TWI249491B - Bicycle hub with an attached cooling disk - Google Patents

Description

1249491 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明有關一種制動裝置，特別是對自行車車輪的輪 轂進行制動的自行車用輪轂制動裝置。 【先前技術】 在自行車用制動裝置中，有用於制動車輪輪圈的例如 懸臂式制動器或卡鉗式制動器等輪圈制動裝置以及用於制 動車輪輪轂的例如鼓式制動器、帶式制動器或滾子式制動 器等轂式制動裝置。 轂式制動裝置由於是對車輪輪轂進行制動的，所以， 不管輪圈的變形如何，都可以進行制動。這種轂式制動裝 置的鼓式制動器或滾子式制動器，其制動片分別和與車輪 輪轂一體旋轉的筒狀制動鼓的內周面接觸，産生摩擦而制 動。另外，在滾子式制動器中，沿圓周方向隔開間隔配置 的滾子借助於凸輪朝徑向外方移動，使制動片移動。爲此 ，在內部事先注入潤滑脂，滾子的移動能順利地進行。 在這種轂式制動裝置中，在例如不銹鋼合金製成的制 動鼓上，設置有傳熱性能高、有例如鋁合金製成的翹片的 冷卻盤。制動鼓具有在內周面上形成制動面的、例如不銹 鋼製成的鼓本體，冷卻盤固定在鼓本體的外周面上。通過 安裝該冷卻盤，對鼓本體進行冷卻，可抑制熱引起的制動 性能的降低。 在把冷卻盤固定到鼓本體上的情況下，要考慮在金屬 (2) 1249491 模內插入鼓本體、並通過形成冷卻盤的插入成形進行固定 的方法。但是，通過一體成形在鼓本體上固定冷卻盤時， 由於鼓本體是金屬製成的，會出現因成形時的熱而使鼓本 體側變色、變形等的不適現象。特別是，一旦實施電鍍處 理等，在插入成形時很容易産生變色。一旦産生變色或變 形，就需要在後續工序中進行修正，不僅使製造複雜化， 而且也擡高了製造成本。另外，一體成形時，需要把製造 好的鼓本體搬運到有鑄造設備的別的場所、並對金屬模定 位、配置等的這種必不可少的繁雜的作業。因此，導致製 造作業費事，同時也使成形金屬模複雜且高價化，結果更 擡高了成本。 本發明的課題是在自行車用轂式制動裝置中，能夠簡 單且用低成本將冷卻盤固定到鼓本體上。 【發明內容】 (用以解決課題的手段） 發明1的自行車用轂式制動裝置是對安裝到自行車車 架上的車輪的輪轂進行制動的裝置，備有：固定托架、制 動鼓、制動片以及制動動作部。固定托架不能轉動地安裝 在上述車架上。制動鼓具有鼓本體以及冷卻盤。鼓本體可 與輪轂一體旋轉，是內周面上設有制動面的圓筒狀。冷卻 盤通過壓入並鉚接固定到鼓本體的外周面上。制動片具有 與制動鼓的制動面接觸的接觸面，實質上不能對於固定托 架旋轉，在制動鼓上進行制動作用。制動動作部可自由移 -6 - (3) 1249491 動地設置在固定托架上，將制動片壓接到制動鼓側。 在該制動裝置中，制動動作部制動時，制動片壓接到 制動鼓上，對輪轂進行制動。這時，所産生的熱量通過冷 卻盤有效地散發到外部，可抑制制動片及鼓本體的發熱， 抑制制動溫度的上升所引起的制動力的變動。該冷卻盤壓 入到鼓本體上之後，進行鉚接固定。在這種結構中，由於 冷卻盤通過壓入固定到鼓本體上之後，再通過鉚接進行固 定，所以，能可靠地將冷卻盤固定到鼓本體上。這種壓入 及鉚接的作業不需要增加熱，同時可在相同的場所進行。 因此，可防止熱引起的變色或變形，也簡化了製造作業的 手續，可簡單且以低成本將冷卻盤固定到鼓本體上。 發明2的自行車用轂式制動裝置是在發明1記載的裝 置中，制動面凹入地形成其斷面隨著朝向徑向外方而寬度 逐漸變窄的梯形形狀，接觸面形成其斷面可與制動面接觸 的凸狀突出的梯形形狀。在這種情況下，由於制動面及接 觸面不是平坦的，是以凹狀及突狀突出的，所以，與以往 的平坦的情況相比，其摩擦面積變大。進而，可將摩擦面 上的單位面積的發熱量抑制到最小，制動溫度很難再擡高 。結果，可進一步抑制制動溫度的上升引起的制動力的變 動。此外，接觸面保持凸狀角度與制動面接觸，使在楔形 作用下制動面與接觸面的接觸壓力變高，與平坦的以往的 結構相比，增大了摩擦力。從而，能以緊湊的尺寸得到大 的制動力。 發明3的自行車用轂式制動裝置是在發明丨或2記載 (4) 1249491 的裝置中’鼓本體在外周面上設有比其他部分直徑小而形 成的鉚接面，冷卻盤鉚接固定到鉚接面上。在這種情況下 ’從鼓本體的其他部分向小徑的鉚接面滾壓冷卻盤進行縮 徑’因此，能簡單且可靠地將冷卻盤鉚接固定到鼓本體上 〇 發明4的自行車用轂式制動裝置是在發明1〜3任一 項記載的裝置中，鼓本體具有在外周面上沿旋轉方向隔開 間隔地形成的多個凹部。在這種情況下，由於將冷卻盤壓 入到鼓本體的外周面上時是通過多個凹部實現的，因此， 通過凹部可防止冷卻盤的轉動。 發明5的自行車用轂式制動裝置是在發明4記載的裝 置中，凹部構成鉚接面。在這種情況下，通過例如朝作爲 鉚接面的凹部滾壓冷卻盤而進行鉚接固定，因此，可同時 進行防止轉動和固定。 