CN203186530U - 车轮限速机构及自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型车轮限速机构及自行车，提供一种车轮限速机构和使用该车轮限速机构的自行车，该车轮限速机构包括轮轴、轮辋、摩擦件、限速部件、磁性部件和若干滑动管，轮辋环绕轮轴设置，若干滑动管呈辐射状分布并且连接在轮轴和轮辋之间，滑动管内部具有滑道，磁性部件固定在滑道靠近轮轴的位置，限速部件设置在滑道中与滑动管滑动连接。利用本实用新型的车轮限速机构，在车速较低时不影响自行车的正常行驶，而在车速过高时又可以辅助自行车进行有效的限速，最大程度地保证了行车安全。

Description

车轮限速机构及自行车

技术领域

本实用新型涉及自行车，尤其涉及一种车轮限速机构及使用该车轮限速机构的自行车。

背景技术

目前，公知的自行车刹车系统大致分为：悬臂刹车、V刹、碟刹和钳刹等，虽然上述刹车系统都能使自行车在行驶过程中实现快速制动，不过这些传统的刹车系统需要依靠驾驶人做出反应后通过把手手动刹车，而驾驶人做出刹车动作需要一定的反应时间，特别是当车速过快导致刹车困难时，更加大了刹车的难度，有可能导致刹车不及时出现危险状况。

实用新型内容

本实用新型提供了一种车轮限速机构，旨在解决自行车车速过大时出现的刹车困难等问题。

一种车轮限速机构，包括轮轴、轮辋、摩擦件、限速部件、磁性部件和若干滑动管，所述轮辋环绕所述轮轴设置，所述若干滑动管呈辐射状分布并且连接在所述轮轴和所述轮辋之间，所述滑动管内部具有滑道，所述磁性部件固定在所述滑道靠近轮轴的位置，所述限速部件设置在滑道中并且与所述滑动管滑动连接。

所述限速部件包括滑块、连杆、第一固定条、第一刹车片、第二固定条和第二刹车片，所述连杆的一端连接所述滑块，所述连杆的另一端枢接所述第一固定条和所述第二固定条，所述第一刹车片枢接在所述第一固定条的末端，所述第二刹车片枢接在所述第二固定条的末端。

所述第一刹车片和第二刹车片呈板块状，所述第一刹车片的一侧旋转连接在所述第一固定条上，所述第一刹车片的另一侧设有用于刹车的橡胶垫，所述第二刹车片的一侧旋转连接在所述第二固定条上，所述第二刹车片的另一侧设有用于刹车的橡胶垫。

所述轮轴包括中心轴和绕中心轴转动的外圈，所述滑动管固定在所述轮轴的外圈上，所述摩擦件具有两个，分别设置在所述滑动管的两侧，所述摩擦件包括摩擦片和若干支撑条，所述摩擦片呈圆环形，环绕所述轮轴设置并且通过所述若干支撑条连接到所述轮轴的中心轴上。

所述滑动管的中部开设有两个开口，所述两个开口相对设置且分别正对一个所述摩擦片，所述车轮限速机构还包括挡板，所述挡板固定在所述滑道中，且处于靠近所述轮辋一侧的所述开口的边缘位置。

所述限速部件的滑块设置在所述滑道中的靠近所述轮轴的一侧，所述限速部件的第一刹车片和第二刹车片相对于所述滑块设置在所述滑道中的靠近所述开口的一侧。

根据车速的不同所述限速部件分别处于第一位置和第二位置，当所述限速部件处于第一位置时所述滑块在所述磁性部件的磁力作用下吸附在所述磁性部件上，当所述限速部件处于第二位置时所述第一刹车片和第二刹车片向两侧张开从所述开口伸出，并且在所述滑块的推动下抵顶所述摩擦片。

所述第一刹车片和第二刹车片之间设有压缩弹簧。

所述磁性部件是永磁铁。

本实用新型还提供了一种自行车，所述自行车包括上述车轮限速机构。

与现有技术相比，本实用新型的车轮限速机构和使用该车轮限速机构的自行车通过滑动管、摩擦件、限速部件和磁性部件等部件，利用离心力的作用，在车速较低时不影响自行车的正常行驶，而在车速过高时又可以辅助自行车进行有效的限速，最大程度地保证了行车安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种车轮限速机构的结构示意图；

图2是图1中A部的放大图；

图3是本实用新型实施例提供的一种车轮限速机构的限速部件处于第一位置的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种车轮限速机构的限速部件处于第二位置的结构示意图；

图5是图3中限速部件处于第一位置的状态示意图；

图6是图4中限速部件处于第二位置的状态示意图；

图7是图5中局部放大图；

图8是图6中局部放大图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供一种车轮限速机构，参考图1和图2，图1是车轮限速机构的结构示意图，图2是图1中A部的放大图，在本实施例中该车轮限速机构100设置在自行车的车轮上，包括轮轴10、滑动管20、轮辋30、轮胎40、摩擦件50、限速部件60和磁性部件70。其中，轮轴10设置在中心位置，是一种轴承轴，包括中心轴（未图示）和绕中心轴转动的外圈（未图示），对于自行车的前轮，该轮轴10为前轮的前轴，自行车的前叉固定在前轴的中心轴；对于自行车的后轮，该轮轴10为后轮的后轴，自行车的后叉（或者车架）固定在后轴的中心轴。轮辋30环绕轮轴10设置，中空的滑动管20连接在轮轴10和轮辋30之间使轮轴10和轮辋30相互固定，具体地，滑动管20一端固定在轮轴10的外圈的外侧，另一端固定在轮辋30的内侧，呈辐射状设置。在本实施中，滑动管20的数量为四条，依次间隔90°连接在轮轴10上，呈十字形设置。

