[发明专利]车轮、轮胎和用于车轮的轮缘制动系统

说明书

技术领域

本公开涉及车轮、轮胎和用于车轮的轮缘制动系统。

背景技术

作为与本文所公开的主题内容相关的背景技术进行考虑的参考文献列举如下：

-WO2011/067742

-US3921764

-US3114434

-FR1141172

-EP2743095

-US2014/015307

-GB191009830

-GB191107930

-DE2157076

-GB940062

在本文中对上述参考文献的认可不应被解读为以任何方式表明这些参考文献与本文所公开的主题内容的专利性相关。

轮缘制动装置价格便宜、重量轻、机械结构简单、易于维护且通常是很强力的。然而，轮缘制动装置也有一些缺点。例如，制动能力与骑行者施加至制动杆的力直接相关。另外，制动垫会磨损并且必须定期更换。某些类型的轮缘制动装置例如双枢轴(dual pivot)式轮缘制动装置要求轮缘相对直立，如果轮缘具有明显的晃动，则要么制动垫会在释放制动装置时摩擦到轮缘，要么就会出现制动垫向轮缘施加的压力不足或者不均匀的情况。

在使用中，因为制动装置通过摩擦而起作用，所以制动垫还会发热，这会导致将动能转换成热能。在正常使用时，这不成问题，原因在于向制动装置施加的力有限且时间短，因此热量会快速地消散到周围的空气中。然而，在重载自行车处于长斜坡上的情况下，热能的增加比热能所能够实现的消散更快，并且制动垫的温度可能会升高，从而导致磨损加速，并且在过热的情况下，制动垫可能会无法制动，这样可能会造成意外事故。

发明内容

本公开在其第一方面提供了一种用于车轮的轮缘制动系统。所述轮缘制动系统包括框架，所述框架定位成邻近车轮的上部(也就是位于车轮的车轴上方的部分)并且保持至少一个制动元件，优选地保持至少一对制动元件。每一个制动元件都具有面向车轮的轮缘的轮缘支承面。当轮缘制动系统包括一对制动元件时，这一对制动元件中的每一个制动元件彼此相对，并且与这一对制动元件中的一个制动元件面向的轮缘相比，这一对制动元件中的另一个制动元件面向车轮的反向轮缘。每一个制动元件都能沿着相反的前后方向运动，并且因此能够在前方位置和后方位置之间往复运动。每一个制动元件被至少一个推压元件偏压以沿着向前的方向运动到其前方位置中。每一个制动元件都构造成使得在制动元件的后方位置中，轮缘支承面离开轮缘一定距离，然而随着制动元件的向前运动，该距离逐渐减小，在所述制动元件的前方位置中，所述轮缘支承面变成支承在所述轮缘上。轮缘制动系统还包括与第二推压元件相关联的致动元件，所述致动元件能够在第一状态和第二状态之间移位并且被偏压到它的第一状态中，在所述第一状态中，所述致动元件迫使所述制动元件克服第一推压元件的偏压而处于制动元件的后方位置中。致动元件联接至使用者能够操作的致动机构，所述使用者能够操作的致动机构例如包括制动杆，并且通过使用者的致动而由此将致动元件切换到所述致动元件的第二状态，由此，所述制动元件自由地运动到所述制动元件的前方位置。

该第一方面中的轮缘制动系统的构造允许让制动力以独立于使用者所施加的力的方式逐渐增加。在本公开的轮缘制动系统中，使用者的致动的主要效果是通过第一推压元件(或者多个推压元件)的偏压力来释放制动元件并且允许制动元件向前运动。这种向前运动是通过轮缘支承面和车轮的轮缘之间的横向距离逐渐减小、一直到所述轮缘支承面支承到所述轮缘上为止来实现的。这种支承引发制动力，同时车轮的继续进行的向前旋转将制动元件向前拉动更多的距离，促使制动元件更强力地支承到轮缘上。由此，制动力通过车轮的向前运动而增大。

在某些实施例中，所述轮缘制动系统可以构造成以“全效或无效(all or none)”的方式起作用，也就是说，随着使用者致动且随后释放制动元件的止动力，就得以施加完全独立于使用者的制动力。这一点例如在慢速运动的车辆例如轮椅中可以是有效的。在另一些实施例中，所述轮缘制动系统可以构造成允许渐进致动，也就是说，使得部分致动能够允许制动元件一直向前移位到一定的程度，并且进一步的致动能够允许制动元件进一步前进少许等，并且由此可以施加受使用者控制的渐进的或者步进的制动力。然而，与现有的轮缘致动系统不同的是，即使在这样的情况下，制动力也不取决于由使用者施加的力。

所述第一方面的轮缘制动系统的框架通常装配在车轮的前叉的上端上或者附接至车轮的前叉的上端。