三轮摩托车及电动三轮车的后轮人力行车制动构造技术领域
本发明涉及三轮摩托车及电动三轮车,特别涉及三轮摩托车及电动三轮车的后轮人力
行车制动构造(通常人们把人力制动叫做拉杆式制动装置)。
三轮摩托车指的是安装有摩托车发动机的各种三轮摩托车。其中,包含着一种安装有
摩托车发动机,但车体质量较轻,在交通管理上属于非机动车的三轮摩托车(例如:残疾
人三轮摩托车、老年人三轮摩托车等)。
背景技术
长期以来,我国每年因交通事故所造成的死伤人数在31万左右排徊,且呈上升趋势,
涉及三轮车辆的交通事故又占了一定比例,有的涉及三轮车辆的特大交通事故在一次事故
中就死亡十几人之多,这除了驾驶员素质不高,违章超员以外,三轮车辆的刹车不灵也是
重要原因。因此,在人民大众中间广泛地流传着一句话:“三轮车辆的刹车不行”。
为此,让我们大家一块来做一个行车制动实验。实验用品为:拉杆式三轮摩托车[完
全以驾驶员的肌肉力量作为惟一的制动能源,通过杠杆省力的原理增大制动力的制动装置,
我们把它叫做拉杆式制动装置。采取拉杆式行车制动装置的三轮摩托车,我们把它叫做拉
杆式三轮摩托车(绝大多数的三轮摩托车,采用拉杆式制动装置。据报道,我国拉杆式三
轮摩托车的年产销量近400~500万辆。全部的电动三轮车采取拉杆式制动装置。)];实验
目的为:检验拉杆式三轮摩托车的行车制动效果。当该车辆空车行驶速度大约为每小时30
公里时,猛烈地踩下制动踏板,车辆在大约为6~8米的前方停下,车轮与地面之间的刹车
痕迹明显;该拉杆式三轮摩托车的标牌上标明的核定载重量为200公斤,当承坐两个体重
各约为75公斤的承客后,即载重150公斤后,当车速大约为每小时30公里时,猛烈地踩
下制动踏板,该车辆在前方大约20米的位置停下,下车观察车轮与地面之间摩擦所产生的
刹车痕迹时,却丝毫找不到刹车痕迹,即车轮没有被抱死。换用其它各种品牌的拉杆式三
轮摩托车反复重做上述行车制动实验,结果均大致相同。
实验结果:(1)拉杆式三轮摩托车空车行车制动时,制动效果基本良好,能把后车轮
抱死,有刹车痕迹;(2)拉杆式三轮摩托车载重后行车制动时,制动效果明显变差,后车
轮程度不同的抱不死,没有刹车痕迹;(3)载重后后车轮行车制动效果差是拉杆式三轮摩
托车的普遍现象。
(上述实验表明:人们未曾做过载重后行车制动实验,仅仅是在空车行车制动实验时,
有刹车痕迹,就误认为制动合格,人们没有预料到载重后制动效果会变差,没有预料到载
重后会发生抱不死车轮的情况)。
自从上世纪九十年代初,大量的三轮摩托车由两轮摩托车演变而来,至今巳有近二十
年的历史了,三轮车辆的发展呈车体越来越大,车体质量越来越大,生产规模越来越大的
态势,然而,制动装置至今仍几乎完全照搬当年两轮摩托车的拉杆式制动装置,车体质量
与制动力严重不相适应,日益增大的车体质量与制动力不足的矛盾越来越突出地显现出来。
[巳发现的拉杆式三轮摩托车的总重量达到了800公斤(标牌上标示的重量)。例如:
重庆珠峰大江三轮摩托车有限公司2009年8月生产的型号为:DJ150ZH-2的三轮摩托车:
自重为:300公斤;载重量为:500公斤;另外,江苏宗申三轮摩托车制造有限公司2009
年9月生产的型号ZS150ZH-2D的三轮摩托车,标牌上标示的总重量为660公斤,其中
自重:360公斤,载重:300公斤]。
怎样才能提高三轮车辆的行车制动效果呢?凡是涉及车辆的制动问题,都离不开杠杆
问题,尤其是绝大多数的三轮车辆,更是离不开杠杆问题。
在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒叫做杠杆,例如:撬棒、抽水机手抦等。杠杆
可以是直的,也可以是弯的,“硬棒”不一定是棒,泛指有一定长度但在外力的作用下不变
形的物体。
杠杆有“五要素”:
(1)支点:杠杆绕着转动的固定点,叫做支点。在杠杆转动时,支点是相对固定的。
(2)动力:使杠杆转动的力,叫做动力。
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,叫做阻力。
(4)动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离,叫做动力臂。
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离,叫做阻力臂。
图1是现有技术中的三轮摩托车的后轮拉杆式行车制动装置的示意图。它包括四个杠
杆:位于两个后轮制动底板上的各一个杠杆,有时,我们也把它叫做后轮摆臂杠杆,简称
摆臂杠杠,该摆臂杠杆由摆臂5和凸轮轴6构成;位于驾驶员右脚附近的(以下简称驾驶
员脚下的)一个杠杆,有时,我们也把它叫做踏板杠杆,该踏板杠杆由踏臂1、踏杆2、轴