进一步地，轮轴10和轮辋30还可以设置若干辐条用于增加轮轴10和轮辋30之间的连接强度。轮胎40套设在轮辋30的外侧，用于支承自行车车身，与路面的接触并保证自行车的行驶性能，缓冲外部冲击。限速部件60和磁性部件70设置在滑动管20的内部。在本实施例中，摩擦件50有两个，固定在轮轴10上且分别设置在滑动管20的两侧，包括摩擦片51和支撑条52。在本实施中，支撑条52的数量为三条，支撑条52的一端固定在轮轴10的中心轴上，另一端固定在圆环形摩擦片51的内侧。因此，在车轮转动时，轮轴10的外圈、滑动管20、轮辋30和轮胎40绕轮轴10的中心轴转动，摩擦件50由于固定在轮轴10的中心轴而相对静止。

请再参考图3-8，图3是车轮限速机构的限速部件处于第一位置的结构示意图，图4是车轮限速机构的限速部件处于第二位置的结构示意图，图5是图3中限速部件处于第一位置的状态示意图，图6是图4中限速部件处于第二位置的状态示意图，图7是图5中局部放大图，图8是图6中局部放大图，中空的滑动管20内具有滑道21，该滑道21从轮轴10的外圆周位置延伸到轮辋30的内圆周位置。磁性部件70固定在滑道21内靠近轮轴10的位置，进一步地，该磁性部件70可以是一块永磁铁，设置在滑道21内靠近轮轴10的一端并直接吸附在轮轴10上。

限速部件60包括滑块61、连杆62、第一固定条63、第一刹车片64、第二固定条65和第二刹车片66。滑块61由金属材料制成，其外形与滑道21适配，例如当滑道21的截面形状为圆形时，滑块61设置为直径略小于滑道21内径的圆柱状，使得滑块61可以在滑道21内滑动，当滑道21的截面形状为方形时，滑块61可以设置为适配的方块状。在本实施例中，滑道21的截面形状为圆形，滑块61为适配该滑道21的圆柱状。连杆62的一端连接滑块61，连杆62的另一端枢接第一固定条63和第二固定条65，第一固定条63和第二固定条65相互分开并且可以绕连杆62的端部旋转，第一刹车片64枢接在第一固定条63的末端，可以绕第一固定条63的末端转动，第二刹车片66枢接在第二固定条65的末端，可以绕第二固定条65的末端转动。第一刹车片64和第二刹车片66呈板块状，它们的一侧分别旋转连接在第一固定条63或者第二固定条65上，另一侧则设有用于刹车的橡胶垫。

滑动管20的中部还开设有两个开口22，这两个开口22相对设置且分别位于车轮的两侧。图3和图4对滑动管20和摩擦件50进行了局部透视以呈现滑动管20内的限速部件60和磁性部件70、以及被摩擦件50的摩擦片51遮挡的开口22的结构和状态，如图3和图4所示，滑动管20的开口22正对摩擦片51，被摩擦片51遮挡。本实用新型的车轮限速机构100还包括挡板80，该挡板80固定在滑动管20的滑道21中，且处于靠近轮辋30一侧的开口22的边缘位置。挡板80将滑道21切断，使得限速部件60仅能从靠近磁性部件70的位置滑动在开口22的位置。

如图3、图5和图7所示，为限速部件60处于第一位置的吸附状态，在磁力作用下，限速部件60的滑块61吸附在磁性部件70上，第一刹车片64和第二刹车片66由于没有受到其他的作用力而处于相对自由的状态。如图4、图6和图8所示，为限速部件60处于第二位置的甩出状态，限速部件60的第一刹车片64和第二刹车片66由于受到挡板80的阻挡，向两侧分开并从开口伸出抵顶摩擦片51。

具体地，当自行车静止或者低速行驶时，滑块61受到的离心力较弱，无法抵消磁性部件70对它的磁性吸力，因此，滑块61将被磁性部件70吸住而处于第一位置不动。当自行车逐渐加速时，车轮的转动速度越来越快，滑块61受到的离心力也越来越大，当自行车的速度达到一定值（在本实施例中为自行车达到18km/h）时，滑块61受到的离心力将大于磁性部件70作用在滑块61上的磁力，此时，滑块61被甩开，并沿着滑道21径向向外移动。当限速部件60的第一刹车片64和第二刹车片66移动并碰撞到挡板80时，第一刹车片64和第二刹车片66无法继续向前移动，但是由于离心力的作用，滑块61仍然通过连杆62、第一固定条63和第二固定条65推动第一刹车片64和第二刹车片66向前移动。由于第一刹车片64与第一固定条63、第二刹车片66与第二固定条65、第一固定条63与连杆62以及第二固定条65与连杆62都是通过枢轴连接，因此，在滑块61的作用下，第一刹车片64和第二刹车片66将向两侧张开，并从开口22伸出抵顶摩擦件50的摩擦片51。当自行车持续处于高速移动时，在滑块61的作用下，第一刹车片64和第二刹车片66将持续抵顶摩擦片51，使第一刹车片64和第二刹车片66上的橡胶垫与摩擦片51摩擦，由于摩擦件50固定在轮轴10的中心轴上，第一刹车片64和第二刹车片66能够起到刹车的作用，使自行车的车速降低或者加大了自行车提速的难度，从而起到限速的效果。

