专利名称：自行车刹车用的弹簧维持装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种供自行车用的刹车装置，更精确言之，是涉及一种悬臂式刹车，其具有一对可独立转动地支承于相应的固定底座上之刹车臂，其中，设置有复位弹簧于刹车臂与固定底座之间，以便在增大相应的刹车块及轮缘之间的距离之方向上偏压该刹车臂。
图1显示一已知的悬臂式卡钳刹车100，其中，一具有刹车块108的刹车臂104可转动地支承于一衬套112上，该衬套又同轴地装配在一固定底座116上，该底座则焊接于该自行车车架之前叉或后叉上。于该固定底座116与该刹车臂104之间，插入一复位弹簧120，以供将该刹车臂偏压远离该车轮。
装配在刹车臂104与该固定底座116之间的衬套112，一般具有完全延伸通过该刹车套104的一末端124，及另一末端128，其具有一径向延伸部份132，以供覆盖一容纳该复位弹簧120之刹车臂空穴136。一螺栓140拧入该固定底座116，且抵靠该衬套112之第一末端124，以供维持该刹车臂104于该固定底座116。该复位弹簧120典型地为一螺旋弹簧形式，且环绕该固定底座116而装配。该复位弹簧120之一末端维持于刹车臂104上，而该复位弹簧120之另一末端148则经由该衬套112的径向延伸部分132上的孔152，及经由固定底座116上的一孔1 56而嵌入。
因为用来将刹车臂104固定至固定底座116上的螺栓140接触该衬套112的第一末端124，当该螺栓140拧紧时，该衬套112倾向环绕着该固定底座116而扭转或转动。该衬套112的扭动是不希望发生的，因为，该弹簧120的第二末端148是被维持在该衬套112的径向延伸部分132内，故会因而改变该弹簧的张力，使得适当地对准该刹车块108变得很困难。该弹簧120的第二末端148延伸通过该衬套124的径向延伸部分132，且进入该固定底座116内，尝试通过将该衬套112锁定至该固定底座116上来防止该各扭转。但是，当一强的拧紧力施加至该螺栓140时，该衬套112之径向延伸部分112倾向于弯曲或剪断该复位弹簧120之第二末端148。如此，破坏了该复位弹簧120之第二末端148防止该衬套112扭转的能力。
传统刹车装置之另一缺点，是该固定底座116中的孔156(该复位弹簧120的第二末端148所嵌入之孔)相当的小，以便不会影响到该固定底座116之尺寸与强度。其结果，该复位弹簧120之厚度，特别是该复位弹簧120之第二末端148，必须受此限制。薄的复位弹簧很容易破碎且不能施加一强的偏压力。因此，此种复位弹簧120之厚度的限制，使其若非不可能便是很难制成具有厚的复位弹簧之强力刹车装置。
传统刹车装置之又一缺点，是该固定底座116中的孔156，通常被置于邻近该刹车块所装配上之该固定底座轴。如此，限制了该复位弹簧之圆筒直径，而进一步的减少了复位弹簧防止破碎之能力。当一自行车生产商设计该刹车时，必须考虑到所有的这些因素，故不能经常的达到一完美的刹车设计。
本发明涉及一种悬臂式刹车装置，其中，被夹于刹车臂与固定底座之间的衬套，不使用复位弹簧之第二末端，而是经由一固定件不可转动地固定至该固定底座上，且其中，该复位弹簧的第二末端，可经由一种不限制该复位弹簧之厚度的结构，而被维持于该衬套内。在本发明之一实施例中，一刹车臂装置包含了一具有装配孔的刹车臂；一具有第一末端与第二末端的固定套筒，其中，该固定套筒的第一末端置于该装配孔之内，以供枢转地支承该刹车臂；以及一接附至该固定套筒之第二末端的固定件，以供将固定套筒固定至接附于一脚踏车车架的固定底座上。一复位弹簧被置于该刹车臂及该固定套筒的第二末端之间，其中，该复位弹簧之第一末端被维持在该刹车臂上。该固定套筒的第二末端，包含了用以维持该复位弹簧的第二末端之第二弹簧末端维持器。
在更特定之实施例中，该固定套筒之第二末端包含了一径向延伸组件，在该径向延伸组件之最外部周边边缘上的位置，置有一或更多的孔，以供该第二弹簧末端嵌入。一固定销将该固定套筒的第二末端连接至该固定底座。如果需要，该固定销可接附至径向延伸组件上，且延伸进入形成在固定底座中之一孔内。依此，该固定销可以由非常强的材料所形成，以承受该接附螺栓之强的拧紧力，且第二弹簧末端不需将该固定套筒联结至该固定底座上。在固定套筒之径向延伸部份内之开口，可依需要而制成所需之大小，以容纳非常厚的复位弹簧，且该弹簧不会轻易破碎并可提供强的偏压力。该回动弹簧也可具有任何所需之横截面形状，例如为方形。而且，因为该开口可被置于该径向延伸组件的最外部周边缘缘上，该复位弹簧可具有一大的直径，以进一步的防止破碎。刹车制造商不需考虑相关于该复位弹簧之固定底座内的孔之特殊结构。因此，该复位弹簧之张力特性，可由该固定底座之构造而独立地加以确定。
