CN102431622B - 凸轮式的自行车刹车夹器 - Google Patents

Abstract

本发明主要提供一种凸轮式的自行车刹车夹器结构，是跨设于一轮圈外径缘预设部位，其包含有：一第一臂架组是由该枢接部朝该枢接端侧向开设呈U形的一组接槽，供一第二臂架组对称嵌接枢设其内，各该第一、第二旋臂两者分别朝该轮圈两侧延伸呈对称的跨设状态，并于两者延伸末端分别设有一刹车片；一凸轮组，是具有于该第二臂架上设有一抵接件，及枢设于该组接槽内的凸轮件；一制动组，设于该第二臂架组上，其下方则以同一轴线穿设延伸状态的一钢索，是穿设该凸轮件以带动产生旋转；借此，利用间接抵接的凸轮组设计，配合两侧旋臂以对称方式相互嵌设枢接结构，以达到易于单一零件维修及精度加工，且可提升复归及刹车效益，同时可降低制造成本。

Description

凸轮式的自行车刹车夹器

技术领域

本发明有关于刹车装置，特别是使用于自行车前后轮圈的外径缘预设部位，属C型刹车系统，且利用凸轮机构连动二摆臂产生间距变化，而接触轮圈产生刹车功能的凸轮式的自行车刹车夹器。

背景技术

当自行车行进时，时常须要停止的状况，即利用刹车系统使转动中的车轮逐渐减速至停止，故刹车系统为安全装置以因应突如其来的路况，维持骑乘的安全；此类使车轮减速的刹车系统，其装设位置常见于车轮外径缘两侧处，或装设于轮毂处并配有碟盘的碟刹系统。

以装设于轮圈两侧部位的刹车系统而言，依其结构及作动方式的不同，大致可分为悬臂式、C夹式、V夹式、及油压式等，排除“油压式”结构，单以讨论其他“机械式”刹车系统，其中“悬臂式”以刹车线分别悬接两侧的刹车臂，当按压刹车把手时，两侧刹车线则同步拉紧而使悬臂朝轮圈旋转贴抵；“C夹式”又称侧拉式，以一侧旋臂为固定状态，另侧旋臂为活动状态并接设刹车线，于按压刹车把手时，刹车线则拉紧并使活动旋臂旋动而朝轮圈旋转贴抵者；“V夹式”刹车系统为最常用的刹车装置，其结构与“悬臂式”相似，差异在于V夹式无须吊架线，其利用一硬质弯管固定于车架上的枢轴同时牵动两侧臂架，当按压刹车把手时，两侧臂架则同步朝轮圈夹紧。

针对“C夹式”刹车结构，是大多使用在轮胎宽度较窄的车种，如公路车；其结构上又可进一步分为“凸轮式”及“杠杆式”两大类，其中“凸轮式”是指刹车线拉紧时连动活动旋臂产生旋转的结构采用凸轮结构，“杠杆式”则是利用至少一连杆机构作动者。

按，现有技术属“凸轮式”的C夹刹车结构，如美国第7,000,739号专利所揭露的《自行车的凸轮式车轮刹车》，包含：嵌设于一螺栓上的二摆臂，其提供一枢点为各该摆臂及装置附加的自行车前叉刹车，该刹车加入可枢接的一凸轮件，使第一摆臂与第二摆臂接合于一指针部位以相互关联，其具有一第一部位是以一螺栓穿设其中央处，于顶部边缘形成有一弯曲的边缘部分，及一第二部位以一销件穿设枢接至该第一摆臂上；本发明具有一快速释放装置30，其包含一凸轮件，以一螺栓共同枢接该第一销部于该第一摆臂上，该第二销件从第一销件延伸至该第二销件的轴线，并枢设接合于该凸轮件于该第二部位。

另有一种“凸轮式”C夹刹车结构，如美国第3,628,635号专利所揭者，其同样具有设于活动旋臂10的一凸轮件13，并以其抵贴部25的外缘贴抵于固定臂架预设部位，而利用抵贴部的曲率设计，于凸轮件旋转时产生不同臂距，而使活动旋臂与轮圈的距离亦产生变化。

