CN1221431C - 自行车刹车装置和装有此装置的自行车 - Google Patents
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Abstract
用于自行车的刹车装置，在对控制前刹(5)和后刹(6)的两个手柄(7、8)施加同样的力的情况下，能在前轮(3)上产生较大的制动力而在后轮(4)上产生较小的制动力，以此防止在刹车期间先刹住后轮，同时使骑车人可以分别控制前刹(5)和后刹(6)车。
Description
技术领域
本发明涉及普通型自行车刹车装置。
背景技术
如同所有的车辆，自行车在刹车时用于把前轮压在路面上的力大而用于把后轮压在路面上的力却小，其原因是，在同样的磨擦条件下后轮在路面上的粘着力比前轮小。换句话说，施加于前轮的最大制动作用力(尚未把它刹住玫没有造成在路面上打滑)比施加于后轮的大。因此，当制动作用进行到粘着力的极限时，在前、后轮的制动作用力之间必然会产生差异。在一般的自行车上，前刹和后刹都是用手操纵两个分开的手柄来控制的，从理论上讲，这是由于骑车人能够凭它们的感觉在前轮和后轮上使用不同的制动力。但是首先，不是所有的骑车人都有采用有差别的方式控制前、后轮来获得最大可能的制动作用而不把两个轮子刹死的感觉。其次，在紧急情况时，也就是当必须在尽可能短的时间内必须采取尽可能大的制动作用时，这样的结果是不可能达到的。
针对这些要求，在过去曾提出过各种各样的自行车刹车系统，它们包括一个中央控制器在同一时间操作前刹和后刹。这种控制器通过分别相应的传动机构连接到两个刹车上，并且作了适当的布置，使得可以从单一的控制作用力获得在前轮和后轮上两种不同的制动作用力。但是，这类控制器没有得到推广应用，原因是它们比较复杂，另一原因是骑车人总是喜欢用两个分开的刹车控制器来控制前轮和后轮，尤其是在赛车上。
发明内容
为了解决上述所有问题，本发明提出一种自行车刹车装置，它包括：
自行车前轮刹车装置，它的组成部分有：
前刹，和
前刹控制器；它包括：
支撑体，
围绕支撑体作活节转动的前刹控制手柄，和
连接前刹与前刹控制手柄的传动机构；以及
自行车后轮刹车装置，它完全独立于前轮刹车装置，它的组成部分有：
后刹，和
后刹控制器；它包括：
支撑体，
围绕支撑体作活节转动的后刹控制手柄；以及
连接后刹与后刹控制手柄的传动机构。
此装置的特征在于，如果在前刹后后刹的两个控制手柄上施加同样的力，前刹装置能够以大于施加于后轮的制动力施加到前轮上；或者，如果在连接所述前、后刹与其相应的控制手柄的传动机构上施加相同的力，所述前刹施加于所述前轮的制动力大于所述后刹施加于所述后轮的制动力。
为了达到这个目的，本发明提出与目前存在的技术偏见相反的方案。这是因为过去提出的各种实施方案总是着眼于采用一个中央控制装置，可以某种方式在自行车的两个轮子上造成不同的制动作用力，从而获得对自行车的两个轮子有差异的制动作用。与此相反，本发明仍然采用前、后轮完全分开的两个刹车装置，但是在前刹控制手柄和后刹控制手柄上施加的相同控制力，这两个刹车装置会相应地产生两种不同的制动作用力(确切地说，在前轮上有较大的制动作用力)。