11和踏板10构成;还有一个位于上面所述的三个杠杆之间的一个中间杠杆,有时,我们
也把它叫做摇臂杠杆,该摇臂杠杆由摇臂3、摇杆4和轴11构成;驾驶员脚下的杠杆的阻
力臂(踏杆2)与中间杠杆的动力臂(摇臂3)之间用拉杆20连接,中间杠杆上的两个阻
力臂(摇杆4)分别与两个后轮制动底板上的杠杆的动力臂(摆臂5)用拉杆21和拉杆22
连接。(图中未示后轮制动底板,仅示出位于该制动底扳上的制动蹄30)
[为了叙述的方便,有时,我们也可以把位于驾驶员脚下的杠杆(踏板杠杆)叫做第
一个杠杆;把中间杠杆(摇臂杠杆)叫做第二个杠杆;把位于后轮制动底扳上的杠杆(摆
臂杠杆)简称叫做后轮杠杆]。
三轮摩托车由两轮摩托车演变而来,三轮摩托车的后轮拉杆式制动装置由两轮摩托车
的后轮拉杆式制动装置改造而成。我们把三轮摩托车的后轮拉杆式制动装置与两轮摩托车
的后轮拉杆式制动装置相比较:发现它们的驾驶员脚下的杠杆和后轮杠杆几乎是完全相同
的(把它们的驾驶员脚下的杠杆和后轮杠杆相比较,其形状、尺寸以及动力臂与阻力臂的
比例关系,均几乎完全相同),它们的区别仅仅是在三轮摩托车的后轮拉杆式制动装置中多
出了一个中间杠杆。
造成车轮抱不死的原因就在于中间杠杆。
长期以来,国内二百多家制造三轮车辆的企业生产的三轮摩托车和电动三轮车,几乎
所有的中间杠杆的构造完全一致,即:中间杠杆上的两个阻力臂(摇杆4)相等,且与中
间杠杆上的动力臂(摇杆3)相等[在三轮摩托车领域,在国内二百多家制造三轮摩托车
的企业中,仅发现后面列出的几家企业生产的三轮摩托车的中间杠杆的动力臂略大于阻力
臂,2009年9月仅发现一个厂家(山东省诸城市福田雷沃国际重工股份公司生产的福田五
星牌三轮摩托车),之后,又相继发现了几个厂家(洛阳大运、北易大阳、洛阳珠峰等);
在电动三轮车领域,全部的电动三轮车的中间杠杆均采取两个阻力臂(摇杆4)相等,且
与中间杠杆上的动力臂(摇臂3)相等的构造]。
在图1中,如果用F表示拉杆20的拉力;
用M表示拉杆21的拉力;
用N表示拉杆22的拉力;
用R表示中间杠杆的动力臂;
用r表示中间杠杆的阻力臂;
(中间杠杆的动力就是拉杆20的拉力;中间杠杆的阻力就是拉杆21的拉力和拉杆22
的拉力);
根据杠杆原理:杠杆在平衡时,动力矩=阻力矩
即:动力×动力臂=阻力×阻力臂
具体到上述中间杠杆:F×R=M×r+N×r
即:F×R=r(M+N)
由于:R=r
所以:F=M+N
由于两个阻力矩相等,即:M×r=N×r
所以:M=N
从上面的分析可看出:当中间杠杆的两个阻力臂相等,且与中间杠杆的动力臂相等时,
拉杆21与拉杆22的拉力相等,且拉杆21的拉力与拉杆22的拉力分别等于拉杆20的拉力
的一半,
即: M = 1 2 F ]]> N = 1 2 F ]]>
从上式可看出:拉杆21的拉力等于拉杆20的拉力的一半,拉杆22的拉力也等于拉杆
20的拉力的一半。也就是说,在制动过程中,拉力通过中间杠杆后,拉力的大小要减小一
半[严格地说,力矩减小了一半。当中间杠杆的两个阻力臂相等,且与动力臂相等时,拉
力减小了一半。另外,上述结论通过实验也能得到证实。实验方法为:将三个拉杆(拉杆
20、拉杆21和拉杆22)从中间部位截断,在每个截断处连接一个弹簧称,三个拉杆共连
接三个弹簧称,当我们施加在踏板10上大小不同的作用力时,分别读出三个弹簧称的数值,
其结果是:拉杆21的拉力与拉杆22的拉力始终相等;且拉杆21的拉力始终等于拉杆20
的拉力的一半;拉杆22的拉力也始终等于拉杆20的拉力的一半。例如:当拉杆20上的弹
簧称的读数为10公斤时,拉杆21上的弹簧称的读数为5公斤,拉杆22上的弹簧称的读数
也为5公斤;当拉杆20上的弹簧称的读数为30公斤时,拉杆21上的弹簧称的读数为15
公斤,拉杆22上的弹簧称的读数也为15公斤;当拉杆20上的弹簧称的读数为60公斤时,
拉杆21上的弹簧称的读数为30公斤,拉杆22上的弹簧称的读数也为30公斤等]。
长期以来,从三轮摩托车的驾驶员脚下的杠杆和后轮杠杆与两轮摩托车的驾驶员脚下
的杠杆和后轮杠杆几乎完全相同来看,人们没有识别出在中间杠杆上设置两个阻力臂,拉
力通过中间杠杆后,会造成拉力减小一半的结果,从而没有识别出会造成制动力下降一半
的结果,进而没有认识到三轮摩托车的后轮拉杆式制动装置存在着杠杆的动力臂较短的缺
点。
[近年来,相继发现了所述的几个厂家生产的三轮摩托车的中间杠杆的动力臂略大于
阻力臂的情况,但是,与此同时,所述的几个厂家生产的三轮摩托车的第一个杠杆的动力
臂又大大地缩小了,该几个厂家的第一个杠杆的动力臂的长度降至到了200毫米左右(长
期以来,三轮摩托车的踏板杠杆的动力臂的长度与两轮摩托车的踏板杠杆的动力臂的长度
几乎完全相同,大约均在260~280毫米左右或上下,可粗略地看作大约从260~280毫米