现有技术属于“杠杆式”C夹刹车结构，如美国第7,422,090号专利所揭露的《自行车轮圈的刹车组成》，是以一第一刹车臂及一第二刹车臂其一第一端部分别提供一刹车片支撑部位，另一端则以一螺栓穿设各该第一、第二刹车臂为提供一枢接部位，并接设于自行车架上；一弹性件接设于各该第一、第二刹车臂间以使分别位于轮圈两侧各该刹车片呈具间距的偏斜分离状态；是属刹车组成的一摇杆组，其具有一摇臂枢接于该第一刹车臂的末端部位，该摇杆组具有一固定部以接设一控制线，以及一联接部以提供枢接，该联接部是提供一摇杆枢设于该第二刹车臂的末端部位。

上述结构均属“C夹式”刹车结构，其中前二者是以凸轮原理旋转作动使其凸轮部位的外缘抵接固定臂架，而使活动臂架同步产生摆动，进而使设于该第二摆臂下方的刹车片亦朝轮圈侧边靠近抵接，而产生刹车功能；后者结构则于各该第一、第二刹车臂间设有一连杆组，且该连杆组是以一摇臂及一摇杆所组成，利用相联结的各该摇臂及摇杆，其另一端分别接设于各该第一臂架及第二臂架上，而有效控制旋动的该第二臂架产生摆动。

本发明主要是针对以凸轮机构的C夹式刹车系统为主要研究对象，故进一步针对前二者具有凸轮组的C夹式刹车结构分析；各该“凸轮式”C夹刹车，其凸轮件均以其预设部位“直接”贴底于固定臂架上，借以凸轮件旋转时，其抵接面的曲率变化，即分别与凸轮件枢接点不同半径，进而连动与凸轮件枢接的活动臂架产生旋摆，以致下方刹车片朝轮圈靠近抵接。

惟，此一“直接”抵贴会使凸轮件及固定臂架两者间产生磨耗而须进行维修时，必然须将固定臂架予以更换，其元件成本及拆组动作，相当于整组C夹刹车更换；此外，各该凸轮件及固定臂架相抵接的部位须具有较高的精度要求，而固定臂架通常具有特殊外形轮廓而不易进行精度加工，或者需备有特制的夹、治具以利于进行，以致制造成本较高；再者，两侧各该臂架多以“迭置”状态相互枢接，常会使抵接于两者间的弹性件呈倾斜状态而影响复归效益，且凸轮件与上方定位处的刹车线两者因分别接设于错位状的各该臂架，而亦处于非同一轴线的弯折状态，亦对刹车效能产生影响。

发明内容

本发明人认为以凸轮传动的C夹式刹车结构，针对其刹车敏锐性、及加工精度需求上仍有可改善的空间，故提供一种结构上及使用上较佳的刹车结构。

本发明的主要目的即在提供一种凸轮式的自行车刹车夹器，是具有间接抵接的结构设计，利用增设一抵接件于固定状的第二臂架上，使其与凸轮件进行相抵贴连动，于零件更换及维修上，更为简便快速且降低维修成本。

本发明的次一目的即在提供一种凸轮式的自行车刹车夹器，是以间接抵接的凸轮组设计，其呈杆状的抵接件较易于进行精度加工，无须使用特殊夹、治具，可有效降低成本，且可达到更高的精度要求，而提升刹车制动的灵敏度及精准度。

本发明的再一目的即在提供一种凸轮式的自行车刹车夹器，其使两侧旋臂以对称方式相互嵌设枢接，可使弹性件不倾斜设置，且凸轮件及钢索定位件呈非错位的同轴线状态，可提升旋臂复归效益，增进刹车效能。

本发明的更一目的即在提供一种凸轮式的自行车刹车夹器，其结构简单，组设快速，实用性高，

为达到上述目的，本发明中提出一种有鉴于此，本发明所揭露凸轮式的自行车刹车夹器，是跨设于一轮圈外径缘预设部位，其包含有：一第一臂架组是由该枢接部朝该枢接端侧向开设呈U形的一组接槽，供一第二臂架组对称嵌接枢设其内，各该第一、第二旋臂两者分别朝该轮圈两侧延伸呈对称的跨设状态，并于两者延伸末端分别设有一刹车片；一凸轮组，是具有于该第二臂架上设有一抵接件，及枢设于该组接槽内的凸轮件；一制动组，设于该第二臂架组上，其下方则以同一轴线穿设延伸状态的一钢索，是穿设该凸轮件以带动产生旋转；借此，利用间接抵接的凸轮组设计，配合两侧旋臂以对称方式相互嵌设枢接结构，当凸轮件推顶该抵接件并连动该第二臂架组以其枢接点为中心作旋动，而使两侧各该刹车片间距产生变化，以达到易于单一零件维修及精度加工，且可提升复归及刹车效益，同时可降低制造成本。

