CN1280087A - 可调地将盘形制动器连接到自行车架上的结构 - Google Patents

Abstract

连接盘形闸装置中的制动器的结构,包括制动器和转子。制动器被连接到自行车车架上的车轮支撑部位,所述支撑部位用于支撑车轮,固定在车轮上的转子位于相对于支撑部位的一个固定的平面上。支撑部位上有一对连接制动器的连接孔,转子容纳在一对制动块之间,沿所选择的轴线,制动块与转子接触或脱离接触。连接结构允许所选择的轴线和转子平面之间的夹角在所定义的范围内无限变化。以所选择的轴线和转子平面之间的夹角,连接螺栓将制动器紧固在车架上。

Description

可调地将盘形制动器连接到自行车架上的结构

本发明要求申请号No．60／142，559，申请日为1999年7月7日和申请号No．09／383，121，申请日为1999年8月25日的美国专利申请的优先权，上述两个申请的名称都是“用于可调整地将盘形制动器安装在自行车车架上的结构”。

本发明涉及自行车车闸，更具体地说，涉及一种用于将盘形闸制动器可调整地安装到自行车车架上的结构。

随着用户的需求和自行车制造商努力将更先进的技术用于自行车，自行车的盘形闸的应用越来越普及。盘形闸装置通常包括转子和夹钳式制动器，所述转子被固定地连接在自行车车轮的轮毂上，所述制动器被固定地连接在自行车车架的车轮支撑部位上，转子容纳在一对制动块之间，沿所选择的轴线，所述制动块运动与转子接触和与转子脱离接触。自行车车架的车轮支撑部位具有某些结构，能够将制动器连接到车架后部的链撑杆或座撑或车架前方的车叉上。所述结构通常包括一个凸台或一对凸台，所述凸台从车架延伸，并平行于转子的平面，在凸台的远端具有内螺纹孔，所述远端所在的平面垂直于转子的平面。制动器具有一个安装底脚，所述底脚从制动器本体向外延伸，底脚上具有一对与上述凸台上的螺纹孔相对应的孔。用螺栓将制动器安装在车架上，所述螺栓穿过安装底脚上的孔。找正后，转子则位于制动器上的制动块之间，所以，沿所选择的垂直于转子平面的轴线，制动器的制动块向前与转子接触和与转子脱离接触。

假设所述凸台沿平行于转子的平面延伸，所述凸台的端部所在的平面垂直于转子的平面，在现有技术中，制动器应该与制动块找正，沿所选择的轴线，制动器的制动块向前与转子接触和与转子脱离接触，所述轴线垂直于转子平面。然而在实践中，自行车和制动器的正常的制造公差使制动器不太可能相对于转子找正。当制动器没有准确地找正时，制动块将不能与转子齐平接触，降低了闸的效果。导致制动块与转子擦磨，自行车的性能下降。

现有技术中用于解决所述不能准确地找正的结构是在制动器的安装底脚上设有长槽，所述长槽与安装凸台上的孔相对应，所述长槽沿平行于所选择制动块的运动方向的轴线方向延伸。这些长槽允许制动器平移，所述平移是指制动器接近或远离转子，使转子准确地位于制动器上的制动块的中间。此外这些槽确保制动器围绕一个轴线倾斜，以补偿转子和制动器之间的错位，所述轴线平行于安装凸台上的孔的轴线。然而，由于这些槽仅允许平移和一定程度的倾斜，如果公差所导致的错位超出这些有限的运动方向，则不能确保转子准确的找正。

本发明是为了克服上述的一个或多个问题。

本发明提出一种用于盘形闸(制动)装置中的制动器的连接结构，所述盘形闸装置包括制动器和转子。制动器被连接到车架上支撑车轮的车轮支撑部位，转子被固定连接在车轮上，转子位于一个相对于支撑部位的固定的平面内。支撑部位具有一对用于固定制动器的连接孔，转子位于制动块之间，在制动器的作用下，制动块沿所选择的轴线与转子接触和脱离接触。连接结构允许所选择的轴线和转子平面之间的夹角在所确定的范围内无限变化，以一个所选择的轴线和转子平面之间的夹角，连接螺栓将制动器固定在车架上。

