双轮刹车装置及采用该装置的轻便三轮车或四轮车
【技术领域】
本发明涉及一种刹车装置及采用该装置的车辆,特别是涉及一种双轮刹车装置及采用该刹车装置的轻便三轮车或四轮车。
【技术背景】
普通三轮车的后轮刹车装置一般安装在后轴中部,刹车时只对一侧的固定轮起作用,刹车效果差,且容易引起车辆跑偏或翻侧,存在安全隐患。有些三轮车虽然在两后轮安装了轮缘闸,但刹车点只在轮缘一侧,磨擦面小,刹车效果不理想,并导致车圈单侧过多磨损;同时,由于车圈的轴向及径向变形,刹车时闸皮与车圈接触不良,也会使刹车效果大打折扣。ZL 03241007.7公开了一种三轮车活动车轮刹车装置,实现了对双后轮刹车,但该装置的活动轮安装在活动套上,活动套在后轴中滚动,后轴与车架为活接,整个装置结构复杂。ZL 02275492.X是本发明最接近的对比文件,该发明公开了一种双人坐椅人力三轮车,该车采用后轮驱动,在后车轮轴上装有抱闸和链轮,车架上装有刹车轴杆,刹车轴杆的两端分别有左右两个径向刹车臂,刹车轴杆两端的刹车臂与左右两个后车轮轴上的抱闸分别连有刹车拉杆。该发明有两大缺陷:一是其抱闸为非对称安装,而是以车架和后轴定位,因此要有一个大而笨重的框架式车架来安装后轴,否则抱闸无法安装;二是在左、右刹车臂与抱闸之间未装设同步装置,而采用拉杆硬性连接,如此很容易导致两侧抱闸受力不均,因此仍有产生车辆跑偏或翻侧的可能。
现有四轮车的刹车装置较三轮车要复杂得多。ZL 94201624.6公开了一种轻便四轮自行车,该车“如同一辆完全简化的汽车”,后轴安装了差速器,后桥两半轴各装有刹车盘。该方案虽可实现双后轮刹车,但并不“轻便”,安装差速器使后桥结构复杂、从而大大增加了车重和加工成本,并且导致人力驱动困难。
【发明内容】
针对现有技术中存在的上述缺陷,本发明的目的之一是要提供一种结构简单、刹车器中的主动刹车件与从动刹车件能充分抱接、受力均匀、能实现同步刹车、可采用现有自行车通用刹车件、成本较低、容易实施的双轮刹车装置;本发明的另一目的是要提供一种车架结构简单、整车小巧轻便、刹车可靠、刹车时车辆不会跑偏和翻侧、行驶稳定安全的轻便三轮车及四轮车。
本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的:一种双轮刹车装置,包括刹车器、连接片总成,所述的刹车器包括相互配合的主动刹车件和从动刹车件,所述的连接片总成包括左、右连接片及轴承,轴承安装在左、右连接片中部,所述的主动刹车件为一对且左、右对称地分别安装在左、右连接片的外侧并与轴承处于同一轴线上;
所述的左、右连接片之间至少装有一条连接管;
所述的刹车器在抱闸、涨闸或者碟闸中选择其一;所述抱闸的主动刹车件、从动刹车件分别为抱闸盒和抱闸盘,所述涨闸的主动刹车件、从动刹车件分别为涨闸盒和涨闸盘,所述碟闸的主动刹车件、从动刹车件分别为碟闸钳和碟闸片;所述的主动刹车件包括左、右曲拐或摇臂;
所述的主动刹车件包括连杆,连杆装于所述的左、右曲拐或摇臂之间,连杆中部装有中接头;
所述的双轮刹车装置包括刹车操纵件,所述的刹车操纵件与左、右曲拐或摇臂,或者与中接头择一连接。
本发明的另一目的是通过以下技术方案实现的:一种轻便三轮车,包括主车架、定位连接件、车把或转向杆及双轮刹车装置,所述的双轮刹车装置包括刹车器、连接片总成,所述的刹车器包括相互配合的主动刹车件和从动刹车件,所述的连接片总成包括左、右连接片及轴承,轴承安装在左、右连接片中部,所述的主动刹车件为一对且左、右对称地分别安装在左、右连接片的外侧并与轴承处于同一轴线上;
所述的连接片总成包括至少一条连接管,连接管两端与左、右连接片相接,所述的连接片总成通过定位连接件与主车架相接。