發明6的自行車用轂式制動裝置是在發明3或4記載 的裝置中，鉚接面具有在外周面上朝端部尖細地形成的錐 面。在這種情況下，由於鉚接面由外周面的端部上所形成 的錐面構成，所以可增大鉚接時的冷卻盤與鼓本體的接觸 面積，能穩定冷卻盤，對其進行鉚接固定，並且通過接觸 面積的增加，可進一步提高冷卻效果。 發明7的自行車用轂式制動裝置是在發明1〜6任一 項記載的裝置中，冷卻盤具有：向鼓本體上鉚接固定的圓 筒部及從上述圓筒部朝徑向外方延伸的盤部，通過使圓筒 部的一端朝鼓本體向徑向內方側折曲，將冷卻盤鉚接固定 -8- (5) 1249491 到鼓本體上。在這種情況下，由於通過將圓筒部的一部分 或全部向鼓本體折曲進行鉚接固定，所以，能可靠地防止 冷卻盤的朝輪轂軸向的移動。 發明8的自行車用轂式制動裝置是在發明1〜7任一 項記載的裝置中，鼓本體的外周面上形成有用於防止冷卻 盤轉動的滾花部。在這種情況下，借助於滾花部，能確實 地防止冷卻盤的轉動。 發明9的自行車用轂式制動裝置是在發明1〜8任一 項記載的裝置中，冷卻盤具有在圓周方向隔開間隔地配置 的冷卻翹片。在這種情況下，由於增加冷卻盤的與空氣的 接觸面積’同時通過轉動可形成空氣流，因此，能更進一 步提高冷卻效率。 發明10的自行車用轂式制動裝置是在發明1〜9任一 項記載的裝置中，制動動作部包括：可圍繞輪轂軸自由擺 動地安裝在固定托架上，與裝於自行車車把上的制動杆連 接的動作臂；與動作臂一體旋轉、並在外周面上設有由凹 凸構成的凸輪部的凸輪部件；及在凸輪部件與制動片之間 與兩者接觸並且沿圓周方向隔開間隔地設置的、借助於凸 輪部件的旋轉朝徑向移動的多個滾子。在這種情況下，在 滾子式制動器中，可抑制制動溫度的上升所引起的制動力 的變動’同時，抑制潤滑脂的蒸發，進而實現圓滑的制動 感覺。 根據本發明，由於通過將冷卻盤壓入鼓本體而固定後 再通過鉚接進行固定，所以能夠可靠地將冷卻盤固定在鼓 -9· (6) 1249491 本體上。這種壓入和鉚接操作不需要加熱，同時可在相同 的場所進行。因此，製造作業的工時簡單，能夠簡單、低 成本地將冷卻盤固定到鼓本體上。 【實施方式】 〈全體構成〉 在圖1中，採用本發明一實施形式的自行車是輕便車 ，包括具有車架主體2和前叉3的車架1;操縱用車把4 ;將踏板5 a的旋轉傳遞給後輪7的驅動部5 ;前輪6 ;後 輪7 ;用於制動前後輪6、7的制動系統8。 在車架1上安裝有車把4、驅動部5、前輪6、後輪7 、騎乘用的車座9以及制動系統8等各部分。 車把4具有固定在前叉3上部的車把軸杆10以及固 定在該軸杆10上的車把杆11。前輪6及後輪7包括具有 輪轂軸15a (在圖6中僅示出前輪用輪轂軸）的前後輪轂 6a (在圖4中僅示出前輪用輪轂）：配置在輪轂6a外周 側的前後輪圈6b、7b ;安裝在前後輪圈6b、7b上的輪胎 6c、7c;將輪轂6a與輪圈6b、7b連接在一起的輻條6d 、7d。輪轂6a如圖6所示，具有不能轉動地安裝在車架 1的前叉3上的輪轂軸15a及可自由旋轉地支援在輪轂軸 15a上的輪轂罩15b。前輪轂6a具有快速杆6e，是容易 裝卸的快速分離器。但是，快速分離器部分的結構在財團 法人自行車産業振興協會發行的JIS自行車編1993第2 76 頁揭示，是公知的技術，因此，在以下說明中，省略對快 -10- (7) 1249491 速分離器部分的說明，只說明通常使用以蓋形螺母連接式 的輪轂的制動系統。 〈制動系統的構成〉 制動系統8如圖2所示，具有前後制動杆i 2 f、1 2r ; 通過前後制動杆1 2 f、1 2 r動作的制動裝置1 3 f、1 3 r ;及 分別連接到前後制動杆1 2 f、1 2r與前後制動裝置1 3 f、 13r上的前後制動纜線14f、14r。 制動纜線14f、14r具有兩端連接到制動杆12f、12r 及滾子式制動裝置13f、13r上的內纜線16f、16r;以及 包覆內纜線16f、16r的外纜線17f、17r。 前制動杆1 2f安裝於車把杆1 1左端上所裝設的把手 1 8 a的內側，後制動杆i 2r安裝於車把杆n右端上所裝設 的把手18b的內側。制動杆12f、12r是有鏡像關係的相 同結構的部件。制動杆12f、12r具有安裝於車把杆1 1上 的杆托架20 ;可自由擺動地支援在杆托架20上的杆部件 2 1 ;及以螺紋擰入方式固定到杆托架20上的外部卡合部 22 〇 杆托架20具有可自由擺動地支援杆部件2 1用的擺動 軸2 0a ;可自由裝卸地安裝在車把杆1 1上的安裝部20b ; 可使外部卡合部22螺紋擰入的同時使內纜線1 6f、1 6r穿 過的內螺紋部20c。 杆部件21可自由擺動地安裝在擺動軸20a上’通過 圖中未示的施力部件朝制動解除側施力。杆部件21具有 -11 - (8) 1249491 與制動纜線1 4 f、1 4 r的內纜線1 6 f、1 6 r卡合的內卡合部 2 1 a ° 〈制動裝置的構成〉 前後制動裝置1 3 f、1 3 r是作爲自行車用轂式制動裝 置一例子的滾子式制動裝置。