本发明的有益效果在于：提供一种高敏锐性且较佳刹车及回弹复归效能的C夹式刹车结构，其是将利用添设该抵接件的间接抵接凸轮组设计，是易于进行精度加工，无须使用特殊夹、治具可有效降低成本，且可达到更高的精度要求，而提升刹车制动的灵敏度及精准度，配合两侧旋臂以对称方式相互嵌设枢接，可使弹性件不倾斜设置，且凸轮件及钢索定位件呈非错位的同轴线状态，可同时提升旋臂复归及刹车效能，而获致一实用性高的刹车结构，使整体确具产业实用性及成本效益。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的立体外观图一。

图2为本发明一较佳实施例的立体外观图二。

图3为本发明一较佳实施例的立体分解图一。

图4为本发明一较佳实施例的立体分解图二。

图5为本发明一较佳实施例俯视角度示意图。

图6为本发明一较佳实施例的组设示意图。

图7为本发明一较佳实施例的使用状态示意图。

[本发明]

第一臂架组    10        凸轮组              30

枢接部        11        抵接件              31

枢杆          111       凸轮件              32

固定座        112       凸轮抵部            321

枢接座        12        牵引部              322

第一旋臂      13        嵌接件              323

枢接端        14        穿孔                324

第一刹车片    15        枢接座              33

组接槽        16        枢杆                34

第二臂架组    20        螺栓                35

第二旋臂    21            制动组        40

承座        22            定位座        41

第二刹车片  23            钢索          42

容槽        24            弹性件        50

弹性臂      51、52

轮圈        60

具体实施方式

兹谨就本发明的结构组成，及所能产生的功效与优点，配合图式，举本发明的一较佳实施例详细说明如下，

首先请参照图1至图6，本发明所提供的一种凸轮式的自行车刹车夹器，是设于一轮圈60外径缘预设部位，其包含有：相互枢设的一第一臂架组10及一第二臂架组20、分设于各该第一、第二臂架组10、20上的一制动组40及一凸轮组30、与设于各该第一、第二臂架组10、20间的一弹性件50。

该第一臂架组10，是以一枢接部11作为旋转作动的轴心，该枢接部设有四枢接座12，为塑钢材料的应用；该第一臂架组10具有分设于该枢接部11两侧的一第一旋臂13及一枢接端14；于该第一旋臂13朝该轮圈60侧面延伸部位末端设有一第一刹车片15；该枢接端14则呈具预设间距的两平形臂座；一组接槽16，由该枢接部11朝该枢接端14侧向开设呈U形凹槽。

该第二臂架组20，是以预设部位穿设于该组接槽16内并枢设于该枢接部11，而可于其上作旋转，其利用一枢杆111共同穿设各该枢接座12及第一、第二臂架组10、20，并于该枢杆111穿设后的另一端利用一固定座112予以定位；该第二臂架组20具有分别设于枢接部位两侧的一第二旋臂21及一承座22；于该第二旋臂21朝该轮圈60侧面延伸部位末端设有一第二刹车片23；各该第一、第二旋臂13、21两者分别朝该轮圈60两侧延伸呈对称的跨设状态；该第二臂架组20相对于该轮圈60位置的外侧中段部位侧向开设形成有一容槽24。

该凸轮组30，其具有一抵接件31，是固设于该容槽24内；一凸轮件32，则枢设于该组接槽16内的该枢接端14上，并可于其上作旋动；该凸轮件32两侧的枢接部位分别设有四枢接座33，为塑钢材料的应用；该凸轮件32于枢接部位的两侧分别设为一凸轮抵部321及一牵引部322，该凸轮抵部321是具有预设精度的弧面，并与该抵接件31外缘相抵贴接触；该牵引部322是以一嵌接件323嵌设于该凸轮件32座体上所组成，各该嵌接件323及凸轮件32座体并共同形成一穿孔324。

该制动组40，是具有固设于该承座22上的一定位座41；一钢索42，穿设于该定位座41，并可于其内作上下线性位移；该钢索42穿设后其穿设端则同时穿设该穿孔324且固定其内；各该定位座41及穿孔324两者相对位置是于同一轴线上，而使该钢索42呈直线状态。

