CN103950500B - 一种自行车盘式制动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自行车盘式制动器，包括：制动盘、毂轴、毂壳、具有带有内螺纹的管形本体和环形凸台的制动盘连接件、具有轴套本体和盘连接部的安装轴套及具有带有外螺纹的管形部和凸缘的锁定件，管形本体的外表面的截面呈多边形，环形凸台的表面上设置有凸块，轴套本体的中心孔的内表面的截面外缘也呈多边形，使得该内表面能够与管形本体的外表面相配合，轴套本体的端面上设置有能够与凸块相配合连接的凸块安装孔，当外螺纹与内螺纹相配合时，安装轴套的内表面与管形本体的外表面相配合，凸块与凸块安装孔相插接，锁定件和制动盘连接件将安装轴套保持住。

Description

一种自行车盘式制动器

技术领域

本发明涉及自行车刹车领域，更特别涉及一种自行车盘式制动器。

背景技术

随着自行车技术发展的日趋成熟和人们对绿色出行的更高要求，自行车越来越多地用于日常生活中，因而，在改善自行车性能方面，研究者投入了更多的精力，特别是关于自行车制动器。当前使用的自行车制动装置主要有盘式和鼓式两种类型，盘式制动器由于其反应迅速、稳定性和散热性好等优点而得到了广泛的应用，现有的盘式制动器一般包括可操作地连接到制动手柄上的卡钳和固定连接到车轮的毂上的盘式制动盘，其中盘式制动盘与轮毂的连接方式有几种，例如，通过一轴套与毂上的相应的花键相配合连接和一锁定环来将制动盘保持住。但是此种连接方式稳定性、散热性也不够好，且安装复杂，因而在此领域中亟需一种改进的自行车盘式制动器，以克服现有技术中的上述问题。

发明内容

为了克服现有技术中的上述问题，本发明提供了一种自行车盘式制动器，该制动器毂结构更简单，装配效果更稳定且散热性更好，使用寿命长。

本发明采用的技术方案是：一种自行车盘式制动器，包括：

制动盘；

毂轴，其具有相对的第一轴端和第二轴端，毂轴的轴心线在第一轴端与第二轴端之间延伸；

毂壳，其包括相对的第一毂壳端和第二毂壳端，毂壳可转动地连接到毂轴上；

制动盘连接件，其设置在第一毂壳端上，制动盘连接件具有管形本体和由管形本体的底部外周沿径向向外延伸形成的环形凸台，管形本体具有远离环形凸台的自由端部，且管形本体的内表面具有内螺纹；

安装轴套，其能够与制动盘相连接，安装轴套具有开设有中心孔的轴套本体和由轴套本体的外周沿径向向外延伸形成的盘连接部；及

锁定件，其具有管形部和由管形部的底部外周沿径向向外延伸形成的凸缘，管形部的外表面具有能够与制动盘连接件的内螺纹相配合的外螺纹；

其中，制动盘连接件的的管形本体的外表面的截面外缘呈多边形，环形凸台在面向管形本体的自由端部的表面上形成多个沿圆周方向间隔排布的凸块，安装轴套的轴套本体的中心孔的内表面的截面外缘也呈多边形，使得该内表面能够与制动盘连接件的管形本体的外表面相配合，轴套本体的垂直于中心孔的中心线的一侧端面上开设有能够与多个凸块相配合连接的多个沿圆周方向间隔分布的凸块安装孔，当锁定件的管形部的外螺纹与制动盘连接件的管形本体的内表面的内螺纹相配合连接时，安装轴套的中心孔的内表面与制动盘连接件的管形本体的外表面相配合，且制动盘连接件的多个凸块插接在安装轴套的多个凸块安装孔中，使得锁定件和制动盘连接件将安装轴套保持住。

优选地，锁定件的凸缘的外边缘上间隔设置有多个凹陷。

更优选地，锁定件的凸缘在背向管形部的外表面上设置有多个凹槽。此处，凹槽的设置主要是起到便于操作的作用。制动器毂在安装时，锁定件上的外螺纹要与制动盘连接件上的内螺纹相配合，需要手动操作，可通过扳手与凹槽的配合使得安装更容易，且用力更稳定，整个制动器毂的安装更协调。