本发明的另一方面是能够连接到自行车车架的车轮支撑部位上的盘形闸装置。盘形闸装置包括被连接在车轮上的转子，车轮被固定在车轮支撑部位上，转子位于一个朝向相对于车架的车轮支撑部位是固定的平面内。将转子容纳在一对制动块之间，在制动器的作用下，沿所选择的轴线，制动器的制动块运动，以便与转子接触和与转子脱离接触。连接结构将制动器连接到车轮支撑部位上，允许夹角在一定的范围内无限变化，所述夹角是指所选择的轴线和转子平面之间的夹角。用此方式，制动器可以与所选择的垂直于转子的轴线对准。至少以一个螺栓与连接结构相关联而将制动器紧固在车架上，使所选择的轴线垂直于转子。制动器上最好包括槽，所述槽平行于所选择的轴线，确保制动器移动，接近和远离转子。

连接结构包括一对有间隔的孔，所述孔在车架的车轮支撑部位上间隔分布，所述支撑部位确定了一条直线，该直线大体平行于转子平面，所述孔的开口位于一个基本上垂直于转子平面的平面上。一个凸台的表面与一个孔的出口相关联。一个与所述凸台的表面相匹配的中凹的表面与制动器之底脚的底面相接。一个被找正的孔穿过所述的中凹和中凸的表面，并与车轮支撑部位上的孔相对应。在制动器的安装底脚上，具有一对与所述孔相对应的槽，所述槽基本上平行于所选择的轴线。具有头部和轴的螺栓，其轴穿过槽、对准孔并以自其突出的头部与孔相应，螺栓与所述孔接合，固定制动器，使所选择的轴线垂直于转子。所述连接结构最好包括一对具有相匹配的中凹和中凸的表面的垫圈，中凹和中凸的表面的相反一面是平面，其中一个平面邻接制动器的安装底脚的上部，另一个平面邻接螺栓的头部。

在一个实施例中，与每个孔的出口和制动器之安装底脚的下表面相关联的相匹配的中凹和凸台的表面包括一对垫圈，所述垫圈组具有相匹配的中凹和凸台的表面和相反的平面，其中一个平面抵接在制动器之安装底脚的下表面，另一个平面抵接在车架的车轮支撑部分。

在另一个实施例中，与每个孔的出口和制动器之安装底脚的下表面相关联的相匹配的中凹和中凸的表面包括一对板，它们具有相匹配的中凹和中凸的表面和相反的平面，所述板进一步包括对准孔，一对板中的一个平面靠接制动器之安装底脚的下表面，另一个平面靠接车架的车轮支撑部分。最好所述对齐的孔是一个长孔，与安装底脚上的槽相对应。

本发明的另一个方面是一种将盘形闸装置中的制动器连接在车架上的结构，制动器驱使一对制动块与盘形闸装置中的转子接触，车架上具有一对用于固定制动器的螺纹孔，制动器具有一对安装底脚。所述连接结构包括车架和制动器安装底脚之下表面之间相配的中凹和中凸表面，使制动器围绕着一个铰接轴线转动。一对与制动器的安装孔相对应的孔穿过所述相匹配的中凹和中凸的表面。制动器安装底脚上的一对间隔分布的槽，所述槽横向延伸穿过所述铰接轴线，所述槽与上述孔和安装孔对齐。一对螺栓，穿过对齐的槽、孔和螺纹安装孔，所述螺栓与螺纹安装孔啮合，使制动块相对于转子保持所选择的朝向。相匹配的中凹和中凸的表面可以是一对垫圈，所述垫圈位于制动器安装底脚的下表面和车架上相应的制动器安装孔之间。另一种方案是，相匹配的中凹和中凸的表面可以由一对细长板构成，所述相匹配的中凹和中凸的表面位于制动器安装底脚的下表面和车架之间。另一种方案是，一个相匹配的中凹和中凸的表面是制动器安装底脚的下表面，另一个表面在细长板上，所述细长板位于制动器安装底脚的下表面和车架之间。在该实施例中，细长板上的一对孔最好是长孔，与制动器安装底脚上的槽相对应。最好，在螺栓的头部和制动器安装底脚的上表面之间也提供相匹配的中凹和中凸的表面。相匹配的中凹和中凸的表面最好是一对与螺栓头部相关联的垫圈，所述垫圈位于螺栓的头部和制动器安装底脚的上表面之间。

本发明所述的一种将盘形制动器连接到车架上的连接结构允许制动块运动的轴线和转子平面之间夹角在一定的范围内无限变化。因此，制动器可以被调整，所以，所选择的轴线位于所期望的朝向，即垂直于转子平面，能够消除制造公差和制造缺陷所带来的影响，在现有技术中，所述公差和缺陷导致制动块的运动轴线不能垂直于转子平面。此外，连接结构允许制动器平移，即接近和远离转子，以补偿不同的生产商所制造的自行车的间隔变化，所述间隔是转子和连接螺栓之间的间隔。所述可调整地连接盘形闸的结构实际上是在一定的范围内自身调节。通过放松连接螺栓，制动器可以轻易地被找正，使制动块与转子对正，然后，拧紧连接螺栓。因此，用户做很少的工作，就使制动块的运动轴线垂直于转子。制造该结构的成本低廉，可以用普通零件制造。

