一种耐摩擦制动力强的碳纤维自行车轮毂 |
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| 申请号 | CN202410069479.8 | 申请日 | 2024-01-17 | 公开(公告)号 | CN117944397A | 公开(公告)日 | 2024-04-30 |
| 申请人 | 厦门凯世迈复材科技有限公司; | 发明人 | 陈仁才; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 自行车 轮毂 领域，特别涉及一种耐 摩擦 制动 力 强的 碳 纤维 自行 车轮 毂,包括轮毂 框架 、自行车 支架 、 刹车 装置、 支撑 装置、连接装置；自行车轮毂在经过一段时间的使用之后，轮毂上在与刹车夹器相 接触 的 位置 很容易因摩擦发生损耗，进而可能降低轮毂的制动效果；当轮毂上沾染泥 水 或是油污时，也会影响轮毂的制动效果；本发明中的环形 刹车片 中添加有 纳米材料 ，耐摩擦能力更强；且环形刹车片的厚度按照轮毂正向转动方向由小到大设置，在自行车向前运行的过程中，按下刹车把之后，环形刹车片之间的 挤压 力始终会增大，进而 制动距离 会缩短，轮毂的制动效果也更好。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种耐摩擦制动力强的碳纤维自行车轮毂，包括轮毂框架(1)、自行车支架(2)、刹车装置(3)、连接装置(4)、支撑装置(5)；其特征在于：所述轮毂框架(1)为环形；轮毂框架(1)的外侧开设有用于安装车胎的安装槽(11)，轮毂框架(1)的内部设置有用于支撑轮毂框架(1)的支撑装置(5)；所述支撑装置(5)通过连接装置(4)安装在自行车支架(2)上；自行车支架(2)与轮毂框架(1)上还共同配合安装有刹车装置(3)； |
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| 说明书全文 | 一种耐摩擦制动力强的碳纤维自行车轮毂技术领域背景技术[0002] 自行车轮毂是指安装在车架或车轮上，用于支撑轮胎并承受负荷的部件；轮毂通常由轮毂框架、辐条和花鼓组成，轮毂框架的作用是安装轮胎和与刹车夹器配合调控自行 车的速度；辐条的主要作用是连接花轮毂框架和花鼓，同时辐条的松紧也会一定程度影响 自行车的稳定性，花鼓的作用则是将轮毂和辐条安装在车架上。 [0003] 作为自行车刹车系统中的重要组成部分，自行车轮毂的耐摩擦制动力尤为重要，当前市场上针对碳纤维轮毂的刹车方式主要有三种类型：吊刹、V刹和碟刹；其中吊刹、V刹的刹车原理都是通过刹车夹器对轮毂施加摩擦，来使车轮减速或停止；但是与此同时也存 在一些问题：在使用时，自行车轮毂上与刹车夹器接触的位置处很容易因摩擦而造成损耗，长此以往，当损耗达到一定程度时，会造成自行车轮毂制动力下降，进而会导致刹车效果下降；同时，在自行车行驶的过程中，如果自行车轮毂上沾染泥水或其它污物时，由于泥水带有一定的润滑性，可能会使刹车夹器与轮毂接触时打滑，造成轮毂的制动效果变弱。 发明内容[0004] 为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案，一种耐摩擦制动力强的碳纤维自行车轮毂，包括轮毂框架、自行车支架、刹车装置、支撑装置、连接装置；所述轮毂框架为环形；轮毂框架的外侧开设有用于安装车胎的安装槽，轮毂框架的内部设置有用于支撑轮毂 框架的支撑装置；所述支撑装置通过连接装置安装在自行车支架上；自行车支架与轮毂框 架上还共同配合安装有刹车装置。 [0005] 优选的，所述刹车装置包括环形刹车片、夹具、止动块、清洁组件；所述环形刹车片由纳米材料制成，环形刹车片具有一个连续的环形轨迹，在环形刹车片的横截面上，厚度从最小值开始，沿着轨迹线逐渐增加，直到达到最大值，且该环形刹车片的最低处和最高处相连，形成一个连续的环形结构；环形刹车片数量为二，两个环形刹车片对称固定设置在轮毂框架的两侧；环形刹车片上由内到外开设有两条环形槽，每个环形槽的底部沿周向方向均匀固定连接有若干凸条；所述凸条为两端开设有倒角的可变形材料；所述夹具数量为二，两个夹具前后对称滑动配合设置在自行车支架上，夹具的上端通过刹车线与刹车把相连；夹 具在靠近环形刹车片的位置上均固定连接有止动块；所述止动块上设置有两个与环形槽相 互配合的摩擦条，止动块在位于两个摩擦条之间的位置上还固定连接有与凸条相配合的半 圆形卡块；止动块的左侧还配合设置有清洁组件。 [0007] 优选的，所述连接装置包括中轴、插杆、环形安装板、限位板、连接座和防尘外壳；所述中轴为空心管状结构，中轴的前后两端通过螺纹连接有插杆，中轴通过插杆转动安装 在自行车支架上，中轴上滑动套设有两块环形安装板，中轴上在位于两块环形安装板之间 的位置还前后对称固定套设有两个限位板；所述环形安装板的侧壁上沿周向方向均匀固定 连接有若干连接座，两个环形安装板上的连接座错位设置，位于同一环形安装板上的连接 座的外侧配合设置有防尘外壳；轮毂框架的内壁上沿周向方向也均匀设置有若干连接座， 且轮毂框架上的连接座与环形安装板上的连接座之间通过支撑装置相连。 [0008] 优选的，所述连接座包括连接杆、球铰、支座、螺纹槽；以环形安装板设置的连接座为例，所述连接杆一部分沿周向方向均匀固定连接在环形安装板的侧壁上，且两个环形安装板上的连接杆之间错位排布；连接杆的另一部分沿周向方向固定连接在轮毂框架的内壁 上，且轮毂框架上的连接杆与环形安装板上的连接杆之间一一对应；连接杆的另一端固定 连接有球铰，所述球铰滚动嵌设在支座中；所述支座的另一端设置有螺纹槽，两个相对应的支座之间通过支撑装置相连。 [0009] 优选的，所述防尘外壳包括外盘、条形槽、内盘、卡槽、圆孔；所述外盘和内盘相对的一端均设有柱形空腔，且内盘套设在外盘内部，所述的内盘和外盘均沿其圆周外壁均匀开设有条形槽和卡槽，且条形槽和卡槽依次间歇设置，所述外盘上的条形槽和内盘上的卡 槽位置相对应；所述外盘上的卡槽和内盘上的条形槽位置相对应；一一对应的卡槽与条形 槽共同拼接成与支撑装置相配合的圆孔。 [0010] 优选的，所述辐条数量为若干，辐条滑动配合安装在圆孔中，辐条的两端均滑动连接有连接套筒，所述连接套筒的外壁上开设有与支座上螺纹槽相配合的外螺纹，且连接套筒远离支座的一端还抵接有六角螺母；所述六角螺母通过螺纹连接在辐条上；辐条通过六 角螺母和连接套筒安装在一一对应的支座之间。 [0011] 本发明的有益效果在于：1、本发明中的自行车轮毂上所安装的环形刹车片中添加有纳米材料，可以有效提升轮毂的耐摩擦能力；且环形刹车片的厚度按照轮毂正向转动方 向由小到大设置，该设置好处在于：按下刹车把之后，随着自行车向前运行，环形刹车片之间的挤压力始终会增大，进而轮毂的制动距离会缩短，制动效果也更好。 [0012] 2、本发明中与自行车轮毂接触处的止动块上设置有与环形刹车片上环形槽相配合的摩擦条，可以增大止动块与环形刹车片之间的摩擦面积，进而提升轮毂的制动效果；同时，止动块在两根凸条之间还设置有与环形槽底部凸条相配合的半圆形卡块，可以进一步 提升自行车轮毂与刹车夹器配合时的制动效果；同时，止动块前还设置有清洁组件，当轮毂从地面上沾染到泥水或者污物时，清洁组件中的刮板会在止动块与环形刹车片接触前将污 物刮除，更进一步提升自行车轮毂的制动效果。 [0013] 3、本发明中的辐条通过连接套筒和六角螺母与轮毂框架和环形安装板上的连接座相连，当自行车经过长时间骑行而导致辐条变松时，通过拧动六角螺母的方式可以调节 辐条的松紧，而无需借助专门的辐条扳手。 附图说明 [0014] 下面结合附图和实例对本发明进一步说明。 [0015] 图1是本发明的立体结构示意图。 [0016] 图2是本发明中轮毂框架、连接装置和支撑装置的局部立体结构示意图。 [0017] 图3是本发明中轮毂框架和环形刹车片的立体结构示意图。 [0018] 图4是本发明中图1的前视图。 [0019] 图5是本发明中自行车支架和刹车装置的局部立体结构示意图。 [0020] 图6是本发明中防尘外壳安装前后的立体结构示意图。 [0021] 图7是本发明中轮毂框架、环形安装板和支撑装置的局部立体结构示意图。 [0022] 图中：1、轮毂框架；11、安装槽；2、自行车支架；3、刹车装置；31、环形刹车片；311、环形槽；312、凸条；32、夹具；33、止动块；331、摩擦条；34、清洁组件；341、滑块；342、弹簧；343、刮板；4、连接装置；41、中轴；42、插杆；43、环形安装板；44、限位板；45、连接座；451、连接杆；452、球铰；453、支座；46、防尘外壳；461、外盘；462、条形槽；463、内盘；464、卡槽；465、圆孔；5、支撑装置；51、辐条；52、连接套筒。 具体实施方式[0024] 参阅图1和图3，一种耐摩擦制动力强的碳纤维自行车轮毂，包括轮毂框架1、自行车支架2、刹车装置3、连接装置4、支撑装置5；所述轮毂框架1为环形；轮毂框架1的外侧开设有用于安装车胎的安装槽11，轮毂框架1的内部设置有用于支撑轮毂框架1的支撑装置5；所述支撑装置5通过连接装置4安装在自行车支架2上；自行车支架2与轮毂框架1上还共同配 合安装有刹车装置3。 [0025] 具体工作时，首先通过支撑装置5将轮毂框架1与连接装置4相连，再将车胎安装到轮毂框架1外侧的安装槽11中，然后通过连接装置4将支撑装置5和轮毂框架1安装到自行车 支架2上，最后在自行车支架2与轮毂框架1的交接处安装刹车装置3。 [0026] 参阅图3和图5，所述刹车装置3包括环形刹车片31、夹具32、止动块33、清洁组件34；所述环形刹车片31由纳米材料制成，环形刹车片31具有一个连续的环形轨迹，在环形刹车片31的横截面上，厚度从最小值开始，沿着轨迹线逐渐增加，直到达到最大值，且该环形刹车片31的最低处和最高处相连，形成一个连续的环形结构；环形刹车片31数量为二，两个环形刹车片31对称固定设置在轮毂框架1的两侧；环形刹车片31上由内到外开设有两条环 形槽311，每个环形槽311的底部沿周向方向均匀固定连接有若干凸条312；所述凸条312为 两端开设有倒角的可变形材料，所述夹具32数量为二，两个夹具32前后对称滑动设置在自 行车支架2上，夹具32的上端通过刹车线与刹车把相连为现有技术，图中未示出；夹具32在靠近环形刹车片31的位置上固定连接有止动块33；所述止动块33上下设置有两个与环形槽 311相互配合的摩擦条331；止动块33的左侧还配合设置有清洁组件34。 [0027] 参阅图5，所述清洁组件34包括滑块341、弹簧342、刮板343；所述滑块341滑动设置在止动块33的左侧，且滑块341与夹具32之间通过弹簧342相连；滑块341在靠近环形刹车片31的端面上固定连接有与环形槽311相配合的刮板343。 [0028] 具体工作时，当需要对自行车进行减速时，轻按刹车把，在刹车线的带动下，两个夹具32携带止动块33和滑块341向环形刹车片31所在的位置移动，在移动的过程中，刮板343会先于止动块33进入环形槽311内，将环形槽311在行驶过程中从地面上沾染的泥水和 污物刮除，以保证止动块33与环形槽311的接触面始终保持清洁，进而消除污物对制动效果的影响；在此过程中，由于环形刹车片31的厚度按照轮毂框架1正向转动方向由小到大，所以随着自行车向前运行，环形刹车片31与止动块33之间的摩擦力也始终会逐渐增大，进而 制动效果也会提升；在环形刹车片31中设置环形槽311的目的则是增大止动块33与环形刹 车片31之间的接触面积，进一步提升制动效果；凸条312和摩擦条331的目的则是在遇到需 要紧急刹车的情况下，重按刹车把，凸条312和摩擦条331之间会接触，进而对止动块33在环形刹车片31上的滑动形成一定的阻碍效果，该阻碍效果可以最大程度的缩短制动距离，更 进一步提升制动效果。 [0029] 参阅图1和图2，所述连接装置4包括中轴41、插杆42、环形安装板43、限位板44、连接座45和防尘外壳46；所述中轴41为空心管状结构，中轴41的前后两端通过螺纹连接有插杆42，中轴41通过插杆42转动安装在自行车支架2上，中轴41上滑动套设有两块环形安装板 43，中轴41上在位于两块环形安装板43之间的位置还前后对称固定套设有两个限位板44； 所述环形安装板43的侧壁上沿周向方向均匀固定连接有若干连接座45，两个环形安装板43 上的连接座45错位设置，位于同一环形安装板43上的连接座45的外侧配合设置有防尘外壳 46；轮毂框架1的内壁上沿周向方向也均匀设置有若干连接座45，且轮毂框架1上的连接座 45与环形安装板43上的连接座45之间通过支撑装置5相连。 [0030] 参阅图2和图7，所述连接座45包括连接杆451、球铰452、支座453；以环形安装板43上设置的连接座45为例，所述连接杆451一部分沿周向方向均匀固定连接在环形安装板43的侧壁上，且两个环形安装板43上的连接杆451之间错位排布；连接杆451的另一部分沿周 向方向固定连接在轮毂框架1的内壁上，且轮毂框架1上的连接杆451与环形安装板43上的 连接杆451之间一一对应；连接杆451的另一端固定连接有球铰452，所述球铰452滚动嵌设 在支座453中；所述支座453的另一端设置有螺纹槽，两个相对应的支座453之间通过支撑装置5相连。 [0031] 具体安装时，首先将两个环形安装板43套设在中轴41上，然后通过支撑装置5将环形安装板43与轮毂框架1上一一对应的连接座45相连；接着将防尘外壳46套设在环形安装 板43的外部，再将通过两个螺母将防尘外壳46固定，最后再通过插杆42将中轴41安装再自 行车支架2上，连接装置4即安装完成。 [0032] 参阅图1和图6，所述防尘外壳46包括外盘461、条形槽462、内盘463、卡槽464、圆孔465；所述外盘461和内盘463相对的一端均设有柱形空腔，且内盘463套设在外盘461内部，所述的内盘463和外盘461均沿其圆周外壁均匀开设有条形槽462和卡槽464，且条形槽462 和卡槽464依次间歇设置，所述外盘461上的条形槽462和内盘463上的卡槽464位置相对应； 所述外盘461上的卡槽464和内盘463上的条形槽462位置相对应；一一对应的卡槽464与条 形槽462共同拼接成与支撑装置5相配合的圆孔465。 [0033] 具体工作时，防尘外壳46一方面可以防止地面的泥水或污物进入中轴41和环形安装板43上，另一方面则可以对支撑装置5起到一定的限位作用，防止其在行驶过程中松动。 [0034] 参阅图2、图3和图7，所述支撑装置5包括辐条51和连接套筒52；所述辐条51数量为若干，辐条51滑动配合安装在圆孔465中，辐条51的两端均滑动连接有连接套筒52，所述连接套筒52的外壁上开设有与支座453上螺纹槽相配合的外螺纹，且连接套筒52远离支座453的一端还抵接有六角螺母；所述六角螺母通过螺纹连接在辐条51上；辐条51通过六角螺母 和连接套筒52安装在一一对应的支座453之间。 [0035] 具体工作时，当自行车因长时间骑行而导致辐条51松动的情况发生后，通过扳手拧动靠近轮毂框架1的连接套筒52上的六角螺母，即可调整辐条51的松紧，而无需借助专用的辐条扳手。 [0036] 在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语"纵向"、"横向"、"上"、"下"、"前"“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发 明实施例的限制。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，"多个"、"多根"、"多组"的含义是两个或两个以上。 [0037] 在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"设置"、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0038] 本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。 |
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