專利名稱：自行車用制動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠支承在裝設(shè)在自行車的前叉或后叉上的臺座上、通過制動鋼索的操作變位來使制動片壓接到車輪輪圈上的制動裝置。
在例如被稱為山地車(MTB)或全地形車(ATB)的適于越野行駛的自行車中，為了得到較強(qiáng)的制動力，一般裝有懸臂式制動裝置。懸臂式制動裝置包括轉(zhuǎn)動自如地懸空支承在自行車的前叉或后叉上的制動臂，和固定在制動臂的中間位置上的制動片。制動臂的一端轉(zhuǎn)動自如地支承在前叉或后叉上，另一端與制動鋼索連接。另外，制動片在制動臂的中間位置上相對著地設(shè)在自行車輪圈的兩側(cè)。
在該種懸臂式自行車用制動裝置中，通過用制動桿拉緊制動鋼索使制動臂向關(guān)閉的方向轉(zhuǎn)動，從而使制動片壓接到輪圈上以進(jìn)行制動。該種懸臂式制動裝置的優(yōu)點(diǎn)是，如同卡鉗式制動裝置一樣，不需要根據(jù)自行車的尺寸來改變形狀，而且不容易使制動力偏向一方，而是能夠得到左右相同的制動力。然而，懸臂式制動裝置在借助制動臂的轉(zhuǎn)動使制動片從水平面向下方轉(zhuǎn)動時(shí)，如果制動片的接觸與輪圈側(cè)面的傾斜不相符時(shí)就會使壓接力減小，為此，需要精確地調(diào)節(jié)制動片的相對于輪圈側(cè)面的安裝位置，但這種調(diào)節(jié)工作較難做。
為了解決上述問題，作為以往的技術(shù)，有一種在特公昭62-1873號公報(bào)中公開了的制動裝置。該種制動裝置包括，被從臺座延伸出的固定銷擺動自如地支承著并且上端比固定銷更位于外側(cè)的制動臂，和被擺動自如地支承在制動臂的中間位置上、向外側(cè)伸延的輸出聯(lián)桿，和轉(zhuǎn)動自如地連接在輸出聯(lián)桿上、向下方伸延的從動聯(lián)桿，和轉(zhuǎn)動自如地與從動聯(lián)桿連接、向內(nèi)側(cè)延伸的不可轉(zhuǎn)動地與固定銷連接的靜止聯(lián)桿。此外，在在輸出聯(lián)桿的中間位置上安裝著制動片。在該制動裝置中，通過用制動鋼索使制動臂向上方轉(zhuǎn)動，使從動聯(lián)桿向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動，從而使輸出聯(lián)桿向水平或上方移動，這樣就能使制動片水平或向上地與輪圈碰接。
在上述以往的構(gòu)成中，由于必須備有與制動鋼索之間的連接部，所以將結(jié)構(gòu)比從動聯(lián)桿大的制動臂配置在相對于車輪輪圈的內(nèi)側(cè)，在其外側(cè)配置從動聯(lián)桿。在設(shè)計(jì)制動裝置總的配置時(shí)，首先確定構(gòu)造較大的制動臂，再以此為基準(zhǔn)，附加並確定從動聯(lián)桿。因此，制動裝置的總體結(jié)構(gòu)形成為使從動聯(lián)桿從制動臂向側(cè)面突出的形狀，從而使制動裝置的寬度尺寸增大。因此，如果將該種制動裝置用作前閘時(shí)，在扭動把手時(shí)前閘容易碰撞腳脛部，在作為后閘使用時(shí)，在踏蹬腳踏板時(shí)容易碰撞腳踵和腿肚等。