附面简要说明如下图1是一已知技术刹车装置的侧剖视图；图2依据本发明之一自行车刹车的特殊实施例之前视图；图3是示于图2中之右手侧刹车臂组件之一底部部分的侧剖视图；图4是示于图2中之左手侧刹车臂组件之一底部部分的侧剖视图；及图5是示于图3中之刹车臂组件的分解图。
较佳实施例之详细说明如下于图2至图5中，显示一悬臂式卡钳型刹车，其构造使具有刹车块4及5的一对第一及第二刹车臂2及3，分别可转动地支承于一对固定底座1上。固定底座1经由焊接而固定至自行车车架的一前叉F或一后叉上。在固定底座1及刹车臂2和3之间，插入一对第一及第二复位弹簧6及7，以在增大该刹车块4及5之间的距离方向上，偏压该刹车臂2及3。一控制线W被拉动，以在示于图2中之箭头X的方向上，克服复位弹簧6及7的偏压力而转动刹车臂2及3从而施加了一刹车作用。而后，松放该线W，以容许每一刹车臂2及3经由每一复位弹簧6或7的偏压力，而按箭头Y的方向转动，因而将该刹车臂2及3复位至其停置位置。
每一固定底座1包含了一装配区段11，及自该装配区段11的表面13突出之一管状枢轴12。该装配区段11经由焊接或其他装置，而可固定在该车架F上。该管状枢轴12的内部周边上，设置有螺纹15(图5)。依下述之理由，一个或多个孔59形成在表面13上。一固定套筒14装配在每一枢轴12的外部周边表面上。该固定套筒14包含了沿着一纵向轴线X延伸之大致为圆筒形的管状件56。一径向延伸凸缘形状或环状件51，与该固定套筒14一体成形为一单件，或装配在该固定套筒14的一末端(例如经由焊接或一些其他合适的结合方法)，且大致垂直于该纵向轴线X而延伸。一环状件51由于下述之原因包含了多个开口或槽52。一固定销不可转动的联结环状件51，且然后固定该固定套筒14至该固定底座1。于此实施例中，该固定销50被铆接或粘结至环状组51的侧面54，沿垂直于该侧面54之纵向轴线X的方向延伸，且其形状可供延伸进入该固定底座1之表面13中形成的孔59内。
该刹车臂2及3包含了直角杠杆，每一个均于中间部分弯曲。刹车臂2及3之一末端上，设置有具有装配孔21及31的枢转部分20及30，另一末端上则设置有线装配部分22及32，且于中间弯曲部分分别设置有刹车块装配部分23及33。于本实施例中，装配孔21及31系装配于管状衬套35之外部周边上，该衬套35则配在该固定套筒14之外部周边，因此，每一圆筒部分56完全地延伸通过刹车臂2及3。螺丝9螺入该枢轴12的螺纹孔15内，以经由一垫片36而可转动地装配该刹车臂2及3于枢轴12上。刹车块4及5经由夹持轴10而装配在刹车块装配部分23及33上。枢转部分20及30处，分别设置空穴24及34于该装配孔21及31之一末端。空穴24及34朝向该固定底座1而开启，该复位弹簧6及7分别地罩于该空穴24及34内。该环状件51可协助封闭该空穴24及34的末端。该控制线W的一末端是连接至一刹车杆，且另一末端于该第一刹车臂2处连接至该线装配部分22。一连接线30于该第二刹车臂3处，连接该线装配部分22至固定该线W的一载具20。
该复位弹簧6及7，包含了环绕相应的固定套筒14之圆筒形部份56之螺旋弹簧，并且，于相应之末端上均设有第一弹簧末端62及71与第二弹簧末端61及72。第一弹簧末端61及71被维持在该刹车臂2及3上，而第二弹簧末端62及72被嵌入该环状件51内的相应开口52中。于此实施例中，在第一刹车臂2与第一复位弹簧6之第一弹簧末端61之间，设置有一偏压调整装置，用以调整该第一复位弹簧6对该第一刹车臂2的偏压力，使其与第二复位弹簧7为相等。偏压力调整装置包含了一最好是由螺丝所形成的调整器40，及环绕该固定套筒14之圆筒部分56装配之大致为盘形之环状维持器41。维持器41系具有一用以维持第一弹簧末端61的维持部分41a，且其可经由调整器40的推挤而可转动的调整该第一弹簧末端61的位置。更准确地说，该第一刹车臂2设有一螺纹孔25，该孔25相切地延伸于该孔24且于第一刹车臂2的外部表面开启，调整器40可螺入螺纹孔25内。该维持器41可转动地罩于该空穴24内，且第一弹簧末端61被维持在该维持部分41a中。如图5所示，该维持器41设有一供抵接该调整器40之最末端的冲击面41b，且其被置于与该维持部分41a径向对称之位置。调整器40被转动以转动该维持器41，因而相关于该第一刹车臂2而移位该第一弹簧末端61，因而相关于该第二复位弹簧7，而调整了该第一复位弹簧6对该第一刹车臂2的偏压力。
