該發(fā)明涉自行車、山地車、電動(dòng)車、平衡車等技術(shù)領(lǐng)域中廣泛存在的剎車裝置。

背景技術(shù)：

在自行車、山地車、電動(dòng)車等非機(jī)動(dòng)車量中，通常由液壓油控制的剎車和鋼絞線控制的剎車。

以山地車為例，剎車系統(tǒng)包括剎車操作裝置、剎車執(zhí)行裝置和傳遞裝置，其中的剎車操作裝置是手部操作裝置，即，通過手部的操作，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作，屬于動(dòng)力端，傳遞裝置通常為油控線或者鋼絞線，剎車執(zhí)行裝置通常為碟剎或者剪刀剎。本發(fā)明針對(duì)上述的剎車操作裝置進(jìn)行的改進(jìn)。

傳統(tǒng)的剎車操作裝置，通常是作為一個(gè)附件固定在車子的車把部位，手握車把，需要?jiǎng)x車時(shí)，以手指的力量扣動(dòng)操作手柄，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作，以日本島野株式會(huì)社在中國提交并公開的發(fā)明專利為例，該發(fā)明公開號(hào)cn1443680a，公布了一種自行車剎車操作裝置，。

現(xiàn)有的剎車操作系統(tǒng)，由于采用手指操作，即通過手指的力量產(chǎn)生動(dòng)力，力量有限，當(dāng)騎行人發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情后到執(zhí)行剎車動(dòng)作需要多個(gè)動(dòng)作，造成剎車距離較長(zhǎng)。

根據(jù)申請(qǐng)人的觀察，結(jié)合大多數(shù)人的習(xí)慣，通常是手握車把，只有在需要?jiǎng)x車時(shí)，才將手指作用于剎車手柄，這樣，在剎車過程中，實(shí)質(zhì)上進(jìn)行了多個(gè)動(dòng)作，包括松開手指，手指作用于剎車手柄，握緊手指，共三個(gè)動(dòng)作。在人體生理學(xué)中，每一個(gè)動(dòng)作指令的發(fā)出到執(zhí)行，正常人的反應(yīng)時(shí)間為0.15秒-0.4秒，按照最短的0.15秒計(jì)算，三個(gè)動(dòng)作完成時(shí)耗時(shí)0.45秒，耗時(shí)還是較多的。

本發(fā)明就是針對(duì)以上問題，將上述的剎車過程壓縮為一個(gè)動(dòng)作，通過本裝置的使用，可以將使用自行車的使用者的反映時(shí)間控制在一個(gè)動(dòng)作時(shí)間，且力量有原有的手指操作改為手腕操作，從而取得更好的剎車效果和更加的騎行體驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種剎車操作裝置，該裝置可以被廣泛的應(yīng)用于自行車、山地車、電動(dòng)車、平衡車等小體積的框架類車中，首要解決的技術(shù)問題是，提供一種全新的剎車方式，使用手腕的力量進(jìn)行操作，次要技術(shù)問題是，縮短操作時(shí)間，爭(zhēng)取危險(xiǎn)處置的時(shí)間。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

剎車操作裝置，包括固定軸筒、內(nèi)側(cè)執(zhí)行部、外側(cè)執(zhí)行部、填充物和車把套，其特征在于，

所述固定軸筒位于車把架外端，且在固定軸筒的外端通過拉栓自內(nèi)向外固定安裝內(nèi)側(cè)執(zhí)行部和外側(cè)執(zhí)行部；

所述內(nèi)側(cè)執(zhí)行部具有：第一固定件、第一大齒輪、第一小齒輪、第一齒圈、第一壓緊盤、第一絲桿和油缸筒，其中，在第一固定件)端部的固定盤上均勻布置有三個(gè)安裝柱和三個(gè)拉栓穿孔，且安裝柱和拉栓穿孔間隔布置，在第一固定件中央設(shè)置第一階梯孔，所述第一壓緊盤上設(shè)置有安裝柱穿孔和拉栓穿孔，以及一個(gè)中心圓孔；所述第一絲杠穿過第一固定件中的階梯孔后與第一小齒輪進(jìn)行螺紋配合，第一小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)第一絲杠直線進(jìn)給；三個(gè)第一大齒輪分別安裝在三個(gè)安裝柱上，并在外側(cè)使用第一壓緊盤蓋住后緊固；與三個(gè)第一大齒輪嚙合的第一小齒輪被限定在第一壓緊盤和第一固定件之間，能夠轉(zhuǎn)動(dòng)；第一齒圈的齒部與三個(gè)第一大齒輪進(jìn)行嚙合；在第一絲杠的端部固定一個(gè)同軸設(shè)置的油缸筒，所述油缸筒與所述第一階梯孔通過直線導(dǎo)向結(jié)構(gòu)滑動(dòng)配合，所述油缸筒中具有容納活塞的空腔，在第一絲杠中具有與油缸筒貫通的油道，所述油道與液壓油軟管進(jìn)行連通，軟管的另一端與剎車執(zhí)行端連接；