该弹性件50，其两侧分别具有二弹性臂51、52，分别抵接于各该第一、第二旋臂13、21相对应的内侧间，提供该第二臂架21旋动后一回复弹力，以维持于自然状态下各该第一、第二旋臂13、21末端分别与该轮圈60侧面的间距。

借助上述构件，利用间接抵接的凸轮组30设计，配合两侧各该第一、第二臂架组10、20以对称方式相互嵌设枢接结构，当该凸轮件32推顶该抵接件31并连动该第二臂架组20以其枢接部11为中心作旋动，而使两侧各该第一、第二刹车片15、23间距产生变化，以达到易于单一零件维修及精度加工，且可提升复归及刹车效益，同时可降低制造成本者。

为供进一步了解本发明构造特征、运用技术手段及所预期达成的功效，兹将本发明使用方式加以叙述如下：

本发明的组设，是预先将各该第一、第二旋臂13、21下方的延伸端部位组设各该第一、第二刹车片15、23；接着将该第二旋臂21嵌设于该组接槽16内，再将该弹性件50亦穿设于该第二旋臂21内，利用该枢杆111从该第一旋臂13的一侧依序穿设各该第一旋臂13、枢接座12、第二旋臂21、弹性件50等元件于该枢接部11上，并于穿设后该第一旋臂13的另侧以该固定座112螺设固定，而使各该第一、第二旋臂13、21、及弹性件50共同枢设于该枢接部11上，此时该弹性件50的两侧各该弹性臂51、52是分别抵接于各该第一、第二旋臂13、21两相对应的内侧壁缘；将该抵接件31接设于该容槽24内；再将该凸轮件32以一枢杆34依序穿设各该枢接座33及凸轮件32而枢接于该枢接端14；该定位座41是螺设固定于该承座22上，穿设于该定位座41的钢索42其下方则延伸穿设于该穿孔324内，于该嵌接件323压制后并以一螺栓定位35，即完成组设。

本发明的刹车作动方式，请参照图7，其中虚线部位为未刹车状态，当进行刹车时，该钢索42朝上线性位移而带动该凸轮件32产生反时针方向旋转(如空心箭头所示)，是使抵贴该抵接件31的凸轮抵部321，也因其外径缘曲率变化而将该抵接件31连动朝顺时针方向推顶，进而使该第二旋臂21亦同步作顺时针方向旋摆(如实心箭头所示)，故下方的该第二刹车片23则朝该轮圈60靠近并抵接，即能达到停止该轮圈60转动的刹车效果。

当解除刹车时，请参照图7，该钢索42解除施力，此时该弹性件50则以其自然弹力将该第二旋臂21及其下方的第二刹车片23以反时针方向旋回，连动该抵接件31顺时针方向推顶该凸轮抵部321，使该凸轮件32产生顺时针旋转，并使该牵引部322及其上的钢索42回复至原位，即为解除刹车的状态。

本发明的该凸轮组30，是利用接设于该第二旋臂21上的该抵接件31，配合接设于该第一旋臂13上的该凸轮件32，使该凸轮件32不直接与抵贴于臂架上的间接式结构设计，于各该抵接件31及凸轮件32磨耗需进行更换时，无需拆解或更换该第一臂架组10或第二臂架组20等整组组件，亦可直接拆解各该抵接件31或凸轮件32等单一元件，即可简单且快速完成维修及更换，作业相当便利。

针对凸轮机构两相抵贴面曲率所需要的高精度要求，本发明的杆状的抵接件31，相较于现有技术的具特殊外形轮廓的臂架元件，亦较易于进行精度加工，而无须使用特殊夹、治具，可有效降低成本，且可达到更高的精度要求，而提升刹车制动的灵敏度及精准度。

本发明的各该第一、第二臂架组10、20是以对称方式相互嵌设枢接，利用侧向开设U形的该组接槽16，使该第二臂架组20可呈对称状态嵌设其内再进行枢接组设，此一结构设计可达到两个功效：其一是该弹性件50两侧弹性臂51、52分别抵贴于各该第一、第二旋臂13、21相对应内侧部位时，相较于现有技术两臂架相互错位枢接设计，是不会呈倾斜状态，而具有较佳的弹性复归效果；其二，该凸轮件32设于该第一臂架组10上，其与设于该第二臂架组20的该制动组40，是不会呈现错位状态，即各该定位座41及穿孔324两者相对位置是于同一轴线上，而使该钢索42呈直线状态不弯曲，则可使该钢索42的作动较为顺畅而增进刹车效益。

