一種自行車限速裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自行車限速裝置，包括空心殼體，殼體中同軸心線設置有一對盤體，其中一個盤體為傳動盤，傳動盤上沿遠離傳動盤中心的方向開設有多個凹槽；另一個盤體為推力盤，推力盤和傳動盤的開口方向相對；推力盤和傳動盤之間設置有鋼球，鋼球位于傳動盤的凹槽中；傳動盤底面固結有傳動桿，傳動桿穿過殼體與一個齒輪傳動副連接；推力盤上設置有支承桿，支承桿的一端與推力盤底面活動式連接，支承桿另一端固結在殼體上；支承桿外套裝有彈簧，彈簧的一端固結在推力盤底部，彈簧的另一端固結在一個可沿支承桿滑動的支座上；在推力盤底部固結有穿透殼體的推力桿。將此裝置用于兒童自行車，保護兒童人身安全，避免不必要的傷害。
【專利說明】一種自行車限速裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種自行車限速裝置，具體涉及一種基于鼓剎剎車技術的兒童自行車限速裝置。
【背景技術】
[0002]J L童自行車適用J L童的年齡范圍是4?8歲，兒童的年齡小，身材矮，對自行車的控制能力較差，尤其在室內等狹小空間內或者是有坡度的地方或者沒有大人看管的情況下騎車很容易受傷。兒童自行車產品是涉及到兒童安全的產品，現在所有的兒童自行車都配備有剎車裝置，但是在需要剎車時孩子可能握不緊手閘，導致剎不住車，車子被撞到使兒童受到傷害。并且車速的大小完全由兒童自己控制，不能根據車速的大小自動調節，所以在車速較快時更容易給兒童造成傷害。現有的自行車限速裝置主要應用在電動自行車上，而且是利用電動車自身的電源給限速裝置供電以產生限速作用，但普通自行車并沒有供電裝置，根本不能采用上述限速裝置實現限速效果。還有一種機械式自動限速裝置，在自行車輻條上裝一個圓筒，圓筒內有小球，這種裝置很大程度上增大了車輪轉動慣量，而且現有的自行車車輪結構也不符合此類裝置的安裝。
【發明內容】
[0003]針對現有技術存在的缺陷和不足，本實用新型目的在于提供一種基于鼓剎剎車技術的兒童自行車自動限速裝置，改善兒童自行車的行車安全性，避免兒童受傷或減少受傷的程度。
[0004]一種自行車限速裝置，包括空心殼體，殼體中同軸心線設置有一對盤體，其中一個盤體為傳動盤，傳動盤上沿遠離傳動盤中心的方向開設有多個凹槽；另一個盤體為推力盤，推力盤和傳動盤的開口方向相對；推力盤和傳動盤之間設置有鋼球，鋼球位于傳動盤的凹槽中；傳動盤底面固結有傳動桿，傳動桿穿過殼體與一個齒輪傳動副連接；推力盤上設置有支承桿，支承桿的一端與推力盤底面活動式連接，支承桿另一端固結在殼體上；支承桿外套裝有彈簧，彈簧的一端固結在推力盤底部，彈簧的另一端固結在一個可沿支承桿滑動的支座上；在推力盤底部固結有穿透殼體的推力桿。
[0005]進一步地，所述的齒輪傳動副包括固結在傳動桿端部的從動錐齒輪，和固結在自行車車輪上的、與從動錐齒輪嚙合的主動錐齒輪，主動錐齒輪和從動錐齒輪的軸心線在同
一平面且相互垂直。
[0006]進一步地，所述的從動錐齒輪的齒數小于主動錐齒輪的齒數。
[0007]進一步地，所述的傳動盤和推力盤均包括圓盤形底面，在底面上固結有圓錐臺形側面，使傳動盤和推力盤沿底面縱向的截面均為無底面的梯形結構；所述的凹槽開設在傳動盤的側面上，凹槽的延長線與傳動盤的軸心線相交。
[0008]進一步地，所述的推力盤的底面上開設有直徑大于支承桿的通孔，通孔下方固結有內徑與通孔相同的凸肩，所述的支承桿采用T形桿，支承桿依次穿過通孔和凸肩，其下端固結在殼體內壁上。
[0009]進一步地，所述的傳動桿通過軸承與殼體連接。
[0010]本實用新型與現有技術相比具有以下特點:
[0011]1、自動限速裝置是在原有鼓剎剎車裝置的基礎上使用，不需要額外設計摩擦片；
[0012]2、只有當車輪達到一定轉速時，本裝置才自動控制鼓剎的剎車片，增大剎車片與剎車鼓之間的摩擦阻力以限制車速；