所述外側(cè)執(zhí)行部具有：第二固定件、第二大齒輪、第二小齒輪、第二齒圈、第二壓緊盤、第二絲桿和活塞桿，其中，第二固定件、第二大齒輪、第二小齒輪、第二齒圈、第二壓緊盤和第二絲桿分別與內(nèi)側(cè)執(zhí)行部中的第一固定件、第一大齒輪、第一小齒輪、第一齒圈、第一壓緊盤、第一絲桿結(jié)構(gòu)及安裝方式相同，所述第二絲杠與活塞桿同軸設(shè)置且采用一體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，在第二絲杠和第二固定件階梯孔之間設(shè)置有花鍵結(jié)構(gòu)；

所述第二絲杠上螺紋和第一絲杠上螺紋的旋向是相反的，

所述活塞桿的端部設(shè)置活塞，活塞上設(shè)置有油封密封環(huán)，所述活塞與油缸筒內(nèi)部進(jìn)行活塞配合，在油缸筒內(nèi)部形成一個(gè)液壓油腔，初始狀態(tài)下，液壓油腔內(nèi)充滿液壓油；

所述第二齒圈和第二齒圈同時(shí)與所述車把套緊固連接，轉(zhuǎn)動(dòng)車把套，液壓油受壓迫。

在第一固定件、第二固定件外側(cè)與車把套之間的空間中設(shè)有填充物。

所述填充物橡膠件、聚四氟乙烯件或海綿。

所述直線導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在階梯孔上的導(dǎo)向槽和設(shè)置在油缸筒外表面設(shè)置有直線導(dǎo)向凸起，所述直線導(dǎo)向凸起與第一固定件階梯孔中的導(dǎo)向槽配合。

所述車把套的外側(cè)敞口處設(shè)置一個(gè)端蓋進(jìn)行封堵。

一種自行單車，其特征在于，所述自行車左右車把中分別配置所述的剎車操作裝置，且所述剎車操作裝置通過油壓線連接剎車執(zhí)行裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)車把套，實(shí)現(xiàn)剎車，反向轉(zhuǎn)動(dòng)車把套，剎車執(zhí)行裝置松開。

一種電動(dòng)車，其特征在于，所述電動(dòng)車左車把中配置所述的剎車操作裝置，且所述剎車操作裝置通過油壓線連接剎車執(zhí)行裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)車把套，實(shí)現(xiàn)剎車，反向轉(zhuǎn)動(dòng)車把套，剎車執(zhí)行裝置松開。

一種平衡車，其特征在于，所述平衡車左車把中配置所述的剎車操作裝置，且所述剎車操作裝置通過油壓線連接剎車執(zhí)行裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)車把套，實(shí)現(xiàn)剎車，反向轉(zhuǎn)動(dòng)車把套，剎車執(zhí)行裝置松開。

本發(fā)明的有益效果是：

1、將車把與原有的剎車手柄合二為一，結(jié)構(gòu)上更加巧妙和合理。

2、利用手腕的力量操作剎車，手腕的力量更加強(qiáng)，剎車效果更加突出。

3、絲杠機(jī)構(gòu)具有自鎖功能，不需要雙手持續(xù)操作，更加有利于進(jìn)行應(yīng)急處理。

4、改變了傳統(tǒng)的剎車操作結(jié)構(gòu)，屬于一種新型樣式的樣式，可廣泛應(yīng)用于自行車、山地車等單車中，也可作為平衡車、電動(dòng)車等領(lǐng)域的應(yīng)用。