优选地，所述凸块与管形本体相间隔开，且环形凸台上在凸块与管形本体之间处开设有沿轴向延伸的至少一个散热通孔。

更优选地，散热通孔为多个，多个散热通孔间隔地分布在同一圆周上，该圆周的圆心在管形本体的中心线上。

散热通孔可以紧靠凸块设置，也可以设置在相邻的凸块之间，主要是起到散热作用。

散热通孔可起到良好的散热作用，避免了制动盘连接件及安装轴套因热胀冷缩而变形，各部件上的连接铆钉等不会因制动盘毂的摩擦受热而膨胀，这对制动器毂的整体结构和性能的稳定性起到非常重要的作用，因为铆钉或各部件的热胀冷缩极易导致制动器毂整体结构的破坏。此外，良好的散热作用，也避免了毂轴与毂壳等连接部件处的毂油的泄露。

此外，上述所设置的多个凹陷主要起到在自行车正常行驶时形成风切作用，风力从锁定件与制动盘连接件的螺纹缝隙处进入，再通过安装轴套上的凸块安装孔与制动盘连接件上凸块相插接后形成的微小间隙与散热通孔，可以有效减少行车噪音，并提高散热效果并防止通风孔堵塞。另外，自行车行驶时，锁定件的环形凸缘外边缘上的凹陷在运动时形成气流，气流通过外螺纹与内螺纹相配合处的缝隙进入，散热性好。

进一步地，安装轴套的盘连接部包括沿径向延伸的至少一个第一连接块。

更进一步地，制动盘具有用于连接安装轴套的安装部，安装部包括能够与至少一个第一连接块相连接的至少一个第二连接块。

安装轴套与制动盘通过第一连接块与第二连接块的连接而相固定连接，这样，就可以通过制动盘来带动安装轴套的旋转或停止，从而达到刹车的目的。

优选地，制动盘的安装部内包括轴向贯穿制动盘的安装槽，安装槽能够允许锁定件的管形部穿过。锁定件的管形部穿过安装槽，其上的外螺纹与制动盘连接件上的内螺纹相配合。

进一步地，第一毂壳端通过第一轴承组件与第一轴端可转动地连接，第二毂壳端通过第二轴承组件与第二轴端可转动地连接。毂壳可转动地与榖轴相连接，并由榖轴来支撑。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明的盘式制动器毂利用了轴套本体中心孔的多边形截面的内表面与制动盘连接件的多边形截面的外表面进行配合连接，并进一步使得轴套本体端面上的多个凸块与制动盘连接件上的凸块安装孔相配合，即通过双重配合连接来实现制动盘与制动盘连接件以及毂壳的动力传输，这样，整体结构更稳定，性能更优。此外，本发明的制动盘连接件上的凸块与安装轴套上的凸块安装孔相配合连接，在起到固定连接的作用的同时还具有较好的散热效果，因为凸块与凸块安装孔在插接后会在两者之间形成微小的间隙，在制动器毂的工作过程中，微小的间隙会形成风力，从而起到散热的作用。此外，制动盘连接件上的散热通孔的设置也可以起到良好的散热作用，在制动盘连接件与安装轴套相连接后，凸块插入凸块安装孔中，而散热通孔与上述的微小间隙相互促进，使得散热效果更好，可以避免传统技术中轴套与花盘的连接铆钉因热胀冷缩而变形带来的结构不稳定的缺点，并可进一步防止毂油因过热膨胀导致的泄漏，使得制动器毂使用时间更长久，磨损更小，结构和性能都更优。

