双紧蹄浮动式车闸的制作方法

xiaoxiao2020-7-7  9

专利名称:双紧蹄浮动式车闸的制作方法
技术领域
本实用新型涉及车辆的制动器,特别是装于自行车摩托车等车辆的车轮的轮毂部的涨闸。
原有的普通涨闸多属于简单非平衡双蹄式结构,由轮毂部的闸壳,用支板臂与车架固联的闸壳的端盖,端盖上的固定轴和偏心轴,呈与闸壳内壁相吻合的对称圆弧形且两端分别对靠在固定轴和偏心轴上的左、右两闸蹄,联接两闸蹄的两根抱紧弹簧、裸露在端盖外的其一端与偏心轴固联另一端能与拉杆铰联的制动臂等构成。上述拉杆再经杠杆等件与闸把相联。制动自行车时,驾车人手捏闸把,经杠杆、拉杆传动,令制动臂、偏心轴转动,两闸蹄以固定轴为铰头被偏心轴推动涨开,与随车轮旋转的闸壳的内壁接触产生摩擦阻力,使车轮停止转动而达到制动车辆的目的。驾车人松开闸把,在抱紧弹簧作用下,两闸蹄内收复位,偏心轴,制动臂等各件亦随闸把复位。普通涨闸存在的主要问题皆因制动时两闸蹄的一端受固定轴限制,不能移动不能与闸壳内壁进行接触摩擦;再者,当两闸蹄与旋转闸壳接触时,闸壳虽然对旋转后置方的一闸蹄的作用力中包含有使该闸蹄以固定轴为铰点向外扩张的作用力,从而增加制动力,但是对旋转前置方的另一闸蹄的作用力中却包含有使该闸蹄以固定轴为铰点向内收的作用力而减小了制动力,使两闸蹄分别成为制动力不相等的紧蹄和松蹄。因此,普通涨闸的制动力较小,制动效果不理想。
将普通涨闸的固定轴改设为浮动轴,即将作为两蹄转动支点的固定铰头改设为浮动铰头,则成为浮动双蹄式结构的浮动式涨闸,如中国专利CN87205050U中所述的自行车涨闸的结构。这种涨闸,在普通涨闸的基础上作了改进(参见


图1、2)在端盖1的原固定轴位置开制了一个圆形的浮动轴孔2,将浮动轴3的其直径小于浮动轴孔径的小直径端穿过浮动轴孔,在端盖的外侧的浮动轴端套装垫圈4后再铆联在端盖上,使浮动轴能在浮动轴孔内作轴向平移运动。为使浮动轴能在非制动状态时复位,在端盖内侧中部用螺钉5固设有紧贴端盖的回位板6,设置有用线弹簧环绕浮动轴后其两端分别与回位板相联的回位弹簧7。制动时,两闸蹄被偏心轴8涨开,旋转的闸壳与两闸蹄接触摩擦的同时,使浮动轴向闸壳旋转方移动,从而使旋转前置方的闸蹄的外圆弧面整个紧压闸壳内壁,增大了闸蹄对闸壳的压力而增大了摩擦阻力,再者增大了闸蹄与闸壳的接触面积而再行增大了摩擦阻力。按国家标准GB3563-83对普通涨闸和浮动式涨闸进行静制动试验的结果表明,手捏闸把的单位手握力所产生的制动力,浮动式涨闸比普通涨闸略有提高,约为1.2倍。但是,这种结构的浮动式涨闸仍然存在下列问题。
第一、由于浮动轴的回位弹簧采用线形弹簧,其弹力较小,作用于浮动轴的回位力较小,再者,该回位结构采用将线弹簧缠绕在浮动轴上的形式,其弹簧线易于滑入浮动轴孔与浮动轴间的间隙中,使浮动轴移动阻力增大,严重时甚至将浮动轴卡死在浮动轴孔中不能移动,致使对靠在浮动轴上的两闸蹄端的移动量达不到设计要求,严重时浮动轴不能被推动而仍然成为固定式铰点,两闸蹄仍然成为制动力不相等的紧蹄和松蹄,不能获得预想的制动效果。其次,在制动状态浮动轴被推动后,在松闸回位时,仍然由于可能出现的浮动轴的上述受阻现象和回位弹力小的原因,浮动轴不易回位,致使对靠在浮动轴上的两闸蹄端难于脱离与闸壳内壁的接触,造成车轮转动阻力增大,甚至处于制动状态下转动,使车辆行使费力。