本發(fā)明的目的在于，提供一種使制動片壓接到自行車輪圈上的自行車用制動裝置，該制動裝置具有能夠?qū)挾瘸叽缈s短的緊湊的構(gòu)成。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的自行車制動裝置構(gòu)成為由可以在其一端上配置上述制動片的制動片安裝構(gòu)件(17a，17b)、和制動臂(12a，12b)、以及聯(lián)桿構(gòu)件(26a，26b)組成的四聯(lián)桿機(jī)構(gòu)(four-barlinkage)，其中，上述制動臂具有與制動鋼索之間的連接部和第1擺動支點(diǎn)，上述聯(lián)桿構(gòu)件具有第2擺動支點(diǎn)，上述制動片安裝構(gòu)件具有能夠擺動地與上述制動臂連接的第1擺動點(diǎn)以及在上述制動片和上述第1擺動點(diǎn)之間可以擺動地與上述聯(lián)桿構(gòu)件連接的第2擺動點(diǎn)。
根據(jù)這一構(gòu)成，當(dāng)利用制動鋼索使制動臂向車輪輪圈側(cè)轉(zhuǎn)動時(shí)，轉(zhuǎn)動自如地連接在制動臂上的制動片安裝構(gòu)件便接近輪圈。在該制動片安裝構(gòu)件上，在制動臂和制動片之間連接著從動聯(lián)桿構(gòu)件的上端，因而使從動聯(lián)桿構(gòu)件處于被制動片安裝構(gòu)件和制動臂以及輪圈所包圍的空間中，這樣就使從動聯(lián)桿構(gòu)件不會向自行車的側(cè)面突出，從而使制動裝置在寬度方向上的構(gòu)成變得緊湊。
在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，上述制動片安裝構(gòu)件通過上述第1擺動點(diǎn)擺動自如地與上述制動臂的中間部位連接，并且在上述制動臂的頂端區(qū)域內(nèi)形成了與上述制動鋼索之間的連接部。在這種構(gòu)成中，能使作用于制動臂的操作力根據(jù)該構(gòu)成得到增強(qiáng)后，成為制動片安裝構(gòu)件也就是制動片壓接輪圈的力，從而產(chǎn)生強(qiáng)大的制動力。
在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，制動臂由分別成凸?fàn)顝澢牡?制動臂和第2制動臂構(gòu)成，上述第1制動臂的與制動鋼索之間的連接部能夠與外側(cè)鋼索連接，上述第2制動臂的與上述制動鋼索之間的連接部能夠與內(nèi)側(cè)的鋼索連接。在這種構(gòu)成中，當(dāng)拉緊內(nèi)側(cè)鋼索時(shí)，由于從外側(cè)鋼索露出的內(nèi)側(cè)鋼索的長度縮短，所以各制動臂的上端部便轉(zhuǎn)動以使相互接近。在這種構(gòu)成中，可以只用一根內(nèi)側(cè)鋼索固定在其中一個制動臂上便能容易地進(jìn)行制動動作。另外，能夠通過調(diào)整該內(nèi)側(cè)鋼索頂端的固定位置而容易地調(diào)整制動片與輪圈側(cè)面之間的間隔。此外，可以將制動鋼索的外側(cè)鋼索的頂端配置在兩個制動臂之間，這樣制動鋼索就不容易向外側(cè)張出。
在本發(fā)明的又一個實(shí)施例中，制動片安裝構(gòu)件具有用于安裝制動片的以上下方向?yàn)殚L度的長孔，在該長孔內(nèi)包含著具有球狀或半圓柱狀的凹面以及凸面的墊圈；還具有能夠上下傾斜移動地連接制動片的連接機(jī)構(gòu)。在該種構(gòu)成中，在向制動片安裝構(gòu)件安裝制動片時(shí)能夠調(diào)整安裝的上下位置以及將制動片的方向調(diào)整成任意或固定的方向，這樣就能相對于輪圈的最佳位置和角度上安裝制動片，因而能夠得到更加大的制動力。
為了將本發(fā)明的自行車制動裝置固定到自行車上，需要備有設(shè)在前叉或后叉上的臺座，并且進(jìn)而需要備有從臺座延伸出來的固定銷，這時(shí)，最好在上述臺座上設(shè)有在以上述固定銷的軸線為中心的同一圓周上配置的多個孔，並將上述從動聯(lián)桿構(gòu)件的下端部轉(zhuǎn)動自如地支承在上述多個孔的任意一個孔之中。在該種構(gòu)成中，能夠通過選擇安裝從動聯(lián)桿構(gòu)件的孔來改變制動片安裝構(gòu)件的移動姿態(tài)，這樣就方便于根據(jù)輪圈的形狀和大小進(jìn)行調(diào)整，以使制動片總是水平或向上地與輪圈側(cè)面碰接。