附图说明

附图1是根据本发明的盘式制动器毂的制动盘的俯视示意图。

附图2是根据本发明的盘式制动器毂的制动盘的立体示意图。

附图3是根据本发明的盘式制动器毂的安装轴套的正视示意图。

附图4是根据本发明的盘式制动器毂的安装轴套的立体示意图。

附图5是根据本发明的盘式制动器毂的毂壳的透视示意图，其中制动盘连接件设置在毂壳的第一端部上。

附图6是根据本发明的盘式制动器毂的毂壳正视示意图，其中制动盘连接件设置在毂壳的第一端部上。

附图7是根据本发明的的盘式制动器毂的毂壳的俯视示意图，其中制动盘连接件设置在毂壳的第一端部上。

附图8是根据本发明的盘式制动器毂的锁定件的立体示意图。

附图9是根据本发明的盘式制动器毂的锁定件的仰视示意图。

附图10是根据本发明的盘式制动器毂的锁定件的正视示意图。

附图11是根据本发明盘式制动器毂的安装示意图。

附图12是根据本发明的盘式制动器毂的另一安装示意图。

图中：1、制动盘；11、安装部；111、第二连接块；112、安装槽；2、毂壳；21、第一毂壳端；22、第二毂壳端；3、制动盘连接件；31、管形本体；311、内螺纹；32、环形凸台；321、凸块；322、散热通孔；4、安装轴套；41、轴套本体；411、中心孔；412、凸块安装孔； 42、盘连接部；421、第一连接块；5、锁定件；51、管形部；511、外螺纹；52、凸缘；521、凹陷；522、凹槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明，以便本领域技术人员可更好地理解本发明，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。

参阅附图，根据本发明的盘式制动器包括：制动盘1；毂轴，其具有相对的第一轴端和第二轴端，毂轴的轴心线在第一轴端与第二轴端之间延伸；毂壳2，其包括相对的第一毂壳端21和第二毂壳端22，毂壳2可转动地连接到毂轴上；制动盘连接件3，其设置在第一毂壳端21上且与毂壳2一体成形，制动盘连接件3具有管形本体31和由管形本体31的底部外周沿径向向外延伸形成的环形凸台32，管形本体31具有远离环形凸台32的自由端部，且管形本体31的内表面具有内螺纹311；安装轴套4，其能够与制动盘1相连接，安装轴套4具有开设有中心孔411的轴套本体41和由轴套本体41的外周沿径向向外延伸形成的盘连接部42；及锁定件5，其具有管形部51和由管形部51的底部外周沿径向向外延伸形成的凸缘52，管形部51的外表面具有能够与制动盘连接件3的内螺纹311相配合的外螺纹511；其中制动盘连接件3的的管形本体31的外表面的截面外缘呈多边形，环形凸台32在面向管形本体31的自由端部的表面上形成多个沿圆周方向间隔排布的凸块321，凸块321与管形本体31相间隔开，且环形凸台32上在凸块321与管形本体31之间处开设有沿轴向延伸的多个散热通孔322。多个散热通孔322间隔地分布在同一圆周上，该圆周的圆心在管形本体31的中心线上。安装轴套4的轴套本体41的中心孔411的内表面的截面也呈多边形，使得该内表面能够与制动盘连接件3的管形本体31的外表面相配合，轴套本体41在垂直于中心孔411的中心线的一侧端面上开设有能够与多个凸块321相配合连接的多个沿圆周方向间隔分布的凸块安装孔412，当锁定件5的管形部51的外螺纹511与制动盘连接件3的管形本体31的内表面的内螺纹311相配合连接时，安装轴套4的中心孔411的内表面与制动盘连接件3的管形本体31的外表面相配合，且制动盘连接件3的多个凸块321插接在安装轴套4的多个凸块安装孔412中，使得锁定件5和制动盘连接件3将安装轴套4保持住。而且，当制动盘连接件3与安装轴套4连接时，凸块321与凸块安装孔412相配合插接。

其中，凸块321与凸块安装孔412相配合插接时会形成微小的间隙，使得本发明的制动器毂的散热效果比较好，而结构又比较简单。此外，安装完全后，凸块321内侧的环形凸台32上的散热通孔322与凸块安装孔412靠的很近，这样，散热通孔322可在上述微小的间隙的配合作用下实现更好的散热效果。

