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CN201818678U - 机械式碟刹卡钳 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种机械式碟刹卡钳，该碟刹卡钳包括卡钳本体和安装结合于卡钳本体的滚珠座、推杆、拉掣臂、导位盘、锁塞和一对刹车片；本实用新型主要是在推杆与导位盘之间形成弧形凹凸配合而可偏摆的设计，在刹车时可自动调整刹车片的角度，让刹车片能够全面性地与刹车碟盘接触；本实用新型进一步将滚珠座的旋槽的底面设为前陡后缓具不同斜率变化的导阶面，通过导阶面前段的陡坡设计，能够提升刹车进给速度，通过导阶面后段的缓坡设计，能够让操作省力且具备良好的刹车制动效果。

Description

机械式碟刹卡钳 
技术领域
本实用新型涉及一种运用于自行车或运动器材的刹车制动装置，特别涉及一种机械式碟刹卡钳。 
背景技术
为了提高自行车或运动器材的刹车制动效能和安全性，目前越来越多的自行车或运动器材的刹车系统采用碟式刹车装置。目前现有的碟式刹车装置依据驱动方式主要区分为机械式和液压式等两大系统，其中的机械式碟刹卡钳的结构比较精简且制造生产成本较低，所以比较适合于普通型自行车或运动器材来使用。 
现有的机械式碟刹卡钳的结构形态和驱动控制方式，可以参阅如中国台湾公告第327876号的「自行车碟式刹车结构改良」专利案、中国台湾公告第538950号的「机械式自行车碟式煞车装置」专利案，以及中国台湾证书号M318574号「自行车碟刹煞车器结构改良」专利案等专利文献所公开的碟刹卡钳设计，在此不再详细说明。现有的机械式碟刹卡钳虽然已经能够提供刹车制动的效果，但是在实际操作使用上，仍然容易产生以下所述的问题和不足： 
1.现有的碟刹卡钳设计，将刹车片直接吸附贴靠于刹车推杆的端面，在刹车时，刹车推杆直接推动刹车片与刹车碟盘接触而形成摩擦制动作用。这样的设计，如果刹车碟盘与刹车片的安装角度不是精确地位于相互平行状态，在刹车时，刹车片将无法全面性地与刹车碟盘接触，进而产生局部摩擦的现象，不仅刹车制动效果较差，并且会造成刹车片局部磨损破坏的问题。 
2.现有的碟刹卡钳的滚珠座的推抵面，一般是采取较为平缓的单一弧度形态，使得刹车推杆在整个刹车过程的进给速度是保持固定的。对于主要作为登山、表演或竞技使用的自行车种而言，由于这些自行车种必须经常进行急速刹车操作，现有刹车进给速度固定的机械式碟刹卡钳，显然不足以满足这些自行 车种的操作使用需求。 
实用新型内容
为解决现有机械式碟刹卡钳关于刹车片难以全面性地与刹车碟盘接触，以及刹车进给速度固定的问题和不足，本实用新型的主要目的在于提供一种可以使刹车片全面性地均匀夹压刹车碟盘的机械式碟刹卡钳，其主要是在推杆的前端设有一个导位盘，在导位盘与推杆之间形成弧形凹凸配合设计而让导位盘具备偏摆功能，以在刹车时可以自动调整刹车片的角度，让刹车片能够全面性地与刹车碟盘接触，从而达到良好的刹车制动效果。 
本实用新型的进一步目的在于提供一种刹车快速的机械式碟刹卡钳，其是将滚珠座的旋槽的底面设为越近顶端斜率越趋平缓而具不同斜率变化的导阶面，通过导阶面前段的陡坡设计，能够提升碟刹卡钳的刹车进给速度，通过导阶面后段的缓坡设计，能够确保碟刹卡钳的操作省力且具备良好的刹车制动效果。 
本实用新型的目的是采用以下的技术方案来实现的。 
依据本实用新型提出的机械式碟刹卡钳，包括： 
