CN201354129Y - 簧式锁环微型抱闸 - Google Patents
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Abstract
一种簧式锁环微型抱闸，它由一个连在定位杆上的钳形结构和一个绕于刹车环上的簧式锁环组成。当呈钳形的两驱动杆闭合时，锁环对刹车环的锁紧力和刹车环对锁环的搓动力会交替增长，直致拉胎。该闸制动强劲，减速均匀，低内阻，无石棉和噪音公害，疲劳限度达五万次以上。组装重量为165±10g，全部采用国产通材，常规加工，成本创全国新低。可适用于自行车和电动车等各种车型。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种自行车刹车器，尤其是全金属抱闸。
背景技术
为我国自行车配套的主流刹车器——传统抱闸早已步入了老年期.其石棉含量和噪音水准越来越为环境所不容；粗重的外观与整车轻量化的发展趋势极不相称；尤其是性能的提升与成本的压缩缘于固有模式的局限，虽经多年拼搏依然改进无望。然而就是这样一项陈旧技术却凭借着它以微利换取的求生价格占据了我国自行车市场的半壁江山并将不少新型技术，包括本人于02年开发，经国家检测列为优质品的“油态螺旋锁环微型抱闸”(专利号：ZL02237227·X以下称原闸)挡在了市场的大门之外。
由此可见，在我国自行车业整体档次不高、微利运营的条件下，产品的升级换代不仅是一种技术品位的比拼，更是一场产品成本的较量。
发明内容
本实用新型的目的是：锁定高档闸具的性能优势，采用微损耗加工的方式大幅削减制作成本，从而为人们提供一种真正环保节材，对传统抱闸具有换代意义的闸具精品。
本实用新型解决这一问题所采用的技术方案是：
在定位杆上用轴将前、后驱动杆连成一钳形结构。其两短臂与左旋两至三周、绕在刹车环上的簧式锁环前、后端头分别啮合在一起，其两长臂尾端用闸线连在一起。
为了获得最佳的静刹车力矩，本闸锁环有效包角的弧度值应本着将其与标准线压力矩、硬钢间润滑态静摩擦系数代入欧拉公式后，其结果的有效传递值为160±10N·M的原则设定；同时要求这一设定值使簧式锁环尾端产生的径向收缩压与首端切向力之比小于锁环与刹车环之间摩擦系数的倒数，以免产生环状自锁。
采用本方案的有益效果是：
1、能产生实现理想刹车距的强制动；
2、能实现严格的等比增压，柔性减速；
3、做到无公害，包括无石棉和无噪音；
4、具备零成本的等效倒刹车功能；
5、自身低内阻；
6、前后轮通用；
7、磨损和疲劳极限至少能达到五万次，可满足车体的终生刹车需要；
8、超低成本比原闸降低三分之一，仅有传统抱闸的一半；
附图说明
该闸的整体结构附图如后，图1为其实施例的结构主视图，双点划线之间为内部结构，图中(1)为闸卡，(2)为定位杆，(3)为调线螺栓，(4)为定位销，(5)为前驱动杆，(6)驱动杆连轴，(7)为后驱动杆，(8)为闸豆，(9)簧式锁环，(10)为刹车环，(11)为闸盒。
具体实施方式
在图1所示的实施例中，首先将定位杆(2)尾部紧固在轴皮一端，头部用闸卡(1)吊起，中部用轴(6)将前驱动杆(5)和后驱动杆(7)头部连起。在轴皮一端旋入一刹车环(10)，环外套入一左旋三周绕成的簧式锁环(9)，其前、后两个锯齿形端头与前、后驱动杆短臂上的两个反向锯齿形端头分别咬合在一起。然后在定位杆上与驱动杆头部对应处一侧铆连一定位销(4)，使其夹置于两驱动杆头部之间，以限制其反旋。最后将闸线从旋于前驱动杆长臂尾部折边的调线螺栓(3)中穿过，用闸豆(8)紧固在后驱动杆长臂尾端。闸芯外套有闸盒(11)。
本实施例采用的主要结构参数为：
1、锁环：内径为40mm±1，有效包角1078°±2，计19弧度左右。其最小截面≥12mm2，表面光洁度高于
7；
2、驱动杆：做后闸长短臂之比为3.5-4比1，做前闸为2.5-3比1，其短臂上的单齿最小截面≥15mm2；
3、硬度值：刹车环表面硬度HRA80-82，定位杆通硬为HRC58±1，簧式锁环为HRC46-48；
下面我们结合附图对本闸的工作机理及相关的技术要点，按性能加以说明：
捏闸后，两驱动杆闭合，锁环被锁紧牢牢的抱住刹车环(10)，由于有定位销(4)的限制，锁环不会随刹车环带动同旋，二者间的摩擦使车轮减速。