制動裝置1 3 f、1 3 r如圖2 所示，用於制動安裝在車架1上的前輪6及後輪7的輪轂 6 a。制動裝置1 3 f、1 3 r如圖2、圖3及圖8 (僅圖示前側 )所示，具有不能轉動地固定於自行車車架1上的固定托 架30f、30r;制動本體32f、32r;使制動本體32f、32r 動作的制動動作部3 3 f、3 3 Γ。 固定托架30f、30r是用於把制動裝置13f、13r安裝 到車架1的前叉3或鏈軸杆2a (圖1)的。固定托架3 Of 、3 Or具有包括將例如鋼板衝壓成形所得到的第一面及第 二面的托架本體34;與該托架本體34嵌合固定的用於覆 蓋托架本體34的第二面的蓋部件35。蓋部件35通過將 金屬薄板衝壓成形而形成，其表面進行烤漆並施以型號等 外觀。 托架本體34具有使輪轂軸15a (圖6僅圖示前側） 貫通的基部34a ;從基部34a基本上沿徑向延伸的尖細的 臂部34b ;在臂部34b的前端形成的基本上等寬度的板狀 卡合部3 4 c。 托架本體34的基部34a如圖6所示，通過螺紋擰入 輪轂軸15a的一端的蓋形螺母45推壓，固定到輪轂軸 -12- (9) 1249491 15a上。在基部34a上形成筒部34d，該筒部34d除了臂 部3 4b的伸出部分外，稍長一些。在該筒部34d上形成由 用於安裝第一防拔構件3 6、3 7的一對安裝孔3 8 a、3 8 b組 成的部件安裝部3 8，第一防拔構件3 6、3 7用於防止後述 的制動鼓40的脫落。 托架本體34的卡合部34c如圖13〜圖15所不，固 定在托架固定部件25f、25r上。爲了易於前輪6的裝卸 ，前側托架本體3 4的卡合部3 4 c通過一次操作可裝卸地 與托架固定部件25f卡合。前側卡合部34c的第一面（圖 14的左面）形成有朝安裝方向延伸且凹入的凹部3 4e。凹 部3 4 e通過例如衝壓成形形成，朝第二面（圖丨4的右面 )側突出。 托架固定部件2 5 f與前制動裝置1 3 f —起由制動器製 造商供給，焊接到構成自行車車架1的前叉3上。托架固 定部件25f如圖3、圖14及圖15所示，其內部形成用於 插入卡合部34c的以進行卡合的卡合空間25a。卡合空間 2 5a的兩側壁25b稍向內方突出彎曲，卡合空間25a做成 使卡合部34c插入的入口寬度（圖15下側的兩側壁25b 之間的距離）比裏側中間部的寬度寬的結構。由於這樣地 以入口寬度比其裏側寬度寬的方式形成，所以，即使自行 車前叉3的形狀多少有些不同，也能將卡合部34c卡合。 在前側卡合部3 4 c上安裝有例如通過將不銹鋼鋼板製 成的薄板折曲而形成的插入部件1 9。插入部件1 9是在安 裝於卡合部34c上的狀態下配置在卡合空間25a中的部件 -13- (10) 1249491 。插入部件19如圖13〜圖15所示，具有從卡合部34c 的前端安裝的一對第一接觸部19a、19b;從與卡合部34c 的第一面對峙的第一接觸部19a折曲所形成的、與卡合部 34c的側部接觸的第二接觸部19c。一對第一接觸部19a 是向兩面折曲的形狀，以便在卡合部34c的前端配置折曲 部分。第一接觸部19a上形成有與凹部34e卡合的凸部 19d。通過將凸部19d與凹部34e卡合，在把插入部件19 安裝到卡合部34c上時，可把插入部件1 9安裝到卡合部 34c的所希望的位置上。另外，由於凹部34e的第二側面 是突出地形成的，所以，如圖1 4所示，配置在第二面上 的插入部件1 9的第一接觸部1 9b傾斜地配置成與凹部 3 4e的突出部分接觸。因此，可以很容易地埋入托架固定 部件2 5的卡合空間2 5 a的間隙中，進一步抑制把制動裝 置1 3 f安裝到前叉3上時的晃動。 第二接觸部1 9 c沿著卡合空間2 5 a傾斜地折曲。即使 上述卡合空間25a的入口寬度做成寬的結構，由於插入部 件1 9的第二接觸部1 9c沿著卡合空間2 5 a傾斜地折曲， 所以，很容易埋入輪轂旋轉方向的間隙中。 在托架固定部件25f及固定托架3 Or上，分別安裝有 可用於卡合外纜線17f、17Γ的外部安裝部31f、31r。在 前側托架固定部件25f上通過螺紋緊固地固定有外部安裝 部3 1 f。外部安裝部3 1 f具有可卡合外纜線1 7f的外部卡 合部3 1 a ;及通過螺釘可調整外部卡合部3丨a的纜線軸線 方向的卡合位置的、用於固定外部卡合部3 1 a的外部固定 (11) 1249491 部3 1 b。通過該軸線位置的調整，可調整制動的遊 (制動鼓與制動片的間隙）。 制動本體32f、32r結構大致相同，因此，在 明前制動本體32f。前制動本體32f如圖3〜圖8 是可對於制動鼓40自由接觸分離的，具有可與前j 輪轂罩1 5b —體旋轉的制動鼓40 ;及可對於制動| 由接觸分離的制動片4 1。 制動鼓40如圖6所示，具有：在可與輪轂一 的內周面上設有制動面的圓筒狀鼓本體43;固定 鼓40的外周側、與制動鼓40熱配合的冷卻盤44。 鼓本體43是不銹鋼合金製成的碟形部件，具 口 50a的底部50以及在底部50的外周側形成的 51。