此外，如果設(shè)置能以與制動鋼索的拉緊方向相反的方向?qū)χ苿颖凼┝Φ氖┝C(jī)構(gòu)，那么，在使制動鋼索松弛時(shí)制動臂的上端部便向張開的方向轉(zhuǎn)動，從而能夠切實(shí)而快速地解除制動。另外，如果采用如下的構(gòu)成，即，將作為上述施力機(jī)構(gòu)使用的螺旋彈簧配置在上述制動臂下端部的上述固定銷的周圍，並將其一端與上述多個孔的任意一個孔卡合，那么，由于能將螺旋彈簧卡合到懸臂式制動裝置的復(fù)位彈簧用的多個孔之中，因此，對于安裝有懸臂式制動裝置的自行車來說，可以很方便地用本發(fā)明的制動裝置來取代懸臂式制動裝置。
以下簡要說明附圖。


圖1是采用了本發(fā)明的一個實(shí)施例的自行車的前部側(cè)面圖。
圖2是制動裝置的斜視圖。
圖3是制動裝置的正視圖。
圖4是沿圖3中IV-IV線的斷面圖。
圖5是沿圖3中V-V線的斷面圖。
圖6A、圖6B是顯示制動裝置動作狀態(tài)的模式圖。
圖7是另一個實(shí)施例的相當(dāng)于圖3的圖。
在圖1中，采用了本發(fā)明的一個實(shí)施例的自行車用制動裝置1例如是前輪用的制動裝置，它被轉(zhuǎn)動自如地安裝在車架3的前叉4的中間位置上。制動裝置1能對前輪2的輪圈5的兩個側(cè)面5a壓接以產(chǎn)生制動作用。
制動裝置1與從裝設(shè)在把手6上的制動桿7延伸出來的制動鋼索10的端部連接。如圖2以及圖3所示，制動裝置1具有固定在制動鋼索10的內(nèi)側(cè)鋼索10b的頂端上的制動臂12a、和與制動鋼索10的外側(cè)鋼索10a接觸配置的制動臂12b。兩個制動臂12a，12b采用大體左右對稱的結(jié)構(gòu)，其上下方向的中間部位彎曲成凸?fàn)畹墓?。在制動?2a的上端部形成了用于與內(nèi)側(cè)鋼索10b連接的連接部40a，在制動臂12b的上端部形成了用于與外側(cè)鋼索10a連接的連接部40b。制動臂12a、12b的下端部轉(zhuǎn)動自如地支承在分別具有軸線X1、X2的固定銷15a、15b上。固定銷15a、15b分別從釬焊在前叉4的中間位置上的臺座13a、13b向前方突出。在臺座13a、13b的內(nèi)側(cè)，以固定銷15a、15b的軸線X1、X2為中心的同一圓周上有3個保持孔20a、20b在上下形成。該保持孔20a、20b是用于調(diào)整普通懸臂式制動裝置的復(fù)位彈簧的強(qiáng)度的孔。
在固定銷15a、15b的頂端上連接著安裝螺絲16a、16b。該安裝螺絲16a、16b用來限制制動臂12a、12b在軸方向上的移動。
在制動臂12a、12b的上下方向上的中間部位，大體水平地安裝著用于安裝制動片19a、19b的制動片固定聯(lián)桿17a、17b。制動片固定聯(lián)桿17a、17b的后端部借助安裝銷18a、18b，在擺動軸線V1、V2的周圍轉(zhuǎn)動自如地連接在制動臂12a、12b上。
包括制動片固定聯(lián)桿17a、17b在內(nèi)，由于以下說明的構(gòu)件是左右對稱的構(gòu)件，因此以下僅對圖3中右側(cè)的構(gòu)件進(jìn)行說明，而省略對圖3左側(cè)構(gòu)件的說明。
如圖4所示，制動片固定聯(lián)桿17a具有C字形的聯(lián)桿安裝部21a、和從聯(lián)桿安裝部21a直角延伸的制動片安裝部22a。在制動片安裝部22a上，沿著上下方向(即圖4中圖紙的進(jìn)深方向)形成了較長的制動片的安裝長孔23a。在聯(lián)桿安裝部21a上并列地形成了用于安裝安裝銷18a的安裝孔24a、和用于固定支承銷27a的固定孔25a。另外，支承銷27a用來轉(zhuǎn)動自如地支承后述的輔助聯(lián)桿26a。