附圖說明

圖1為自行車的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為集成有剎車操作裝置的車把手。

圖3為剎車操作裝置的裝配圖。

圖4為外側(cè)執(zhí)行部的裝配圖。

圖5為內(nèi)側(cè)執(zhí)行部的裝配圖。

圖6為齒圈、大齒輪、小齒輪的傳動(dòng)圖。

圖7為第一固定件的剖視圖。

圖8為第二固定件的剖視圖。

圖9為第一絲杠與油缸筒的剖視圖。

圖10為第二絲杠與活塞桿的剖視圖。

圖11為剎車系統(tǒng)的示意圖。

圖中：

100固定軸筒，101車把架，102拉栓，103螺紋，

200內(nèi)側(cè)執(zhí)行部，210第一固定件，220第一大齒輪，230第一小齒輪，240第一齒圈，250第一壓緊盤，260第一絲桿，270油缸筒，

211固定盤，212安裝柱，213拉栓穿孔，214階梯孔，215導(dǎo)向槽，

300外側(cè)執(zhí)行部，310第二固定件，320第二大齒輪，330第二小齒輪，340第二齒圈，350第二壓緊盤，360第二絲杠，370活塞桿，371活塞，372油封密封環(huán)，380花鍵結(jié)構(gòu)，

400填充物，

500車把套，

600端蓋，

700液壓油軟管，701液壓油腔，

800剎車執(zhí)行裝置。

具體實(shí)施方式

以下描述的本質(zhì)在于使得公眾對(duì)發(fā)明的創(chuàng)新實(shí)質(zhì)部分進(jìn)行充分的了解，本發(fā)明旨在通過改變?cè)械牟僮餮b置結(jié)構(gòu)，使之更符合人的操作習(xí)慣，提高操作的方便性和可操作性，并有利于提高反映靈敏度。

本發(fā)明中，車把部分通常有左右車把之分，本發(fā)明沿用這一習(xí)慣。

以圖1中的自行車為例，在現(xiàn)有的自行車包括車架、前輪、后輪、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和剎車系統(tǒng)，其中，車把屬于車架的一部分，通常用于手握持，掌控方向用，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)又分為鏈條式和傳動(dòng)軸式，通過腳蹬的方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是說，通常后輪為主動(dòng)輪，前輪為被動(dòng)輪。

剎車操作裝置為剎車系統(tǒng)的一部分，通常為一個(gè)獨(dú)立功能部件，安裝在車把處，利用手指的力量進(jìn)行操作，其實(shí)利用手指的力量扣動(dòng)剎車操作，具有明顯的劣勢(shì)，例如，需要更多的反映時(shí)間、更多的操作步驟，再如，手指的力量較小，剎車力度有限。

本剎車操作裝置通過油管直接租用與剎車執(zhí)行機(jī)構(gòu)，屬于操作端，用來取代現(xiàn)有的以手指進(jìn)行操作的裝置。

本發(fā)明中的剎車操作裝置直接集成在車把中，形成一種具有多功能的車把。

本剎車操作裝置，安裝在車把架外端，集成在車把中，包括固定軸筒100、內(nèi)側(cè)執(zhí)行部200、外側(cè)執(zhí)行部300、填充物400、車把套500和端蓋600，參考圖3，其中固定軸筒100為車把架的一部分，是由車把架101延伸過來的，由于車把架通常由圓形鋼管折彎形成，為便于描述和理解，將端部與車把套500配合的部位單獨(dú)標(biāo)記為固定軸筒100。此處的固定軸筒100為圓形管，圓周部分用于和車把套進(jìn)行配合。為實(shí)現(xiàn)內(nèi)側(cè)執(zhí)行部200、外側(cè)執(zhí)行部300的安裝，在固定軸筒100的端部通過焊接或者螺栓連接的方式固定三個(gè)拉栓102，拉栓沿著車把方向設(shè)置，且在拉栓102的端部設(shè)置螺紋103，在拉栓的端部通過螺母及墊片進(jìn)行緊固。

通過上述三個(gè)拉栓102的拉緊及固定作用，將固定軸筒100、內(nèi)側(cè)執(zhí)行部200、外側(cè)執(zhí)行部300三部分固定成為一體。

