TWI649232B - 自行車之防鎖死煞車機構 - Google Patents

Abstract

一種自行車之防鎖死煞車機構，包含油壓調節缸、第一活塞及第二活塞。油壓調節缸具有相連通的調節槽、入油通道及出油通道。第一活塞滑動地位於調節槽並具有第一油路。第一活塞包含受推部，第一油路貫穿受推部並連通入油通道。第二活塞位於調節槽並可於初始位置、封閉位置及洩壓位置間滑動，第二活塞包含抵壓部，抵壓部外徑小於受推部外徑。其中，當第二活塞位於封閉位置時，抵壓部抵靠受推部，而令調節槽有飽壓容積。在第二活塞從封閉位置移動至洩壓位置的過程中，抵壓部與受推部的外徑差令調節槽具有大於飽壓容積的洩壓容積。

Description

自行車之防鎖死煞車機構

本發明係關於一種自行車之防鎖死煞車機構，特別是一種利用二活塞外徑差來達到卡鉗洩壓的自行車之防鎖死煞車機構。

隨著目前社會上運動的風氣越來越來普及，故帶動了大眾透過騎乘自行車來達到運動及休閒的目的。因此，為了吸引消費者購買適用於登山或競速的高階自型車，或是供一般大眾休閒娛樂的低階自行車，廠商在設計自行車時，大多著重於改善自行車的騎乘感跟視覺感，但對於自行車之安全性能卻仍有待進一步提升的空間。

以與安全最相關的煞車來說，市面上自行車的煞車系統大多採用碟式煞車，並透過油壓的方式控制煞車卡鉗夾緊煞車碟片來進行煞車，但目前的煞車系統僅著重於煞車力道的強度，故若使用者在遇到遇緊急狀況下過度按壓煞車把手時，容易造成車輪產生鎖死的現象，使得自行車產生滑動進而失去操控性，因此對於行車安全相當不利。由此可知，關於如何提升自行車煞車的安全性乃為目前急待解決的問題之一。

本發明在於提供一種自行車之防鎖死煞車機構，藉以解決先前技術中使用者在遇到遇緊急狀況下過度按壓煞車把手時，容易造成車輪產生鎖死的現象而產生滑動及失去操控性的問題。

本發明之一實施例所揭露之一種自行車之防鎖死煞車機構，包含一油壓調節缸、一第一活塞及一第二活塞。油壓調節缸具有互相連通的一調節槽、一入油通道及一出油通道。第一活塞可反復滑動地位於調節槽，且第一活塞具有一第一油路。第一活塞包含一受推部，第一油路貫穿受推部並連通入油通道。第二活塞位於調節槽內，且第二活塞可於一初始位置、一封閉位置及一洩壓位置之間滑動，封閉位置介於初始位置與洩壓位置之間，第二活塞包含一抵壓部，抵壓部的外徑小於受推部的外徑。其中，當第二活塞位於初始位置時，抵壓部與受推部相分離，且第一油路透過調節槽連通出油通道。當第二活塞位於封閉位置時，抵壓部抵靠受推部並阻絕第一油路與出油通道，且令調節槽有一飽壓容積。在第二活塞從封閉位置移動至洩壓位置的過程中，抵壓部推抵受推部移動一距離，以透過抵壓部與受推部的外徑差，而令調節槽具有大於飽壓容積的一洩壓容積。

根據上述實施例所揭露的自行車之防鎖死煞車機構，藉由第二活塞之抵壓部的外徑小於第一活塞之受推部的外徑的設計，使得第二活塞從封閉位置移動至洩壓位置的過程中，調節槽具有大於飽壓容積的洩壓容積，故經由出油通道流至油壓卡鉗的油壓可以降低，以令油壓卡鉗稍微放鬆，來防止自行車之車輪產生鎖死的現象，進而提升自行車煞車的安全性。

以上關於本發明內容的說明及以下實施方式的說明係用以示範與解釋本發明的原理，並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。