一卡钳本体，其设有一装配槽，在所述装配槽的两端分别形成一开口端和一贯穿所述卡钳本体且内径小于所述装配槽的杆孔，在所述卡钳本体的中段位置设有一贯穿至所述装配槽的碟盘嵌口； 
一滚珠座，其嵌置定位于所述装配槽且在轴心位贯设一与所述杆孔相对正的杆孔，所述滚珠座在朝向所述装配槽开口端的端面，沿径向等间隔凹设有三道弧形的旋槽，在各旋槽分别嵌置设有一滚珠； 
一推杆，其设于所述装配槽且抵靠各滚珠，所述推杆包括一盘部和一由该盘部轴心一体延伸的杆部，所述盘部在朝向所述装配槽开口端的端面中间位置凹设形成一弧凹槽，在所述弧凹槽的中心位置设有一结合孔，所述杆部是穿过所述滚珠座和卡钳本体的杆孔且末端穿出所述卡钳本体而形成一卡掣头； 
一拉掣臂，其卡掣结合于所述推杆的卡掣头，在所述拉掣臂与卡钳本体之间设有一复位弹簧； 
一导位盘，其设于所述装配槽且在朝向所述推杆的端面凸设有一与所述弧 凹槽相嵌合的弧凸块，所述导位盘的轴心位置贯设有一栓孔，并利用一结合栓穿过所述栓孔而结合于所述推杆的结合孔； 
一锁塞，其以螺纹结合于所述装配槽的开口端；以及 
两刹车片，装设于所述装配槽内且相对位于所述碟盘嵌口两侧的位置，并分别结合定位于所述导位盘和锁塞。 
所述的机械式碟刹卡钳，其中在所述结合栓与导位盘之间设有一弹性件。 
所述的机械式碟刹卡钳，其中的弹性件为弹性垫片，所述结合栓是以螺纹结合于所述结合孔。 
所述的机械式碟刹卡钳，其中的弧凹槽呈球凹状。 
所述的机械式碟刹卡钳，其中的旋槽底面形成一呈螺旋倾斜状且具有不同斜率变化的导阶面。 
所述的机械式碟刹卡钳，其中的导阶面的斜率变化是设为前陡后缓且越近所述滚珠座端面的斜率越趋平缓。 
本实用新型所提出的机械式碟刹卡钳，可以获得的有益效果包括： 
1.本实用新型在推杆的前端结合设有具备偏摆功能的导位盘，当碟刹卡钳和刹车碟盘因为制造成型或安装时难以避免的误差，导致刹车片无法与刹车碟盘精确地保持平行时，利用导位盘以弧凸块与推杆相对应弧凹槽的导引偏摆作用，导位盘能够在刹车时自动调整刹车片的角度，让刹车片全面性地与刹车碟盘接触，有效地产生良好的刹车制动效果，并且能够避免发生刹车片局部磨损破坏的问题。 
2.本实用新型利用滚珠座的导阶面是设为越近顶端斜率越趋平缓的不同斜率变化形态，通过导阶面前段的陡坡设计，能够大幅提升碟刹卡钳的刹车进给速度，通过导阶面后段的缓坡设计，能够确保碟刹卡钳的操作省力且具备良好的刹车制动效果，本实用新型通过导阶面采取由陡至缓的斜率变化设计，能够有效提升碟刹卡钳的刹车效能，并且能够满足主要作为登山、表演或竞技使用的自行车种，必须经常进行急速刹车操作的使用需求。 
附图说明
图1是本实用新型优选实施例的立体外观图。 
图2是本实用新型优选实施例的组成构件分解图。 
图3是本实用新型优选实施例的部分组成构件分解图。 
图4是本实用新型优选实施例的组合剖面图。 
图5是本实用新型优选实施例的剖面动作示意图。 
具体实施方式
以下配合附图和本实用新型的优选实施例，进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段。 
本实用新型所提供机械式碟刹卡钳的优选实施例如图1至图4所示，该碟刹卡钳主要包括一卡钳本体10，以及相对安装结合于卡钳本体10的一滚珠座20、一推杆30、一拉掣臂40、一导位盘50、一对刹车片60和一锁塞70等构件；其中： 