本发明的再一目的是通过以下技术方案实现的:一种轻便四轮车,包括主车架、定位连接件、车把或转向杆及双轮刹车装置,所述的双轮刹车装置包括刹车器、连接片总成,所述的刹车器包括相互配合的主动刹车件和从动刹车件,所述的连接片总成包括左、右连接片及轴承,轴承安装在左、右连接片中部,所述的主动刹车件为一对且左、右对称地分别安装在左、右连接片的外侧并与轴承处于同一轴线上;
所述的连接片总成包括至少一条连接管,连接管两端与左、右连接片相接,所述的连接片总成与主车架相接,或者通过定位连接件与主车架相接。
本发明双轮刹车装置的优点是:
1、结构简单、功能突出。本发明刹车装置中的刹车操纵件、传动件、刹车器(包括抱闸、涨闸或碟刹)均为现有技术,所不同的只是加装了连接片总成。连接片总成结构简单、容易加工,同时兼具定位安装刹车器、连接车架及支承后轴三大功能;本发明的主动刹车件、从动刹车件及轴承处于同一轴线,所以在运动中不管两侧车轮的位置如何变化,刹车时主动刹车件与从动刹车件均能充分抱接;本发明的刹车器为对称设置,刹车器之间安装了连杆及中接头,刹车时两侧刹车器受力均匀;本发明轻便四轮车还装有刹车同步装置,刹车时四个车轮受力均匀,能实现同步刹车。
2、成本较低。本发明中的手闸把、操纵线、刹车器可采用普通自行车的通用件,这些通用零部件均可在市场直接采购,成本较低、容易实施。
采用本发明双轮刹车装置的轻便三轮车或轻便四轮车的优点是:
1、车架结构简单、整车小巧轻便。由于本发明刹车装置中的连接片总成兼具“连接”功能,这一改进使该刹车装置可与改进后的普通自行车车架配套安装而成为轻便三轮车,或通过简单的定位连接件安装在轻便四轮车的车架上,而不象普通的三轮车或四轮车那样,需有一个结构复杂、大而笨重的框架式车架安装刹车装置。
2、刹车可靠、行驶稳定安全。由于本发明采用的刹车装置具有充分抱接、受力均匀、能实现同步刹车的功能,因此本发明在刹车时车身不会跑偏和翻侧,刹车效果好,从而大大提高了车辆行驶的稳定性和安全性。此外,本发明所采用的刹车器为轮毂闸,刹车时手感好。
以下结合具体实施例和附图对本发明的技术解决方案作进一步的说明。
【附图说明】
图1为连接片总成透视图
图2为连接片总成另一种方案透视图
图3为连接片总成外侧安装一对左右对称的刹车器(抱闸)透视图
图4为抱闸、连接片总成及轴套装配关系透视图
图5为本发明实施例一透视图
图6为本发明轻便三轮车的刹车装置采用小平叉+减震器式定位连接件安装透视图
图7为本发明轻便三轮车的刹车装置采用大平叉+大立叉式定位连接件安装透视图
图8为本发明实施例二透视图
图9为实施例一刹车操纵件装配关系透视图
图10为实施例二刹车操纵件装配关系透视图
图11为本发明轻便四轮车刹车操纵件装配关系另一种方案透视图
图12为本发明刹车同步装置第一种方案示意图
图13为本发明刹车同步装置第二种方案示意图
图14为本发明刹车同步装置第三种方案示意图
图15为本发明实施例一效果图
图中:
主车架1 刹车器2 连接片总成3 定位连接件4
刹车操纵件5 刹车同步装置6 车把或转向杆7 轴套8
驱动轴9 主动刹车件21 从动刹车件22 抱闸盒23、23’
抱闸圈24、24’ 抱闸盘25、25’ 曲拐26、26’ 连杆27
中接头28 左、右连接片31、31’横向连接管32、32
轴承33、33 平叉41 平叉接片42、42 平叉小管43
立叉44 导向板45 减震器46、46 手闸把51
刹车踏板52 驻车操纵杆53 操纵线或拉杆54
调节螺丝55 踏板臂56 踏板臂轴57 主杠杆61
前杠杆62 后杠杆63 前刹滑轮64 后刹滑轮64’