图1是一个透视图，显示了一个被安装在自行车前叉上的夹钳式制动器，所述制动器与转子相关，使用本发明的结构，将盘形闸可调整地连接到自行车车架上；

图2是分解透视图，显示了图1所示的将盘形闸可调整地连接到自行车车架上的结构；

图3是一个透视图，显示了一个被安装在链撑架上的制动器，使用第二实施例中的结构，将盘形闸可调整地连接到自行车车架上，使转子与制动器啮合；

图4是分解透视图，显示了图3所示的将盘形闸可调整地连接到自行车车架上的结构；

图5是图1所示的制动器的后视图，显示制动器相对于转子移动；

图6是图1所示的制动器的后视图，显示制动器相对于转子做倾斜运动；

图7是图1所示的制动器的仰视图，显示制动器相对于转子所做的铰接运动；

图8是一个透视图，显示了本发明第三实施例中的连接结构，能够产生图5所示的平移、图6所示的倾斜运动、图7所示的铰接运动和沿杆所做的轴向运动。

盘形制动器装置10包括制动器12和转子14，如图1所示，所述制动器被连接在自行车车架的前叉16上。为了清晰的原因，图1中省略了一些零件，转子14固定在车轮毂上，并与车轮一起转动，轮毂被附着于前叉的托架18上。因此，前叉16被用作自行车车架的车轮支撑部分。转子14被固定在相对于车轮和前叉的一个固定的平面上。

转子14安置在一对制动块20、22之间，所述制动块20、22附装于制动器12上，图7显示了上述装配关系。制动块沿所选择的轴线24运动，以便与转子14接触和脱离接触，所述轴线24企图垂直于转子14的平面26。

一对连接凸台30从前叉16向外延伸，所述延伸方向最好平行于转子14的平面。见图2，连接凸台远端32具有内螺纹孔34，所述孔最好平行于转子14的平面。最好两个连接凸台30的远端都位于一个平面上，该平面垂直于转子14的平面。然而，由于制造公差和某些时候的制造缺陷，螺纹孔34的轴线、连接凸台30的远端32或转子14的平面并没有准确地在所希望的找正位置上。因此，可调整地将制动器安装在自行车车架28上的一种结构则用于进行必要的重新找正。

所述的用于可调整地将制动器安装在自行车车架28上的结构包括第一和第二对垫圈36、38。第一对垫圈36中的第一垫圈40具有中凹的半球形表面42和平面44，孔45穿过这两个表面。第一对垫圈36中的第二垫圈46具有突起的半球形表面48，表面48与表面42形状相配，表面48的相反面是一个平面50，孔51穿过这两个表面。第二对垫圈38与第一对垫圈36相同。第一和第二对垫圈被安置在凸台30的远端32和制动器12之安装底脚54的底面52之间。第三和第四对相同的垫圈位于螺栓64的头部62和制动器12之安装底脚54的顶面60之间。安装底脚54上有一对长槽66，所述长槽66沿轴线24延伸。螺栓64的轴杆68穿过第三对垫圈上的孔、长槽66和第一对垫圈36上的孔，轴杆68拧入凸台30之螺纹孔34内。一个普通的垫圈70可以被安置在螺栓64的头部62上。

在使用过程中，如上所述那样，安装制动器，制动器在几个方向上可以运动，确保轴线24的倾角在所选择的范围内变化，所以，轴线24可以被找正，使它垂直于转子14的平面。从图1中可以看到，箭头72表示，制动器12如何平移接近和远离转子14。上述运动在图5中由箭头72显示。上述运动可能要依靠长槽66。如图1和图6中弧形箭头74所示，长槽66使制动器12相对于转子14倾斜。最后，制动器可以围绕虚轴线76铰接，所以，制动器围绕着第一和第二对垫圈36、38相啮合的中凹和突起的表面铰接。图1和图7中的箭头78显示了上述运动。

依靠长槽66所进行的倾斜运动和依靠第一和第二对垫圈36、38相啮合的中凹和突起所进行的铰接运动，轴线24可以相对于转子14的平面运动，具有一个倾角，在所选择的一定的范围内，在三维方向上，所述倾角可以无限变化。所以，制动器可以被找正，使轴线24垂直于转子14的平面。更进一步地说，长槽66确保制动器相对于转子14进行平移，使转子14位于制动块22之间所期望的位置。