內(nèi)側(cè)執(zhí)行部200，用于直接和固定軸筒連接，參考圖5，具有：第一固定件210、第一大齒輪220、第一小齒輪230、第一齒圈240、第一壓緊盤250、第一絲桿260和油缸筒270。其中，第一固定件210整體為圓筒狀，通常采用工程塑料制作，例如，注塑成型件。在第一固定件210的一端設(shè)置有圓形法蘭狀的固定盤211，在固定固定盤的端面均勻布置有：三個(gè)安裝柱212、三個(gè)拉栓穿孔213，且安裝柱212和拉栓穿孔213間隔布置，參考圖7，在第一固定件中自固定盤一側(cè)向另一側(cè)依次設(shè)置有直徑不等的階梯孔214，其中，中間的階梯孔中設(shè)置有沿著軸向設(shè)置的導(dǎo)向槽215，其他階梯孔內(nèi)壁為光滑內(nèi)壁，參考圖7。上述結(jié)構(gòu)在注塑成型的過程中可以一次成型。

第一壓緊盤250為圓盤形零件，在端面上設(shè)置有三個(gè)安裝柱穿孔和三個(gè)拉栓穿孔，以及一個(gè)中心圓孔，其中中心圓孔與第一絲杠配合。

第一小齒輪230，外側(cè)為齒輪模式，用于和第一大齒輪嚙合，中間的軸孔處設(shè)置有絲孔，用于和第一絲杠260進(jìn)行螺旋配合。

上述的第一絲杠260依次穿過第一固定件中的階梯孔后在固定盤一側(cè)與第一小齒輪230進(jìn)行絲杠配合，容易理解，第一小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)第一絲杠進(jìn)給。

三個(gè)第一大齒輪220分別安裝在三個(gè)安裝柱上，并在外側(cè)使用第一壓緊盤蓋住后使用螺釘和墊片緊固，為方便螺釘?shù)木o固，在安裝柱的頂部設(shè)置螺紋孔。

第一壓緊盤250固定后，第一絲杠自第一壓緊盤的中心圓孔延伸出來，同時(shí)，第一小齒輪230被限定在第一壓緊盤和第一固定件之間，限定后，三個(gè)第一大齒輪自三個(gè)部位作用于第一小齒輪，進(jìn)行傳動(dòng)，第一小齒輪230帶動(dòng)第一絲杠直線運(yùn)動(dòng)。

在第一絲杠260的端部固定一個(gè)油缸筒，油缸筒270與第一絲杠同軸設(shè)置，在油缸筒中具有容納活塞的空腔，在第一絲杠260中具有與油缸筒貫通的油道261，該油道與液壓油軟管700進(jìn)行連通，軟管的另一端與剎車執(zhí)行裝置800連接。

在油缸筒270外表面設(shè)置有直線導(dǎo)向凸起271，該直線導(dǎo)向凸起與第一固定件階梯孔中的導(dǎo)向槽215配合，使得油缸筒沿著導(dǎo)向槽在一定范圍內(nèi)直線運(yùn)動(dòng)，防止油缸筒轉(zhuǎn)動(dòng)。

第一齒圈240內(nèi)壁設(shè)置有齒，用于和三個(gè)第一大齒輪進(jìn)行配合形成嚙合，通過第一齒圈、第一大齒輪、第一小齒輪的傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第一絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)。其中，定義本處第一絲杠使用正向螺旋傳動(dòng)，第一絲杠正向螺旋運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)油缸筒向車把外側(cè)方向移動(dòng)。

安裝時(shí)，第一固定件210穿設(shè)在三個(gè)拉栓上，且第一齒圈被限定在第一固定件和車把架端面之間，即，第一齒圈僅僅具有轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)作。

在第一齒圈240上設(shè)置有用于和車把套500固定用的螺紋孔、銷孔或者鉚接孔，用于和車把套固定成為一體。車把套轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)第一齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)。

外側(cè)執(zhí)行部300，結(jié)構(gòu)上與內(nèi)側(cè)執(zhí)行部非常相似。參考圖4，具有：第二固定件310、第二大齒輪320、第二小齒輪330、第二齒圈340、第二壓緊盤350、第二絲桿360和活塞桿370，其中，與內(nèi)側(cè)執(zhí)行部不同之處在于，第二絲杠360與活塞桿370同軸設(shè)置且采用一體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，并在第二絲杠360和活塞桿之間為花鍵結(jié)構(gòu)380，且第二絲杠360使用反向螺旋運(yùn)動(dòng)，且在第二絲杠中部和第二固定件階梯孔之間設(shè)置有花鍵結(jié)構(gòu)380，用于限制第二絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)。