在開口 50a的內周面形成凹凸部50b，該凹凸 不能轉動地安裝在構成輪轂罩15b的左滾珠軸承1 周面上。 在圓周部51的內周面上形成有圓形的制動面 制動面5 1 a向圓周部5 1的軸向中央凹入地形成， 是隨著向徑向外方而寬度逐漸變窄的等腰梯形。 51a的兩邊相交的角度a如圖7所示，取15度至 的範圍，最好是取80度至100度的範圍。制動面 其內周面上設有向徑向外方凹入地形成，內部塡充 脂塡的環狀潤滑脂塡充槽54。潤滑脂塡充槽54具 動面51a最凹入的部分形成的第一槽54a及隔著 54a配置在制動面51a上的一對第二槽54b。潤滑 隙狀態 适裏說 所示， 輪6的 ^ 4〇自 體旋轉 在制動 有帶開 圓周部 部50b 5c的外 5 1 a 〇 其斷面 制動面 150度 51a在 有潤滑 有在制 第一槽 脂塡充 (12) 1249491 槽54在組裝時塡充潤滑脂。 在圓周部51的外周面上，通過滾花加工形成有由多 個凹凸組成的滾花部5 1 b。滾花部5 1 b是爲了防止鉚接固 定冷卻盤44時冷卻盤44的轉動而設置的。另外，隔著滾 花部5 1 b，在圓周部51的外周面上形成有第一錐面5 1 c 及第二錐面5 1 d。這些錐面5 1 c、5 1 d是兩端側分別縮徑 的尖細錐面。第一錐面51c是卡合冷卻盤44的錐面。第 二錐面5 1 d是鉚接固定冷卻盤44的鉚接面。第一錐面 51c與滾花部51b之間形成由平坦圓周面構成的壓入面 51e。將冷卻盤44壓入到該壓入面51e與滾花部51b上。 通過形成這樣的壓入面51e，以壓入面51e的全周進行壓 入時，可防止塡充到制動鼓40內部的潤滑脂向輪轂6a側 的流動。 冷卻盤44如圖4〜圖7所示，是鋁合金製成的部件 ，通過壓入及鉚接固定到鼓本體43的外周面。前側冷卻 盤44在內側面（圖4的右側面）以放射狀形成有多個冷 卻翹片44a。冷卻盤44具有鉚接固定到鼓本體43上的圓 筒部44b和形成從該圓筒部44b朝徑向外方延伸的冷卻翹 片44a的盤部44c。在圓筒部44b的一端（圖7的右端） ，如圖7 ( a )所示，在製造時以圓筒狀形成鉚接固定用 的折曲成形的鉚接固定部44d。組裝時在將冷卻盤44固 定到鼓本體43上之際，如圖7 ( b )所示，在把圓筒部 4 4b壓入鼓本體43的外周面上之後，用滾子等適當的工 具朝鼓本體的鉚接面5 1 d並在徑向內側碾壓鉚接固定部 -16- (13) 1249491 44d，使其縮徑地折曲成形，借此，將冷卻盤44鉚接固定 到鼓本體43上。另外，在圓筒部44b的內周面形成有用 於貯留壓入時由滾花部51切削産生的切屑的切屑貯留部 58 〇 於是，在將冷卻盤44壓入鼓本體43上之後並進行鉚 接固定，由此能可靠地把冷卻盤44固定到鼓本體43上。 這種壓入及鉚接作業不需要加熱並且可在相同的場所進行 。因此，可防止熱變色或變形，同時，能簡化製造作業的 手續，可用簡單且廉價的方法，將冷卻盤44固定到鼓本 體43上。 在圓筒部的另一端（圖7的左端）上，朝徑向外方突 出地形成有環狀凸部44e，以便在制動裝置13f的裝卸之 際防止制動鼓40從固定托架30f脫落的現象發生。環狀 凸部44e上對峙地配置有可自由裝卸地安裝到固定托架 30f的托架本體34上的兩種第一防拔構件36、37以及在 蓋部件3 5上折曲形成的第二防拔構件3 9。 第一防拔構件3 6如圖9及圖1 〇所示，是折曲的不銹 鋼合金製成的板狀部件，具有在與環狀凸部44e對峙的位 置延伸的防拔凸起3 6 a ;從該防拔凸起3 6 a折曲、並配置 在筒部34d的內周面上的安裝部36b ;以及切斷安裝部 36b的兩端並折曲、朝圖9上方延伸的折曲固定部36c。 該折曲固定部36c從筒部34d的內周側插入安裝孔38a、 3 8b中，並通過將其前端折曲，由此將第一防拔構件36 安裝到筒部34d的內周面上。 (14) 1249491 第一防拔構件3 7如圖1 1及圖12所示，是折曲的不 銹鋼合金製成的板狀部件，具有在與環狀凸部44e對峙的 位置延伸的防拔凸起37a ;從該防拔凸起37a折曲、並配 置在筒部34d的外周面上的安裝部37b ;以及切斷安裝部 37b的兩端並折曲、朝圖11下方延伸的向後上方折曲的 彈性固定部37c。該彈性固定部37c從筒部34d的外周側 插入安裝孔38a、38b中，由此，使彈性固定部37c通過 安裝孔38a、38b後，借助於彈性使該彈性固定部37c擴 張，彈性地與筒部34d卡合，將第一防拔構件37固定到 筒部34d外周面上。 第二防拔構件3 9如圖8所示，是在蓋部件3 5上朝內 方折曲形成的。第二防拔構件3 9防止制動鼓40的脫落的 同時，也是爲了讓蓋部件35與托架本體34卡合而設置的 。另外，在蓋部件3 5上形成用於覆蓋第一防拔構件3 7的 外周側鼓出部3 5 a，借此，並通過彈性卡合固定到筒部 3 4d上，這與折曲固定的第一防拔構件36相比，很容易 拆卸，第一防拔構件3 7比較難拆卸。 