請參閱圖1至圖3。圖1為根據本發明第一實施例所揭露之自行車之防鎖死煞車機構的剖視示意圖。圖2為圖1的局部放大圖。圖3為圖2的局部放大圖。

在本實施例中，自行車之防鎖死煞車機構1包含一油壓調節缸10、一油壓煞車把手20、一第一活塞30、一第二活塞40、一第一彈性件50、一連接件60、一第二彈性件70及一驅動器80。

油壓調節缸10具有一調節槽11、一第一蓋體12、一第二蓋體13、一入油通道14及一出油通道15。調節槽11具有一第一腔室111、一第二腔室112及一連通腔室113、一第一抵靠面114及一第二抵靠面115。連通腔室113包含相連的一寬徑段1131及一窄徑段1132，連通腔室113之寬徑段1131的寬度W1大於窄徑段1132的寬度W2，且第一腔室111連接寬徑段1131遠離窄徑段1132的一端，以及第二腔室112連接窄徑段1132遠離寬徑段1131的一端。第一腔室111的寬度W3大於寬徑段1131的寬度W1，且第二腔室112的寬度W4大於窄徑段1132的寬度W2。第一抵靠面114位於第一腔室111與寬徑段1131之間，且第二抵靠面115位於第二腔室112與窄徑段1132之間。第一蓋體12遮蔽第一腔室111遠離連通腔室113一側，且第一蓋體12具有一限位面121。詳細來說，第一蓋體12包含相連的一板部122及一凸出部123。板部122遮蔽第一腔室111，而凸出部123位於第一腔室111，且限位面121位於凸出部123遠離板部122的一端。第二蓋體13遮蔽第二腔室112遠離連通腔室113一側。入油通道14貫穿第一蓋體12並連接第一腔室111，且出油通道15位於第一蓋體12及第二蓋體13之間並連接寬徑段1131。

在本實施例中，油壓煞車把手20為直接連接於油壓調節缸10的入油通道14處，但並不以此為限。在其他實施例中，油壓煞車把手可透過管線與油壓調節缸的入油通道連接。另外，出油通道15例如為連接自行車的油壓卡鉗(未繪示)之處。

第一活塞30具有一第一油路31，且第一活塞30包含一受推部32及一凸緣部33，第一油路31貫穿受推部32並連通入油通道14。第一活塞30的受推部32的一部位於第一腔室111，且受推部32的另一部分位於寬徑段1131，以及受推部32之相對二端的外徑R1、R2相同。凸緣部33延受推部32的徑向凸出，且凸緣部33位於第一腔室111。

第二活塞40具有一第二油路41，且第二活塞40包含一抵壓部42，第二油路41貫穿抵壓部42。在本實施例中，第二活塞40的抵壓部42從寬徑段1131延伸至第二腔室112，且抵壓部42之相對二端的外徑R3、R4相同。此外，第一活塞30的受推部32的外徑R2大於第二活塞40的抵壓部42的外徑R3。

第一彈性件50位於第一腔室111，且第一彈性件50的相對二端分別抵靠凸緣部33及第一蓋體12的板部122，用以施予第一活塞30朝第二活塞40之方向的彈性力。

連接件60位於第二腔室112，並連接第二活塞40的抵壓部42。第二彈性件70位於第二腔室112並套設於第二活塞40的抵壓部42。第二彈性件70的相對二端分別抵靠第二抵靠面115及連接件60，用以施予第二活塞40朝遠離第一活塞30之方向的彈性力。

驅動器80例如包含一驅動單元81及一推抵件82，推抵件82穿設第二蓋體13並抵靠連接件60。驅動單元81例如透過電磁的方式驅動推抵件82推抵連接件60，以令連接件60帶動第二活塞40從一初始位置滑動至一封閉位置，且再從封閉位置滑動至一洩壓位置。也就是說，封閉位置介於初始位置及洩壓位置之間。