本发明的刹车结构简单，易于组装，以低成本即能达到高经济价值；又，本发明因其刹车具有高敏锐度，相对亦提升骑乘的安全性。

综合上述，本发明所揭露的“凸轮式的自行车刹车夹器结构”，是提供一种高敏锐性且较佳刹车及回弹复归效能的C夹式刹车结构，其是将利用添设该抵接件的间接抵接凸轮组设计，是易于进行精度加工，无须使用特殊夹、治具可有效降低成本，且可达到更高的精度要求，而提升刹车制动的灵敏度及精准度，配合两侧旋臂以对称方式相互嵌设枢接，可使弹性件不倾斜设置，且凸轮件及钢索定位件呈非错位的同轴线状态，可同时提升旋臂复归及刹车效能，而获致一实用性高的刹车结构，使整体确具产业实用性及成本效益，且其构成结构又未曾见于诸书刊或公开使用，诚符合发明专利申请要件，恳请钧局明鉴，早日准予专利，至为感祷。

需陈明者，以上所述乃是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，若依本发明的构想所作的改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及图式所涵盖的精神时，均应在本发明的范围内，合予陈明。

Claims (9)

1.一种凸轮式的自行车刹车夹器，跨设于一个轮圈外径缘预设部位，其特征是包含有：

一个第一臂架组，以一个枢接部作为旋转作动的轴心，其具有分设于该枢接部两侧的一个第一旋臂及一个枢接端，及由该枢接部朝该枢接端侧向开设呈U形的一个组接槽，于该第一旋臂朝该轮圈侧面延伸部位末端设有一个第一刹车片；

一个第二臂架组，以预设部位穿设于该组接槽内并枢设于该枢接部，并可于其上作旋转，其具有分别设于枢接部位两侧的一个第二旋臂及一个承座，于该第二旋臂朝该轮圈侧面延伸部位末端设有一个第二刹车片，各该第一、第二旋臂两者分别朝该轮圈两侧延伸呈对称的跨设状态；

一个凸轮组，其具有一个抵接件，该抵接件可拆卸地设于该第二臂架组，一个凸轮件，则枢设于该组接槽内的该枢接端上，并能够于其上作旋动，该凸轮件于枢接部位的两侧分别设为一个牵引部及一个凸轮抵部，该凸轮抵部具有预设精度的弧面，并与该抵接件外缘相抵贴接触；

一个制动组，组设于该承座上，其具有与该牵引部呈同一轴线穿设延伸状态的一个钢索，该钢索能够带动该凸轮件产生旋转，进而推顶该抵接件并连动该第二臂架组以其枢接点为中心作旋动，而使两侧各该刹车片间距产生变化。

2.如权利要求1所述凸轮式的自行车刹车夹器，其特征在于，该制动组具有一个定位座，固设于该承座上；该钢索则穿设于该定位座，并能于其内作上下线性位移。

3.如权利要求1所述凸轮式的自行车刹车夹器，其特征在于，该牵引部以一个嵌接件嵌设于该凸轮件座体上所组成，并共同形成一个穿孔，将该钢索穿设且固定于该穿孔内；该制动组具有一个定位座，固设于该承座上，且各该定位座及穿孔两者相对配置于同一轴线上，而使该钢索呈直线状态。

4.如权利要求1所述凸轮式的自行车刹车夹器，其特征在于，该第二臂架组相对于该轮圈位置的外侧中段部位侧向开设形成有一个容槽；该抵接件设于该容槽内。

5.如权利要求1所述凸轮式的自行车刹车夹器，其特征在于，其进一步包含有一个弹性件，其具有二弹性臂，分别抵接于各该第一、第二旋臂相对应的内侧间，提供该第二臂架一回复弹力，以维持于自然状态下各该第一、第二旋臂末端分别与该轮圈侧面的间距。

6.如权利要求1所述凸轮式的自行车刹车夹器，其特征在于，该枢接部设有至少一个枢接座；以一个枢杆共同穿设各该枢接座及第一、第二臂架组，并于该枢杆穿设后的另一端利用一个固定座定位。

7.如权利要求1所述凸轮式的自行车刹车夹器，其特征在于，该抵接件为可旋动的枢接状态。

8.如权利要求1所述凸轮式的自行车刹车夹器，其特征在于，该凸轮件的枢接部位设有至少一个枢接座。

9.如权利要求6或8所述凸轮式的自行车刹车夹器，其特征在于，各枢接座为塑钢材料。

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