加重闸线的拉力后，锁环对刹车环的锁紧力以及由此产生的刹车环对锁环的搓动力也会随之加重，二者互为因果，交替增长，直致车轮拉胎。
松闸后，锁环的形变反弹使闸体迅速复位，制动得以释放。本闸的主要性能优势为：
1、强制动
本闸的线压经驱动杆和锁环的连锁放大除去主要因机件微量形变产生的损耗后，足以在标准测试条件下使车体产生160N·M的静拖胎制动矩经测试可达到的3-4m的湿态制动距，权衡各国标准差异后，本人认为这是一个最佳制动段。
2、匀减速
本闸的两个加压环节皆为标准的等比增压，因而无论加压缓急都会呈现出一种均匀的线性减速状态，非常柔韧舒适。
3、无公害
本闸为全金属结构，根本不用石棉；
在消音上本闸采用了下列措施：在传递高压的连接件之间全部采用对连或贴连的方式，以最大限度地消除受力扭矩；对闸芯的构件全部给予硬化处理；在刹车环与闸盒对合后形成的槽腔内填满油脂。经此处理，消音效果非常理想。
4、倒制动
在锁环被锁紧后，锁环定位端与加压端能随刹车环的搓动方向而自行换位，这样无须增加任何成本就完成了本刹车器的等效双向制动。
5、低内阻
本闸在锁环和刹车环间予设了三至五丝的单向动配合间隙；在全部摩擦部位涂附了油脂；在锁环与驱动杆短臂间予留了0.5mm的间隙，以使锁环能随刹车环的旋转偏差而自动调整形位，这样产生的内阻之小，完全可以让人忽略不计。
6、做前闸
本闸做前闸相当于做后闸的倒制动，需要调整的是，应将驱动杆的增压比降至2.5比1以避免急刹车时发生跳轮前翻。
7、耐疲劳
检测显示本闸的磨损和疲劳极限至少能达到五万次，足以满足车体的终生刹车需要。
8、低成本
本闸共有加工件六件，标准件六件，组装重量165±10g。全部采用国产通材，常规加工。
本闸和原闸相比由于以矩形冷拔丝盘绕而成的簧式锁环取代了以多片冲载片组合而成的螺旋锁环，整闸耗材量从425g直降为273g，省料超过三分之一，用料仅为传统抱闸的一半。
Claims (8)
1、一种簧式锁环微型抱闸，它包括调线螺栓(3)、闸卡(1)、闸豆(8)、和闸盒(11)，其特征在于：
在定位杆上用轴将前、后驱动杆连成一钳形结构，其两短臂与左旋两至三周、绕在刹车环上的簧式锁环前、后端头分别啮合在一起，其两长臂尾端用闸线连在一起；
为了获得最佳的静刹车力矩，本闸锁环有效包角的弧度值应本着将其与标准线压力矩、硬钢间润滑态静摩擦系数代入欧拉公式后，其结果的有效传递值为160±10N·M的原则设定，同时要求这一设定值使簧式锁环尾端产生的径向收缩压与首端切向力之比小于锁环与刹车环之间摩擦系数的倒数。
2、根据权利要求1所述的抱闸，其特征在于：
锁环内径为40mm±1，有效包角为1078±2°，约19弧度，最小截面≥12mm2，表面光洁度高于
3、根据权利要求1所述的抱闸，其特征在于：
在定位杆上与两驱动杆头部对应处铆连一定位销(4)，夹置于两驱动杆头部之间。
4、根据权利要求1所述的抱闸，其特征在于：
两驱动杆的长短臂之比做后闸为3.5-4比1，做前闸为2.5-3比1。
5、根据权利要求1所述的抱闸，其特征在于：
硬度值：刹车环表面硬度HRA80-82，定位杆通硬为HRC58±1，簧式锁环通硬为HRC46-48。
6、根据权利要求1所述的抱闸，其特征在于：
在刹车环(10)与闸盒(11)对合后形成的槽腔内填满油脂。
7、根据权利要求1所述的抱闸，其特征在于：
锁环与驱动杆短臂之间留有0.5mm间隙。
8、根据权利要求1所述的抱闸，其特征在于：
在传递高压的连接件之间全部采用对连或贴连的方式。
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| CNU2009200047549U CN201354129Y (zh) | 2009-02-10 | 2009-02-10 | 簧式锁环微型抱闸 |
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| CN116921376A (zh) * | 2023-07-11 | 2023-10-24 | 大连理工大学 | 一种气动式深孔自动清理装置的锁紧单元 |
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2009
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