[0013]3、本裝置不影響手閘的剎車效果:在對鼓殺摩擦片的控制上，即此裝置和剎車線相互獨立，互不影響；
[0014]4、最大限制車速可以調節，滿足不同的使用要求，方便實用；
[0015]5、將本裝置用于兒童自行車，保護兒童人身安全，避免不必要的傷害。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的整體結構示意圖；
[0017]圖2為傳動盤結構示意圖；
[0018]圖3為推力盤結構示意圖；
[0019]圖4為本實用新型與鼓剎的連接示意圖；
[0020]圖5為彈簧彈力與車速的變化關系；
[0021]圖6為車速與時間的變化關系；
[0022]圖中:I一主動錐齒輪，2—從動錐齒輪，3—傳動桿，4一傳動盤，4-1 一凹槽，5—鋼球，6—推力盤，6-1—通孔，6-2—凸肩，7—推力桿，8—支座，9一彈簧，10—支承桿，11一殼體,12—剎車線，13—V形片,14一螺栓,15—鼓剎外殼，16—剎車片，17—剎車鼓,18—連接片，19一軸承；
[0023]以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。
【具體實施方式】
[0024]本實用新型的發明構思是:基于鼓剎剎車原理，在原有鼓剎剎車裝置的基礎上設計一種自行車自動限速裝置，利用轉動離心力原理，當車輪達到一定轉速時，自動控制鼓剎的剎車片16，增大剎車片16與剎車鼓17之間的摩擦阻力，限制車速。
[0025]遵從上述技術方案，如圖1、圖2和圖3所示，一種自行車限速裝置，包括主動錐齒輪1，從動錐齒輪2，傳動桿3，傳動盤4，鋼球5，推力盤6，推力桿7，支座8，彈簧9，支承桿10,殼體11。
[0026]殼體11位于傳動盤4、推力盤6、彈簧9以及支座8的外面并將其保護起來。主動錐齒輪I和從動錐齒輪2組成一對齒輪傳動副，從動錐齒輪2的齒數小于主動輪錐齒輪的齒數，主動錐齒輪I與自行車車輪固定相連，轉動方向與車輪轉動方向一致，從動錐齒輪2軸線方向與車輪前進方向一致，即主動錐齒輪I和從動錐齒輪2的軸心線在同一平面內，且相互垂直，構成的平面與水平面平行。
[0027]傳動桿3固結在從動錐齒輪的軸線上，位于從動錐齒輪2和傳動盤4之間，并通過軸承19安裝在殼體11上，起到支承作用。傳動盤4包括圓盤形底面，和圓錐臺形側面，使其沿著底面縱向截面為無底面梯形結構；即通過傳動盤4軸心線的平面與傳動盤4相交形成的截面；而凹槽4-1就開設在側面上，凹槽4-1方向為遠離底面圓心方向，其延長線將與底面軸心線相交。凹槽4-1為鋼球5提供了一個軌道，使鋼球5能在凹槽4-1中運動。當傳動盤4轉動時，鋼球5由于凹槽4-1的作用，與傳動盤4同時轉動，而由于鋼球5受到離心力的影響，鋼球5會沿著凹槽4-1向遠離底面圓心的方向運動。
[0028]推力盤6亦包括圓盤形底面和圓錐臺形側面，其開口方向與傳動盤4的開口方向相對，即推力盤6和傳動盤4之間的距離，沿遠離推力盤6和傳動盤4軸心線的方向逐漸減小。
[0029]推力盤6的底面上開設有直徑大于支承桿10的通孔6-1,通孔6-1下方固結有內徑與通孔6-1相同的凸肩6-2，凸肩6-2即為空心的圓柱結構；所述的支承桿10采用T形桿，支承桿10依次穿過通孔6-1和凸肩6-2，與推力盤6活動式連接，其下端固結在殼體11內壁上；當推力盤6受力時，其壓縮彈簧9沿著推力桿7運動，而T形桿和凸肩6-2結構則保證其運動在一條直線上，且支承桿10和彈簧9共同起到固定支撐推力盤6的作用。
[0030]支撐彈簧9的支座8可以沿著支承桿10滑動，其可以在支承桿10上任意位置被固定，通過調節支座8的位置即可改變彈簧9的預緊力。