具体地，首先参阅图1至图2，这两幅图中展示了根据本发明的制动盘1。图1至图2分别为该实施例的制动盘1的俯视图和立体图，制动盘1为盘式，具有用于连接安装轴套4的安装部11，安装部11包括间隔设置的6个第二连接块111，用于与安装轴套4上的第一连接块421相连接，以进一步将制动盘1与安装轴套4相固定连接。制动盘1的安装部11内还包括轴向贯穿制动盘1的安装槽112，安装槽112能够允许锁定件5的管形部51穿过。在实际应用中，制动盘1的结构并不限于上述方式，限于技术中的常用的制动盘1均可实现本发明的目的。可利用现有技术中的任意连接方式或者本领域技术人员根据现有技术进行改造或变换所形成的诸多连接方式，在此不做具体更多的详细描述。

参阅图3至图4，这两幅图展示了根据本发明的安装轴套4，从图中可以看出，安装轴套4也为盘式，包括开设有中心孔411的轴套本体41和由轴套本体的外周沿径向向外延伸形成的盘连接部42。盘连接部42包括间隔设置的沿径向延伸的多个第一连接块421，更具体地，第一连接块421一共为六个，六个第一连接块421沿着轴套本体41的外周均匀间隔地设置，且第一连接块421上还设有孔，可与制动盘1上的第二连接块111上的孔相配合并通过（例如）铆钉相连接，以进一步将制动盘1与安装轴套4相连接。这样，第一连接块421与第二连接块111可通过螺钉等相固定连接，且轴套本体4的中心孔411与安装槽112相对应，锁定件5的管形部51穿过安装槽112并通过其上的外螺纹511与制动盘连接件3上的内螺纹311相配合连接，制动盘连接3上的管形本体31插入安装轴套4的中心孔411中，使得管形本体31的外表面与轴套本体41的中心孔411的内表面相配合连接，同时，轴套本体41上的多个凸块安装孔412与制动盘连接件3的环形凸台32上的多个凸块321相插接。这样，锁定件5与制动盘连接件3便将安装轴套4及与安装轴套4相固定连接的制动盘1保持住。

再参阅图5至图7，这三附图分别为根据本发明的毂壳2及上所设置的盘连接件3的立体示意图、正视示意图和俯视示意图。优选地，制动盘连接件3设置在毂壳2的第一毂壳端21上且与毂壳2一体形成。毂壳2的第一毂壳端21通过第一轴承组件与第一轴端可转动地连接，第二毂壳端22通过第二轴承组件与第二轴端可转动地连接。具体地，毂壳2包括第一毂壳端21和第二毂壳端22以及位于第一毂壳端21和第二毂壳端22之间具有内通道的筒体部分，毂轴（未图示）穿过该内通道并与毂壳2转动连接地支撑毂壳2。毂轴的轴心线与毂壳2的中心轴线相重合，毂壳2绕毂轴进行周向转动。在本发明中，毂轴与毂壳2的连接方式可采用现有技术中的常规连接方式，不作为本发明的发明重点，因而不做过多描述。

制动盘连接件3位于第一毂壳端21处，其管形本体31的开口的中心线与毂壳2的中心线相重合。在优选实施例中，管形本体31的外表面的截面外缘呈正八边形，环形凸台32的面向轴套本体4的表面上间隔设置有多个凸块321，凸块321与管形本体31相间隔开，且环形凸台32上在凸块321与管形本体31之间处开设有沿轴向延伸的多个散热通孔322。多个散热通孔322间隔分布在同一圆周上，该圆周的圆心在毂壳2的中心轴线上，而轴套本体41在面向制动盘连接件3的端面上设置有能够与凸块321相配合连接的多个轴向延伸的凸块安装孔412，且轴套本体41的内表面的截面外缘也呈正八边形，使得该内表面能够与管形本体31的外表面相配合连接。当安装轴套4与制动盘连接件3相连接时，制动盘连接件3的管形本体31插入轴套本体41的中心孔411中且相配合连接，而环形凸台32上的多个凸块321与轴套本体41的端面上的多个凸块安装孔相插接，即，两者实现了双重配合连接，这样连接更稳固，使得制动器性能更稳定。在自行车正常行驶过程中，由于持续运动在制动器毂的各部件间会产生热量，使得部件及其连接铆钉等热胀冷缩，容易损坏，严重时甚至导致整个制动器毂不能正常使用，散热通孔及凸块与凸块安装孔之间形成的微小间隙能够将热量迅速散发出去，使得制动器毂使用寿命更长，性能更优。