在本實施例中，連接件60位於第二腔室112的設置，並非用以限定本發明。在其他實施例中，連接件可為穿設第二蓋體，故推抵件可不用穿設第二蓋體。此外，在其他實施例中，推抵件可不用保持抵靠連接件，推抵件可改與連接件保持一距離。

如圖2所示，當第二活塞40位於初始位置時，第一活塞30的凸緣部33抵靠調節槽11的第一抵靠面114，且連接件60抵靠第二蓋體13。此外，第二活塞40的抵壓部42與第一活塞30的受推部32相分離，且第一油路31及第二油路41透過調節槽11之連通腔室113的寬徑段1131連通出油通道15。

當使用者騎乘自行車並按壓油壓煞車把手20以進行煞車時，會將煞車油從入油通道14擠入第一活塞30的第一油路31，接著煞車油再經由連通腔室113的寬徑段1131流至與寬徑段1131相連的出油通道15。接著，流至出油通道15的煞車油會驅動油壓卡鉗夾緊設置於自行車之車輪的煞車碟片，來讓自行車煞車。

在本實施例中，因第一油路31貫穿第一活塞30的受推部32，故擠入第一油路31的煞車油的油壓會傳達到受推部32的相對二端，再加上受推部32相對二端的外徑R1、R2相等的設計，故油壓作用於受推部32之相對二端的壓力會相等，因此第一活塞30處於壓力平衡狀態。此外，因第二油路41連通第一油路31，且第二油路41貫穿第二活塞40之抵壓部42的關係，故擠入第一油路31的煞車油的油壓亦會作用於第二活塞40的相對二端，再加上抵壓部42相對二端之外徑R3、R4相等的設計，使得第二活塞40亦處於壓力平衡狀態。

當自行車的感測器偵測到自行車之車輪於煞車時發生鎖死的狀況時，自行車的控制器會驅動驅動單元81，使得推抵件82朝第一蓋體12之方向D推抵連接件60，以令第二活塞40從初始位置滑動至封閉位置。請一併參閱圖4至圖7，圖4為圖2的第二活塞位於封閉位置的局部放大剖視圖。圖5為圖4的局部放大剖視圖。圖6為圖2的第二活塞位於洩壓位置的局部放大剖視圖。圖7為圖6的局部放大剖視圖。

如圖4及圖5所示，當第二活塞40位於封閉位置時，連接件60會壓縮第二彈性件70，且第二活塞40的抵壓部42抵靠第一活塞30的受推部32，以令第二油路41直接銜接第一油路31，並阻絕第一油路31與出油通道15，此時寬徑段1131具有一飽壓容積A1。飽壓容積A1即為寬徑段1131的體積扣除第一活塞30的受推部32及第二活塞40的抵壓部42於寬徑段1131所佔的體積。

接著，如圖6及圖7所示，推抵件82繼續延方向D推動連接件60，以令第二活塞40從封閉位置滑動至洩壓位置。當第二活塞40位於洩壓位置時，第一活塞30的凸緣部33會壓縮第一彈性件50，並抵靠於第一蓋體12的限位面121。在本實施例中，第一蓋體12的限位面121與第一抵靠面114用以限制第一活塞30的滑動行程，以確保第一活塞30於限位面121與第一抵靠面114之間滑動。

在第二活塞40從封閉位置移動至洩壓位置的過程中，第二活塞40的抵壓部42推抵第一活塞30的受推部32，使抵壓部42與受推部32一同移動一距離，以透過抵壓部42與受推部32的外徑差，而令調節槽11具有大於飽壓容積A1(如圖5所示)的一洩壓容積A2。詳細來說，因受推部32的外徑R2大於抵壓部42的外徑R3，使得受推部32及抵壓部42一同移動一距離之後，受推部32在寬徑段1131位移所讓出來的空間會大於抵壓部42在寬徑段1131位移所侵占的空間，故此時寬徑段1131的體積扣除第一活塞30的受推部32及第二活塞40的抵壓部42於寬徑段1131所佔的體積所形成的洩壓容積A2會大於飽壓容積A1。由此可知，藉由寬徑段1131與不同外徑大小的第一活塞30及第二活塞40之搭配，可讓第二活塞40從封閉位置移動至洩壓位置的過程中，增加容置煞車油的空間，故降低了位於出油通道15之煞車油的油壓，因此油壓卡鉗可稍微放鬆來讓自行車之車輪恢復滾動，以達到防止自行車車輪產生滑動的現象，進而提升自行車的煞車安全性。