在实施例的一第一形式中，上述的这种效果是通过前刹与后刹的互相差动而获得的。特别是，在依照本发明的装置中，前刹是一种称作“双轴”的刹车。这里使用“双轴”术语是想援用本专利申请人的美国专利No.5,425,434中所介绍和说明的这种型式的刹车。这种刹车包括两个分别夹持各自闸瓦的支臂，第一支臂围绕固定在车架上的第一轴作活节转动，而第二支臂围绕第二轴作活节转动，第二轴离开第一轴有一定间距并轴辅助支撑件支承，此辅助支撑件被刚性固定在车架上。此外，在两个支臂之间安排一个摇臂机构，使制动力扩大。依照本发明实施例的第一形式，后刹与前刹不同，采用单轴的常规刹车，夹持闸瓦的两个支臂都围绕固定在车架上的同一轴互相作活节转动。这就很清楚，如果双轴刹车和单轴刹车的尺寸一样，当在控制钢丝上施加同样的力时，对双轴刹车来说，在车轮上得到的制动作用力较大。这样，骑车人就可利用这种始终能保证前轮有较高制动力的刹车装置，就可以在任何路面粘着力的条件下轻易获得最大可能的制动效率，不管在什么情况下，都能使骑车人可以分别控制前刹和后刹。
在本发明实施例的第二形式中，把与控制钢丝分别连接的刹车控制手柄上的连接点定在不同的位置，以此来使前刹装置和后刹装置发生差异。这一方案显然参考了通常采用的结构，它的传动机构是用一根柔性钢丝把各控制手柄与它相应的刹车相连接，这根钢丝的一端在控制手柄上的连接点位于与手柄操作端相对的枢轴的另一侧。在本发明中的情况是，前刹控制手柄与其相应的柔性钢丝的连接点与后刹控制手柄上的连接点相比更靠近手柄的枢轴。由于这一特点，如果控制手柄操作端上施加的力相同，前轮控制手柄的柔性钢丝上产生的力会大于后刹控制手柄所产生的力。
由本专利申请人所进行的研究和实验工作已经确认，在前刹和后刹上的最佳制动力差相当于大约1.3∶1的比例。
附图说明
本发明的特性和优点将参照附图中作为非限制性示例的最佳实施例介绍如下：
图1是装有依照本发明刹车装置的赛车示意图；
图2和图3是依照本发明刹车装置实施例第一形式的前刹和后刹的透视图；和
图4和图5是本发明实施例第二形式中的前刹和后刹控制手柄的横剖视图。
具体实施方式
在图1中，标号1普遍地代表一辆赛车，它的组成部分有车架2，前轮3和后轮4以及与前、后轮相连的前刹5和后刹6。它们分别通过相关的柔性钢丝由手柄控制，手柄7控制前刹5，手柄8控制后刹6，手柄连接在自行车把手9上。
按照本发明实施例的第一形式，前刹5和后刹6的结构和组成在附图2和3中进行介绍。如图所示，前刹5是双轴型，它的第一支臂10夹持第一闸瓦11并围绕固定在车架上的第一轴12作活节转动。第二支臂13夹持第二闸瓦14并围绕第二轴(图2只绘出它的中心线15)作活节转动，此支臂与也是刚性固定在车架上的辅助支撑件16相连接。此外，如在美国专利No.5,425,434中所描述的那样，一个摇臂机构(图2未显示)图绕中心线15作活节转动，这是用来使制动力放大。刹车5由柔性钢丝17操纵，钢丝的一端固定在相对于闸瓦14的支臂13的一端上，它的另一端连接到相关的刹车控制手柄上，而支臂10则以相反的位置固定在钢丝套管17a上。仍然依照本发明实施例的第一形式，另一方面，后刹6具有如图3所示的型式，它简单地包括两个力臂10、13，它们各自夹持相应的闸瓦11、14并围绕固定在车架上的同一轴12互相转动。这样的布置使两个刹车5、6具有大体上相同的尺寸并具有大体上彼此相似的支臂10、13。但是，双轴刹车能从施加于控制手柄7上的同值力产生出较大的制动作用力。由此，骑车人可以用手柄7和8分别控制前刹和后刹，在两个手柄上施加同样的力，但是在前刹上得到较大的制动作用力而在后刹上则有较小的制动作用力。
图4、5是参照实施例的第二种形式，其中通过控制手柄7和8的不同设计使前刹5与后刹6之间形成制动作用力差。