在一具体的优选实施例中，锁定件5的凸缘52的外边缘上间隔设置有多个凹陷521。凹陷521在自行车行驶的过程中能够形成风流，风流可通过锁定件上的螺纹进一步进入安装轴套4内以及制动盘连接件3和鼓壳2中，进一步提高了散热效果。在一更具体的优选实施例中，锁定件5的凸缘52的背向管形部51的外表面上设置有多个凹槽522。此处的凹槽522主要是为了在安装制动器毂时便于操作锁定件5，比如，使用扳手与凹槽522配合来操作锁定件，这样用力更方便，安装也更牢固。凹槽522可以设置为多个，多个凹槽522可以等间隔地设置在同一圆周上，该圆周的圆心在管形部51的开口的中心线上。也可以根据实际需要以其他方式设置，主要是起到偏于操作的目的，锁定件5的结构可参见图8至图10。

参阅图11至图12，这两幅图为根据本发明的盘式制动器毂的安装示意图。在安装时，可以先将安装轴套4与制动盘1相连接，例如，使得第一连接块421与制动盘1上的第二连接块11分别相固定连接，可以用螺钉固定。制动盘连接件3的管形本体31插入安装轴套4的轴套本体41中，两者相配合连接，同时，制动盘连接件3的环形凸台32上的多个凸块321插入轴套本体41的端面上的凸块安装孔412中，这样，制动盘连接件3与轴套本体41就实现了双重连接。锁定件5的管形部51穿过制动盘1上的安装槽孔112插入制动盘连接件3的管形本体31的中心孔中，并且管形部51外表面上的外螺纹511与管形本体31内表面上的内螺纹311相配合连接。这样，锁定件51与制动盘连接件3便将安装轴套4及与安装轴套4相固定连接的制动盘3保持住。同时，在凸块321插入凸块安装孔412中之后，散热通孔322与凸块和凸块安装孔412之间的微小间隙相互促进，使得散热效果更好。即，在本发明中，通过简单的结构实现了良好的散热效果，使得制动器毂的结构和性能均更稳定，使用寿命更长久。

毂轴的结构在本发明中未做图示，它可以是自行车常用榖轴的结构，与其他部件及毂壳2的连接方式也可以是本领域中的常规方式。

在自行车正常工作时，制动盘1连同其上所设置的轮圈不停地转动，并通过安装轴套4带动制动盘连接件3及毂壳2转动。需要刹车时，通过自行车制动器的制动手柄施加外力，并通过牵引索带动刹车钳与制动盘1相接触并向制动盘1施加阻力，使得制动盘1慢慢停止转动，制动盘1再进一步使得安装轴套4、制动盘连接件3及毂壳2停止转动，从而使得与毂壳2的第一毂壳端21、第二毂壳端22通过辐条相连接的轮圈停止转动，最终实现了自行车的刹车。散热通孔322与制动盘连接件3上的凸块321与安装轴套4上的凸块安装孔412之间的间隙共同形成了风通道，提高了散热效果，使得本发明的制动器毂不会因长期使用摩擦受热而损坏。锁定件5上的凹陷的设置更进一步改善了散热效果，且可有效地消除自行车行驶过程中的制动器毂各部件的噪音。因而，本发明的自行车盘式制动器不仅结构更加稳定，散热效果好，而且噪音小，性能稳定，可以避免毂壳及毂轴的漏油现象，具有非常良好的应用前景。

在本发明中，诸如毂轴、制动盘1等的部件可采用本领域的常规部件，与制动盘可活动地接触的制动钳的设置方式也可采用本领域的常规连接方式，因为不涉及本发明的保护重点而不做过多描述，本领域技术人员可根据现有技术容易地理解。

以上对本发明的特定实施例进行了说明，但本发明的保护内容不仅仅限定于以上实施例，在本发明的所属技术领域中，只要掌握通常知识，就可以在其技术要旨范围内进行多种多样的变更。

Claims (7)