图3显示了第二实施例中的结构，所述结构用于可调整地将制动器附着于自行车车架28A上。从图4可以清楚地看到，在本实施例中，安装托架86固定在链撑杆88上，所述链撑杆位于车架的后部，托架90位于链撑杆88和座撑92的交汇点上，为了清晰起见，图中将座撑省略，所述座撑可以附装于车架的后部。转子14A被固定连接在车轮的轮毂盘上。与图1中的转子14相同，转子14A被保持在一个相对于车轮和链撑杆88的固定的平面内。安装托架86具有一对内螺纹孔93，它的开口位于由表面94所确定的平面内，表面94基本上垂直于转子14A的平面。

在第二个实施例中，用于可调整地将制动器安装在车架28A上的连接结构包括细长板94，细长板94上具有一对横向的长槽96，所述长槽在中凹的表面98和平面100之间延伸。制动器12A上具有一个安装底脚50A，安装底脚50A上具有一个中凸台底面102，底面102与板94上的中凹表面98相配，一对与长槽96相对应并与长槽96对齐的长槽104平行于沿轴线24的方向在上表面106和底脚50A的中凸的底面102之间延伸。第一和第二对垫圈108、110位于螺栓64A之头部62A和安装底脚50A的上部106之间，所述第一和第二对垫圈108、110与图2所示的垫圈36相同。轴杆68A穿过普通垫圈111、垫圈108、110、安装底脚50A上的长槽104和细长板94上的长槽96，并与螺纹孔93螺纹地啮合，将制动器保持在所选择的位置上。

与图1，2，5，6和7中的第一实施例相同，图3所示的第二实施例所具有的长槽96、104，允许制动器沿箭头72所示的方向平移，沿弧形箭头74所示的方向倾斜运动。相匹配的凸面和凹面允许制动器如箭头78所示的那样铰接运动。按照此种方式，第二实施例中，与第一实施例中的28相同，28A允许同样的运动和可调整的连接。

应该指出的是，第一和第二垫圈36、38可以替代板94和安装底脚50A的凸面102。然而，第二实施例提供了一个更大的表面，用以抵抗滑动。

图8示出本发明第三个实施例，它允许制动器12在第四个方向上运动，在该实施例中，制动器连接支架120包括一个杆122，杆122的两端与底脚板124相连。底脚板上具有长槽126。底脚板124可以被连接到图1和图2所示的凸台30的远端上。板128上具有横向通道130，所述通道能够容纳杆122，板128上具有多个孔132，使用多个螺栓或螺钉，通过孔132，将板128固定在制动器12的底部，图中没有示出所述的螺栓或螺钉。一旦完成连接，制动器可以沿箭头72所示方向平移，沿弧形箭头74所示方向，相对于转子倾斜，沿弧形箭头78所示方向，铰接运动，沿箭头134所示方向，沿杆122的轴向运动。因此，在图8所示的第三实施例中，能够在第一和第二实施例28、28A的基础上，在附加方向上运动。

本发明所述的制动器连接结构使制动器能够在更大范围内运动，所以，无论出现何种制造公差和制造缺陷，制动块可以沿所选择的、垂直于转子的操作平面的轴线运动。以此方式，确保制动块与转子充分接触，最大限度地保证了制动效果。此外，由于不对齐而产生的制动器和转子之间所不希望的擦磨减少。制动器连接结构提供了随时自我找正。用户仅需放松连接螺栓，移动制动器，使制动块前进而与转子接触，然后再拧紧螺栓。连接结构补偿制造公差和制造缺陷所导致的盘形闸装置中制动块和转子之间的不对齐。可以轻易地预测到，通过一种结构，可以提供上述这些优点，可由现行零件制造、可以轻易地组装所述结构，也许更重要的是，用户很容易使用上述结构。

Claims (10)