参照图4和图5，各个手柄包括一个本体，它围绕支架19上的枢轴18作活节转动，此支架固定在自行车的把手上，手柄在连接点20上与相应的控制用柔性钢丝17的一端相连接，此连接点位于与与刹车手柄操作端21相对的枢轴18的另一侧。在本发明实施例的这一形式中，在前刹控制手柄7上的连接点20相对于后刹控制手柄来说更靠近枢轴18。由此，将同样的力施加到两个手柄操作端21上会在前刹上产生较大的力。而在后刹上产生较小的力。
从以上介绍可以清楚知道，依照本发明的刹车装置是如何使骑车人可以获得有差别的制动效果的，更确切地说，施加于前刹和后刹控制手柄上同样的力，在前轮上会产生较大制动力，而在后轮上却产生较小的制动力，以此始终保证刹车处于最安全状态，同时使骑车人有可能分别控制前刹和后刹。
当然，对这里所设想的本发明实施例的结构和形式可以作许多改变，但是所有的改变都应包括在本发明特有的概念范围内。
很清楚，这是因为本发明的基本原理是属于将前刹车装置和后刹车装置进行互相差动，从而获得上面所描述的效果。在此描述的实施例的各种形式中，这一目的是通过将前刹和后刹，或前刹控制手柄和后刹控制手柄进行互相差动而达到的。但是，这样的差动可以在刹车装置(刹车装置整体)的任何部位上实现，或是在刹车控制装置和连接所述部件的传动机构的任何部位上实现。
Claims (6)
1.自行车刹车装置，它包括：
自行车前轮刹车装置，它的组成部分有：
前刹，和
前刹控制器；它包括：
支撑体，
围绕支撑体作活节转动的前刹控制手柄，和
连接前刹与前刹控制手柄的传动机构；以及
自行车后轮刹车装置，它完全独立于前轮刹车装置，它的组成部分有：
后刹，和
后刹控制器；它包括：
支撑体，
围绕支撑体作活节转动的后刹控制手柄；以及
连接后刹与后刹控制手柄的传动机构；
其中，在前刹和后刹的两个控制手柄上施加同样的力，前刹装置在前轮上施加的制动力大于在后轮上施加的制动力。
2.自行车刹车装置，它包括：
自行车前轮刹车装置，它的组成部分有：
前刹，和
前刹控制器；它包括：
支撑体，
围绕支撑体作活节转动的前刹控制手柄，和
连接前刹与前刹控制手柄的传动机构；以及
自行车后轮刹车装置，它完全独立于前轮刹车装置，它的组成部分有：
后刹，和
后刹控制器；它包括：
支撑体，
围绕支撑体作活节转动的后刹控制手柄；以及
连接后刹与后刹控制手柄的传动机构；
其中，在连接所述前、后刹与其相应的控制手柄的传动机构上施加相同的力，所述前刹施加于所述前轮的制动力大于所述后刹施加于所述后轮的制动力。
3.依照权利要求1所述的刹车装置，其特征在于，所述前刹是双轴型的，所述后刹的尺寸与前刹的相一致，但是所述后刹是单轴型的。
4.依照权利要求1所述的刹车装置，其特征在于，把每个控制手柄连接到相应刹车的所述传动机构是由柔性钢丝组成，所述钢丝的一端连接于所述相应控制手柄的连接点上，所述连接点位于与所述控制手柄操作端相对的控制手柄枢轴的另一侧，所述前刹控制手柄与其相应钢丝的连接点要比所述后刹的更靠近其手柄枢轴。
5.依照以上权利要求中任何一项所述的刹车装置，其特征在于，在两个控制手柄上施加同样的力，作用到所述前轮和所述后轮上的制动力的比例约为1.3∶1。
6.自行车，所述自行车装有依照上述权利要求中任何一项所述的刹车装置。
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