[实用新型]手刹力均衡的机械碟刹

说明书

技术领域

本实用新型涉及自行车、电动自行车的重要零部件，具体地说是一种机械拉线式碟刹。 

背景技术

自行车和电动自行车是全世界拥有量巨大的交通、代步和健身工具，为了调节行进速度及制动，刹车是必备部件。目前常用的自行车、电动自行车刹车用的是机械拉线式碟刹，这种机械拉线式碟刹中的关键驱动部件就是珠盘组合件，其中的螺旋凹槽绝大多数采用线性螺旋上升弹道。这种弹道的缺点是手刹力是先轻后重，手感不均衡，碟刹的弹性复位不好，为了达到好的弹性复位，只有加大弹簧力，这又造成后半段弹力过大，加重骑行者手指受力。中国发明专利CN02138624.2一种自行车蝶刹和中国实用新型专利ZL99209605.7机械式碟刹装置，都在螺旋凹槽的非线性改进方面做出了贡献，两者都是从加大摩擦片和碟盘的间隙，避免擦盘，提高刹车起始段行程的角度来改进螺旋凹槽的曲面。综合以上螺旋凹槽的制造方法，都没有解决机械碟刹手刹力均衡的问题，即在真正制动前的任何手动刹车的角度，手指上受到的拉力是一个常量。 

实用新型内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型手刹力均衡的机械碟刹目的在于提供一种手刹力均衡的机械碟刹，即在真正制动前的任何手动刹车的角度，手指上受到的拉力是一个常量。这种手刹力均衡的机械碟刹能提高碟刹的弹性恢复力、手指不易疲劳手感好。 

实现本实用新型的技术方案是这样的：一种手刹力均衡的机械碟刹，包括弹簧、上顶杆、下顶杆、钢珠和上顶杆、下顶杆上的螺旋凹槽，其特征在于：所述的上顶杆和所述的下顶杆上有2至4个倾斜的螺旋凹槽，所述的螺旋凹槽上有一个钢珠运动区间，螺旋凹槽的钢珠运动区间是呈抛物线或二次函数曲线螺旋上升曲面，螺旋凹槽的钢珠运动区间段曲面的最低点连线是抛物线在圆桶形曲面上的缠绕投影线或者是垂直投影线。所述的螺旋凹槽的最深处的一段的形状为任意形状的三维曲面，钢珠的最底部不与螺旋凹槽的最深处的一段的三维曲面相碰触；所述的螺旋凹槽有一个阻挡段，是形状为任意形状的三维曲面，仅起到阻挡钢珠的作用。所述的钢珠在静止状态下与螺旋凹槽仅有两个接触部 位，一个接触部位在螺旋凹槽的钢珠运动区间的端部，位于抛物线或二次函数曲线螺旋上升曲面上，另一个接触部位在螺旋凹槽的阻挡段上；所述的钢珠在动作状态下仅在螺旋凹槽的钢珠运动区间运动。 

目前常用的自行车、电动自行车刹车用的是机械拉线式碟刹，这种机械拉线式碟刹中的关键驱动部件就是珠盘组合件，珠盘组合件上有线性螺旋上升弹道或称为螺旋凹槽；碟刹的恢复力依靠压簧，当压簧越压越紧，弹力就越来越大，线性螺旋上升弹道分给手指上的力也越来越大，就造成手感不均衡。设F0为压簧初始压力，K为弹性系数，Y为压簧压缩行程，弹力F＝F0+KY，C为人为设计受力常量，经过数学推导得出螺旋凹槽的非线性函数为二次函数曲线：X＝0.5KY*Y+F0*Y。按二次函数曲线做出的螺旋凹槽以不同的斜率将越来越大的压簧力分给拉杆和手指，而这个分力是人为设计受力常量C。 

本实用新型的有益效果是，相对于目前广泛使用的机械拉线式碟刹，本实用新型是一种手刹力均衡的机械碟刹，即在真正制动前的任何手动刹车的角度，手指上受到的拉力是一个常量，能有效克服线管阻力，提高碟刹的弹性恢复力，减轻骑行者手指受力，手指不易疲劳，手感好。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。 

图1是本实用新型的螺旋凹槽的剖面构造图。 

图2是本实用新型几个另件弹簧、上顶杆、下顶杆、钢珠和螺旋凹槽之间的相互关系立体图。 

图3、图4是本实用新型的螺旋凹槽的进一步说明图。 

具体实施方式

下面结合实施对本实用新型作进一步说明。 

图1中所示，是本实用新型手刹力均衡的机械碟刹一个具体实施例的螺旋凹槽的剖面构造图。设F0为压簧初始压力，K为弹性系数，Y为压簧压缩行程，弹力F＝F0+KY，C为人为设计受力常量，经过数学推导得出螺旋凹槽的非线性函数为二次函数曲线：X＝0.5KY*Y+F0*Y。按二次函数曲线做出的螺旋凹槽以不同的斜率将越来越大的压簧力分给拉杆和手指，而这个分力是人为设计的受力常量C。 

我们要设计一个拉杆拉力为1kg的碟刹，设F0＝0.2kg，K＝1.2kg/mm，C＝1kg，算出X＝0.6Y*Y+0.2Y，根据这个二次曲线函数做出图1的螺旋凹槽6。 

图2中所示是弹簧7、上顶杆3、下顶杆5、钢珠4和上顶杆3、下顶杆5 上的螺旋凹槽6之间的相互关系，可以清楚地看清螺旋凹槽6的作用。