於是，通過對於筒部34d可裝卸的第一防拔構件36 、3 7，可防止制動鼓40的脫落，因此，即使裝卸第一防 拔構件3 6、3 7，也不會損壞固定托架3 Of。進而，即使反 復進行制動裝置1 3r的分解或組裝，也不會損壞固定托架 3 〇f。可防止制動鼓40的拔出。 制動片41如圖16及圖17所示，是例如在圓周方向 上分割成3個的環狀部件，在外周面上形成有制動時可與 -18- (15) 1249491 制動面5 1 a接觸的接觸面4 1 a。接觸面4 1 a做成斷面爲可 與制動面5 1 a接觸並以凸狀突出的等腰梯形。接觸面4 1 a 的兩邊交叉所成的角度b比制動面51a的交叉角度a稍大 一些或相等。在接觸面4 1 a的中央部形成用於安裝第一彈 簧部件5 3的環狀容納槽4 1 b。容納槽4 1 b與潤滑脂塡充 槽54的第一槽54a對峙地形成。 在制動片4 1的內周面，朝徑向外方凹入地形成沿圓 周方向以給定長度形成的止轉部41c。固定托架30f的托 架本體34上所形成的3個卡合凸起34f (圖6、圖8)嵌 入該止轉部4 1 c，防止分割的制動片4 1的旋轉。但是， 卡合凸起34f與止轉部41c的遊隙部分允許制動片41稍 微轉動。在分割的制動片4 1的兩端內周面上形成朝徑向 內方突出的滾子接觸面41d。另外，在接觸面41a的兩端 部形成傾斜面4 1 e。具體地，如圖1 8所示，形成傾斜面 4 1 e，以便在制動時使傾斜面4 1 e與制動面5 1 a的任意圓 弧80接觸的位置上的切線81所成的角度g爲銳角，一旦 這樣形成傾斜面4 1 e，在制動鼓40旋轉之時，將集中於 傾斜面上的潤滑脂順利地供給制動面5 1 a。因此，在制動 面5 1 a上幾不會産生潤滑脂的耗盡。 安裝在容納槽4 1 b中的第一彈簧部件5 3是將彈性線 材彎曲成圓形所形成的環狀彈簧部件，朝著使3個分割的 制動片4 1離開制動鼓40的位置即徑向內方對3個分割的 制動片4 1施力。第一彈簧部件5 3的一端上形成有朝徑向 外方折曲突出的突出部5 3 a。突出部 5 3 a從內周部以 -19- (16) 1249491 1.4mm〜2.0mm的範圍突出地形成。突出部53a的前端在 制動片4 1與制動鼓40接觸的制動時，位於潤滑脂塡充槽 54的第一槽54a內，而在制動片41離開制動鼓40的制 動解除時，位於第一槽54a的徑向內方位置。因此，制動 時，突出部53a將塡充到第一槽54a內的潤滑脂向制動面 5 1 a刮出。 制動動作部3 3 f、3 3 r是形狀不同而結構大致相同的 部件，因此，在這裏，說明前制動動作部3 3 f。前制動動 作部33f可擺動地設置在固定托架3 Of上，使制動片41 與制動鼓40側壓接。 如圖8、圖19〜圖21所示，制動動作部3 3 f包括： 可圍繞輪轂軸15a在圖20所示的制動解除位置與圖21所 示的制動位置之間自由擺動地安裝到固定托架3 Of的托架 本體34上的動作臂60;可與動作臂60 —體旋轉的凸輪 部件6 1 ;在凸輪部件61與制動片41之間與兩者接觸並 且沿旋轉方向隔開間隔地設置的多個（例如6個）滾子 62 ;沿旋轉方向隔開間隔並保持滾子62的滾子架63。 動作臂60是金屬板材部件，其前端可自由裝卸地安 裝有用於卡合制動纜線1 4 f的內纜線1 6 f的前端的內部安 裝部6 4。動作臂6 0借助於該內纜線1 6 f並通過內部安裝 部6 4與裝於自行車車把4上的制動杆1 2 f連接。動作臂 60的基端通過折曲插入托架本體34的基部內側，在這裏 ’形成與凸輪部件6 1的外周面卡合的卡合孔6 0 a (圖6、 圖8)。動作臂6 0通過第二彈簧部件7 0 (圖8)朝制動 (17) 1249491 解除方向施力。第二彈簧部件7〇是受扭螺旋彈簧，其一 端與托架本體34卡合，另一端延伸到動作臂60的前端並 與前端上所形成的卡合孔60b卡合。動作臂60的外方由 蓋部件3 5覆蓋。 如圖1 9所示，在動作臂60的前端形成用於自由裝卸 地安裝內部安裝部64的安裝槽65。安裝槽65是從動作 臂60的圖1 9的前端下部開始向上方延伸後，朝基端的擺 動軸心彎曲並朝斜下方彎曲而形成。在安裝槽65中，從 最初的彎曲部分開始，形成寬度比上述擺動軸心側的其他 部分窄的窄幅部65a。具體說，窄幅部65a的寬度d2是 例如5 · 4 m m，而其裏側及前側的寬度d 1是5 · 9 m m。另外 ’在動作臂60的前端下部，折曲地形成裝卸地操作內部 安裝部6 4時使用的裝卸操作部6 0 c。 內部安裝部64具有··板狀的臂本體部66 ;設置在臂 本體部66的基端（圖19的下端）並且可自由裝卸、自由 擺動地安裝到動作臂60的安裝槽65中的裝卸部67 ;及 可與設置在臂本體部66前端的內纜線16f卡合的內部卡 合部68。臂本體部66是將金屬板材折曲形成的。臂本體 部66的前端螺紋固定著內部卡合部6 8。另外，臂本體部 6 6的前端上形成有與內部卡合部6 8並設的裝卸操作部 66h裝卸操作部66b形成有突出部分並進一步將突出部 分折曲地形成。