滑轮轴65、65 前主刹钢绳66 后主刹钢绳67 前副刹钢绳68后副刹钢绳69
【具体实施方式】
实施例一:本实施例为采用双后轮刹车装置的轻便三轮车。如图5所示,该三轮车的主车架1采用普通自行车车架,其平叉41与立叉44也采用普通自行车的平叉和立叉(由于其左、右叉管张口小,故称其为小平叉及小立叉),所不同的是平叉41后端两侧的接片经过改进。改进后的平叉接片42、42为半椭圆片状(也可取矩形片状),用厚3mm的金属板材制成,其上开设有3条向下开口的装配槽,其中两侧的装配槽用于安装下述的两条横向连接管32、32,中间的装配槽和后轴9间隙配合,使后轴9可以在其中自由运转。平叉41前端及立叉44上端分别与主车架1后端固接,平叉41后端、立叉44下端分别与平叉接片42、42固接,平叉41的左、右叉管之间通过平叉小管43加固,立叉44也通过立叉小管加固。
本实施例的刹车装置包括刹车器2、连接片总成3及刹车操纵件5。如图1-4所示,连接片总成3包括左、右连接片31、31’、两条并列的横向连接管32、32及轴承33、33;左、右连接片31、31’为椭圆片状,用3mm金属板材制成,横向连接管32、32用外径为20mm的金属管材制成,左、右连接片31、31’的间距为300mm,轴承33、33安装在连接片31、31’的中部,横向连接管32、32两端与左、右连接片31、31’固接,横向连接管31、31’的管心与轴承33、33的轴心之间的间距为50mm,这一间距是为了保证在驱动轴9装上16齿的飞轮后,飞轮仍能在两条连接管之间正常运转而不产生运动干涉。本实施例的刹车器2采用普通自行车抱闸,该抱闸部件中的抱闸盘25、25’对称安装在两后轮轴套8的内侧端,而一对左、右对称的抱闸盒23、23’则分别固装在左、右连接片31、31’的外侧,并与轴承33、33处于同一轴线上,且与抱闸盘25、25’相配合。两条横向连接管32、32与平叉接片42、42之间为可拆卸连接。如图3、图4所示,上述抱闸盒23、23’还包括抱闸圈24、24’和曲拐26、26’,左、右曲拐26、26’之间装有连杆27,连杆27中部装有用以安装刹车操纵线的中接头28,中接头28与车架1之间装有回位弹簧(图中未示出)。
本实施例采用手闸刹车。如图9所示,象普通自行车那样,该刹车操纵件5为手闸把51,手闸把51装在车把7上,手闸把51与中接头28之间通过操纵线54连接,主车架1下端装有调节螺丝55,通过调节螺丝55可以调节操纵线54的松紧度,从而调节抱闸圈24、24’与抱闸盘25、25’之间的空隙。
当车辆在行驶中需要刹车时,拉紧手闸把51,通过安装其上的操纵线54拉动中接头28、连杆27和曲拐26、26’,左、右抱闸圈24、24’即紧紧抱住左、右抱闸盘25、25’而实现车辆减速或停车。本发明的中接头28安装在连杆27的中部,所以刹车时两后轮受力均匀,不会产生车辆跑偏或翻侧现象,从而增加了车辆行驶的稳定性和安全性。为了增强刹车效果,本实施例还加装了前轮刹车装置(图中未示出)。
实施例二:如图8所示,本实施例为采用双后轮刹车装置的轻便四轮车。该刹车装置中的刹车器2采用普通自行车抱闸,刹车器2、连接片总成3的组成及其连接方法、刹车器2及连接片总成3之间的连接方法与实施例一同。连接片总成3通过定位连接件4安装在主车架1的后部,定位连接件4包括导向板45及减震器46、46,导向板45前端与主车架1铰接,其后端与连接片总成3中的横向连接管32、32固接,并通过减震器46、46与主车架1弹性连接。
