专利名称：自行车制动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于自行车、采用机械操作的轮盘制动装置，尤其适用于山地，岩石地带和公路与场地赛车。
目前，大多数市场现有的用于自行车的轮盘制动装置都采用一个液压系统将闸片压在轮盘上。根据现有技术，所有的液压轮盘制动器都带有一个制动杆，它采用固定的方式安装，并带有两个相对的塞柱，这两个塞柱在液压系统的作用下，将闸片压在轮盘上，以产生制动。这种方法，除了使结构非常复杂外，还需要装配非常精确，这样才能避免在闸片处于静止位置时与轮盘之间产生不必要的摩擦。
此外，液压轮盘制动装置还需要用同液压回路一体的别的类型制动杆来替换连在自行车把手上的常用的制动杆。
超载使用制动器会引起液压系统的过热，这会导致所述的系统操作失效及可能的损坏。
另外，这些装置会迫使使用者频繁地将液压回路排空和/或注满，这甚至对专业车手都很难控制。
基于以上所述，液压制动装置明显受一些缺陷影响，如成本过高，耐高温能力差，以及安装和维修过于复杂。
这些缺陷有一部分可采用液压机械混合式制动装置来解决。就这些现有制动装置本身而言，制动杆采用液压操纵，但是由连在把手上的传统的制动杆控制的钢缆致动。这些制动杆通过固定销以浮动的方式装在叉杆上，以允许在制动过程中自动对中。制动作用是通过连接在制动杆上的一个单个小塞柱的压力获得的，此制动杆将闸片压在轮盘上。利用这一装置，则可以消除由于对中不精确或闸片部分恢复到静止位置时产生的摩擦力。
但是，这种混合制动装置在高温下会限制其工作性能。实际上这种“极限小型化”(制动过程中受限制的接触表面)和在各种情况下保证闸片完全恢复到静止位置的困难性，可以防止热消散。除了性能非常易变外，制动装置的过热会引起液压回路中的液体烧沸，以及有时会使密封失效，这样其寿命就会受限制。
由于上述问题，在现有技术中有一些已经采用了全机械轮盘制动器。这些现有的制动装置使用一个固定安装的制动杆，由一个连在把手上的制动杆控制的钢缆操纵。利用位于一个倾斜轨道上的两/三个钢球的滚动将闸片压在轮盘上。
这种机械装置也有许多缺点。以固定方式安装的制动杆在制动过程中不允许其自动对中，这样当闸片处于静止位置时就受产生相当大的摩擦力。
这些球的接触面积很小，球在滑动斜坡上快速地刻痕。这会引起摩擦力增大很多，这样，在一段工作后，会使制动装置失效。
此外，这些现有的机械式制动装置不能依据现有的液压制动装置的动力来执行操作。
本发明的目的是消除这些缺陷，提供一个制作经济和简单的自行车制动装置。
本发明的另一个目的是提供这样一种制动装置，它具有高的制动动力，而且在最重的工作条件下能提供优良的可靠性。
本发明的又一个目的是提供这样一种制动装置，它安装和维修简单，而且无需特别的改动就能装在现有的自行车上。
这些目的根据本发明都能取得，其特征列在独立权利要求1中。
本发明的优选实施例列在从属权利要求中。
根据本发明，在自行车制动装置中，一个轮盘制动器包括一个制动杆，此制动杆浮动地安装在同叉杆相连的销上，此轮盘制动器至少用在一个轮上。为了获得制动效果，通过一个由一凸轮装置操作的小柱塞将一个单独的闸片压在轮盘上，凸轮装置包括至少一对相对的斜坡，其上作用着相同数量的滚柱。
最好使用滚柱而不是球，因为滚柱的接触表面要比球的大得多，这样可大大减少滚动摩擦。
弹簧装置可确保闸片恢复到静止位置，而制动杆恢复到静止位置是由浮动装置产生的自动对中确保且由位于固定销上的止动环或O型圈辅助完成。
轮盘由花键座固定在轮毂上。这种装置比常用的装置更合理地分配载荷，在这种装置里螺钉直接插入轮毂体内，而且还在例如更换一个或更多辐条时使车轮去除更快、更简单。轮盘还通过在它的定位星轮和轮毂的边缘之间插入一个止动环而浮动安装。这样可允许一特定的轴向调整，以利于制动后恢复到静止位置，从而避免了破坏其它现有类型轮盘制动器的摩擦力。