第二,在制动前的静态时,浮动轴在浮动轴孔中的位置的确定因素,主要是浮动轴左右两边的弹簧线的弹簧张力的比值,由于线弹簧的张力难于控制,浮动轴在浮动轴孔内的位置便是游动不定的,当制动前浮动轴未紧贴在与闸壳转向相反侧的浮动轴孔的孔壁上时,会产生制动时的反向冲击,而引起强烈的刹车振动,严重时甚至会损坏车辆零件,造成人身事故。再者,由于制动前浮动轴游动不定,制动时浮动轴的位移量难于控制,也是这种涨闸不能获得预想效果的原因。
第三,制动臂裸露在外,且端盖上还设置有向外伸出的支板臂|10|,使涨闸的结构不太紧凑美观,与车架相联的支板臂和与拉杆相联的制动臂铰头的装配互换性差;此外,不便于包装,其包装尺寸较大,运输储放所占空间较大。
鉴于此,本实用新型的目的就在于提供一种改进的能提高制动力,无刹车振动、结构紧凑美观的浮动式涨闸。
本实用新型采用螺旋弹簧取代线弹簧、用端盖与车轴的固联结构取代端盖与车架的固联结构,采用内藏式制动臂结构来实现本实用新型的目的。
本实用新型的双紧蹄浮动式车闸(附图3-19),包含设置在车轮的轮毂部的闸壳|11|,与闸壳端部吻合的有轴向贯通的浮动轴孔|12|的端盖|13|,在浮动轴孔中设置有伸向端盖内侧并与端盖联接成能作轴向平移的浮动轴|14|,设置在端盖外侧面上的制动臂|15|,设置在制动臂一端的伸入到端盖内侧与浮动轴相对应的偏心轴|16|,与制动臂另一端铰接并能与闸把传动相联的拉杆|17|,呈能与闸壳内壁相吻合的对称圆弧形的其两相对称的一端对靠在浮动轴上其另一端对靠在偏心轴上的两个闸蹄|18、19|,设置在两闸蹄间联接两闸蹄的抱紧弹簧|20|,在上述端盖上沿轴向设置有与制动臂铰接的固定轴|21|,在上述闸壳旋转前置方的闸蹄|19|与端盖之间联接有能使浮动轴随闸蹄沿闸壳旋转反向复位并紧贴浮动轴孔壁的螺旋形的回位弹簧|22|,上述浮动轴与浮动轴孔壁间在闸壳旋转方向上和径向上的间隙|a、b|大于闸蹄与闸壳内壁间的间隙|c|,上述端盖包含设置在制动臂和拉杆外侧的封盖|23|,上述端盖与车架相固联的轮轴|30|相固联。
本实用新型的双紧蹄浮动式车闸,在自行车、摩托车等车辆上的安装位置和使用方法与普通涨闸和浮动式涨闸相同。制动时,偏心轴转动分别向左右推动两闸蹄克服抱紧弹簧和回位弹簧的拉力而涨开,与旋转的闸壳的内壁接触摩擦,这种摩擦运动,一方面产生摩擦阻力阻止车轮旋转,另一方面使对靠在浮动轴上的两闸蹄端和浮动轴同时沿闸壳旋转方向和径向移动,并使该两闸蹄端产生错动,使两闸蹄的外圆弧面与闸壳内壁充分接触摩擦,阻止车轮旋转。松开制动时,偏心轴复位,两闸蹄在抱紧弹簧拉力下回收复位,同时在回位弹簧拉力下浮动轴随两闸蹄沿闸壳旋转反向和径向复位并紧贴浮动轴孔壁。
本实用新型的双紧蹄浮动式车闸与原有的普通涨闸和浮动式涨闸相比较,具有如下明显的优点和显著的效果。
