專利名稱：自行車剎車裝置和裝有此裝置的自行車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及普通型自行車剎車裝置，它包括自行車前輪剎車裝置，它的組成部分有前剎，和前剎控制器；它包括支撐體，圍繞支撐體作活節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的前剎控制手柄，和連接前剎與前剎控制手柄的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及自行車后輪剎車裝置，它的組成部分有后剎，和后剎控制器；它包括支撐體，圍繞支撐體作活節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的后剎控制手柄，和連接后剎與后剎控制手柄的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
如同所有的車輛，自行車在剎車時(shí)用于把前輪壓在路面上的力大而用于把后輪壓在路面上的力卻小，其原因是，在同樣的摩擦條件下后輪在路面上的粘著力比前輪小。換句話說，施加于前輪的最大制動(dòng)作用力(尚未把它剎住和沒有造成在路面上打滑)比施加于后輪的大。因此，當(dāng)制動(dòng)作用進(jìn)行到粘著力的極限時(shí)，在前、后輪的制動(dòng)作用力之間必然會產(chǎn)生差異。在一般的自行車上，前剎和后剎都是用手操縱兩個(gè)分開的手柄來控制的，從理論上講，這是由于騎車人能夠憑他們的感覺在前輪和后輪上使用不同的制動(dòng)力。但是首先，不是所有的騎車人都有采用有差別的方式控制前、后輪來獲得最大可能的制動(dòng)作用而不把兩個(gè)輪子剎死的感覺。其次，在緊急情況時(shí)，也就是當(dāng)必須在盡可能短的時(shí)間內(nèi)必須采取盡可能大的制動(dòng)作用時(shí)，這樣的結(jié)果是不可能達(dá)到的。
針對這些要求，在過去曾提出過各種各樣的自行車剎車系統(tǒng)，它們包括一個(gè)中央控制器在同一時(shí)間操作前剎和后剎。這種控制器通過分別相應(yīng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接到兩個(gè)剎車上，并且作了適當(dāng)?shù)牟贾?，使得可以從單一的控制作用力獲得在前輪和后輪上兩種不同的制動(dòng)作用力。但是，這類控制器沒有得到推廣應(yīng)用，原因是它們比較復(fù)雜，另一原因是騎車人總是喜歡用兩個(gè)分開的剎車控制器來控制前輪和后輪，尤其是在賽車上。
為了解決上述所有問題，本發(fā)明提出一種自行車剎車裝置，它包括自行車前輪剎車裝置，它的組成部分有前剎，和前剎控制器；它包括支撐體，圍繞支撐體作活節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的前剎控制手柄，和連接前剎與前剎控制手柄的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及自行車后輪剎車裝置，它完全獨(dú)立于前輪剎車裝置，它的組成部分有后剎，和后剎控制器；它包括支撐體，圍繞支撐體作活節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的后剎控制手柄，和連接后剎與后剎控制手柄的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
此裝置的特征在于，如果在前剎后后剎的兩個(gè)控制手柄上施加同樣的力，前剎裝置能夠以大于施加于后輪的制動(dòng)力施加到前輪上。
為了達(dá)到這個(gè)目的，本發(fā)明提出與目前存在的技術(shù)偏見相反的方案。這是因?yàn)檫^去提出的各種實(shí)施方案總是著眼于采用一個(gè)中央控制裝置，可以某種方式在自行車的兩個(gè)輪子上造成不同的制動(dòng)作用力，從而獲得對自行車的兩個(gè)輪子有差異的制動(dòng)作用。與此相反，本發(fā)明仍然采用前、后輪完全分開的兩個(gè)剎車裝置，但是在前剎控制手柄和后剎控制手柄上施加的相同控制力，這兩個(gè)剎車裝置會相應(yīng)地產(chǎn)生兩種不同的制動(dòng)作用力(確切地說，在前輪上有較大的制動(dòng)作用力)。