左右降至200左右),这样,表面上看中间杠杆的动力臂略大于阻力臂,但整个后轮拉杆式
制动装置的制动力实质上并没有增大,它的目的不是针对中间杠杆上的两个阻力臂所产生
的结果,这表明了该几个厂家的技术人员同样没有识别出拉力通过中间杠杆后,拉力要减
小一半。(从中间杠杆的动力臂增加的幅度以及踏板杠杆的动力臂同时大量的缩减来看,所
述几个厂家没有识别出拉力通过中间杠杆后,拉力要减小一半。相反,假如三轮摩托车的
踏板杠杆的动力臂保持不变,即仍保持在大致的260~280毫米左右的长度,且中间杠杆上
的动力臂的长度等于该中间杠杆上的两个阻力臂的长度之和,则可以认为人们认识到了拉
力通过中间杠杆后,拉力要减小一半。因为只有当中间杠杆上的动力臂的长度等于两倍的
该中间杠杆的阻力臂的长度时,才能使拉力通过中间杠杆后,保持不变。例如:某中间杠
杆上设置有一个动力臂和两个阻力臂,动力臂的最大值为200毫米,其中一个阻力臂的最
大值为100毫米,另一个阻力臂的最大值也为100毫米,那么,拉力通过该中间杠杆后,
其拉力的大小保持不变)]。
从上面的分析和实验可看出:现有的三轮摩托车相对于两轮摩托车来说,三轮摩托车
的车体质量增大了,但制动力反而下降了一半,大约为两轮摩托车的制动力的
人们既没有发现,也没有想到拉力通过中间杠杆后,会悄悄地发生变化。人们总是习
惯性的偏见地认为:中间杠杆的作用仅仅是用来改变力的作用点,不改变力的大小;而客
观事实是:中间杠杆不但改变了力的作用点,力的大小也悄悄地发生了变化。
所以,三轮摩托车制动效果差、车轮抱不死的根本原因在于中间杠杆上的两个阻力臂。
针对该结构所固有的制动力减半的特性,三轮摩托车的后轮拉杆式制动装置中的杠杆
的动力臂就显的格外的短小。
[具体到上述四个杠杆,支点是指杠杆的轴11的中心点,即轴心;动力和阻力作用线
是指拉杆的杆心线(拉杆的一个横截面有一个几何中心点,无数个横截面的中心点连接起
来所形成的线,我们把它叫做杆心线);动力臂和阻力臂是指从杠杆的轴心线(无数个轴心
点的连线以及该连线的延长线,我们把它叫做轴心线,以下均如此)到拉杆的杆心线之间
的垂直距离]。
下面选择了巳发现的最大动力臂较大的国内几个厂家生产的三轮摩托车,列出了后轮
拉杆式制动装置中的摆臂杠杆的最大动力臂、踏板杠杆的最大动力臂、中间杠杆的最大动
力臂和最大阻力臂:
(杠杆的动力臂是可以调节的,且在制动过程中是变化的,当摆臂5、摇摇3与拉杆
相互垂直时为最大动力臂,通常最大动力臂也可以简称叫做动力臂)。
(在现有技术中,两个后轮制动底板上的杠杆的动力臂均相等,中间杠杆上的两个阻
力臂均相等,即两个后轮的制动力相等。为了简要,仅列出该两个力臂中的其中一个力臂
的数值。例如:当列出“后轮摆臂杠杆的最大动力臂为87毫米”时,指的是两个后轮摆臂
杠杆的最大动力臂相等,且其中的一个后轮的摆臂杠杆的最大动力臂为87毫米。再例如:
当列出某“中间杠杆的最大阻力臂为70毫米”时,指的是在该中间杠杆上面设置有两个阻
力臂,且该两个阻力臂相等,其中一个阻力臂的数值为70毫米)。
河南平顶山隆鑫摩托车有限公司2010年2月生产的型号为:LX150ZH-4的三轮摩托
车:后轮摆臂杠杆的最大动力臂为87毫米;踏板杠杆的最大动力臂为330毫米;中间杠杆
的最大动力臂为55毫米;中间杠杆的最大阻力臂为65毫米。
重庆珠峰大江摩托车有限公司2009年8月生产的型号为:DJ150ZH-2的大江牌三轮
摩托车:后轮摆臂杠杆的最大动力臂为70毫米;踏板杠杆的最大动力臂为230毫米;中间
杠杆的最大动力臂为70毫米;中间杠杆的最大阻力臂为70毫米。
洛阳北易三轮摩托车有限公司2011年5月生产的型号为:DY150ZH-5的大阳牌三
轮摩托车:后轮摆臂杠杆的最大动力臂为70毫米;踏板杠杆的最大动力臂为180毫米;中
间杠杆的最大动力臂为135毫米;中间杠杆的最大阻力臂为120毫米。
洛阳珠峰摩托车有限公司2011年5月生产的型号为:ZF150ZH的三轮摩托车:后轮
摆臂杠杆的最大动力臂为70毫米;踏板杠杆的最大动力臂为195毫米;中间杠杆的最大动
力臂为125毫米;中间杠杆的最大阻力臂为95毫米。
重庆银钢科枝(集团)有限公司大约在2009年生产的银钢迪普牌三轮摩托车:后轮摆
臂杠杆的最大动力臂为65毫米;踏板杠杆的最大动力臂为275毫米;中间杠杆的最大动力
臂为125毫米;中间杠杆的最大阻力臂为100毫米。
洛阳大运三轮摩托车有限公司2011年5月生产的型号为:DY150ZH-2的三轮摩托车:
后轮摆臂杠杆的最大动力臂为70毫米;踏板杠杆的最大动力臂为200毫米;中间杠杆的最
大动力臂为100毫米;中间杠杆的最大阻力臂为75毫米。
山东省诸城市福田雷沃国际重工股份有限公司2011年5月生产的型号为:FT150ZH-