1、本实用新型中浮动轴不受其他相邻件的影响,移动灵活,由于浮动轴与浮动轴孔壁间的在闸壳旋转方向上和径向上的间隙大于闸蹄与闸壳内壁间的间隙,制动时能保证闸蹄的全部外圆弧面与闸壳内壁充分接触摩擦,增大了接触摩擦面积,增大了制动力。本实用新型的两闸蹄均成为具有较大制动力的紧蹄。按国家标准GB3563-83规定进行静制动试验,其结果表明,手捏闸把的单位手握力所产生的制动力,本实用新型的双紧蹄浮动式车闸分别约为普通涨闸和浮动式涨闸的4倍和3.4倍。
2、本实用新型的浮动轴在回位弹簧的拉力作用下,制动前的静态时始终紧贴浮动轴孔的孔壁,制动时不会产生反向冲击,无刹车振动,相应提高了车辆和人身的安全性。
3、本实用新型将制动臂和拉杆的大部分设置在封盖内而构成内藏式结构,并采用端盖与车轴相固联的结构而去掉了端盖的向外伸出的支板臂,从而使本实用新型结构紧凑美观,防水、防尘;总体积约减小18-32%,总重量约减少26-43%,便于包装、运输、储放;安装在车辆上时,联接点减少,提高了互换性。
下面,再用实施例并对照实施例附图对本实用新型的双紧蹄浮动式车闸作详细说明。
附图的简要说明。
图1、2是原有的浮动式涨闸的去掉闸蹄的端盖1从内侧看的结构示意图。显示浮动轴3及其回位弹簧7,和用螺钉5固定在端盖内侧的回位板6,外伸裸露的制动臂9,外伸的支板臂10。图2是
图1的A-A剖面图。
图3、4是本实用新型的一种双紧蹄浮动式车闸的示意图,显示其外形和与车架、刹车线的联接结构。图4是图3的局部俯视图。
图5是装有本实用新型的图3的双紧蹄浮动式车闸的自行车轮毂和轮轴总成的分解式立体结构示意图。
图6是沿图3的B-B剖出的包含有图3的双紧蹄浮动式车闸的自行车轮毂和轮轴总成的剖视示意图。
图7是图3的双紧蹄浮动式车闸从内侧方向看端盖总成的去掉浮动轴上的螺母46的结构示意图。显示非制动下的静态结构。静态时闸蹄外圆弧面与闸壳内壁间的间隙c。
图8是图7的C-C剖面示意图。显示浮动轴14的结构。
图9是图8的D-D剖面示意图。显示静态下浮动轴14与浮动轴孔12间沿闸壳旋转方向的间隙a和径向间隙b。
图10是图7的E-E剖面示意图。显示回位弹簧22的联接结构。
图11是图3车闸从内侧方向看端盖总成的去掉浮动轴上的螺母46的结构示意图。显示制动状态下的结构。
图12是图6的端盖13剖去封盖23从外侧方向看端盖的结构示意图
图13是图7的F-F剖视示意图。显示端盖总成的结构。
图14、15、16是图5端盖13的结构示意图。
图15、16分别是
图14的G-G剖面图和H向视图。
图17、18是图5的制动臂15的结构示意图。
图18是
图17的I向视图。
图19是
图12的J-J局部剖面视图。显示拉杆17与制动臂15的铰联结构。
图中,62-调节螺钉,63-联接卡,64、65-防尘盖,66、67-轴帽,68、69-轴承碗箭头示闸壳和车轮旋转方向。
实施例1本实用新型的一种双紧蹄浮动式车闸(图3-19),装设在自行车的轮毂部,由闸壳和端盖总成构成,与通常自行车的车轮轮毂、轮轴、轴承、紧固件、联接件等构成自行车的轮毂和轮轴总成。