本实施例双后轮刹车装置中的抱闸盒23、23’、抱闸盘25、25’、连杆27、中接头28如例一所述的方法安装。如图10所示,本实施例的刹车操纵件5包括刹车踏板52及驻车操纵杆53,两者安装在主车架1前部。本实施例的前、后轮均采用本发明双轮刹车装置。为了使前后四个车轮在刹车时受力均匀并实现同步刹车,本例加设了刹车同步装置6。如图13所示,刹车同步装置6装于刹车踏板52与刹车器2之间,包括主杠杆61、前杠杆62、前刹滑轮64、后刹滑轮64’、滑轮轴65、65、前主刹钢绳66、后主刹钢绳67、前副刹钢绳68、68;刹车踏板52通过踏板臂56与主杠杆61的中心连接,前主刹钢绳66、后主刹钢绳67的一端分别与主杠杆61的两端对称连接,前主刹钢绳66另一端绕过所述的前刹滑轮64与所述前杠杆62的中心连接,两段前副刹钢绳68、68的一端分别与前杠杆62的两端对称连接,另一端分别与双前轮刹车装置中的左、右主动刹车件21相接;后主刹钢绳67另一端绕过所述的后刹滑轮64’与中接头28连接;滑轮轴65、65装于主车架1,分别用于定位安装前刹滑轮64及后刹滑轮64’。如同实施例一,本例同样设有调节螺丝55,以便调节抱闸圈24、24’与抱闸盘25、25’之间的空隙大小。驻车操纵杆53通过另一操纵线54与主杠杆61的中心连接,使其与刹车踏板52的运作互不干涉。
本实施例的使用方法与实施例一同,当车辆在行驶中需要刹车时,踩下刹车踏板52,以安装在主车架1的踏板臂轴57为支点,踏板臂56后端拉起主杠杆61,带动前、后主刹钢绳66、67,经过前刹滑轮64、后刹滑轮64’变换传动方向,其中前主刹钢绳66拉动前杠杆62,再通过安装其上的前副刹钢绳68、68,拉动前刹车器2中左、右两侧的主动刹车件21,与此同时,后主刹钢绳67则直接拉动中接头28、连杆27和曲拐26、26’,前、后刹车器上的主动刹车件21同时作用于从动刹车件22,而实现车辆减速或停车;当车辆停止后,拉紧驻车操纵杆53即可实现驻车。由于安装了刹车同步装置6,本发明刹车时四个车轮受力均匀,能实现同步刹车,因此刹车时车身不会跑偏和翻侧,从而大大提高了车辆行驶的稳定性和安全性。
本发明双轮刹车装置由操纵件5、传动件、刹车器2及连接片总成3组成,该装置既可以直接装于主车架1,也可以通过定位连接件4装于主车架1。除了实施例所述以外,以上各部分还有其他改进方案,这些方案的不同组合可以产生更多的实施方式。
一、刹车操纵件
刹车操纵件5用于操纵或控制刹车器2,刹车操纵件5可以是手闸把51,也可以是刹车踏板52及驻车操纵杆53,手闸把51既可以装于轻便三轮车车把7,也可以装于轻便四轮车的转向杆7,刹车踏板52装于轻便四轮车主车架1的前部,为方便驻车,轻便三轮车或轻便四轮车均可加装驻车操纵杆53,驻车操纵杆53装于主车架1。
二、刹车传动件
刹车传动件用于传递刹车力。刹车传动件除了采用上述两个实施例所述的操纵线54以外,也可以采用拉杆54传动。
双轮刹车装置既可用于双后轮刹车,也可以用于四轮车中的双前轮刹车。如实施例二,当同时采用双前轮及双后轮刹车时,为了使前后四个车轮实现同步刹车,必须加设刹车同步装置6。在其他实施例中,如果后轮刹车装置中未设连杆27及中接头28,则应加设后杠杆63及后副刹钢绳69、69,如图14。这时后主刹钢绳67另一端绕过所述的后刹滑轮64’与所述的后杠杆63的中心连接,两段后副刹钢绳69、69的一端分别与后杠杆63的两端对称连接,另一端分别与双后轮刹车装置中的左、右曲拐26、26’相接。
图12是三轮车刹车同步装置6示意图,该例采用双后轮刹车,后副刹钢绳69、69直接与左右主动刹车件21上的曲拐26、26’连接,如果在左、右曲拐26、26’之间加装连杆27及在连杆27中部装上中接头28,则后杠杆63及后副刹钢绳69、69可以省设,而将后主刹钢绳67直接与中接头28连接。