1．一种用于将一个元件连接到两个固定件上的连接结构，所述固定件被连结在自行车车架上，使所述元件能够相对于车架做万向运动，所述连接结构包括：

a)在每个固定件和元件底面之间的相匹配的中凹和中凸的表面，确保元件相对于固定件，围绕第一轴线做铰接运动，一个孔在每个固定件和元件之间延伸，穿过所述的中凹和中凸的表面，

b)在制动器和固定件中，至少一个具有一对间隔开的长槽，所述槽横向穿过第一轴线，每个槽与一个孔对齐，间隔分布的槽彼此之间的位置是这样确定的，确保元件相对于固定件围绕第二轴线回转，而所述槽与孔对齐时，第二轴线与第一轴线垂直，

c)一对紧固零件，每个紧固零件具有一个轴杆，所述轴杆穿过孔和与该孔相对齐的槽，所述紧缩零件将固定件和元件紧固在一起，使它们彼此被固定。

2．一种根据权利要求1所述的结构，其特征在于：

所述元件是盘形闸装置中的盘形制动器，连接结构与车架的车轮支撑部位相关，盘形闸装置包括一个被固定地连接在车轮上的转子，所述车轮被安装在车轮支撑部位上，转子确定了一个相对于车轮支撑部位朝向固定的平面，连接结构将制动器安装在车轮支撑部位上，所以，转子被容纳在一对制动块之间，制动块沿一条所选择的轴线运动，与转子接触和脱离接触，连接结构允许所选择的轴线和转子平面之间的夹角在所定义的范围内无限变化，确保制动器与所选择的轴线对齐，垂直于转子。

3．一种根据权利要求1和2所述的结构，其特征在于：所述间隔分布的槽彼此平行，确保元件沿槽的长度方向相对于固定件运动。

4．一种根据权利要求1、2和3所述的结构，其特征在于：所述相匹配的中凹和中凸的表面在一对与每个固定件相对应的垫圈上，所述垫圈位于所述元件的底部和每个固定件之间。

5．一种根据权利要求2所述的结构，其特征在于，进一步包括：

车架上一对间隔分布的孔确定了一条直线，所述直线基本上平行于转子平面，孔的开口位于基本上垂直于转子平面的平面上；

与每个孔的出口相关联的一个中凹和中凸的表面；

一个与制动器之底脚的底面相关联的相匹配的中凹和中凸的表面；

将通过所述的中凹和中凸的表面的孔与相应的孔找正；

在制动器的安装底脚上，具有一对与所述孔相对应的槽，所述槽基本上平行于所选择的轴线；

每个紧固零件具有一个与轴杆相连的头部，所述轴杆穿过槽、对齐的孔和相应的孔，所述轴杆与所述孔啮合，固定制动器，使所选择的轴线垂直于转子。

6．一种根据权利要求5所述的结构，其特征在于：包括一对垫圈，所述垫圈具有相匹配的中凹和中凸的表面，中凹和中凸的表面的相反面是平面，其中一个平面邻接制动器的安装底脚的上部，另一个平面邻接紧固零件的头部。

7．一种根据权利要求5所述的结构，其特征在于：与每个孔的出口和制动器之安装底脚的下表面相关联的、相匹配的中凹和中凸的表面包括一对垫圈，所述垫圈具有相匹配的中凹和中凸的表面和相反的平面，其中一个平面邻接制动器之安装底脚的下表面，另一个平面邻接车架的车轮支撑部分。

8．一种根据权利要求5所述的结构，其特征在于：与每个孔的出口和制动器之安装底脚的下表面相关联的、相匹配的中凹和中凸的表面包括一对板，所述板具有相匹配的中凹和中凸的表面和相反的平面，所述板进一步包括对齐的孔，板的一个平面邻接制动器之安装底脚的下表面，另一个平面邻接车架的车轮支撑部分。

9．一种根据权利要求5所述的结构，其特征在于：与每个孔的出口和制动器之安装底脚的下表面相关联的、相匹配的中凹和中凸的表面包括一对相匹配的中凹和中凸的表面，其中一个表面在安装底脚的下表面上，另一个表面在一个细长板上，所述细长板位于安装底脚的下表面和车架之间，对齐的孔穿过安装底脚和所述的板。

10．一种将盘形闸装置中的制动器连接在车架上的结构，制动器驱使一对制动块与盘形闸装置中的转子接触，车架上具有一对用于固定制动器的螺纹孔，制动器具有一对安装底脚，所述连接结构包括：

车架和制动器安装底脚之间的相匹配中凹和中凸的表面使制动器围绕着一个铰接轴线转动，一对与制动器的安装孔相对应的孔穿过所述相匹配中凹和中凸的表面；

制动器安装底脚上的一对间隔分布的槽，所述槽横向延伸穿过所述铰接轴线，所述槽与上述孔和安装孔对齐，所述槽和相匹配中凹和中凸的表面共同作用，确保制动器相对于车架能做万向运动；

一对螺栓，穿过对齐的槽、孔和螺纹孔，所述螺栓与螺纹孔啮合，使制动块相对于转子保持一个选择的朝向。

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