從動聯(lián)桿構(gòu)件26a如圖3所示，是形成為S形狀的棒狀構(gòu)件，其上端部借助支承銷27a，在擺動軸線W1的周圍轉(zhuǎn)動自如地連接在制動片固定聯(lián)桿17a的聯(lián)桿安裝部21a上。從動聯(lián)桿構(gòu)件26a在擺動軸線W2的周圍轉(zhuǎn)動自如地連接在聯(lián)桿安裝部21a上。此外，下端部如圖5所示，借助單柱銷28a轉(zhuǎn)動自如地連接在臺座13a上，單柱銷28a插在在臺座13a上開設(shè)的保持孔20a中。
另外，從固定銷15a的軸線X1到單柱銷28a的軸線Y1的距離與安裝銷18a的軸線V1到支承銷27a的軸線W1的距離相等。從配置在從動聯(lián)桿構(gòu)件26a的兩端的支承銷27a的軸線W1到單柱銷28a的軸線的距離與固定銷15a的軸線到安裝銷18a的軸線V1的距離相等。也就是說，該4個銷被配置成位于平行四邊形的頂點(diǎn)，由這些銷之間的制動臂12a的一部分、臺座13a、制動片固定聯(lián)桿17a的一部分和輔助聯(lián)桿26a構(gòu)成了聯(lián)桿機(jī)構(gòu)。因此，制動片固定聯(lián)桿17a能作相當(dāng)于固定銷15a的軸線和單柱銷28a的軸線的連接線的量的平行移動。
如圖4所示，制動片19a插在制動片安裝長孔23a中。制動片19a具有制動片固定銷30a、和固定在制動片固定銷30a的頂端上的制動片托架31a、和安裝在制動片托架31a上的由彈性體制成的摩擦襯墊32a。在制動片固定銷30a的與制動片托架31a的固定部分上形成了具有形同球面的一部分的凸面的大直徑部分33a。在大直徑部分33a與制動片固定聯(lián)桿17a之間配置著具有能和大直徑部分33a的凸面相嵌合的凹面的凹面墊圈35a。此外，固定銷30a的頂端形成為外螺紋34a，在外螺紋34a上有安裝螺母36a與之螺紋結(jié)合。在安裝螺母36a和制動片安裝部22a之間配置著具有形同球面的一部分的凹面的凹面墊圈37a、和具有能與凹面墊圈37a的凹面相嵌合的凸面的凸面墊圈38a。由于在制動片安裝部22a的長孔23內(nèi)經(jīng)由凹面墊圈35a、和凹面以及凸面墊圈37a、38a來連接制動片19a，這樣就能根據(jù)輪圈5的側(cè)面5a的位置以及傾斜角度來自由地調(diào)整制動片19a的上下位置以及傾斜角度。
在制動片固定聯(lián)桿17a的聯(lián)桿安裝部21a的頂端形成了彈簧安裝孔40a，如圖3所示，螺旋彈簧41a的下端卡裝在該彈簧安裝孔40a中。螺旋彈簧41a的上端與調(diào)整鉤42a的下端連接，調(diào)整鉤42a能夠通過配置在制動臂12a、12b的上端背面的調(diào)整螺絲43a來調(diào)整其上下位置。因此，可以通過轉(zhuǎn)動調(diào)整螺絲43a來調(diào)整調(diào)整鉤42a的上下位置，從而能夠任意改變螺旋彈簧41a的彈簧力，即，可以隨意改變在解除制動后制動臂12a的復(fù)原力。
以下說明上述實(shí)施例的動作。