通过使用一分离的装配销50将固定套筒14固定至相关的固定底座1上，不会对弹簧末端62或72施加剪力。刹车制造商不须考虑相关于该复位弹簧之固定底座的孔之特殊结构。因此，该复位弹簧之张力特性，可由该固定底座之构造而独立地确定。并且，该固定销50可由非常强的材料所形成，以承受来自螺丝9的更大之力矩。环状件51内的孔52，可制成比在固定底座1上的孔59大许多。且可具有变化的形状以容纳更厚的复位弹簧(或具有任何所需要之横截面形状的复位弹簧)，且该环状件51之外部周边边缘上之孔52的位置，可容纳一较大直径的复位弹簧，其结果，在组成构件之选择上可有较大弹性，且可制成一更为坚固之结构。
前述是本发明之多种实施例之说明，可在不离开本发明之精神与范畴中，而可以有进一步之改良。例如，该偏压调整装置可仅使用一调整器40，使其最末端可抵接该第1弹簧末端61，或可省略掉该调整器40，且该维持器41可设置有一针盘，可由外部操作，以直接的转动该维持器41。亦可选择的，可使用一凸轮本体。
因此，本发明之范围并不限制于所揭示之特殊构造之中。相反的，本发明之范畴应由权利要求所决定。当然，虽然权利要求中使用标号来协助参考附图面，但本发明并不因此种标号而受限于所附图形之构造。
权利要求
1.一种刹车臂装置，包括一具有装配孔(21，31)的刹车臂(2，3)；一具有第一末端及第二末端的固定套筒(14)，其中，该第一末端被置于该装配孔(21，31)内，以枢转地支承刹车臂(2，3)；一接附于该固定套筒(14)之第二末端的固定件(50)，用以将固定套筒(14)固定至接附于一自行车车架的固定底座(1)上；一配置于该刹车臂(2，3)与固定套筒(14)的第二末端之间的复位弹簧(6，7)；其中，该复位弹簧(6，7)之第一末端(61，71)被维持在该刹车臂(2，3)上；及其中，该固定套筒(14)之第二末端，包含了一用以维持该复位弹簧(6，7)之第二末端(62，72)的第二弹簧末端维持器(52)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该固定件(50)包括一销。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该固定套筒(14)之第二末端包含了一径向延伸件(51)，且其中，该第二弹簧末端维持器(52)被配置于该径向延伸件(51)内。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，该径向延伸件(51)包含了一开口(52)，以供该第二弹簧末端(62，72)嵌入，且其中，该开口形成该第二弹簧末端维持器(52)。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，该径向延伸件(51)包括多个开口(52)，每一开口均适用于承接该第二弹簧末端(62，72)。
6.根据权利要求3所述装置，其特征在于，该固定件(50)包括一固定销(50)。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该固定套筒(14)沿着一纵向轴线(X)延伸，且其中，该径向延伸件(51)以大致上垂直于该纵向轴线(X)而延伸。
8.根据权利要求7所述装置，其特征在于，该固定销(50)在该纵向轴线(X)的方向上延伸。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，该固定销(50)以大致上垂直于该径向延伸件(51)的一侧面(54)而延伸。
10.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，该固定套筒(14)包含一大致上为圆筒形的部分(56)，该部分(56)全体的延伸通过该刹车臂(2)。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，该复位弹簧(6，7)环绕该固定套筒(14)的圆筒部分(56)而卷绕。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，该径向延伸件(51)与该圆筒部(56)整体的形成为一单件。