本发明的其它特征将通过下面对附图中所示的一个纯示范性的、非限制性的实施例的详细描述而清楚可见，其中
图1是一个根据本发明的自行车制动装置的前视图；图2是一个图1中制动装置的侧视图；图3是一个图2中包围在圈A内的局部放大图；图4是一个根据本发明制动器组件的分解图；图5是一个连有根据本发明的制动组件的轮盘的立体图；图6是一个适于容纳图5中轮盘的轮毂的立体图。
下面将结合图描述根据本发明的制动装置。
参考图1和图5，一个轮盘1最好由具有高摩擦系数的钢制成，并有埋头减重孔2。对轮盘1进行适当的磨削并做不平度终检。轮盘1由螺栓件3连接到轮盘夹持星轮4或法兰盘(在图1和图5所示例中带有5根辐条)。
轮盘夹持星轮4最好由调质铝合金制成，它有一个中心孔，在孔的内壁上制成一个花键配件6。此花键配件6能与互配的花键配件7相配合，此花键配件7制在一个轮毂8的一端外表面上(见图6)。一个最好由橡胶制成的O型垫圈5可以为轮盘1提供一特定的间隙，此垫圈5置于轮毂8的花键配件7上。在花键配件7上还有一个座9，用来容纳一个金属圈10以卡住轮盘1。
轮毂8的两端有两个圆柱块11，能与一个位于自行车叉杆12两端的合适的凹座相配合。将轮毂8固定到叉杆12上是根据现有方法通过也能由手动操作的杆件13,13′进行的。
在图4中分解表示整体上由序号15表示的制动组件。制动组件15包括一个由外制动杆体16形成的制动杆，此外制动杆体16位于轮盘1外侧。外制动杆体16有两个通孔18(图5)，能承接两个销17的端部。销17保持在孔18内，而O型圈可以提供一种浮动联结。在销17的另一端上设有螺纹并由螺母固定在叉杆12上的孔中。
一个中空的底座105位于外制动杆体16内，一个螺杆19拧在此底座105中以便利用一个螺母30来锁住一个控制杆20。一个复位弹簧100绕螺杆19插入。在此方式中，控制杆20的位置通过螺母30得以调整，以能够调节所需要的制动型式。
控制杆20有一个槽21，用于容纳连接到位于把手上的一个制动杆的钢缆(图1)。钢缆22的端部通过一个螺栓101锁在槽21内。在外制动杆体16内还有一个通孔，其中一个护套紧固销23与之配合。此销23由一个开口止动环24(图4)在底部将其锁住，这样就可以自如地在此通孔内转动。销23带有一个通孔25，钢缆22穿入此通孔25内，而覆盖钢缆22的护套55卡在销23的一端。
围绕螺杆19的弹簧100最好由一个橡胶或合成材料制成的防尘壳31盖住。
一个带有大体上朝上的T形部分的中空体32位于外制动杆体16内，其中T形部分带有一个具有盘形底座的圆柱形柄舌。在所述中空体的底座内，有两个相对的座33(只有一个可见)，它们能容接一对滚柱34，相对于制动杆体16在位置上成为整体。座33与一对反向倾斜的相对的凸轮35(只有一个可见)相连。
当把手上的制动杆作用时，钢缆22的牵动会使杆20移动，这样就会使与中空件32连为一体的螺杆19运动。中空件32就会旋转，然后由于凸轮35在一对滚柱34上的滑动作用而将中空件32向下推。
一个小塞柱36活动地插入中空件32内。此小塞柱36同中空件32一起下降而不旋转，小塞柱36靠在一个外制动闸片37上，使它靠近轮盘的表面。这样，由于在小塞柱36(可在中空件32内自由旋转)和制动闸片37之间的接触面间没有滑动摩擦，因此就可以防止制动闸片的塞柱之间接触面的磨损。
制动闸片37装在外制动杆体16内的一个特制座内，并由一个复位弹簧38夹持在此座内，而弹簧38在制动动作完成后能确保闸片回到静止位置。
一个内制动闸片40被指定固定在其位置上，它由一个止动弹簧39固定在一个内制动杆体41上。内制动杆体41由一个被止动螺母锁在其底部的螺栓42刚性连接到外制动杆体16上。
当塞柱36使制动闸片37推进靠在轮盘1上，由于在制动组件15和叉杆12之间以及轮盘1和轮毂8之间有浮动联结，制动组件15和轮盘1稍做一个轴向移动，这样轮盘1被压在闸片37和40之间，就能获得有效的及准确平衡的制动。
