电动自行车双向刹车器的制造方法
【专利摘要】一种电动自行车双向刹车器，它由一个四环连缀，对刹车环呈三周合围的螺旋体和定位杆组成。定位杆上的定位销插于前锁环端部长孔，卡在后锁环及下部延柄的夹角处。前后锁环延柄用闸线连起。该闸无石棉，无噪音，耐疲劳，制动强劲，减速柔韧，可实现双向制动，为一种特别适用于电动自行车刹车需要的闸具精品。
【专利说明】电动自行车双向刹车器
所属【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种自行车刹车器，尤其是适用于电动自行车的微型抱闸。
【背景技术】
[0002]本人于02年开发的“油态螺旋锁环微型抱闸”(专利号ZL02237227.X，以下称原闸)以其无石棉、无噪音公害和刚柔兼备的刹车效果，倍受业界瞩目；曾以3.84m的湿态制动距被国家自行车质量监督检验中心列为优质品。然而，近几年来随着电动自行车的异军突起，这些重量大、速度快，加之立交桥兴起带来的坡道增多，都必然对原闸的适用条件构成了新的挑战。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是:对原闸的结构和技术要求进行有针对性的改造，使其成为一种特别适用于电动自行车的闸具精品。
[0004]本实用新型解决这一问题所采用的技术方案是:
[0005]将一由前锁环(4)、中前锁环(3)、中后锁环(10)和后锁环(9)错阶连缀，呈三周合围的螺旋锁环套入旋于轴皮一端的刹车环(7)外缘；将定位杆(2)上的定位销(5)插入前锁环(4)左端弧形长孔并卡在后锁环(9)左侧与其下部延柄的接合处；用闸线将前锁环
(4)与后锁环(9)的下部延柄连起。闸芯外置有闸盒(12)。
[0006]为了获得最佳的静刹车力矩，将螺旋锁环有效包角的弧度值代入欧拉公式后，其结果的有效传递值应等于150 ± ION.m。
[0007]同时要求螺旋锁环尾端承受的径向收缩压与首端切向力之比小于其与刹车环之间静摩擦系数的倒数，以免发生环状自锁，无法测试。
[0008]采用本方案的有益效果是:
[0009]1、从强度上保证了电动自行车的刹车安全
[0010]2、消除了车体在坡道易发的倒滑风险
[0011]3、明显提闻了材料的利用率
【专利附图】
【附图说明】
[0012]该闸的整体结构附图如后。图1为其实施例的结构主视图。其中(I)为闸卡(2)为定位杆⑶为中前锁环⑷为前锁环(5)为定位销(6)为调线螺栓(7)为刹车环⑶为限位卡簧(9)为后锁环(10)中后锁环(11)为闸豆(12)为闸盒。
【具体实施方式】
[0013]在图1所示的实施例中，首先在轴皮一端旋入直筒状刹车环(7)，其外缘双侧各有一槽并钳入有梯形开口的限位卡簧(8)，中部套入由前锁环(4)、中前锁环(3)、中后锁环
(10)和后锁环(9)错阶连缀而成的螺旋锁环。然后将定位于定位杆(2)中后部的定位销(5)插入前锁环左端的弧形长孔，并卡在后锁环(9)左侧与其下部延柄形成的接合处。定位杆尾部紧固在车轴上，头部连于闸卡(I)之下。最后将闸线从后锁环下部延柄折边旋入的调线螺栓(6)中穿过，用闸豆(11)紧固在前锁环下部延柄上。闸芯外置有闸盒(12)，二者间涂满油脂。
[0014]其主要技术参数为:
[0015]1、锁环包角
[0016]前锁环(4)、中前锁环(3)、中后锁环(10)的有效包角各为270° ±10 ；
[0017]后锁环(9)有效包角为290° ±10;
[0018]螺旋锁环的有效包角为1100° ±10 ;形式包角为1130° ±10 ;牵引包角为1040° ±10。
[0019](注:形式包角是从外形两端测出的包角数值
[0020]有效包角是对形成锁环末端摩擦力有实质作用的包角
[0021]牵引包角是决定线压可获取搓动力大小的包角)
[0022]2、锁环开口距: [0023]中前锁环(3)、前锁环(4)中后锁环(10)的开口距均> 16mm，后锁环(9)的开口距>10mmo
[0024]3、各锁环最小截面均>12mm2 ;其断面光洁度> ▽ 7。
[0025]4、前锁环(4)和后锁环(9)延柄的力臂长与重臂长之比>2:1。
[0026]5、硬度值
[0027]刹车环(7)表面硬度为HRA80~81 ;