另外，因第一活塞30之受推部32的相對二端及第二活塞40之抵壓部42的相對二端皆為壓力平衡的狀態，故第二活塞40在從封閉位置移動至洩壓位置的過程中，推抵件82僅需克服受推部32與抵壓部42之間外徑不同所形成的壓力，故驅動器80的推抵件82不需施以太大的力量，即可推動連接件60來帶動第二活塞40滑動，因此可輕量化驅動器80，以避免自行車整體的重量增加。

當偵測器偵測到自行車的車輪開始滾動後，控制器會停止驅動器80的運作，此時第一彈性件50及第二彈性件70的彈力皆會釋放，加上受推部32與抵壓部42之間外徑不同所形成的壓力，使得第一活塞30的凸緣部33回到抵靠於第一抵靠面114，且連接件60回到抵靠第二蓋體13。如此一來，第一活塞30的第一油路31即又與出油通道15相連通，而使入油通道14的煞車油之油壓又可傳達到出油通道15，以令油壓卡鉗再受到煞車油的驅動進行煞車。當偵測器又偵測到自行車的車輪鎖死時，則在重複進行上述步驟，直到自行車煞車結束。

在前述之實施例中，油壓煞車把手20為直接連接於油壓調節缸10，但並不以此為限。請參閱圖8，圖8為根據本發明第二實施例所揭露之自行車之防鎖死煞車機構的部分剖視示意圖。

在本實施例中，自行車之防鎖死煞車機構1’包含一油壓調節缸10’、一油壓卡鉗20’、一第一活塞30’、一第二活塞40’、一第一彈性件50’、一連接件60’、一第二彈性件70’及一驅動器80’。其中，油壓卡鉗20’直接連接於油壓調節缸10’的出油通道15’處，而其他元件則如同圖1的實施例所述，故在此不再贅述。

根據上述實施例之自行車之防鎖死煞車機構，藉由連通腔室的寬徑部與不同外徑大小的第一活塞及第二活塞之搭配，可讓第二活塞從封閉位置移動至洩壓位置的過程中，增加容置煞車油的空間，故降低了位於出油通道之煞車油的油壓，因此油壓卡鉗可稍微放鬆來讓自行車之車輪恢復滾動，以達到防止自行車車輪產生滑動的現象，進而提升自行車的煞車安全性。

此外，因第一油路及第二油路分別貫穿第一活塞的受推部及第二活塞的抵壓部，且受推部相對二端的外徑相等的設計，以及抵壓部相對二端的外徑相等的設計，故第一活塞及第二活塞皆處於壓力平衡狀態。

再者，正因為第一活塞及第二活塞皆處於壓力平衡狀態，故第二活塞在從封閉位置移動至洩壓位置的過程中，推抵件僅需克服受推部與抵壓部之間外徑不同所形成的壓力，故驅動器的推抵件不需施以太大的力量，即可推動連接件來帶動第二活塞滑動，因此可輕量化驅動器，以避免自行車整體的重量增加。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