在實(shí)施例的第一形式中，上述的這種效果是通過前剎與后剎的互相差動(dòng)而獲得的。特別是，在依照本發(fā)明的裝置中，前剎是一種稱作“雙軸”的剎車。這里使用“雙軸”術(shù)語是想援用本專利申請人的美國專利No.5,425,434中所介紹和說明的這種型式的剎車。這種剎車包括兩個(gè)分別夾持各自閘瓦的支臂，第一支臂圍繞固定在車架上的第一軸作活節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，而第二支臂圍繞第二軸作活節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，第二軸離開第一軸有一定間距并由輔助支撐件支承，此輔助支撐件被剛性固定在車架上。此外，在兩個(gè)支臂之間安排一個(gè)搖臂機(jī)構(gòu)，使制動(dòng)力擴(kuò)大。依照本發(fā)明實(shí)施例的第一形式，后剎與前剎不同，采用單軸的常規(guī)剎車，夾持閘瓦的兩個(gè)支臂都圍繞固定在車架上的同一軸互相作活節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)。這就很清楚，如果雙軸剎車和單軸剎車的尺寸一樣，當(dāng)在控制鋼絲上施加同樣的力時(shí)，對雙軸剎車來說，在車輪上得到的制動(dòng)作用力較大。這樣，騎車人就可利用這種始終能保證前輪有較高制動(dòng)力的剎車裝置，就可以在任何路面粘著力的條件下輕易獲得最大可能的制動(dòng)效率，不管在什么情況下，都能使騎車人可以分別控制前剎和后剎。
在本發(fā)明實(shí)施例的第二形式中，把與控制鋼絲分別連接的剎車控制手柄上的連接點(diǎn)定在不同的位置，以此來使前剎裝置和后剎裝置發(fā)生差異。這一方案顯然參考了通常采用的結(jié)構(gòu)，它的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是用一根柔性鋼絲把各控制手柄與它相應(yīng)的剎車相連接，這根鋼絲的一端在控制手柄上的連接點(diǎn)位于與手柄操作端相對的樞軸的另一側(cè)。在本發(fā)明中的情況是，前剎控制手柄與其相應(yīng)的柔性鋼絲的連接點(diǎn)與后剎控制手柄上的連接點(diǎn)相比更靠近手柄的樞軸。由于這一特點(diǎn)，如果控制手柄操作端上施加的力相同，前輪控制手柄的柔性鋼絲上產(chǎn)生的力會大于后剎控制手柄所產(chǎn)生的力。
由本專利申請人所進(jìn)行的研究和實(shí)驗(yàn)工作已經(jīng)確認(rèn)，在前剎和后剎上的最佳制動(dòng)力差相當(dāng)于大約1.3∶1的比例。
本發(fā)明的特性和優(yōu)點(diǎn)將參照附圖中作為非限制性示例的最佳實(shí)施例介紹如下

圖1是裝有依照本發(fā)明剎車裝置的賽車示意圖；圖2和圖3是依照本發(fā)明剎車裝置實(shí)施例第一形式的前剎和后剎的透視圖；和圖4和圖5是本發(fā)明實(shí)施例第二形式中的前剎和后剎控制手柄的橫剖視圖。
在圖1中，標(biāo)號1普遍地代表一輛賽車，它的組成部分有車架2，前輪3和后輪4以及與前、后輪相連的前剎5和后剎6。它們分別通過相關(guān)的柔性鋼絲由手柄控制，手柄7控制前剎5，手柄8控制后剎6，手柄連接在自行車把手9上。
按照本發(fā)明實(shí)施例的第一形式，前剎5和后剎6的結(jié)構(gòu)和組成在附圖2和3中進(jìn)行介紹。如圖所示，前剎5是雙軸型，它的第一支臂10夾持第一閘瓦11并圍繞固定在車架上的第一軸12作活節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)。第二支臂3夾持第二閘瓦14并圍繞第二軸(圖2只繪出它的中心線15)作活節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，此支臂與也是剛性固定在車架上的輔助支撐件16相連接。此外，如在美國專利No.5,425,434中所描述的那樣，一個(gè)搖臂機(jī)構(gòu)(圖2未顯示)圖繞中心線15作活節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，這是用來使制動(dòng)力放大。剎車5由柔性鋼絲17操縱，鋼絲的一端固定在相對于閘瓦14的支臂13的一端上，它的另一端連接到相關(guān)的剎車控制手柄上，而支臂10則以相反的位置固定在鋼絲套管17a上。仍然依照本發(fā)明實(shí)施例的第一形式，另一方面，后剎6具有如圖3所示的型式，它簡單地包括兩個(gè)力臂10、13，它們各自夾持相應(yīng)的閘瓦11、14并圍繞固定在車架上的同一軸12互相轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣的布置使兩個(gè)剎車5、6具有大體上相同的尺寸并具有大體上彼此相似的支臂10、13。但是，雙軸剎車能從施加于控制手柄17上的同值力產(chǎn)生出較大的制動(dòng)作用力。由此，騎車人可以用手柄7和8分別控制前剎和后剎，在兩個(gè)手柄上施加同樣的力，但是在前剎上得到較大的制動(dòng)作用力而在后剎上則有較小的制動(dòng)作用力。
圖4、5是參照實(shí)施例的第二種形式，其中通過控制手柄7和8的不同設(shè)計(jì)使前剎5與后剎6之間形成制動(dòng)作用力差。