上述闸壳11,与通常自行车涨闸的闸壳结构相类似。闸壳设计在轮毂24的一端,在闸壳的外周和轮毂的另一端分别设计有右花盘25和左花盘26,可用多根辐条将上述两花盘与轮圈固联,使轮毂与轮圈构成一体。轮毂依靠轴承27,轴档28、29,呈可旋转地装设在轮轴30上,轮轴依靠垫圈31、32,螺母33、34、35、36,固装在自行车车架的轮叉37上。
上述端盖总成,由端盖13,浮动轴14,制动臂15,固定轴21,两个闸蹄18、19,抱紧弹簧20,回位弹簧22,拉杆17等构成。
上述端盖13,呈与闸壳11端部相吻合的圆筒形,可以用塑料或金属制成,在其中段的隔板38的中心部开制有与轮轴30的扁轴段相吻合的扁圆孔39,在靠近边缘部开制有圆形的固定轴孔40和邻近的类似三角形的偏心轴孔41及其对侧的类似圆弧形的浮动轴孔12,在端盖的外侧面还开制有盘面方向上的长形的拉杆槽43,在端盖的最外侧端采用螺纹、或粘接等方法可以固装上封盖23,封盖上开制有与上述扁圆孔39,固定轴孔40相对应的扁圆孔和固定轴孔。
上述浮动轴14,类似于螺栓,从端盖外侧插入浮动轴孔12,在端盖内侧套装轴套44,垫圈45,螺母46、装好的浮动轴应能在浮动轴孔中作自如的轴向平移运动。
上述制动臂15,由摇臂部47和偏心轴16成一体构成,摇臂部47呈类似弧形的板,其一端开制有安装拉杆的拉杆孔48,其另一端设计有与弧形板面相垂直的呈扁方体的偏心轴16,邻近偏心轴设计有圆形的固定轴孔49。组装时将拉杆17插入摇臂部的拉杆孔48,用拉杆的弯头部50与拉杆孔铰联,再将制动臂的偏心轴16插入端盖的偏心轴孔41并将拉杆放入端盖的拉杆槽43内,使摇臂部平放于端盖的隔板38外侧,然后再用封盖23与端盖13固联,将制动臂和拉杆封装在内,最后,用类似沉头钉的固定轴21,依次穿过封盖、制动臂、端盖的固定轴孔,在端盖隔板内侧用弹簧卡圈51卡联。组装后,应使制动臂能在固定轴上自如转动,偏心轴、拉杆分别能在偏心轴孔和拉杆槽内自如移动。
上述两蹄闸18、19,呈能与闸壳内壁相吻合的对称圆弧形,两闸蹄对称安装在端盖的隔板38内侧,两闸蹄相对称的一端对靠在偏心轴16的两侧面上,其相对称的另一端对靠在浮动轴14上,与浮动轴外的轴套44直接接触,以使两闸蹄在制动下错动时更灵活,为增加闸壳内壁与两闸蹄间的摩擦,在两闸蹄的外圆弧面上可以采用粘接,铆接方法装设摩擦系数较大的材料制成的刹车皮52、53。在靠偏心轴端的两闸蹄的内侧各有一个弹簧挂孔54、55,抱紧弹簧20的两端分别挂入两闸蹄的弹簧挂孔中,将两闸蹄向内拉紧。从端盖内侧方向看,若令闸壳随车轮沿顺时钟向旋转,则在浮动轴左侧的闸蹄19内侧还设置有靠近浮动轴的弹簧挂孔56,在浮动轴右侧的端盖的隔板上用普通方法固装有弹簧挂柱57,螺旋形回位弹簧22的两端分别挂在上述弹簧挂孔56中和弹簧挂柱57上。在回位弹簧22的拉力作用下,左侧的闸蹄19紧压浮动轴14,迫使浮动轴紧贴在浮动轴孔的右侧内壁上。