1、1’‧‧‧自行車之防鎖死煞車機構

10、10’‧‧‧油壓調節缸

11‧‧‧調節槽

111‧‧‧第一腔室

112‧‧‧第二腔室

121‧‧‧限位面

122‧‧‧板部

123‧‧‧凸出部

113‧‧‧連通腔室

1131‧‧‧寬徑段

1132‧‧‧窄徑段

114‧‧‧第一抵靠面

115‧‧‧第二抵靠面

12‧‧‧第一蓋體

13‧‧‧第二蓋體

14‧‧‧入油通道

15、15’‧‧‧出油通道

20‧‧‧油壓煞車把手

20’‧‧‧油壓卡鉗

30、30’‧‧‧第一活塞

31‧‧‧第一油路

32‧‧‧受推部

33‧‧‧凸緣部

40、40’‧‧‧第二活塞

41‧‧‧第二油路

42‧‧‧抵壓部

50、50’‧‧‧第一彈性件

60、60’‧‧‧連接件

70、70’‧‧‧第二彈性件

80、80’‧‧‧驅動器

81‧‧‧驅動單元

82‧‧‧推抵件

W1、W2、W3、W4‧‧‧寬度

R1、R2、R3、R4‧‧‧外徑

D‧‧‧方向

A1、A2‧‧‧容積

圖1為根據本發明第一實施例所揭露之自行車之防鎖死煞車機構的部分剖視示意圖。 圖2為圖1的局部放大圖。 圖3為圖2的局部放大圖。 圖4為圖2的第二活塞位於封閉位置的局部放大剖視圖。 圖5為圖4的局部放大剖視圖。 圖6為圖2的第二活塞位於洩壓位置的局部放大剖視圖。 圖7為圖6的局部放大剖視圖。 圖8為根據本發明第二實施例所揭露之自行車之防鎖死煞車機構的部分剖視示意圖。

Claims (12)