5的福田五星正三轮摩托车:后轮摆臂杠杆的最大动力臂为70毫米;踏板杠杆的最大动力
臂为190毫米;中间杠杆的最大动力臂为150毫米;中间杠杆的最大阻力臂为100毫米。
山东省诸城市福田雷沃国际重工股份有限公司2009年8月生产的型号为:FT150ZH-
5的福田五星正三轮摩托车:后轮摆臂杠杆的最大动力臂为75毫米;踏板杠杆的最大动力
臂为210毫米;中间杠杆的最大动力臂为150毫米;中间杠杆的最大阻力臂为100毫米。
山东隆鑫劲隆三轮摩托车有限公司2008年9月生产的型号为:JL150ZH的劲隆牌三轮
摩托车:后轮摆臂杠杆的最大动力臂为80毫米;踏板杠杆的最大动力臂为290毫米;中间
杠杆的最大动力臂为80毫米;中间杠杆的最大阻力臂为80毫米。
江苏宗申摩托车有限公司2009年9月生产的型号为:ZS150ZH-2D的三轮摩托车:
后轮摆臂杠杆的最大动力臂为73毫米;踏板杠杆的最大动力臂为285毫米;中间杠杆的最
大动力臂为100毫米;中间杠杆的最大阻力臂为73毫米。
重庆大江摩托车有限公司2006年8月生产的型号为:DJ150ZH的三轮摩托车:后轮摆
臂杠杆的最大动力臂为75毫米;踏板杠杆的最大动力臂为370毫米;踏板杠杆的最大阻力
臂为88毫米;中间杠杆的最大动力臂为70毫米;中间杠杆的最大阻力臂为70毫米(该重
庆大江牌三轮摩托车是辆旧车,该车的踏板杠杆的动力臂在长期的用力踩过程中,有些变
形,也就是说:该车在出厂时,踏板杠杆的最大动力臂达不到370毫米。但是,为了保证
本发明的绝对的新颖性,仍把370毫米当作现有技术)。
(在测量上述现有技术的数据过程中,为了防止测量的误差,为了保证本发明的绝对
的新颖性,本申请人均有所让步。也就是说,在测量动力臂时,上面所记载的数据要比实
际的数据尽量多记录1~2毫米,甚至更多;在测量阻力臂时,上面所记载的数据要比实际
的数据尽量少记录1~2毫米,甚至更多)。
(凡是述及后轮摆臂杠杆的最大动力臂,均是指当摆臂5与拉杆21或拉杆22相互垂
直时,从凸轮轴6的轴心线到拉杆21或拉杆22的杆心线之间的垂直距离;凡是述及踏板
杠杆的最大动力臂,均是指从踏板杠杆的轴11的轴心线到踏板10板面的几何中心点的直
线距离;凡是述及中间杠杆的最大动力臂,均是指当摇臂3与拉杆20相互垂直时,从中间
杠杆的轴11的轴心线到拉杆20的杆心线之间的垂直距离;凡是述及中间杠杆的最大阻力
臂,均是指当摇杆4与拉杆21或拉杆22相互垂直时,从中间杠杆的轴11的轴心线到拉杆
21或拉杆22的杆心线之间的垂直距离)。
从上面各厂家的数据可看出:后轮摆臂杠杆的最大动力臂为87毫米,未发现大于87
毫米的数据;踏板杠杆的最大动力臂为370毫米,未发现大于370毫米的数据;中间杠杆
的最大动力臂减去该杠杆中的其中一个最大阻力臂的差的最大数值为50毫米。
电动三轮车的后轮拉杆式制动装置的结构与前面所述的三轮摩托车的后轮拉杆式制动
装置的结构几乎完全相同,同样是拉力通过中间杠杆后,其拉力的大小要减小一半(电动
三轮车与三轮摩托车相比较,几乎仅仅是动力牵引装置的不同。此外,全部的电动三轮车
的中间杠杆上的两个阻力臂相等,且与该中间杠杆上的动力臂相等,也就是说,拉力通过
中间杠杆后,拉力要减小一半),也就是说,制动装置中的杠杆的动力臂同样显的格外短小。
下面选择了巳发现的最大动力臂较大的国内几个厂家生产的电动三轮车,列出了后轮
拉杆式制动装置中的摆臂杠杆的最大动力臂、踏板杠杆的最大动力臂、中间杠杆的最大动
力臂和最大阻力臂。
河南省安阳生产的安抢龙牌电动三轮车,生产日期:2010年9月,型号:AQ-1;踏
板杠杆的最大动力臂为420毫米;中间杠杆的最大动力臂为70毫米;中间杠杆的最大阻力
臂为70毫米;后轮摆臂杠杆的最大动力臂为80毫米。
河南省安阳金轮机械制造有限公司2009年11月生产的型号为:1600×1100的帅霞牌
电动三轮车:踏板杠杆的最大动力臂为415毫米;中间杠杆的最大动力臂为68毫米;中间
杠杆的最大阻力臂为68毫米;后轮摆臂杠杆的最大动力臂为78毫米。
河北省邯郸市赵王牌电动三轮车(2010年9生产和销售):踏板杠杆的动力臂为400
毫米;中间杠杆的最大动力臂为75毫米;中间杠杆的最大阻力臂为75毫米;后轮摆臂杠
杆的最大动力臂为80毫米。
河北省邯郸市赵王牌电动三轮车(2011年5月生产):踏板杠杆的最大动力臂为440
毫米;中间杠杆的最大动力臂为70毫米;中间杠杆的最大阻力臂为70毫米;后轮杠杆的
最大动力臂为80毫米;
从上面各厂家的数据可看出:后轮摆臂杠杆的最大动力臂为80毫米;未发现大于80
毫米的数据;踏板杠杆的最大动力臂为440毫米;未发现大于440毫米的数据;中间杠杆