臂本體部66的基端折曲成U字狀，是用 於支援裝卸部67的托架66a。 裝卸部67具有：固定到臂本體部66的第一端上的裝 -21 - (18) 1249491 卸軸67a ;安裝到裝卸軸67a上的彈簧銷67b ;與彈簧銷 67b接觸所配置的墊片67c。裝卸軸67a是鉚接固定到托 架6 6a上的帶緣的軸。彈簧銷67b是外周上沿軸向形成有 槽的銷，通過將彈性板材捲繞而形成。彈簧銷67b，其外 徑大於窄幅部65a，而且小於除窄幅部65a之外的安裝槽 65的寬度，同時其內徑大於裝卸軸67a的外徑。通過將 這樣的彈簧銷67b插入安裝槽65而把內部安裝部64安裝 到動作臂60上時，在窄幅部65a以外的位置，彈簧銷 6 7b是可以順利地插入的，借助於窄幅部65a，使彈簧銷 6 7b在徑向上收縮，通過窄幅部65a後還原。結果，在通 常的動作中，即使越過窄幅部65a，也不能還原。但是， 保持2個裝卸操作部66c、66b並沿著安裝槽65使內部安 裝部64移動時，可簡單地從動作臂60上拆卸內部安裝部 64 〇 凸輪部件6 1不能轉動地鉚接固定到動作臂60上，借 助於動作臂60的擺動而轉動。凸輪部件61如圖8、圖20 及圖2 1所示，是厚臂圓筒狀的例如鋼鐵製成的部件。在 凸輪部件61的外周面上，形成有6個凸輪部61c，該凸 輪部6 1 c具有使逐漸沿徑向的距離變化的傾斜凸輪面6 i a 和配置在傾斜凸輪面6 1 a之間的並從該傾斜凸輪面6 1 a凹 入地形成的凹部6 1 b。在該實施形式中，傾斜凸輪面6 1 a 做成圍繞圖20順時針方向的徑向距離變大的結構。 滾子62是借助於凸輪部件6丨的旋轉沿徑向推壓制動 片41、並與該制動片41壓接用的部件。滾子62安裝在 -22- (19) 1249491 凸輪部件6 1的外周面與制動片4 1的滾子接觸面4 1 d之間 。滾子62通過滾子架63沿制動鼓40的旋轉方向隔開間 隔地配置著，並可沿徑向自由地移動。 在滾子架63上沿旋轉方向隔開間隔地形成有用於保 持滾子62的、朝輪轂軸向外方突出的、例如6個保持凸 起63a。借助於在一個保持凸起63a上進一步朝輪轂軸向 外方突出地形成的卡合凸起63b，使滾子架63不能旋轉 地與托架本體34卡合。如圖5、圖6及圖8所示，在托 架本體34上形成有用於卡合該卡合凸起63b的、在旋轉 方向長的長孔 34g。此外，在滾子架 63與卡合凸起 63b 之間安裝有第三彈簧部件72，圍繞圖20的順時針方向給 滾子架63施力。因此，滾子62實質上對於制動鼓40是 不能旋轉的。在滾子架63內，在滾子62的周圍，與制動 面61 a同樣，也塡充有潤滑脂。進而，可使滾子6 2對於 凸輪部件6 1的旋轉朝徑向順利地移動。 〈制動系統的動作〉 在調整制動纜線1 4f、1 4r的情況下，爲了使內纜線 16f、16r處於張緊狀態，借助於安裝在制動杆12f、12r 上的外部卡合部22或安裝在前後制動裝置13f、13r上的 外部安裝部3 1 f、3 1 r調整遊隙。由此，不操作制動杆1 2f 、：I2r時，如圖20所示，在制動片41與制動鼓40之間 形成間隙（遊隙）。 在該狀態下牽引前制動杆1 2f時，克服第二彈簧部件 -23- (20) 1249491 70的彈力，拉伸內纜線16f，動作臂60從圖20所示的制 動解除位置擺動到圖2 1所示的制動位置。動作臂60在該 制動位置擺動時，與之聯動的凸輪部件6 1也轉動，滾子 62搭在傾斜凸輪面6 1上並向徑向外方移動，克服第一彈 簧部件5 1的彈力向制動鼓40推壓制動片41。結果，得 到與該制動片4 1的推壓力成比例的制動力。這時，制動 片41僅圍繞圖21的逆時針方向旋轉，隨之，通過滾子 62使滾子架63也沿相同方向轉動。結果，滾子62進一 步朝徑向外部移動。在該制動狀態下，由於制動面5 1 a以 梯形凹入，接觸面4 1 a以梯形突出，所以，在楔形作用下 ，摩擦面彼此的壓力變高，可使摩擦力增大。另外，由於 接觸面積大於平坦的圓周面，所以，摩擦面積變大，可將 單位面積上的發熱量抑制到最小。因此，制動溫度不易升 高。進而，可抑制制動溫度上升引起的制動力的變動。另 外，由於在楔形作用下使摩擦力變大，所以，能以緊湊的 尺寸得到大的制動扭矩。 手離開制動杆1 2 f時，在第二彈簧部件7 0的作用下 ，使動作臂60返回制動解除位置，同時，隨著與該動作 臂60聯動的凸輪部件6 1的轉動，在第一彈簧部件5丨的 作用下，制動片41向內周側移動。這時，滾子架6 3也通 過第三彈簧部件72施力，圍繞圖7的順時針方向轉動。 組裝制動鼓4 0時’將鼓本體4 3及冷卻盤4 4的原料 分別通過例如模鑄法或鍛造等形成，並將其原料機加工、 精加工成所希望的尺寸，這時，冷卻盤44變成圖7(a) (21) 1249491 所示的形狀，鉚接固定部44d以筒狀形成。將該狀態的冷 卻盤44壓入鼓本體43的外周面。