1. 一種自行車之防鎖死煞車機構，包含：一油壓調節缸，具有互相連通的一調節槽、一入油通道及一出油通道；一第一活塞，可反復滑動地位於該調節槽，且該第一活塞具有一第一油路，該第一活塞包含一受推部，該第一油路貫穿該受推部並連通該入油通道；一第二活塞，位於該調節槽內，且該第二活塞可於一初始位置、一封閉位置及一洩壓位置之間滑動，該封閉位置介於該初始位置與該洩壓位置之間，該第二活塞包含一抵壓部，該抵壓部的外徑小於該受推部的外徑；一第一彈性件，設置於該第一活塞，且該第一彈性件用以施予該第一活塞朝該第二活塞之方向的彈性力；以及一第二彈性件，設置於該第二活塞，且該第二彈性件用以施予該第二活塞朝遠離該第一活塞之方向的彈性力；其中，當該第二活塞位於該初始位置時，該抵壓部與該受推部相分離，且該第一油路透過該調節槽連通該出油通道，當該第二活塞位於該封閉位置時，該抵壓部抵靠該受推部並阻絕該第一油路與該出油通道，且令該調節槽具有一飽壓容積，且在該第二活塞從該封閉位置移動至該洩壓位置的過程中，該抵壓部推抵該受推部移動一距離，以透過該抵壓部與該受推部的外徑差，而令該調節槽具有大於該飽壓容積的一洩壓容積。
2. 如申請專利範圍第1項所述之自行車之防鎖死煞車機構，其中該第二活塞具有一第二油路，該第二油路貫穿該抵壓部，當該第二活塞位於該初始位置時，該第二油路連通該調節槽，當該第二活塞位於該封閉位置時，該第二油路直接銜接該第一油路而與該調節槽分隔。
3. 如申請專利範圍第1項所述之自行車之防鎖死煞車機構，其中該調節槽具有一第一腔室、一第二腔室及一連通腔室，該連通腔室包含相連的一寬徑段及一窄徑段，該寬徑段的寬度大於該窄徑段的寬度，該第一腔室連接該寬徑段遠離該窄徑段的一端，該第二腔室連接該窄徑段遠離該寬徑段的一端，該出油通道連接該寬徑段，且該入油通道連接該第一腔室，該第一活塞的該受推部的其中一部分位於該第一腔室，該受推部的另一部分位於該寬徑段，該第二活塞的該抵壓部從該寬徑段延伸至該第二腔室，該第一彈性件位於該第一腔室，該第二彈性件位於該第二腔室。
4. 如申請專利範圍第3項所述之自行車之防鎖死煞車機構，其中該調節槽具有一第一抵靠面，該第一腔室的寬度大於該寬徑段的寬度，該第一抵靠面位於該第一腔室與該寬徑段之間，該油壓調節缸更具有一第一蓋體，該第一蓋體遮蔽該第一腔室遠離該連通腔室一側，該入油通道貫穿該第一蓋體，該第一活塞更包含一凸緣部，該凸緣部延該受推部的徑向凸出，該第一彈性件的相對二端分別抵靠該凸緣部及該第一蓋體，當該第二活塞位於該初始位置時，該第一彈性件令該第一活塞抵靠該第一抵靠面。
5. 如申請專利範圍第4項所述之自行車之防鎖死煞車機構，其中該第一蓋體具有一限位面，當該第二活塞位於該洩壓位置時，該凸緣部抵靠該第一蓋體的該限位面。
6. 如申請專利範圍第4所述之自行車之防鎖死煞車機構，更包含一連接件，該調節槽更具有一第二抵靠面，該第二腔室的寬度大於該窄徑段的寬度，該第二抵靠面位於該第二腔室與該窄徑段之間，該油壓調節缸更具有一第二蓋體，該第二蓋體遮蔽該第二腔室遠離該連通腔室一側，且該出油通道位於該第一蓋體及該第二蓋體之間，該連接件連接於該第二活塞的該抵壓部，該第二彈性件的相對二端分別抵靠該第二抵靠面及該連接件，當該第二活塞位於該初始位置時，該連接件抵靠該第二蓋體。
7. 如申請專利範圍第1項所述之自行車之防鎖死煞車機構，其中該第一活塞的該受推部之相對二端的外徑相同。
8. 如申請專利範圍第1項所述之自行車之防鎖死煞車機構，其中該第二活塞的該抵壓部之相對二端的外徑相同。
9. 如申請專利範圍第1項所述之自行車之防鎖死煞車機構，更包含一驅動器，該驅動器用以推抵該第二活塞滑動。
10. 如申請專利範圍第1項所述之自行車之防鎖死煞車機構，更包含一油壓煞車把手，該油壓煞車把手直接連接於該油壓調節缸的該入油通道處。
11. 如申請專利範圍第1項所述之自行車之防鎖死煞車機構，更包含一油壓卡鉗，該油壓卡鉗直接連接於該油壓調節缸的該出油通道處。
12. 一種自行車之防鎖死煞車機構，包含：一油壓調節缸，具有互相連通的一調節槽、一入油通道及一出油通道；一第一活塞，可反復滑動地位於該調節槽，且該第一活塞具有一第一油路，該第一活塞包含一受推部，該第一油路貫穿該受推部並連通該入油通道；以及一第二活塞，位於該調節槽內，且該第二活塞可於一初始位置、一封閉位置及一洩壓位置之間滑動，該封閉位置介於該初始位置與該洩壓位置之間，該第二活塞具有一第二油路，該第二活塞包含一抵壓部，該第二油路貫穿該抵壓部，該抵壓部的外徑小於該受推部的外徑；其中，當該第二活塞位於該初始位置時，該抵壓部與該受推部相分離，該第一油路透過該調節槽連通該出油通道，且該第二油路連通該調節槽，當該第二活塞位於該封閉位置時，該抵壓部抵靠該受推部並阻絕該第一油路與該出油通道，且令該調節槽具有一飽壓容積，以及該第二油路直接銜接該第一油路而與該調節槽分隔，且在該第二活塞從該封閉位置移動至該洩壓位置的過程中，該抵壓部推抵該受推部移動一距離，以透過該抵壓部與該受推部的外徑差，而令該調節槽具有大於該飽壓容積的一洩壓容積。