[0031]如圖4所示，為鼓剎剎車的結構示意圖。鼓剎主要由剎車線12、V形片13、螺栓14、鼓剎外殼15、剎車片16、剎車鼓17組成。其中剎車鼓17固定在鼓剎外殼15上，V形片13通過螺栓14鉸接在鼓剎外殼15上。剎車片16為橡膠材料，它的一端(圖示C端)固定在鼓剎外殼15上，另一端(圖示D端)與V形片13相連接。剎車線12連接在V形片13的未連接剎車片16的一端。剎車時，剎車線12帶動V形片13以螺栓14為中心轉動一個小角度，拉動剎車片16使其與剎車鼓17慢慢貼合，間距減小，摩擦力增大，實現剎車效果。
[0032]本裝置與鼓剎連接時，通過一個連接片18將推力桿7與鼓剎的V形片13連接，其中連接片18與推力桿7固結，與V形片13鉸接，其鉸接處也是V形片13連接剎車線12的位置。
[0033]自行車在行駛時，車輪轉動帶動齒輪傳動副運動，并在齒輪傳動副作用下將車輪的轉動方向改變90° ;從動錐齒輪2經傳動桿3帶動傳動盤4和鋼球5轉動，當車輪超過一定轉速時，鋼球5旋轉時產生的離心力的分力大于彈簧9的預緊力，鋼球5沿著傳動盤4側面上的凹槽4-1向遠離傳動盤4軸心線的方向運動，從而促使推力盤6壓縮彈簧9并帶動推力桿7運動，推力桿7的作用力通過連接片18、V形片13帶動剎車片16，減小它與與剎車鼓17的間距,使摩擦阻力增大，自行車加速度減小,或使加速度減小至O。
[0034]如圖5，彈簧9的彈力f在車速為Vtl時開始增大，車速達到Vmax后不再增大。如圖6，在腳蹬力不變時，車加速度慢慢減小，車速最終達到一個恒定值，即最大限定速度Vmax。支座8的位置可調，通過調節支座8的位置改變彈簧9的預緊力，實現不同的最大速度限定。
【權利要求】
1.一種自行車限速裝置，其特征在于，包括空心殼體(11)，殼體(11)中同軸心線設置有一對盤體，其中一個盤體為傳動盤(4)，傳動盤(4)上沿遠離傳動盤(4)中心的方向開設有多個凹槽(4-1);另一個盤體為推力盤(6)，推力盤(6)和傳動盤(4)的開口方向相對；推力盤(6)和傳動盤(4)之間設置有鋼球(5),鋼球(5)位于傳動盤(4)的凹槽(4-1)中；傳動盤(4)底面固結有傳動桿(3)，傳動桿(3)穿過殼體(11)與一個齒輪傳動副連接；推力盤(6)上設置有支承桿(10)，支承桿(10)的一端與推力盤(6)底面活動式連接，支承桿(10)另一端固結在殼體(11)上；支承桿(10)外套裝有彈簧(9)，彈簧(9)的一端固結在推力盤(6)底部，彈簧(9)的另一端固結在一個可沿支承桿(10)滑動的支座(8)上；在推力盤(6)底部固結有穿透殼體(11)的推力桿(7)。
2.如權利要求1所述的自行車限速裝置，其特征在于，所述的齒輪傳動副包括固結在傳動桿(3)端部的從動錐齒輪(2)，和固結在自行車車輪上的、與從動錐齒輪(2)嚙合的主動錐齒輪(I)，主動錐齒輪(I)和從動錐齒輪(2 )的軸心線在同一平面且相互垂直。
3.如權利要求2所述的自行車限速裝置，其特征在于，所述的從動錐齒輪(2)的齒數小于主動錐齒輪(I)的齒數。
4.如權利要求1所述的自行車限速裝置，其特征在于，所述的傳動盤(4)和推力盤(6)均包括圓盤形底面，在底面上固結有圓錐臺形側面，使傳動盤(4)和推力盤(6)沿底面縱向的截面均為無底面的梯形結構；所述的凹槽(4-1)開設在傳動盤(4)的側面上，凹槽(4-1)的延長線與傳動盤(4)的軸心線相交。
5.如權利要求1所述的自行車限速裝置，其特征在于，所述的推力盤(6)的底面上開設有直徑大于支承桿(10)的通孔(6-1)，通孔(6-1)下方固結有內徑與通孔(6-1)相同的凸肩(6-2)，所述的支承桿(10)采用T形桿，支承桿(10)依次穿過通孔(6-1)和凸肩(6-2)，其下端固結在殼體(11)內壁上。
6.如權利要求1所述的自行車限速裝置，其特征在于，所述的傳動桿(3)通過軸承(19)與殼體(11)連接。
【文檔編號】F16D65/28GK203743263SQ201320890524
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】孫配芳, 周小進, 冉寶山, 李揚揚, 孔燕, 韓明霞 申請人:長安大學