如图2和图4所示，卡钳本体10具有依据一刹车轴线设置的一装配槽11，装配槽11的两端分别为一开口端和一内侧端，在装配槽11的开口端的内壁面形成具内螺纹的螺纹面111，在装配槽11的内侧端的轴心设有一内径小于装配槽11且贯穿卡钳本体10的杆孔12，卡钳本体10在中段位置剖设有一贯穿至装配槽11而可供一刹车碟盘80伸入的碟盘嵌口13； 
如图2、图3和图4所示，滚珠座20为具适当厚度的圆环形块体且嵌置定位于装配槽11的内侧端，滚珠座20在轴心位设置有一与前述杆孔12相对正的杆孔21，在环周面间隔凹设有多个定位凹缘，并在朝向装配槽11开口端的端面上，沿径向等间隔凹设有三道弧形的旋槽22，各旋槽22的底面是形成一呈螺旋倾斜状且具有不同斜率变化的导阶面222，各导阶面222的斜率变化是设为前陡后缓且越近滚珠座20端面斜率越趋平缓的形式，并在各旋槽22分别嵌置设有一滚珠23； 
推杆30包括一外径略小于装配槽11内径的圆形盘部31，以及一由盘部31轴心一体延伸而出且穿设于滚珠座20和卡钳本体10的杆孔21、12的杆部32；盘部31在朝向装配槽11开口端的端面中间位置凹设形成一大致呈球凹状的弧凹槽33，且在弧凹槽33的中心位置设有一可呈螺孔形态的结合孔34，并对应于三个滚珠23，推杆30在相对应位置凹设有三个分别供相对应滚珠23嵌置限 位的珠槽；杆部32的端部是穿出卡钳本体10且形成一非圆形的卡掣头321，并在卡掣头321的端面轴心设有一螺孔322； 
拉掣臂40是供刹车线连接的长形块体，其一端设有一可匹配卡掣套合于推杆30的卡掣头321的卡掣孔41，配合以一螺栓42穿过一垫片而以螺纹结合于推杆30的螺孔322，让拉掣臂40结合定位于推杆30的卡掣头321，并在拉掣臂40与卡钳本体10之间的杆部32上套设有一复位弹簧43和一包覆于复位弹簧43外部的防尘套44，能够利用复位弹簧43为拉掣臂40提供回复初始位置的弹力； 
导位盘50为外径略小于装配槽11内径的圆形盘体，并且邻靠推杆30而安装设置于装配槽11内，导位盘50的轴心位置贯设有一栓孔51，在朝向推杆30的端面中间位置凸设一与前述弧凹槽33相匹配嵌合的弧凸块52，并利用一结合栓53穿过一弹性件54和栓孔51，并以紧配方式或以螺纹方式结合于推杆30的结合孔34，弹性件54可以为弹性垫片、螺旋弹簧或橡胶垫圈等弹性构件，如图所示实施例的弹性件54为弹性垫片，并且结合栓53是以螺纹结合于结合孔34，在导位盘50朝向装配槽11开口端的端面适当位置嵌置设有一组磁铁55； 
该对刹车片60装设于装配槽11内且相对位于碟盘嵌口13两侧的位置，其中一个刹车片60是吸附结合定位于导位盘50，另一个刹车片60是吸附结合于锁塞70； 
锁塞70为圆形的板块构造且以螺纹结合于装配槽11，锁塞30具有一环绕刹车轴线设置的外螺纹面71和一沿刹车轴线设置的多角柱孔72，并在锁塞70朝向刹车片60的内侧端结合设有一磁铁73，锁塞70利用该外螺纹面71相匹配地以螺纹结合于卡钳本体10的螺纹面111，并且让相对应的刹车片60通过磁力吸附结合于锁塞30的内侧端。 
请参阅图2、图4和图5所示，当使用人扳动刹车把手且通过刹车线而拉动拉掣臂40产生旋动时，拉掣臂40会驱动推杆30同步旋动，并且限位在推杆30的珠槽的滚珠23会沿着滚珠座20的导阶面222滚动滑移，利用各导阶面222的高低位差设计，能够通过各滚珠23反向推抵推杆30产生朝向刹车碟盘80移动的位移量，让两刹车片60能够相对夹压摩擦刹车碟盘80而产生刹车效果；当使用人放松刹车把手时，通过复位弹簧43的回复弹力，可以驱动拉掣臂40 和推杆30旋动而回复到初始位置。 