上的最大动力臂减去该杠杆中的其中一个最大阻力臂的差等于零(也就是说,中间杠杆上
的两个阻力臂相等,且与中间杠杆上的动力臂相等,没有发现该三者不相等的中间杠杆)。
目前,查看了国内一些主要的拉杆式三轮摩托车的销售市场,该拉杆式三轮摩托车的
后轮制动装置均采取四个杠杆,即位于两个后轮制动底板上的各一个摆臂杠杆、驾驶员脚
下的一个踏板杠杆以及位于该三个杠杆之间的一个中间杠杆。在后轮摆臂杠杆与踏板杠杆
之间没有发现第二个杠杆以及两个以上的杠杆。
同样,电动三轮车的后轮拉杆式制动装置也均采取上述的四个杠杆,没有发现第五个
杠杆,也没有发现五个以上的杠杆。
发明内容
本发明第一个要解决的技术问题是提供几种制动力较大的三轮摩托车的后轮人力行车
制动构造。
本发明另一个要解决的技术问题是提供几种制动力较大的电动三轮车的后轮人力行车
制动构造。
为解决上述第一个技术问题,本发明的第一个技术方案为:一种三轮摩托车的后轮人
力行车制动构造,它主要由位于两个后轮制动底板上的各一个杠杆、驾驶员脚下的一个杠
杆以及位于该三个杠杆之间的一个中间杠杆组成,驾驶员脚下的杠杆的阻力臂与中间杠杆
的动力臂之间用拉杆或拉线连接,中间杠杆上的两个阻力臂分别与两个后轮制动底板上的
杠杆的动力臂用拉杆或拉线连接;至少一个后轮制动底板上的杠杆的最大动力臂等于90毫
米或在90~93毫米之间;或者驾驶员脚下的杠杆的最大动力臂等于375毫米或在375~380
毫米之间;或者中间杠杆上的最大动力臂减去最大阻力臂的差等于53毫米或在53~55毫
米之间;或者再增设一个或一个以上的杠杆;或者为上述其中任两项以上同时兼有。
为解决上述第一个技术问题,本发明的第二个技术方案为:一种三轮摩托车的后轮人
力行车制动构造,它主要由位于两个后轮制动底板上的各一个杠杆、驾驶员脚下的一个杠
杆以及位于该三个杠杆之间的一个中间杠杆组成,驾驶员脚下的杠杆的阻力臂与中间杠杆
的动力臂之间用拉杆或拉线连接,中间杠杆上的两个阻力臂分别与两个后轮制动底板上的
杠杆的动力臂用拉杆或拉线连接;至少一个后轮制动底板上的杠杆的最大动力臂等于93毫
米或在93~97毫米之间;或者驾驶员脚下的杠杆的最大动力臂等于380毫米或在380~390
毫米之间;或者中间杠杆上的最大动力臂减去最大阻力臂的差等于55毫米或在55~57毫
米之间;或者再增设一个或一个以上的杠杆;或者为上述其中任两项以上同时兼有。
为解决上述第一个枝术问题,本发明的第三个技术方案为:一种三轮摩托车的后轮人
力行车制动构造,它主要由位于两个后轮制动底板上的各一个杠杆、驾驶员脚下的一个杠
杆以及位于该三个杠杆之间的一个中间杠杆组成,驾驶员脚下的杠杆的阻力臂与中间杠杆
的动力臂之间用拉杆或拉线连接,中间杠杆上的两个阻力臂分别与两个后轮制动底板上的
杠杆的动力臂用拉杆或拉线连接;至少一个后轮制动底板上的杠杆的最大动力臂等于97毫
米或在97~105毫米之间;或者驾驶员脚下的杠杆的最大动力臂等于390毫米或在390~
400毫米之间;或者中间杠杆上的最大动力臂减去最大阻力臂的差等于57毫米或在57~59
毫米之间:或者再增设一个或一个以上的杠杆;或者为上述其中任两项以上同时兼有。
为解决上述第一个技术问题,本发明的第四个技术方案为:一种三轮摩托车的后轮人
力行车制动构造,它主要由位于两个后轮制动底扳上的各一个杠杆、驾驶员脚下的一个杠
杆以及位于该三个杠杆之间的一个中间杠杆组成,驾驶员脚下的杠杆的阻力臂与中间杠杆
的动力臂之间用拉杆或拉线连接,中间杠杆上的两个阻力臂分别与两个后轮制动底板上的
杠杆的动力臂用拉杆或拉线连接,至少一个后轮制动底扳上的杠杆的最大动力臂等于105
毫米或在105~120毫米之间;或者驾驶员脚下的杠杆的最大动力臂等于400毫米或在400~
410毫米之间;或者中间杠杆上的最大动力臂减去最大阻力臂的差等于59毫米或在59~61
毫米之间;或者再增设一个或一个以上的杠杆;或者为上述其中任两项以上同时兼有。
为解决上述第一个技术问题,本发明的第五个技术方案为:一种三轮摩托车的后轮人
力行车制动构造,它主要由位于两个后轮制动底扳上的各一个杠杆、驾驶员脚下的一个杠
杆以及位于该三个杠杆之间的一个中间杠杆组成,驾驶员脚下的杠杆的阻力臂与中间杠杆
的动力臂之间用拉杆或拉线连接,中间杠杆上的两个阻力臂分别与两个后轮制动底扳上的
杠杆的动力臂用拉杆或拉线连接,至少一个后轮制动底扳上的杠杆的最大动力臂≥120毫
米;或者驾驶员脚下的杠杆的最大动力臂≥410毫米;或者中间杠杆上的最大动力臂减去
最大阻力臂的差≥61毫米;或者再增设一个或一个以上的杠杆;或者为上述其中任两项以
上同时兼有。
为解决上述另一个技术问题,本发明的第六个技术方案为:一种电动三轮车的后轮人
力行车制动构造,它主要由位于两个后轮制动底扳上的各一个杠杆、驾驶员脚下的一个杠