1.一种自行车盘式制动器，包括：

制动盘（1）；

毂轴，其具有相对的第一轴端和第二轴端，所述毂轴的轴心线在所述第一轴端与所述第二轴端之间延伸；

毂壳（2），其包括相对的第一毂壳端（21）和第二毂壳端（22），所述毂壳（2）可转动地连接到所述毂轴上；

制动盘连接件（3），其设置在所述第一毂壳端（21）上，所述制动盘连接件（3）具有管形本体（31）和由所述管形本体（31）的底部外周沿径向向外延伸形成的环形凸台（32），所述管形本体（31）具有远离所述环形凸台（32）的自由端部，且所述管形本体（31）的内表面具有内螺纹（311）；

安装轴套（4），其能够与所述制动盘（1）相连接，所述安装轴套（4）具有开设有中心孔（411）的轴套本体（41）和由所述轴套本体（41）的外周沿径向向外延伸形成的盘连接部（42）；及

锁定件（5），其具有管形部（51）和由所述管形部（51）的底部外周沿径向向外延伸形成的凸缘（52），所述管形部（51）的外表面具有能够与所述制动盘连接件（3）的内螺纹（311）相配合的外螺纹（511）；

其特征在于：所述制动盘连接件（3）的管形本体（31）的外表面的截面外缘呈多边形，所述环形凸台（32）在面向所述管形本体（31）的自由端部的表面上形成多个沿圆周方向间隔排布的凸块（321），所述安装轴套（4）的轴套本体（41）的中心孔（411）的内表面的截面外缘呈多边形，使得该内表面能够与所述制动盘连接件（3）的管形本体（31）的外表面相配合，所述轴套本体（41）在垂直于所述中心孔（411）的中心线的一侧端面上开设有能够与多个凸块（321）相配合连接的多个沿圆周方向间隔分布的凸块安装孔（412），当所述锁定件（5）的管形部（51）的外螺纹（511）与所述制动盘连接件（3）的管形本体（31）的内表面的内螺纹（311）相配合连接时，所述安装轴套（4）的中心孔（411）的内表面与制动盘连接件（3）的管形本体（31）的外表面相配合，且所述制动盘连接件（3）的多个凸块（321）插接在所述安装轴套（4）的多个凸块安装孔（412）中，使得所述锁定件（5）和所述制动盘连接件（3）将所述安装轴套（4）保持住，

所述凸块（321）与管形本体（31）相间隔开，且环形凸台（32）上在对应于凸块（321）与管形本体（31）之间的间隔处开设有沿轴向延伸的至少一个散热通孔（322），

散热通孔（322）为多个，多个散热通孔（322）间隔地分布在同一圆周上，该圆周的圆心在管形本体（31）的中心线上，

散热通孔322与安装轴套4上的凸块安装孔412共同形成风通道。

2.根据权利要求1 所述的自行车盘式制动器，其特征在于：所述锁定件（5）的凸缘（52）的外边缘上间隔设置有多个凹陷（521）。

3.根据权利要求1 所述的自行车盘式制动器，其特征在于：所述锁定件（5）的凸缘（52）在背向所述管形部（51）的外表面上设置有多个凹槽（522）。

4.根据权利要求1 所述的自行车盘式制动器，其特征在于：所述安装轴套（4）的盘连接部（42）包括沿径向延伸的至少一个第一连接块（421）。

5.根据权利要求4所述的自行车盘式制动器，其特征在于：所述制动盘（1）具有用于连接安装轴套（4）的安装部（11），所述安装部（11）包括能够与所述至少一个第一连接块（421）相连接的至少一个第二连接块（111）。

6.根据权利要求5所述的自行车盘式制动器，其特征在于：所述制动盘（1）的安装部（11）内包括轴向贯穿制动盘（1）的安装槽（112），所述安装槽（112）能够允许锁定件（5）的管形部（51）穿过。

7.根据权利要求6所述的自行车盘式制动器，其特征在于：所述第一毂壳端（21）通过第一轴承组件与第一轴端可转动地连接，所述第二毂壳端（22）通过第二轴承组件与所述第二轴端可转动地连接。