[0028]中前锁环(3)、前锁环⑷、后锁环(9)和中后锁环(10)的硬度均为HRC48±1 ;
[0029]定位杆⑵的硬度为HRC50~55。
[0030]6、前锁环(4)左侧的弧形长孔其两端圆心距>5mm。
[0031]本闸的工作机理是，当线压使螺旋锁环抱紧刹车环后，旋转的车轮将使互为因果的锁环对刹车环的锁紧力，和刹车环对锁环的搓动力交替增长，直致拉胎。松闸后锁环反弹复位,制动迅速释放。
[0032]下面我们从原闸和现闸的对比中，来解释一下本闸的改造措施所产生的有益效
果O
[0033]1、消除断件风险，做到与车同寿
[0034]原闸的断件风险主要来自两处:闸线和锁环。
[0035]先说闸线。本闸所需的初端压力实际上是线压与由其引入的搓动引力的合力。我们刻意将牵引包角从原闸的约560°提升到现闸的1040°左右就是为了最大限度地利用搓动牵引力来分担线压力，从而避免在极端条件下过载断线情况的发生。
[0036]再说锁环。和自行车相比电动车重量增加了约30kg，但轮径却缩小了，因此对闸具要求的刹车力矩并无太大变化。其断环风险主要来自锁环的耐疲劳强度。我们将其加工方法从普通冲裁改为用软板精冲，消除了断面“撕裂带”，其光洁度提升至V7以上。从而抗疲劳性能大为改观。经简易模拟机测其耐疲劳频率，已突破5万大关。(当前电动车配置的随动闸抽检时过5000次即判为合格)
[0037]2、增加倒制动，消除倒滑危险[0038]电动车重量的增加，使其在上坡道遇到紧急刹车时，倒滑风险会随之加大。
[0039]本闸定位销的独特选位和前锁环(4)左端弧形长孔的设置可使螺旋锁环的加压端和定位端能随车轮的旋转方向而自动换位。这样不用追加任何一个零件就实现了闸体的双向制动，防止了车体在上坡道上的倒滑。
[0040]3、显著提高了材料利用率
[0041]原闸锁环(5)、(6)开口过小，无法实现零件套裁。而现闸锁环的开口最小也在IOmm以上。另外原闸的刹车环为环体与两侧档边整体切削，现闸改为在直筒环体两侧加装卡簧的办法制造。经测算，仅上述两项改动就降低了 18%的耗材。
【权利要求】
1.一种电动自行车双向刹车器，它包括闸卡(I)、调线螺栓(6)、闸豆(11)和闸盒(12)，其特征在于: 将一由前锁环(4)、中前锁环(3)、中后锁环(10)和后锁环(9)错阶连缀,呈三周合围的螺旋锁环套入旋于轴皮一端的刹车环(7)外缘；将定位杆(2)上的定位销(5)插入前锁环(4)左端弧形长孔并卡在后锁环(9)左侧与其下部延柄的接合处；用闸线将前锁环(4)与后锁环(9)的下部延柄连起；闸芯外置有闸盒(12)； 将螺旋锁环有效包角的弧度值代入欧拉公式后，其结果的有效传递值应等于150±10N.m ； 同时要求螺旋锁环尾端承受的径向收缩压与首端切向力之比小于其与刹车环之间静摩擦系数的倒数。
2.根据权利要求1所述的刹车器，其特征在于: 前锁环(4)、中前锁环(3)、中后锁环(10)有效包角各为270° ±10 ;后锁环(9)有效包角为290° ±10 ;螺旋锁环的有效包角为1100° ±10 ;形式包角为1130° ±10 ;牵引包角为 1040° ±10。
3.根据权利要求1所述的刹车器，其特征在于: 中前锁环(3)、前锁环⑷中后 锁环(10)的开口距均>16mm，后锁环(9)的开口距>10mmo
4.根据权利要求1所述的刹车器，其特征在于: 各锁环最小截面均>12mm2 ;其断面光洁度> ▽ 7。
5.根据权利要求1所述的刹车器，其特征在于: 前锁环(4)和后锁环(9)延柄的力臂长与重臂长之比>2:1。
6.根据权利要求1所述的刹车器，其特征在于: 刹车环(7)表面硬度为HRA80~81 ; 中前锁环(3)、前锁环⑷后锁环(9)和中后锁环(10)的硬度均为HRC48±1 ; 定位杆⑵的硬度为HRC50~55。
7.根据权利要求1所述的刹车器，其特征在于: 前锁环(4)左侧的弧形长孔其两端圆心距>5mm。
8.根据权利要求1所述的刹车器，其特征在于: 在闸芯和闸盒间涂满油脂。
【文档编号】B62L1/02GK203544269SQ201320689884
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年11月5日 优先权日:2013年11月5日
【发明者】张振民 申请人:张振民