三、刹车器
刹车器的功能是实现刹车。本发明的刹车器2采用普通自行车刹车器,除了实施例选择抱闸以外,还可以采用涨闸或碟闸。刹车器2的组成按其功能,可分为主动刹车件21和从动刹车件22,两者各为一对、左右对称且相互配合。抱闸的主动刹车件21为带抱闸圈24、24’及左、右曲拐26、26’的抱闸盒23、23’,抱闸的从动刹车件22为抱闸盘25、25’;涨闸的主动刹车件21为带摇臂的涨闸盒,其从动刹车件22为涨闸盘;碟闸的主动刹车件21为碟闸钳,其从动刹车件22为碟闸片;左、右曲拐26、26’或摇臂之间可以安装连杆27,连杆27中部装设中接头28;左、右曲拐26、26’或摇臂之间也可以不设连杆27及中接头28。
由于刹车器2为对称设置,因此其中有一侧的抱闸、涨闸或碟闸必须另行加工。
四、连接片总成
连接片总成3的功能是“定位”,即用于对称安装刹车器2及驱动轴9,它可以直接装于主车架1,也可以通过定位连接件4装于主车架1。鉴于其不可替代的功能,因此将其作为刹车装置的一个重要组成部分。实际上,也可以把刹车器2与连接片总成3“合二为一”,将其命名为“刹车器总成”,在加工过程中将抱闸盒23、23’与连接片31、31’整体铸造。
如实施例一、二所述,连接片总成3包括左、右连接片31、31’、横向连接管32、32及轴承33、33;轴承33、33安装在左、右连接片31、31’中部,横向连接管32、32两端与左、右连接片31、31’相接(螺接或固接)。主动刹车件21、21左、右对称地分别安装在左、右连接片31、31’的外侧,安装时应注意,主动刹车件21、21与轴承33、33必须处于同一轴线上。由于定位连接件4有不同的结构形式,在部分实施例中,左、右连接片31、31’之间可以不装横向连接管32,也可以安装1-4条横向连接管32,但不管如何安装,横向连接管32之间都要留足飞轮运转的空间。
五、定位连接件
定位连接件4是安装双轮刹车装置的部件,它与主车架1一起组成车架系统。由于轻便三轮车及轻便四轮车的车架结构和形式不同,其定位连接件4也有不同的形式。
除实施例一所述采用小平叉+小立叉式定位连接件4以外,轻便三轮车的定位连接件4还可以采取下列形式:
1、小平叉+减震器式。如图6所示,本例与实施例一大致相同,所不同的是用减震器46、46代替立叉44,平叉接片42、42与主车架1之间通过减震器46、46实现弹性连接;
2、大平叉+大立叉式。如图7所示,本例与实施例一不同,其平叉41与立叉44左、右叉管张口大于普通自行车的平叉和立叉,故称为大平叉及大立叉。本例的连接片总成3省装了连接管32、32,大平叉41后端及大立叉44下端分别与左、右连接片31、31’固接,为加强平叉41与立叉44的结构性能,其中平叉41左、右叉管之间装有两条平叉小管43,立叉44也装有1条立叉小管。此外,双轮刹车装置中其他部件的组成、连接、安装及使用方法与实施例一同。
轻便四轮车刹车器2的定位安装除了可以采取如实施例二所述的方案以外,也可以不设定位连接件4,而将连接片总成3直接安装在主车架1上。如图11所示,该实施方式的刹车器2、连接片总成3、刹车操纵件5的组成及其连接方法均与实施例二同,不同的是省设了定位连接件4,连接片总成3中两条并列的横向连接管32、32直接固装在轻便四轮车主车架1后端,并将采用刹车踏板52刹车改为手闸把51刹车,手闸把51安装在转向盘下侧。此外,还装有如实施例二所述的驻车操纵杆53。
连接片总成3与轻便三轮车或轻便四轮车的主车架1之间的连接还有其他技术方案,但由于这不是本发明的重点,故从略。