当自行车减速或者停下来的时候，作用在限速部件60上的离心力无法抵消磁性部件70对滑块61的磁性吸力时，限速部件60将从第二位置被吸回第一位置，清除限速效果。

进一步地，为了方便第一刹车片64和第二刹车片66向两侧张开，在第一刹车片64和第二刹车片66之间还可以设置压缩弹簧（未图示），当限速部件60处于第二位置时，处于压缩状态的压缩弹簧不再受到滑动管20内壁的阻挡，从而推动第一刹车片64和第二刹车片66向两侧分开。当然，该压缩弹簧的弹性不宜设置过大，以免因弹力过大，第一刹车片64和第二刹车片66撑住滑道21的两侧内壁而导致限速部件60无法退回第一位置。

本实用新型还提供一种自行车，该自行车的前轮和后轮设有上述车轮限速机构100，在自行车的车速过高时对自行车进行限速。车轮限速机构100具体结构请参考上述实施例中的描述，在此不再赘述。

本实用新型的车轮限速机构100通过滑动管20、摩擦件50、限速部件60和磁性部件70等部件，利用离心力的作用，在车速较低时不影响自行车的正常行驶，而在车速过高时又可以辅助自行车进行有效的限速，最大程度地保证行车安全。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种车轮限速机构，包括轮轴和轮辋，其特征在于，所述车轮限速机构还包括摩擦件、限速部件、磁性部件和若干滑动管，所述轮辋环绕所述轮轴设置，所述若干滑动管呈辐射状分布并且连接在所述轮轴和所述轮辋之间，所述滑动管内部具有滑道，所述磁性部件固定在所述滑道靠近轮轴的位置，所述限速部件设置在滑道中并且与所述滑动管滑动连接。

2.根据权利要求1所述的车轮限速机构，其特征在于，所述限速部件包括滑块、连杆、第一固定条、第一刹车片、第二固定条和第二刹车片，所述连杆的一端连接所述滑块，所述连杆的另一端枢接所述第一固定条和所述第二固定条，所述第一刹车片枢接在所述第一固定条的末端，所述第二刹车片枢接在所述第二固定条的末端。

3.根据权利要求2所述的车轮限速机构，其特征在于，所述第一刹车片和第二刹车片呈板块状，所述第一刹车片的一侧旋转连接在所述第一固定条上，所述第一刹车片的另一侧设有用于刹车的橡胶垫，所述第二刹车片的一侧旋转连接在所述第二固定条上，所述第二刹车片的另一侧设有用于刹车的橡胶垫。

4.根据权利要求2所述的车轮限速机构，其特征在于，所述轮轴包括中心轴和绕中心轴转动的外圈，所述滑动管固定在所述轮轴的外圈上，所述摩擦件具有两个，分别设置在所述滑动管的两侧，所述摩擦件包括摩擦片和若干支撑条，所述摩擦片呈圆环形，环绕所述轮轴设置并且通过所述若干支撑条连接到所述轮轴的中心轴上。

5.根据权利要求4所述的车轮限速机构，其特征在于，所述滑动管的中部开设有两个开口，所述两个开口相对设置且各自正对一个所述摩擦片，所述车轮限速机构还包括挡板，所述挡板固定在所述滑道中，且处于靠近所述轮辋一侧的所述开口的边缘位置。

6.根据权利要求5所述的车轮限速机构，其特征在于，所述限速部件的滑块设置在所述滑道中的靠近所述轮轴的一侧，所述限速部件的第一刹车片和第二刹车片相对于所述滑块设置在所述滑道中的靠近所述开口的一侧。

7.根据权利要求6所述的车轮限速机构，其特征在于，根据车速的不同所述限速部件分别处于第一位置和第二位置，当所述限速部件处于第一位置时所述滑块在所述磁性部件的磁力作用下吸附在所述磁性部件上，当所述限速部件处于第二位置时所述第一刹车片和第二刹车片向两侧张开从所述开口伸出，并且在所述滑块的推动下抵顶所述摩擦片。

8.根据权利要求7所述的车轮限速机构，其特征在于，所述第一刹车片和第二刹车片之间设有压缩弹簧。

9.根据权利要求1所述的车轮限速机构，其特征在于，所述磁性部件是永磁铁。

10.一种自行车，其特征在于，所述自行车包括权利要求1-9任一项所述的车轮限速机构。

Images