當(dāng)騎自行車者操縱制動操縱桿7后，內(nèi)側(cè)鋼索10b被拉入外側(cè)鋼索10a之中，而制動臂12a、12b的上端部分別被拉向內(nèi)側(cè)。結(jié)果，制動臂12a、12b分別向關(guān)閉的方向轉(zhuǎn)動，制動片19a、19b的摩擦襯墊32a、32b便與輪圈5的側(cè)面5a壓接而產(chǎn)生制動作用。這時(shí)，制動片固定連桿17a、17b在分別包括有輔助聯(lián)桿26a、26b的聯(lián)桿機(jī)構(gòu)的作用下，在保持著水平姿勢的狀態(tài)下向內(nèi)側(cè)移動，這在圖6A、圖6B中示出。結(jié)果，能使摩擦襯墊32a、32b切實(shí)地與輪圈5碰接，從而能得到強(qiáng)大的制動力。由于上述輔助聯(lián)桿26a配置在制動臂12a、12b的內(nèi)側(cè)，所以使制動裝置1的寬度方向上的尺寸變得緊湊。其結(jié)果，例如將制動裝置1使用在前叉4時(shí)就不會從前叉4向外突出，因而騎車時(shí)就不會碰到腳等。
在解除制動操縱桿7時(shí)，制動鋼索10便松弛，在螺旋彈簧41a、41b的作用下制動臂12a、12b向打開的方向轉(zhuǎn)動，制動片19a、19b的摩擦襯墊32a、32b的頂端便離開輪圈的側(cè)面5a，從而解除制動。
以下說明其它實(shí)施例。
(a)如圖7所示，也可以在制動臂12b的頂端連接與外側(cè)鋼索10a碰接並向內(nèi)側(cè)延伸的連接臂50，並將內(nèi)側(cè)鋼索10b從連接臂50的頂端向制動臂12a延伸。在這種情況下，由于制動鋼索10不會向外側(cè)張出，因而使制動鋼索10不會妨礙運(yùn)轉(zhuǎn)操作。
另外，在圖7所示的實(shí)施例中，輔助聯(lián)桿26a、26b的下端部轉(zhuǎn)動自如地支承在安裝在固定銷15a、15b的內(nèi)側(cè)的支承構(gòu)件51a、51b上。此外，能使制動臂12a、12b復(fù)位到解除位置上的復(fù)位彈簧52a、52b在制動臂12a、12b的下端部(凸起部)的內(nèi)部配置在固定銷15a、15b的周圍。復(fù)位彈簧52a、52b的一端卡在多個保持孔20a、20b的任意一個之中，另一端則卡在制動臂12a、12b的下端部上。
制動片固定聯(lián)桿17a、17b的外形成軸臺(軸承單元)形狀，能將制動片19a、19b的制動面安裝成稍微朝向上方。之所以將制動片19a、19b的制動面安裝成稍微朝向上方，是因?yàn)橛械妮喨?的側(cè)面5a傾斜成越向中心越窄。另外，將制動片19a、19b連接到制動片固定聯(lián)桿17a、17b上是經(jīng)由并非球狀而是半圓柱狀的凹面墊圈35a、凹面以及凸面墊圈37a、38a進(jìn)行的。這樣就可以通過限定調(diào)整方向、例如限定為向上下傾斜的方向，而使制動片19a、19b的安裝和調(diào)整工作容易進(jìn)行。其它構(gòu)成以及動作與上述實(shí)施例相同，因而不再重復(fù)說明。
(b)在上述的實(shí)施例中，4個銷配置在平行四邊形的頂點(diǎn)上，但也可以不將它們配置在平行四邊形的頂點(diǎn)上，而改變它們的長度以使制動片19a、19b的頂端能夠貼到輪圈5的側(cè)面5a上。這樣改變長度之后，例如在制動操作時(shí)就能使制動片固定聯(lián)桿17a、17b以向上或水平的任意姿勢移動。
權(quán)利要求
1.一種制動裝置，能夠支承在裝設(shè)在自行車的前叉或后叉的臺座上，并且能夠利用制動鋼索的變位操作使制動片(19a、19b)壓接到車輪的輪圈上，該種制動裝置的特征在于，在上述制動裝置的一端上構(gòu)成了由能夠配置上述制動片的制動片安裝構(gòu)件(17a，17b)、和制動臂(12a，12b)、以及從動聯(lián)桿構(gòu)件(26a，26b)組成的四聯(lián)桿機(jī)構(gòu)(four-bar linkage)，其中，上述制動臂(12a、12b)具有與制動鋼索之間的連接部(40a、40b)和第1擺動支點(diǎn)(X1、X2)，上述從動聯(lián)桿構(gòu)件(26a，26b)具有第2擺動支點(diǎn)(Y1、Y2)，上述制動片安裝構(gòu)件(17a，17b)具有能夠擺動地與上述制動臂(12a，12b)連接的第1擺動點(diǎn)(V1、V2)以及在上述制動片和上述第1擺動點(diǎn)之間可以擺動地與上述聯(lián)桿構(gòu)件(26a，26b)連接的第2擺動點(diǎn)(W1、W2)。