杆以及位于该三个杠杆之间的一个中间杠杆组成,驾驶员脚下的杠杆的阻力臂与中间杠杆
的动力臂之间用拉杆或拉线连接,中间杠杆上的两个阻力臂分别与两个后轮制动底板上的
杠杆的动力臂用拉杆或拉线连接,至少一个后轮制动底扳上的杠杆的最大动力臂等于83毫
米或在83~86毫米之间;或者驾驶员脚下的杠杆的最大动力臂等于450毫米或在450~460
毫米之间;或者中间杠杆上的最大动力臂减去最大阻力臂的差等于3毫米或在3~5毫米之
间;或者再增设一个或一个以上的杠杆;或者为上述其中任两项以上同时兼有。
为解决上述另一个技术间题,本发明的第七个技术方案为:一种电动三轮车的后轮人
力行车制动构造,它主要由位于两个后轮制动底板上的各一个杠杆、驾驶员脚下的一个杠
杆以及位于该三个杠杆之间的一个中间杠杆组成,驾驶员脚下的杠杆的阻力臂与中间杠杆
的动力臂之间用拉杆或拉线连接,中间杠杆上的两个阻力臂分别与两个后轮制动底板上的
杠杆的动力臂用拉杆或拉线连接,至少一个后轮制动底板上的杠杆的最大动力臂等于86毫
米或在86~90毫米之间;或者驾驶员脚下的杠杆的最大动力臂等于460毫米或在460~470
毫米之间;或者中间杠杆上的最大动力臂减去最大阻力臂的差等于5毫米或在5~7毫米之
间;或者再增设一个或一个以上的杠杆;或者为上述其中任两项以上同时兼有。
为解决上述另一个技术问题,本发明的第八个技术方案为:一种电动三轮车的后轮人
力行车制动构造,它主要由位于两个后轮制动底板上的各一个杠杆、驾驶员脚下的一个杠
杆以及位于该三个杠杆之间的一个中间杠杆组成,驾驶员脚下的杠杆的阻力臂与中间杠杆
的动力臂之间用拉杆或拉线连接,中间杠杆上的两个阻力臂分别与两个后轮制动底板上的
杠杆的动力臂用拉杆或拉线连接,至少一个后轮制动底板上的杠杆的最大动力臂等于90毫
米或在90~100毫米之间;或者驾驶员脚下的杠杆的最大动力臂等于470毫米或在470~
480毫米之间;或者中间杠杆上的最大动力臂减去最大阻力臂的差等于7毫米或在7~9毫
米之间;或者再增设一个或一个以上的杠杆;或者为上述其中任两项以上同时兼有。
为解决上述另一个技术问题,本发明的第九个枝术方案为:一种电动三轮车的后轮人
力行车制动构造,它主要由位于两个后轮制动底扳上的各一个杠杆、驾驶员脚下的一个杠
杆以及位于该三个杠杆之间的一个中间杠杆组成,驾驶员脚下的杠杆的阻力臂与中间杠杆
的动力臂之间用拉杆或拉线连接,中间杠杆上的两个阻力臂分别与两个后轮制动底板上的
杠杆的动力臂用拉杆或拉线连接,至少一个后轮制动底板上的杠杆的最大动力臂等于100
毫米或在100~120毫米之间;或者驾驶员脚下的杠杆的最大动力臂等于480毫米或在480~
490毫米之间;或者中间杠杆上的最大动力臂减去最大阻力臂的差等于9毫米或在9~11
毫米之间;或者再增设一个或一个以上的杠杆;或者为上述其中任两项以上同时兼有。
为解决上述另一个技术问题,本发明的第十个技术方案为:一种电动三轮车的后轮人
力行车制动构造,它主要由位于两个后轮制动底板上的各一个杠杆、驾驶员脚下的一个杠
杆以及位于该三个杠杆之间的一个中间杠杆组成,驾驶员脚下的杠杆的阻力臂与中间杠杆
的动力臂之间用拉杆或拉线连接,中间杠杆上的两个阻力臂分别与两个后轮制动底扳上的
杠杆的动力臂用拉杆或拉线连接,至少一个后轮制动底扳上的杠杆的最大动力臂≥120毫
米;或者驾驶员脚下的杠杆的最大动力臂≥490毫米;或者中间杠杆上的最大动力臂减去
最大阻力臂的差≥11毫米;或者再增设一个或一个以上的杠杆;或者为上述其中任两项以
上同时兼有。
人力制动式三轮摩托车的后轮采取增长杠杆的最大动力臂的方案后,增大了制动力,
载重后行车制动时,可将后轮抱死,提高了制动效果,且最大动力臂越长,制动力就越大。
同样,电动三轮车的后轮采取增长杠杆的最大动力臂的方案后,增大了制动力,提高
了制动效果。
位于后轮制动底扳上的杠杆的动力臂是一个部件,如果三轮摩托车采取增长该部件的
方案,那么,据粗略的估算,每增长3.51毫米,可多增加约65公斤的制动力。
采取增长人力制动装置中的杠杆的最大动力臂的方案后,保留了人力制动装置的结构
简单,制造成本低,故障少,经久耐用的优点,克服了人力制动装置的制动力不足的缺点。
附图说明
下面结合附图(图1除外,各附图均为简化的示意图)对本发明的具体实施方式作进
一步的详细说明。
图1现有技术中的三轮摩托车及电动三轮车的后轮人力制动构造的示意图。
图2是三轮摩托车的后轮人力制动构造的第一个实施方式的示意图。
图3是三轮摩托车的后轮人力制动构造的第二个实施方式的示意图。
图4是三轮摩托车的后轮人力制动构造的第三个实施方式的示意图。
图5是三轮摩托车的后轮人力制动构造的第四个实施方式的示意图。
图6是三轮摩托车的后轮人力制动构造的第五个实施方式的示意图。