如图3至图5所示，本实用新型在推杆30的前端设置有导位盘50，导位盘50是以弧凸块52与推杆30相对应的弧凹槽33匹配结合而能够产生自动导引偏摆的效果，当碟刹卡钳和刹车碟盘80因为制造成型或安装时的误差或其它因素，导致刹车片60无法与刹车碟盘80精确地保持平行时，导位盘50能够在刹车时自动调整刹车片60的角度，让刹车片60全面性地与刹车碟盘接触摩擦，有效地产生良好的刹车制动效果，并且避免产生刹车片60局部磨损破坏的问题。 
如图3至图5所示，本实用新型的滚珠座20的导阶面222是设为越近顶端斜率越趋平缓的不同斜率变化形式，在刹车时，可以通过导阶面222前段的陡坡设计，大幅提升碟刹卡钳的刹车进给速度，并且通过导阶面222后段的缓坡设计，可以确保碟刹卡钳的操作省力且具备良好的刹车制动效果，本实用新型的各导阶面222采取由陡至缓的斜率变化设计，可以提供刹车速度快且操作省力安全的特性，能够有效满足主要作为登山、表演或竞技使用的自行车种，必须经常进行急速刹车操作的使用需求，极具实用性。 
以上所述仅是本实用新型的优选实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，可利用上述揭示的技术内容作出些许变化或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。 

Claims (7)

1.一种机械式碟刹卡钳，其特征在于，包括：
一卡钳本体，其设有一装配槽，在所述装配槽的两端分别形成一开口端和一贯穿所述卡钳本体且内径小于所述装配槽的杆孔，在所述卡钳本体的中段位置设有一贯穿至所述装配槽的碟盘嵌口；
一滚珠座，其嵌置定位于所述装配槽且在轴心位贯设一与所述杆孔相对正的杆孔，所述滚珠座在朝向所述装配槽开口端的端面，沿径向等间隔凹设有三道弧形的旋槽，在各旋槽分别嵌置设有一滚珠；
一推杆，其设于所述装配槽且抵靠各滚珠，所述推杆包括一盘部和一由所述盘部轴心一体延伸的杆部，所述盘部在朝向所述装配槽开口端的端面中间位置凹设形成一弧凹槽，在所述弧凹槽的中心位置设有一结合孔，所述杆部是穿过所述滚珠座和卡钳本体的杆孔且末端穿出所述卡钳本体而形成一卡掣头；
一拉掣臂，其卡掣结合于所述推杆的卡掣头，在所述拉掣臂与卡钳本体之间设有一复位弹簧；
一导位盘，其设于所述装配槽且在朝向所述推杆的端面凸设有一与所述弧凹槽相嵌合的弧凸块，所述导位盘的轴心位置贯设有一栓孔，并利用一结合栓穿过所述栓孔而结合于所述推杆的结合孔；
一锁塞，其以螺纹结合于所述装配槽的开口端；以及
两刹车片，装设于所述装配槽内且相对位于所述碟盘嵌口两侧的位置，并分别结合定位于所述导位盘和锁塞。
2.依据权利要求1所述的机械式碟刹卡钳，其特征在于：所述结合栓与所述导位盘之间设有一弹性件。
3.依据权利要求2所述的机械式碟刹卡钳，其特征在于：所述弹性件为弹性垫片，所述结合栓以螺纹结合于所述结合孔。
4.依据权利要求3所述的机械式碟刹卡钳，其特征在于：所述弧凹槽呈球凹状。
5.依据权利要求1或2或3或4所述的机械式碟刹卡钳，其特征在于：所述旋槽的底面是形成一呈螺旋倾斜状且具有不同斜率变化的导阶面。
6.依据权利要求5所述的机械式碟刹卡钳，其特征在于：所述导阶面的斜 率变化设为前陡后缓且越近所述滚珠座端面的斜率越趋平缓。
7.依据权利要求6所述的机械式碟刹卡钳，其特征在于：所述复位弹簧的外部设有一防尘套。 
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