利用壓入後的滾子等碾 壓鉚接固定部44d，使鉚接固定部44d朝著鉚接面51d縮 徑，將冷卻盤44鉚接固定到鼓本體43上。 另外，在組裝制動裝置1 3 f時，首先’組裝兩個制動 片4 1和第一彈簧部件5 3。接著，將組裝後的兩個制動片 4 1和第一彈簧部件5 3安裝到鼓本體內部，將剩餘的制動 片4 1組裝，使第一彈簧部件5 3進入容納槽4 1 b中。這時 ，預先在內部充分塡充潤滑脂。當制動片4 1的安裝結束 時，在把制動片41推壓到制動面5 1 a上的狀態下，把安 裝於滾子架63上的滾子62引入制動片41的內周側。這 時，在內部充分塗敷有潤滑脂。另一方面，將固定有凸輪 部件61的動作臂60置於托架本體34上。在這種狀態下 ，把凸輪部件61插入滾子62的內周側，將托架本體34 與制動動作部3 3 f組裝在一起。然後，將兩種防拔構件 36、37安裝在托架本體34上，防止制動鼓40的脫落。 另外’將第三彈簧部件72挂在卡合凸起63b上，進行滾 子架6 3的施力及防拔動作。最後，將蓋部件3 5裝上，結 束組裝作業。 分解的順序與上述順序相反，將蓋部件3 5卸下之後 ’把防拔構件3 6、3 7卸下來，同時，拆卸第三彈簧部件 72，從托架本體34上拆卸制動鼓40。 將裝有制動裝置1 3 f的前輪6組裝到前叉3上時，在 將插入部件19安裝到制動裝置13f的托架本體34的卡合 (22) 1249491 部34c上的狀態下，把卡合部34c插入托架固定部件25f ，同時，把輪轂6a的輪轂軸15a安裝到前叉3上。然後 ，在輪轂軸15a的兩端安裝蓋形螺母45，並以適當的扭 矩擰緊該蓋形螺母45，結束前輪6的裝配。一旦安裝好 前輪6，就把內部安裝部64安裝到動作臂60上。該順序 也可以把上述的彈簧銷67b插入安裝槽65中，再把內部 安裝部64安裝到動作臂60上。 在拆卸前輪6之際，將內部安裝部6 4卸下之後，以 相反的順序分解就可以了。在拆卸內部安裝部64的時候 ，用雙手分別握住兩個裝卸裝置部60c、66b，把內部安 裝部64的裝卸部67從安裝槽65中拔出來。這時，當越 過窄幅部6 5 a時，由於彈簧銷6 7 b縮徑，所以，要稍微用 力，不過，一旦越過窄幅部65a，就能簡單地拔出。由於 該內部安裝部64不是以往的小的部件，所以，很容易捏 住，很容易裝卸。 [其他實施形式] (a) 在上述實施形式中，作爲轂式制動裝置，說明 了用於制動車輪輪轂的滾子式輪轂制動器，但是，轂式制 動裝置並不限於此，本發明也適用於用於制動輪轂的帶式 制動器或鼓式制動器。 (b) 在上述實施形式中，制動面51a或接觸面41a 形成梯形形狀，但是，也可以是平坦的圓周面。 (c )冷卻盤44的鉚接方法也不限於上述實施形式。 -26- (23) 1249491 例如也可以如圖22所示，將鼓本體1 43的外周面上所形 成的滾花部1 5 1 b作爲鉚接面。在這種情況下，借助雙點 化線所示的滾子1 8 0從圓筒部1 44b的外周面向滾花部 1 5 1 b滾壓而進行鉚接固定即可。而且，爲了防止潤滑脂 向外部流出，在鼓本體1 43的圓周部1 5 1和冷卻盤1 44的 圓筒部1 44b的間隙中形成有塗敷密封劑而形成的密封部 1 81。另外，在本實施形式中，在盤部144c上未形成冷卻 翹片。 籲 【圖式簡單說明】 圖1是採用本發明一實施形式的自行車的右側視圖。 圖2是該自行車制動系統的構成圖。 圖3是前制動裝置的側視圖。 圖4是前制動裝置的正面圖。 圖5是前制動裝置的蓋部件卸下之後的狀態的側視圖 ❿ 圖6是前制動裝置的半截斷面放大圖。 圖7(a)(b)是制動鼓的斷面放大局部圖。 圖8是前制動裝置的分解透視圖。 圖9是第1防拔構件的透視圖。 圖1 〇是第1防拔構件的正面斷面圖。 圖Π是第1防拔構件的透視圖。 圖1 2是第1防拔構件的正面斷面圖。 圖13是插入部件及托架本體的透視圖。 -27- (24) 1249491 圖1 4是插入部件安裝前的側視斷面圖。 圖15是插入部件安裝後的正面斷面圖。 圖16是制動片的正面圖。 圖17是制動片的平面圖。 圖1 8是制動片前端部分的放大模式圖。 圖1 9是內部安裝部及動作臂的分解透視圖。 圖20是前制動裝置的制動動作示意圖。 圖2 1是前制動裝置的制動動作示意圖。 φ 圖22是另一實施形式的相當於圖7的示意圖。 [圖號說明] a角度 b角度 dl寬度 d2寬度 g角度 _ 1 車架 2車架主體 2 a鏈軸杆 3前叉 4車把 5驅動部 5a踏板 6 前輪 -28- (25) (25)1249491 6 a輪轂 6b、7b前後輪圈 6c 、 7c輪胎 6 d、7 d輻條 6 e 快速杆 7後輪 8制動系統 9車座 籲 10軸杆 1 1車把杆 1 2 f前制動杆 12r後制動杆 13f前制動裝置 13r後制動裝置 14f前制動纜線 14r後制動纜線 φ 15a輪轂軸 1 5 b輪轂罩 1 5 c左滾珠軸承 1 6f、1 6r內纜線 17f、17r外纜線 1 8 a把手 18b把手 1 9插入部件 -29- (26) (26)1249491 19a、19b —對第一接觸部 19c第二接觸部 19d凸部 20杆托架 20a擺動軸 20b安裝部 21杆部件 22外部卡合部 25託架固定部件 2 5 a卡合空間 2 5 b兩側壁 25f、25r托架固定部件 30f、30r 固定托架 3 1 a外部卡合部 3 1 b外部固定部 3 1 f、3 1 r外部安裝部 32f、32r制動本體 3 3 f、3 3 r制動動作部 34本體 34托架本體 34a基部 34b臂部 34c卡合部 34d筒部 (27) (27)1249491 34e凹部 34f卡合凸起 3 4 g長孔 3 5蓋部件 3 5 a外周側鼓出部 3 6、3 7第一防拔部件 36a防拔凸起 36b安裝部 _ 3 6c折曲固定部 3 7 a防拔凸起 3 7b安裝部 3 7 c彈性固定部 3 8安裝部 38a、38b 安裝孔 3 9第二防拔部件 40制動鼓 _ 41制動片 4 1 a接觸面 4 1 b容納槽 4 1 c止轉部 4 1 d滾子接觸面 4 1 e傾斜面 4 3鼓本體 44冷卻盤 -31 - (28) 1249491 44前側冷卻盤 44b圓筒部 44d鉚接固定部 44e環狀凸部 45蓋形螺母 50底部 50a 開口 50b凹凸部 φ 5 1第一彈簧部件 5 1 a制動面 5 1 b滾花部 5 1 c第一錐面 5 Id第二錐面（鉚接面） 5 1 e壓入面 5 3第一彈簧部件 5 3 a突出部 _ 54潤滑脂塡充槽 5 4 a 第一槽 54b第二槽 60動作臂 6 0 a卡合孔 6 0 b 卡合孔 60c、66b裝卸裝置部 61凸輪部件 -32- (29) (29)1249491 6 1 a制動面 6 1 b凹部 6 1 c凸輪部 62滾子 63滾子架 63a保持凸起 63b卡合凸起 64內部安裝部 · 65安裝槽 6 5 a窄幅部 66臂本體部 66a托架 66b、66c裝卸操作部 67支援裝卸部 67裝卸部 67a裝卸軸 _ 67b彈簧銷 67c墊片 6 8內部卡合部 70第二彈簧部件 72第三彈簧部件 80 圓弧 8 1切線 143鼓本體 -33- (30) (30)1249491 144冷卻盤 1 4 4 b 圓筒部 1 4 4 c盤部 1 5 1圓周部 1 5 1 b滾花部 1 80滾子 1 8 1密封部

-34-

Claims (1)

1. (1) 1249491 拾、申請專利範圍 1 ' 一種自行車用轂式制動裝置，是對安裝到自行車 車架_h的車輪的輪轂進行制動的自行車用轂式制動裝置， 包括： V 不能轉動地安裝在上述車架上的固定托架； 具有可與上述輪轂一體旋轉的、在內周面上設有制動 面的圓筒狀鼓本體以及通過壓入鉚接固定到上述鼓本體的 外周面上的冷卻盤的制動鼓； 具有與上述制動鼓的上述制動面接觸的接觸面，實質 上不能對於上述固定托架旋轉，在上述制動鼓上進行制動 作用的制動片；以及 可自由移動地設置在上述固定托架上，將上述制動片 壓接到上述制動鼓側的制動動作部。 2、 如申請專利範圍第1項記載的自行車用轂式制動 裝置，其中， 上述制動面凹入地形成其斷面隨著朝向徑向外方而寬 度逐漸變窄的梯形形狀， 上述接觸面形成其斷面可與上述制動面接觸的凸狀突 出的梯形形狀。 3、 如申請專利範圍第1或2項記載的自行車用轂式 制動裝置，其中， 上述鼓本體在外周面上設有比其他部分直徑小而形成 的鉚接面， 上述冷卻盤鉚接固定到上述鉚接面上。 -35- (2) 1249491 4、 如申請專利範圍第丨或2項記載的自行車用轂式 制動裝置’其中，上述鼓本體具有在外周面上沿圓周方向 隔開間隔地形成的多個凹部。 5、 如申請專利範圍第4項記載的自行車用轂式制動 裝置，其中，上述凹部構成上述鉚接面。 6、 如申請專利範圍第3項記載的自行車用轂式制動 裝置’其中，上述鉚接面具有在上述外周面上朝端部尖細 地形成的錐面。 7、 如申請專利範圍第1或2項記載的自行車用轂式 制動裝置，其中， 上述冷卻盤具有：鉚接固定到上述鼓本體上的圓筒部 及從上述圓筒部朝徑向外方延伸的盤部， 通過使上述圓筒部的一端朝上述鼓本體向徑向內側折 曲，將上述冷卻盤鉚接固定到上述鼓本體上。 8、 如申請專利範圍第1或2項記載的自行車用轂式 制動裝置，其中，上述鼓本體的外周面上形成有用於防止 上述冷卻盤轉動的滾花部。 9、 如申請專利範圍第1或2項記載的自行車用轂式 制動裝置，其中，上述冷卻盤具有在圓周方向隔開間隔地 配置的冷卻翹片。 1 0、如申請專利範圍第1或2項記載的自行車用轂式 制動裝置’其中，上述制動動作部包括· 可圍繞上述輪轂軸自由擺動地安裝在上述固定托架上 ，與裝於上述自行車車把上的制動杆連接的動作臂； (3) 1249491 與上述動作臂一體旋轉、並在外周面上設有由凹凸構 成的凸輪部的凸輪部件；及 在上述凸輪部件與上述制動片之間與兩者接觸並且沿 圓周方向隔開間隔地設置的多個借助於上述凸輪部件的旋 轉朝徑向移動的滾子。

   -37-