将组装完成后的上述端盖总成,套装入轮轴30,装入闸壳11内,依靠轴档28和垫圈58、螺母59,将端盖总成固装在轮轴30上。组装后的本车闸的闸壳内壁与闸蹄上刹车皮外圆弧面间的间隙c,应小于浮动轴与浮动轴孔的左侧内壁间的间隙a和浮动轴与浮动轴孔的径向外侧内壁间的间隙b,再者,端盖总成与轮轴间不应产生相对转动。
将组装后的轮毂和轮轴总成与幅条、轮圈、轮胎组装成车轮后装在车架的轮叉37上,使轮轴在轮叉中不产生转动。用接头60联接与闸把传动相联的采用普通方法装在车架上的通常的软型刹车线61或硬型刹车杆组件。从而将其安装在自行车上。
按中华人民共和国国家标准GB3565-83规定,对普通涨闸和本实用新型双紧蹄浮动式车闸进行静制动对比试验记录如表1所列。
根据记录计算手捏闸把的单位手握力所产生的制动力,普通涨闸对比例为12/15≈0.8,本实用新型实施例为30/10=3,本实用新型实施例与普通涨闸对比例相比,其制动力为普通涨闸对比例的3/0.8=4倍。
采用本实用新型的双紧蹄浮动式车闸的自行车轮毂和轮轴总成,与原有的采用浮动式涨闸的自行车轮毂和轮轴总成相比,每套的重量减少500克左右,每套的体积减少35-40立方厘米,每套所耗原材料可节省4.2公斤。
权利要求1.装设于车轮的轮毂部作制动车辆用的双紧蹄浮动式车闸,包含设置在轮毂部的闸壳[11],与闸壳的端部相吻合的有轴向贯通的浮动轴孔[12]的端盖[13],在浮动轴孔中设置有伸向端盖内侧并与端盖联接成能作轴向平移的浮动轴[14],设置在端盖外侧面上的制动臂[15],设置在制动臂一端的伸入到端盖内侧与浮动轴相对应的偏心轴[16],与制动臂另一端铰接并能与闸把传动相联的拉杆[17],呈能与闸壳内壁相吻合的对称圆弧形的其两相对称的一端对靠在浮动轴上其另一端对靠在偏心轴上的两个闸蹄[18、19],设置在两闸蹄间联接两闸蹄的抱紧弹簧[20],其特征在于在上述端盖上沿轴向设置有与制动臂铰接的固定轴[21],在上述闸壳旋转前置方的闸蹄[19]与端盖之间联接有能使浮动轴随闸蹄沿闸壳旋转反向复位紧贴浮动轴孔壁的螺旋形的回位弹簧[22],上述浮动轴与浮动轴孔壁间在闸壳旋转方向上和径向上的间隙[a、b]大于闸蹄与闸壳内壁间的间隙[c],上述端盖包含设置在制动臂和拉杆外侧的封盖[23],上述端盖与车架相固联的轮轴[30]相固联。
专利摘要装设在车轮的轮毂部的自行车、摩托车等车辆的制动器。解决原车闸制动效果差、结构不紧凑的问题。由闸壳,端盖,端盖上的浮动轴、固定轴、与固定轴铰接的有偏心轴的制动臂、两端对靠在浮动轴和偏心轴上的2个闸蹄、闸蹄的抱紧弹簧、与端盖和一闸蹄相联的螺旋形的回位弹簧、铰接在制动臂一端的拉杆、制动臂和拉杆外侧的封盖构成。本车闸的两闸蹄均为制动力较大的紧蹄,制动力可提高到约4倍;可减小体积减轻重量,防水防尘。
文档编号B60T1/02GK2050814SQ89212878
公开日1990年1月10日 申请日期1989年4月4日 优先权日1989年4月4日
发明者王德良, 易宗海, 李龙凌 申请人:西南冶金机械厂

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