体分解图；图2A是本发明的实施例组装于自行车前叉上及于车轮间的侧视示意图；图2B-1、B-2是本发明实施例组装于车轮间之刹车动作正视示意图；图2C是本发明实施例之俯视图；图3A是本发明实施例控制刹车压力装置之正视图；图3B是本发明实施例控制刹车压力装置之侧视图；图3C是本发明实施例控制刹车压力装置之俯视图；图4A是本发明实施例可动式刹车机构之正视图；图4B是本发明实施例可动式刹车机构之侧视图；图4C是本发明实施便可动式刹车机构之俯视图；图5A、B是本发明实施例可动式刹车机构之连续动作示意图。
如图1、2所示，本发明之自行车用机械式防锁定刹车系统，其主要包含两大结构，一为控制刹车压力装置1及可动式刹车机构2；控制刹车压力装置1，配合图3A、3B、3C所示，其具有一拉片10，呈弯弧片体，其顶端设一贯孔101，供刹车线3连接，中段处设一中孔102，而底端则延伸于侧边形成一转筒11，该转筒11内设中空内侧壁上设有一插孔113并于筒身周侧适当处设一渐进隆起呈尖锥状具有一阻挡面之挡块111，而转筒11内置入一中空轴柱112；另一转筒12其结构与转筒11大致相同，其顶缘设有一凸块121，侧边具有一螺孔1211，并于凸块121之顶侧延伸一套环1212，而转筒12内设一中空心轴122，且轴身侧边亦设一插孔123，而该转筒11与转筒12相套接，其间并置设一弹簧13，该弹簧13二端插于插孔113与另一插孔123上，而二转筒11、12套接时，必须将转筒12以旋转将弹簧13压缩后，由凸块121抵住挡块111，使转筒12可随转筒11转动，但在带动转筒12转动，其上之刹车结构接触轮圈而遇一阻力时，此时再拉动拉片10带动转筒11进一步再转动时，即无法带动转筒12转动，此即该控制刹车压力装置1之特性，整体控制刹车压力装置1，具有调整刹车压力的结构，即调整该弹簧13之紧度，是以一螺栓124锁入螺孔1211内并抵于挡块111之侧壁，当螺栓124向内锁进时，凸块121与挡块111间的距离即加大，弹簧13被压缩更紧转筒12受转筒11运动的扭力更强，因此连结于转筒12上之可动式刹车机构2可向车轮4施加较大之压力(即刹车压力之程度较强)，反之，如将螺栓124向外退出，则刹车压力变小，此时即可调整刹车压力之结构，整体控制刹车压力装置1可藉一螺柱14贯穿二转筒11、12间，而锁固于自行车前叉5上。
如图1、图4A、B、C所示，可动式刹车机构2，是以一主轴杆20插入一管柱21之孔洞211中，藉管柱21锁入转筒12之套环1212后以螺母212锁固，与控制刹车压力装置1组装连动；而主轴杆20头端201扩大呈圆柱型，并具有一中孔202，供一轴管203于头端201上下铰接二夹片22、23，夹片22、23之二末端间分别锁固一刹车块24及铰接一可连续转动之旋转块25，刹车块24与传统相同不另赘述，但转动旋转块25在此为整个可动式刹车机构2之灵魂，旋转块25是一种表面具有圆弧凸起形状的对称物体，其材质与刹车块的材料相同，且各边上均设有增加磨擦力之缺槽251。为使上下夹片22、23与主轴杆20间不致因太松动而影响功能，因此于主轴杆20轴身上依头端201处套设一垫片204，再套设一弹簧205后，以另一C型扣206迫紧弹簧205，将之定位于主轴杆20杆身上，藉弹簧205之弹力，而将垫片204紧靠于二夹片22、23之端边221、231，使二夹片22、23受一定之压力压制而不致松动。