2.如權(quán)利要求1所述的制動裝置，其特征在于，上述制動片安裝構(gòu)件(17a，17b)通過上述第1擺動點(diǎn)(V1、V2)擺動自如地與上述制動臂(12a、12b)的中間部連接，并且在上述制動臂(12a、12b)的頂端區(qū)域內(nèi)形成有與制動鋼索之間的連接部(40a、40b)。
3.如權(quán)利要求2所述的自行車用制動裝置，其特征在于，上述制動臂(12a、12b)由分別成凸?fàn)顝澢牡?制動臂(12a)和第2制動臂(12b)構(gòu)成，上述第1制動臂(12a)的與上述制動鋼索之間的連接部能夠與外側(cè)鋼索連接，上述第2制動臂(12b)的與上述制動鋼索之間的連接部能夠與內(nèi)側(cè)的鋼索連接。
4.如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的自行車用制動裝置，其特征在于，上述制動片安裝構(gòu)件(17a，17b)具有用于安裝制動片的較長的長孔(23a)，在該長孔(23a)內(nèi)包含著具有球狀或半圓柱狀的凹面以及凸面的墊圈；還具有能夠傾斜移動地連接上述制動片的連接機(jī)構(gòu)。
5.一種自行車用制動裝置，其特征在于，包括為了將如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的自行車用制動裝置固定到自行車上而在前叉或后叉上設(shè)置的臺座(13a、13b)，和從該臺座延伸出的固定銷(15a、15b)，在上述臺座上設(shè)有在以上述固定銷的軸線為中心的同一圓周上配置的多個孔(20a、20b)，並使上述從動聯(lián)桿構(gòu)件的下端部轉(zhuǎn)動自如地支承在上述多個孔的任意一個孔之中。
6.如權(quán)利要求5所述的制動裝置，其特征在于，設(shè)有朝著一個方向?qū)ι鲜鲋苿颖?12a、12b)施力的施力機(jī)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求5或6所述的自行車用制動裝置，其特征在于，所述施力機(jī)構(gòu)是螺旋彈簧(52a、52b)，該螺旋彈簧在上述制動臂的下端部配置在上述固定銷的周圍，它的一端卡在上述多個孔的任意一個孔之中。
全文摘要
一種制動裝置，能夠支承在裝設(shè)在自行車的前叉或后叉的臺座上，并且能夠利用制動鋼索的變位操作使制動片壓接到車輪的輪圈上，在上述制動裝置的一端上構(gòu)成了由能夠配置上述制動片的制動片安裝構(gòu)件和制動臂、以及從動聯(lián)桿構(gòu)件組成的四聯(lián)桿機(jī)構(gòu)，其中，上述制動臂具有與制動鋼索之間的連接部和第1擺動支點(diǎn)，上述從動聯(lián)桿構(gòu)件具有第2擺動支點(diǎn)，上述制動片安裝構(gòu)件具有能夠擺動地與上述制動臂連接的第1擺動點(diǎn)以及在上述制動片和上述第1擺動點(diǎn)之間可以擺動地與上述聯(lián)桿構(gòu)件連接的第2擺動點(diǎn)。
文檔編號B62L1/14GK1119162SQ95109828
公開日1996年3月27日 申請日期1995年8月22日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月24日
發(fā)明者杉本雅則 申請人:株式會社島野