參照圖4和圖5，各個(gè)手柄包括一個(gè)本體，它圍繞支架19上的樞軸18作活節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，此支架固定在自行車的把手上。手柄在連接點(diǎn)20上與相應(yīng)的控制用柔性鋼絲17的一端相連接，此連接點(diǎn)位于與剎車手柄操作端21相對的樞軸18的另一側(cè)。在本發(fā)明實(shí)施例的這一形式中，在前剎控制手柄7上的連接點(diǎn)20相對于后剎控制手柄來說更靠近樞軸18。由此，將同樣的力施加到兩個(gè)手柄操作端21上會在前剎上產(chǎn)生較大的力。而在后剎上產(chǎn)生較小的力。
從以上介紹可以清楚知道，依照本發(fā)明的剎車裝置是如何使騎車人可以獲得有差別的制動(dòng)效果的，更確切地說，施加于前剎和后剎控制手柄上同樣的力，在前輪上會產(chǎn)生較大制動(dòng)力，而在后輪上卻產(chǎn)生較小的制動(dòng)力，以此始終保證剎車處于最安全狀態(tài)，同時(shí)使騎車人有可能分別控制前剎和后剎。
當(dāng)然，對這里所設(shè)想的本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和形式可以作許多改變，但是所有的改變都應(yīng)包括在本發(fā)明特有的概念范圍內(nèi)。
很清楚，這是因?yàn)楸景l(fā)明的基本原理是屬于將前剎車裝置和后剎車裝置進(jìn)行互相差動(dòng)，從而獲得上面所描述的效果。在此描述的實(shí)施例的各種形式中，這一目的是通過將前剎和后剎，或前剎控制手柄和后剎控制手柄進(jìn)行互相差動(dòng)而達(dá)到的。但是，這樣的差動(dòng)可以在剎車裝置(剎車裝置整體)的任何部位上實(shí)現(xiàn)，或是在剎車控制裝置和連接所述部件的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的任何部位上實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1．自行車剎車裝置，它包括自行車前輪剎車裝置，它的組成部分有前剎，和前剎控制器；它包括支撐體，圍繞支撐體作活節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的前剎控制手柄，和連接前剎與前剎控制手柄的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及自行車后輪剎車裝置，它完全獨(dú)立于前輪剎車裝置，它的組成部分有后剎，和后剎控制器；它包括支撐體，圍繞支撐體作活節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的后剎控制手柄；以及連接后剎與后剎控制手柄的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；其中，在前剎和后剎的兩個(gè)控制手柄上施加同樣的力，前剎裝置在前輪上施加的制動(dòng)力大于在后輪上施加的制動(dòng)力。
2．依照權(quán)利要求1所述的剎車裝置，其特征在于，如果把相同的力施加于連接所述前、后剎與其相應(yīng)的控制手柄的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述前剎施加于所述前輪的制動(dòng)力大于所述后剎施加于所述后輪的制動(dòng)力。
3．依照權(quán)利要求1所述的剎車裝置，其特征在于，所述前剎是雙軸型的，所述后剎的尺寸與前剎的相一致，但是所述后剎是單軸型的。
4．依照權(quán)利要求1的剎車裝置，其特征在于，把每個(gè)控制手柄連接到相應(yīng)剎車的所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是由柔性鋼絲組成，所述鋼絲的一端連接于所述相應(yīng)控制手柄的連接點(diǎn)上，所述連接點(diǎn)位于與所述控制手柄操作端相對的控制手柄樞軸的另一側(cè)，所述前剎控制手柄與其相應(yīng)鋼絲的連接點(diǎn)要比所述后剎的更靠近其手柄樞軸。
5．依照以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的剎車裝置，其特征在于，在兩個(gè)控制手柄上施加同樣的力，作用到所述前輪和所述后輪上的制動(dòng)力的比例約為1.3∶1。
6．自行車，所述自行車裝有依照上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的剎車裝置。
全文摘要
用于自行車的剎車裝置，在對控制前剎(5)和后剎(6)的兩個(gè)手柄(7、8)施加同樣的力的情況下，能在前輪(3)上產(chǎn)生較大的制動(dòng)力而在后輪(4)上產(chǎn)生較小的制動(dòng)力，以此防止在剎車期間先剎住后輪，同時(shí)使騎車人可以分別控制前剎(5)和后剎(6)車。
文檔編號B62L1/00GK1317426SQ0111683
公開日2001年10月17日 申請日期2001年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月11日
發(fā)明者V·坎培諾洛 申請人:坎培諾洛有限公司