如图2A、2B-1、2B-2及2C所示，当未拉动刹车线3时，如图2B-1刹车片24、25并未与车轮4接触，但当拉动刹车线3后，如图2B-2刹车机构24、25则靠于车轮4边，且当拉动刹车线3再向上时，转筒12却不再随该拉片10及转筒11转动，因为当转筒11继续转动时，转筒12已连动可动式刹车机构2紧靠于车轮4边，转筒11继续转动时则无法再连动该转筒12动作，因此，转筒12上之可动式刹车机构2对车轮4的压迫力(即刹车压力)则维持一定，如图5A、B所示，可转动之旋转块25的主要功能在于与车轮4接触后，其接触之磨擦力可产生旋转的能量。当可动式刹车机构2受刹车线3拉动时，刹车片24即压迫车轮4，由于磨擦力向后拉扯的作用，旋转块25即受一扭力而向内顶紧车轮4，此时旋转块25开始转动。
由于旋转块25表面有凸起的圆弧构造，在旋转后，其高低落差对夹片22、23的结构形成一连续脉冲式的扭力，使后方的刹车块24除了原有对轮圈的磨擦力外，还增加了连续脉冲式的点压刹车效果。点压频率是与当时的行车速度成正比，速度愈快，点压的频率就愈高。此种动作原理正是目前汽车ABS的刹车原理。
当刹车动作时，脉冲式的点压刹车会使行车速度迅速降低而不会有刹死打滑的现象，另外由点压作用所产生的振动亦会由控制刹车压力机构1之弹簧13吸收而不会反应到刹车把手上，因此刹车时不会有不舒服的感觉。
本刹车系统之安全性在于使可转动之旋转块25磨损，而无法达到点压之刹车效果时，刹车块24亦能提供一般之刹车效能，不致造成完全失效的情况，以保护骑车人的安全。
本发明具有机构精巧、体积小、造价便宜、更换容易的优点。用于悬臂式刹车架上时，只要将旧式夹器取下，即可装上本刹车系统，相当容易且方便。
权利要求
1，一种自行车机械式防锁定刹车系统，其特征在于它包括控制刹车压力装置(1)和可动式刹车机构(2)，其中控制刹车压力装置(1)由一与刹车线(3)相连的拉片(10)及一对转筒(11)(12)组成，该二转筒(11)(12)内呈中空，并分别设有管径不同的轴柱(112)(122)，其中转筒设于拉片(10)底端侧，二转筒(11)(12)上分别设有挡块(111)与突块(121)，二转筒内之轴柱(112)(122)套设一弹性元件(13)后相互插接；可动式刹车机构(2)，具有一主轴杆(20)，其底端与转筒(12)固接，其头端(201)扩大并设有中孔(202)，由轴管(203)铰接一对呈上下的二夹片(22)(23)，主轴杆(20)杆身于近头端侧，设有弹性迫紧装置，二夹片(22)(23)间于两末端处，分别设刹车块(24)及可连续转动之旋转块(25)，旋转块(25)周边呈弧状，且端边上设有隆起部。
2，根据权利要求1所述的自行车机械式防锁定刹车系统，其特征在于其中于二转筒侧壁上的适当位置分别设有插孔(113)(123)。
3，根据权利要求1所述的自行车机械式防锁定刹车系统，其特征在于其中转筒(12)之突块(121)上设有螺孔(1211)。
4，根据权利要求1所述的自行车机械式防锁定刹车系统，其特征在于其中弹性迫紧装置是于主轴杆(20)上置入一垫片(204)及一弹簧(205)，由C型扣插置于主轴杆(20)之杆身上的缺槽中固定。
5.根据权利要求1所述的自行车机械式防锁定刹车系统，其特征在于其中旋转块(35)的材质与一般刹车块(24)相同，且于周侧设有缺槽(251)。
全文摘要
一种自行车机械式防锁定刹车系统，包括一控制刹车压力装置，由一与刹车线相连的拉片及一对转筒组成，其中一转筒设于拉片底端，两转筒上分别设有突块，两转筒内之轴柱上套设一弹性件后相互插接；一可动式刹车机构，它有一主轴杆，其底端与一转筒固接，其头端设有孔洞，由轴管接一对呈上下的二夹片，主轴杆杆身近头端设有弹性迫紧装置，使二夹片具有适当紧度，二夹片间于二末端处分别设刹车块及旋转块。该刹车系统锁固于自行车前叉上位于车轮侧边，可控制对车轮的刹车压力，及对车圈产生连续点压效果，使刹车时车速迅速降低且车轮不会刹死。
文档编号B62L1/00GK1116597SQ9510285
公开日1996年2月14日 申请日期1995年3月23日 优先权日1995年3月23日
发明者杨富森 申请人:杨富森