具体实施方式
图2示出了本发明的三轮摩托车的后轮人力制动构造的第一个实施方式。它包括四个
杠杆:由位于两个后轮制动底板上的各一个杠杆(摆臂5和凸轮轴6组成的杠杆),一个位
于驾驶员脚下的杠杆(踏臂1和踏杆2组成的杠杆)和一个位于该三个杠杆之间的中间杠
杆(摇臂3和摇杆4组成的杠杆)组成;驾驶员脚下的杠杆的阻力臂(踏杆2)与中间杠
杆的动力臂(摇臂3)之间用拉杆20连接(也可以用拉线连接,以下各个实施方式均如此),
中间杠杆上的两个阻力臂(摇杆4)分别与两个后轮制动底板上的杠杆的动力臂(摆臂5)
用拉杆21和拉杆22连接。该实施方式采取同时增长两个后轮制动底扳上的杠杆的动力臂
的方案(增长摆臂5),且采取使该两个动力臂均增长3毫米的方案,即:使该两个后轮制
动底板上的杠杆的最大动力臂的实际长度等于90毫米。
用弹簧称或测力计作粗略的测试,在紧急制动时,驾驶员的脚面作用在制动踏板上的
作用力大约为65公斤左右。据粗略的估算,位于后轮制动底扳上的杠杆的动力臂每增长
3.51毫米,约可增加一倍(驾驶员作用在制动踏板上的作用力为一倍的作用力,约为65公
斤)的制动力。采取将动力臂(摆臂5)增长3毫米后,约可增加55.56公斤制动力。在紧
急制动的关键时刻,55.56公斤的制动力可能起到至关重要的作用,很可能避免一次交通事
故。
图3示出了本发明的三轮摩托车的后轮人力制动构造的第二个实施方式。它包括四个
杠杆:由位于两个后轮制动底板上的各一个杠杆(摆臂5和凸轮轴6组成的杠杆),一个位
于驾驶员脚下的杠杆(踏臂1和踏杆2组成的杠杆)和一个位于该三个杠杆之间的中间杠
杆(摇臂3和摇杆4组成的杠杆)组成;驾驶员脚下的杠杆的阻力臂(踏杆2)与中间杠
杆的动力臂(摇臂3)之间用拉杆20连接,中间杠杆上的两个阻力臂(摇杆4)分别与两
个后轮制动底板上的杠杆的动力臂(摆臂5)用拉杆21和拉杆22连接。该实施方式采取
仅增长其中一个后轮制动底板上的杠杆的动力臂(摆臂5)的方案,且采取使该一个动力
臂增长3毫米的方案,即:其中一个后轮制动底板上的杠杆的动力臂的实际长度等于90毫
米。
该实施方式采取了增长其中一个后轮制动底板上的杠杆的动力臂的方案,采取了两个
后轮的制动力不相等、不对称的方案,该实施方式的制动效果虽然赶不上第一个实施方式
的制动效果好,但是,在实践中只要有一个后轮的制动力增大了,在一定程度上也提高了
制动效果。
图4示出了本发明的三轮摩托车的后轮人力制动构造的第三个实施方式。它包括四个
杠杆:由位于两个后轮制动底板上的各一个杠杆(摆臂5和凸轮轴6组成的杠杆),一个位
于驾驶员脚下的杠杆(踏臂1和踏杆2组成的杠杆)和一个位于该三个杠杆之间的中间杠
杆(摇臂3和摇杆4组成的杠杆)组成;驾驶员脚下的杠杆的阻力臂(踏杆2)与中间杠
杆的动力臂(摇臂3)之间用拉杆20连接,中间杠杆上的两个阻力臂(摇杆4)分别与两
个后轮制动底板上的杠杆的动力臂(摆臂5)用拉杆21和拉杆22连接。该实施方式采取
增长驾驶员脚下的杠杆的动力臂的方案,且采取增长5毫米的方案。即:该实施方式的驾
驶员脚下的杠杆的动力臂的实际长度等于375毫米。
[驾驶员脚下的杠杆的动力臂指的是:从轴11(踏臂1所在杠杆的轴)的轴心到踏板
10的板面的几何中心点之间的直线距离]。
采取将驾驶员脚下的杠杆的动力臂增长5毫米的方案后,增大了制动力。据粗略的估
算,该动力臂大约每增长9.8毫米左右,可增加一倍的制动力(约65公斤),增长5毫米,
大约可增加33.15公斤的制动力。
图5示出了本发明的三轮摩托车的后轮人力制动构造的第四个实施方式。它包括四个
杠杆:由位于两个后轮制动底板上的各一个杠杆(摆臂5和凸轮轴6组成的杠杆),一个位
于驾驶员脚下的杠杆(踏臂1和踏杆2组成的杠杆)和一个位于该三个杠杆之间的中间杠
杆(摇臂3和摇杆4组成的杠杆)组成;驾驶员脚下的杠杆的阻力臂(踏杆2)与中间杠
杆的动力臂(摇臂3)之间用拉杆20连接,中间杠杆上的两个阻力臂(摇杆4)分别与两
个后轮制动底扳上的杠杆的动力臂(摆臂5)用拉杆21和拉杆22连接。
该实施方式采取增大中间杠杆上的最大动力臂减去最大阻力臂的差的方案,且采取中
间杠杆上的最大动力臂减去最大阻力臂的差等于53毫米的方案(在现有技术中,中间杠杆
上的最大动力臂减去最大阻力臂的差的最大值为50毫米。此外,凡述及中间杠杆上的最大
动力臂减去最大阻力臂的差时,均指的是:中间杠杆上的最大动力臂减去该中间杠杆上的
其中一个最大阻力臂的差。例如:某中间杠杆上设置有一个动力臂和两个阻力臂,动力臂
的最大数值等于150毫米,其中一个阻力臂的最大数值等于100毫米,另一个阻力臂的最
大数值也等于100毫米,那么,150-100=50毫米,我们就说:该中间杠杆上的最大动力