此處應(yīng)當(dāng)注意，第二絲杠和第一絲杠的上螺紋的旋向是相反的，同時(shí)，外側(cè)執(zhí)行部和內(nèi)側(cè)執(zhí)行部同時(shí)受控于車把套，在車把套轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作下，第一絲杠和第二絲杠相向運(yùn)動(dòng)，快速壓迫液壓油。

活塞桿370的端部設(shè)置活塞371，活塞上設(shè)置有油封密封環(huán)372。

上述的外部執(zhí)行部中的活塞部位與油缸筒內(nèi)部進(jìn)行活塞配合，在油缸筒內(nèi)部形成一個(gè)液壓油腔701，初始狀態(tài)下，液壓油腔內(nèi)充滿液壓油。

上述連接完成后，在第一固定件和第二固定件外側(cè)套置有填充物400，該填充物優(yōu)先選擇橡膠件、聚四氟乙烯件、海綿等具有一定彈性的材料。

在填充物400上具有拉栓穿孔，以及在填充物的外表面設(shè)置有凹凸?fàn)?，便于車把套的安裝。

拉栓102依次穿過內(nèi)側(cè)執(zhí)行部、填充物和外側(cè)執(zhí)行部中的拉栓穿孔后在外側(cè)使用鎖緊螺母進(jìn)行鎖緊，使得：第一固定件、填充物、第二固定件等部件被鎖定，與車把架形成一體。

車把套500為具有一定硬度的橡膠材質(zhì)或者木質(zhì)材質(zhì)，在車把套的外側(cè)敞口處設(shè)置一個(gè)端蓋進(jìn)行封堵，端蓋的存在可以方便維修。

車把套500套置在外側(cè)，且至少覆蓋外側(cè)執(zhí)行部全部、填充物全部、內(nèi)側(cè)執(zhí)行部全部，以及車把架圓筒的局部。在車把套和第一齒圈之間，以及車把套與第二齒圈之間使用銷釘、螺釘、鉚釘?shù)染o固件進(jìn)行連接，轉(zhuǎn)動(dòng)車把套，帶動(dòng)兩個(gè)齒圈同向同步轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)齒圈通過大齒輪驅(qū)動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，此過程中，傳動(dòng)比為1:5:5，即，車把套每轉(zhuǎn)動(dòng)10度的角度，小齒輪即可轉(zhuǎn)動(dòng)250度角度，人手在握緊車把套的情況下，利用手腕腕部的力量，通常舒適的角度為60度，則，小齒輪可轉(zhuǎn)動(dòng)角度為1500度，轉(zhuǎn)換為圈數(shù)則為4.167圈，按照第一絲杠每個(gè)螺距1毫米計(jì)算，則第一絲杠獲得4毫米的形成。在此過程中，第一絲杠和第二絲杠的旋向是相反的，活塞和油缸筒中的油腔最大可以獲得8毫米的形成，有此處的油缸內(nèi)腔直徑較大，例如直徑為10毫米，根據(jù)體積公式，可以得出，可以得到628立方毫升的體積，足以驅(qū)動(dòng)剎車執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行剎車動(dòng)作。

有上述可以看出，通過手腕腕部的小角度轉(zhuǎn)動(dòng),驅(qū)動(dòng)內(nèi)部的液壓油腔701體積縮小，就可以驅(qū)動(dòng)液壓活塞進(jìn)行長(zhǎng)距離的移動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)剎車片部位的液壓產(chǎn)生動(dòng)作，形成良好的剎車效果。

反之，絲杠具有自鎖性能，可以保證連續(xù)的剎車效果，需要解除剎車時(shí)，需要將車把套反向轉(zhuǎn)動(dòng)即可解除剎車狀態(tài)。

對(duì)于自行車，上述的剎車操作裝置可以分別集成在左右兩側(cè)的車把上，分別用于控制前車輪和后車輪，形成分別控制。

本發(fā)明中，起始位置在于非剎車狀態(tài)，此時(shí)，剎車系統(tǒng)中的油缸筒和活塞處于左右兩個(gè)極限位置，內(nèi)部的液壓油腔701處于最大數(shù)值處，通過往使用者懷內(nèi)方向擰動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)液壓油腔701的縮小，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)剎車，剎車力度由雙手掌控。

上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)擴(kuò)如本發(fā)明權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。