13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包含一配置于该刹车臂(2)内的弹簧偏压调整组件(41)，其中，该弹簧偏压调整组件(41)包含一用以维持复位弹簧(6)之第一末端(61)的第一弹簧末端维持器(41a)。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，该弹簧偏压调整组件(41)包含一环状件(41)，其环绕该固定套筒(14)的圆筒部分(56)而装配。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，该环状件包含一开口(41a)，以供该第一弹簧末端(61)嵌入，且其中，该开口(61a)形成了该第一弹簧末端维持器(41a)。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，还包含一螺入刹车臂(2)的调整螺丝(40)，以供接触一形成在环状件(41)上之冲击面(41b)，以便调整该环状件(41)的一转动位置。
17.一种刹车臂装置，包括一具有装配孔(21，31)的刹车臂(2，3)；一具有第一末端及第二末端的管状固定套筒(14)，其中，该固定套筒(14)的第一末端被置于装配孔(21，31)内，且全体地延伸通过该刹车臂(2，3)以枢转的支承该刹车臂(2，3)；一用以将刹车臂装置接附于一自行车的固定底座(1)上，该固定底座(1)包含一具有螺纹内部周边表面(15)的管状轴(12)；其中，该固定套筒(14)同轴地环绕该固定底座(1)之该管状轴(12)而装配；一用以将该固定套筒(14)固定至该固定底座(1)的固定件(50)；一复位弹簧(6，7)，其位于该刹车臂(2，3)与固定底座(1)之间，且环绕该固定套筒(14)而卷绕；其中，该复位弹簧(6，7)之第一末端(61，71)被维持在该刹车臂(2，3)上；及其中，该固定套筒(14)之第二末端，包含一用以维持该复位弹簧(6，7)之第二末端(62，72)的第二弹簧末端维持器(52)。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，该固定套筒(14)之第二末端包含一径延伸件(51)，且其中，该第二弹簧末端维持器(52)配置于该径向延伸件(51)内。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，该径向延伸件(51)包含一开口(52)，以供该第二弹簧末端(62，72)嵌入，且其中，该开口形成该第二弹簧末端维持器(52)。
20.根据权利要求19所述的装置，其中，该固定件(50)包括一固定销(50)。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，该固定套筒(14)沿着一纵向轴线(X)延伸，其中，该径向延伸件(51)以大致上垂直于该纵向轴线(X)而延伸，且其中，该固定销(50)以大致垂直于径向延伸件(51)的一侧面(54)而延伸，且嵌入形成在该固定底座(51)的一孔(59)内。
22.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，还包含一配置于该刹车臂(2)内的弹簧偏压调整组件(41)，其中，弹簧偏压调整组件(41)包含一用以维持该复位弹簧(6)的第一末端(61)的第一弹簧末端维持器(41a)。
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，该弹簧偏压调整组件(41)包含一环状件(41)，其环绕该固定套筒(14)而装配，其中，该环状件(41)包含一开口(52)，以供该第一弹簧末端(61)嵌入，且其中，该开口(52)形成该第一弹簧末端维持器(52)。
24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，还包含一螺入该刹车臂(2)的调整螺丝(40)，以供接触形成在环状件(41)上之一冲击面(41b)，以便调整该环状件(41)的一转动位置。
全文摘要
一种刹车臂装置,包括一具有装配孔的刹车臂;一具有第一末端与第二末端的固定套筒,其中,该第一末端处置于该装配孔之内,以枢转地支承该刹车臂;及一接附至该固定套筒之第二末端的固定件,用以将该固定套筒固定至接附于一脚踏车车架的固定底座上。一复位弹簧被置于该刹车臂及该固定套筒的第二末端之间,其中,该复位弹簧的第一末端被维持在该刹车臂上。该固定套筒的第二末端,包含用以维持该复位弹簧的第二末端之第二弹簧末端维持器。
文档编号B62L1/14GK1186034SQ9710878
公开日1998年7月1日 申请日期1997年12月19日 优先权日1996年12月19日
发明者滝泽慎一 申请人:株式会社岛野