臂减去最大阻力臂的差等于50毫米)。
由于该实施方式所采取的是最大动力臂减去最大阻力臂的差等于53毫米的方案,所
以,中间杠杆上的最大动力臂和最大阻力臂不局限于某一具体数值,它们可以是多组对应
的数值。
例如:(下面例举了三组对应的数值)
第一组:最大动力臂为153毫米;其中一个最大阻力臂为100毫米;另一个最大阻力
臂也为100毫米。153-100=53毫米
第二组:最大动力臂为123毫米;其中一个最大阻力臂为70毫米;另一个最大阻力臂
也为70毫米。123-70=53毫米
第三组:最大动力臂为173毫米;其中一个最大阻力臂为120毫米;另一个最大阻力
臂也为120毫米。173-120=53毫米
从上面三组数字可看出,它们的差均等于53毫米。
该实施方式不管最大动力臂的大小是多少,也不管最大阻力臂的大小是多少,只要是
最大动力臂减去最大阻力臂的差等于53毫米,就应落入本实施方式之内。
该实施方式是将中间杠杆上的最大动力臂(摇臂3)减去最大阻力臂(摇杆4)的差增
长了3毫米。据粗略地估算,该差每增长7.02毫米,大约可增加一倍的制动力(约65公
斤),该差增长3毫米,大约可增加27.95公斤的制动力。
图6示出了本发明的三轮摩托车的后轮人力制动构造的第五个实施方式。它共包
括五个杠杆,其中四个杠杆为现有技术,另一个杠杆为本实施方式增设的杠杆。现有枝术
中的四个杠杆为:位于两个后轮制动底扳上的各一个杠杆(摆臂5和凸轮轴6组成的杠杆),
驾驶员脚下的一个杠杆(踏臂1和踏杆2组成的杠杆)和一个位于该三个杠杆之间的中间
杠杆(摇臂3和摇杆4组成的杠杆);中间杠杆上的两个阻力臂(摇杆4)分别与两个后轮
制动底板上的杠杆的动力臂(摆臂5)用拉杆21和拉杆22连接。该实施方式所增设的一
个杠杆位于驾驶员脚下的杠杆与所述的中间杠杆之间,如图所示,该增设的杠杆的动力臂
与驾驶员脚下的杠杆的阻力臂(踏杆2)之间用拉杆连接,该增设的杠杆的阻力臂与所述
的中间杠杆的动力臂(摇臂3)用拉杆连接。该实施方式增设一个杠杆的目的是为了提高
制动力,所以,该增设的杠杆的动力臂一定要大于阻力臂。
在上面的第一个实施方式中,后轮制动底扳上的杠杆的最大动力臂采取了90毫米的方
案,事实上,还可以采取93、97、105、120毫米的方案,甚至还可以采取大于120毫米的
方案,最大动力臂越大,制动力就越大(也可以使该最大动力臂的数值处于上述数值之间)。
在上面的第三个实施方式中,位于驾驶员脚下的杠杆的最大动力臂采取了375毫米的
方案,事实上,还可以采取380、390、400、410毫米的方案,甚至还可以采取大于410毫
米的方案,最大动力臂越大,制动力就越大(也可以使该最大动力臂的数值处于上述数值
之间)。
在上面的第四个实施方式中,采取了中间杠杆上的最大动力臂减去最大阻力臂的差等
于53毫米的方案,事实上,还可以采取使该差等于55、57、59、61毫米的方案,甚至还
可以采取大于61毫米的方案(也可以使该差的数值处于上述数值之间)。
上面各实施方式仅仅是通过增长一个动力臂的方法来增大制动力的,事实上,还可以
同时增长多个动力臂,也就是说,上述各实施方式可以同实施。
在上面的第五个实施方式中,增设了一个杠杆,事实上还可以增设两个或更多的杠杆,
但是,以尽量少增设为宜。
电动三轮车的人力制动装置与三轮摩托车的人力制动装置几乎完全相同。同样,可以
通过增长最大动力臂的方法来增大制动力。
例如:电动三轮车的后轮制动底板上的杠杆的最大动力臂可以采取等于83、86、90、
100、120毫米的方案,也可以采取大于120毫米的方案(也可以使最大动力臂的数值处于
上述数值之间)。
驾驶脚下的杠杆的最大动力臂可以采取等于450、460、470、480、490毫米的方案,
也可以采取大于490毫米的方案(也可以使最大动力臂的数值处于上述数值之间)。
中间杠杆上的最大动力臂减去最大阻力臂的差可以采取等于3、5、7、9、11毫米的方
案,也可以采取大于11毫米的方案(还可以使该差的数值处于上述的数值之间)。
关于杠杆:杠杆中的“五要素”及与杠杆有关的概念,国家或教科书中均有科学的
统一的规定,应当以国家或教科书中的科学的统一规定为准。
关于最大动力臂:对于一个具体的人力制动式三轮摩托车来说,各个杠杆的最大动力
臂的数值是客观确定的,它是客观存在的,它不依任何人的主观意志为转移,它个不依任
何测量方法为转移,也不依本发明的测量方法为转移。换句话说:假如本发明未示出最大
动力臂的具体测量方法或者本发明所述的测量方法缺乏正确性,那么,最大动力臂的数值
总是客观的,不管后轮摆臂5、踏臂1摇臂3的形状如何变化或弯曲,应当事实求是地以
科学的客观存在为准。凡是各杠杆的最大动力臂达到或超过本发明所述的数值,均应落入
本发明的范围之内。