[实用新型]油态旋压式自行车微型抱闸

说明书

本实用新型涉及一种旋压式自行车刹车装置。

近几年来激烈的市场竞争，对自行车零部件的生产成本提出了近乎苛刻的要求。这就使设计人员处于性能与成本的两难之中。就车闸而言，W=F×S的制动力越大，释放距就会越小。以往只能靠精加工来解决这一矛盾，随之而来的高成本也就一直困扰着自行车闸具制造业。为此，本人于98年3月18日申报的《旋压式自行车微型抱闸》(专利号98212964.5)改换思路，靠旋压杆给自行车二次加压，实现了粗加工获取强制动的设想。在第八届中国国际自行车展览会上受到了各大公司及专家们的首肯和关注。但是在实施该技术的过程中，本人发现该技术仍有很大的结构简化空间和性能完善余地。

本实用新型的目的是：利用旋压式自行车微型抱闸的原理，保留并改善其性能特长而大幅简化结构，将产品的性能及成本优势双双推到目前的自行车市场前沿。

本实用新型是这样实现其目的的：

在轴皮一端旋入一刹车环(9)，环外的两个凹槽上再套入一对弹性未封闭锁环(8)。两锁环之间夹有储油环(11)，锁环之外套有封尘盒(10)；锁环之上端头用轴(6)穿过旋压杆(2)尾部弧形长孔与驱动杆(4)尾部相连，下端头用轴(7)与止倒凸轮(12)旋压杆(2)相连。旋压杆(2)中后部用轴(5)与驱动杆(4)中后部作钳形连接；中前部开有一指向车轴的长孔并套入闸卡(3)的紧固螺栓上：前部有一折边旋有闸线调节螺栓(1)并经闸线穿过与驱动杆(4)头部相连。其整体结构附图如后，图一为主视图。

下面结合附图对本闸的动作流程和工作机理详述如下：

捏闸后，驱动杆(4)正旋，迫使弹性锁环(8)锁紧，抱住刹车环(9)。由于旋压杆(2)中前部已被闸卡螺栓限位，因而在一定受力范围内弹性锁环(8)不会被刹车环(9)带动偏转。这样车轮的驱动力将不断被锁环(8)与刹车环(9)间的磨擦力消耗，车轮呈减速态。

需要制动时，则加大闸线拉力。锁环(8)对刹车环(9)的锁紧力也会随之加大。当此力足以拉动旋压杆(2)绕闸卡(3)紧固螺栓微量偏转后，其尾部上端会通过轴(6)将锁环上端压向刹车环(9)，其尾部下端则猛力牵拉锁环之下端头，使锁环骤然变紧，强大的磨擦阻力会迫使车轮停转，形成拉胎。

倒制动时，止倒凸轮(12)逆旋，将把刹车环(9)顶死。

松闸后，弹性锁环(8)反弹复位，与刹车环(9)间的磨擦消失，制动得以迅速释放。

设计中需要强调的是：由于微型抱闸属于全金属闸具，它是靠金属触面间的高压磨擦来完成制动的。这样带来的负面效应是(1)强噪音(2)高摩耗(3)释放回轮率欠理想。本闸的解决办法是一反以往抱闸禁止注油的常规，在两片弹性锁环间增加了一个型储油环(11)使全闸的所有动作都是在油润滑的条件下完成的。此举可谓一举三得，噪音消失，摩耗锐减，释放回轮率显著提高。但其前提是弹性锁环必须对刹车环提供油润滑条件下的足够锁紧力(初压)，这是引发旋压杆偏转，产生二次加压的关键。实验表明，这一点完全能够做到。其保证措施是：

1、锁环(8)弧度的大小直接影响牵拉其一端时，另一端对刹车环产生的正压力的大小。因此设计时应尽量减小锁环开口的距离，本闸开口处在10°±5°之间。

2、轴(5)和轴(6)的选位应在旋压杆(2)长孔与车轴的连线附近，使旋压杆偏转时对刹车环的压力角接近90°，以获得较大的正压力并在释放时使轴(6)和锁环处于最佳的释放位置。

3、旋压杆尾部上端与刹车环间留有少量间隙，使旋压杆偏转时不直接而是通过轴(6)将弹性锁环上端头压向刹车环，增加其摩擦面，减少摩耗；增加锁环上端的摩擦阻力，与下端的牵拉力对抗。

4、旋压杆偏转时产生的增力效果与闸卡螺栓至轴(6)同轴(6)至轴(7)间的杆比有关，本闸二者之比为5±1∶1。为了能调整杆比，取得刚柔适度的制动效果，闸卡(3)可沿旋压杆(2)的长孔移动安装。

5、本闸工作时，轴(5)至轴(6)连线与轴(5)至车轴连线应保持在5°±1°的角度内。为的是将旋压杆偏转时挤压刹车环的力量，主要分解为指向车轴的正压力，同时又保留一个向上的分力与闸线的拉力平衡，一旦线拉力除去，此力将推动车闸的释放和回位。此角过大制动费力，此角过小则回位粘滞。

6、闸卡(3)做成前后两件，前件一端呈多孔均布态穿过后件上部长孔后对折使用，以便能梯级调节闸卡长度，适应不同车型管径之需。

采用这一方案的好处是：

和旋压式自行车微型抱闸相比，加工件由16件降为10件，净重由228g降为156g，综合成本约下降30％而性能特长却全部得以保留，并在消除噪音、提高使用寿命和改善释放中取得长足进步。