当制动作用结束时，通过复位弹簧38的作用，制动闸片37回到其静止时的位置，还是由于在制动组件15和叉杆12之间以及轮盘1和轮毂8之间的浮动联结，制动组件15和轮盘1稍做轴向移动，这样轮盘1就准确地位于两个制动闸片37和40之间等距的位置，从而将滑动摩擦降为最小。
以上清楚地介绍了根据本发明的方案的优点，其中本发明提供了一种用于自行车的轮盘制动装置，它带有浮动安装和全机械式双凸轮操作。
权利要求
1．一种用于自行车的制动装置，包括一个安装在一个轮毂(8)上的轮盘(1)和一个安装在一个叉杆(12)上的带有一对制动闸片(27,30)的制动组件(15)，其特征在于至少所述轮盘(1)和所述制动组件(15)中的一个是浮动安装，以能稍做相对的轴向移动，一个所述制动组件(15)的制动闸片(37)由一个凸轮机构进行机械致动。
2．根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于所述的轮盘(1)由各自的花键联结件(6,7)同所述轮毂(8)啮合。
3．根据权利要求2所述的制动装置，其特征在于一个能在所述轮盘(1)和所述轮毂(8)之间确保浮动联结的O形圈装在所述轮毂(8)的所述花键联结件(6)上。
4．根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于所述制动组件(15)在插入O形圈而能在所述制动组件(15)和所述叉杆(12)之间确定一个浮动联结后，由销(17)固定在叉杆上。
5．根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于所述凸轮机构包括一个带有连接到各自凸轮面(35)上的相对的外座(33)的中空件(32)，用来和各滚柱(34)容接和滑动，凸轮机构在适当的位置上同组件体成为一个整体，其方式为，当制动器机械致动后，同所述中空件(32)为一体的螺杆件(19)使中空件旋转从而通过凸轮在滚柱(34)上滑动而推进，进而使所述的制动闸片(37)致动。
6．根据权利要求5所述的制动装置，其特征在于所述的中空件(32)通过一个自由处于其中的塞柱(36)作用在制动闸片(37)上。
7．根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于由一个装在其槽内的复位弹簧38对所述制动闸片(37)作用，以便在制动结束后使制动闸片(37)复位。
8．根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于一个致动杆(20)一端连在一个制动钢缆(22)上，另一端由所述螺杆件(19)连到制动组件体(15)上。
9．根据权利要求8所述的制动装置，其特征在于一个复位弹簧(100)绕住所述的螺杆件(19)，这样所述致动杆(20)的位置就能由一个调整螺母(30)调整。
10．根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于一个带有一通孔(25)的回转销(23)，在其通孔内插入制动钢缆(22)，通孔(25)能卡住所述制动钢缆(22)的护套(55)。
全文摘要
一种自行车制动装置,包括一个浮动安装在一个轮毂(8)上的轮盘(1)和一个浮动安装在一个叉杆(12)上的制动组件(15),其中一个机械致动的凸轮机构使一个单闸片(37)致动,单闸片压住压迫它的轮盘(1),由于以上浮动组件,又压住一个第二闸片(40),此第2闸片保持固定,从而产生制动作用。
文档编号F16D69/00GK1234355SQ9812346
公开日1999年11月10日 申请日期1998年10月27日 优先权日1998年5月5日
发明者法布里奇奥·迪, 贝拉 申请人:里沃尔塔股份公司