TWI697434B - 輪單元及腳踏車 - Google Patents
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Abstract
為了要改善一種用於腳踏車的輪單元,包含一輪轂及一輪緣,繞著一轉動軸可轉動地配置,其中該輪轂及該輪緣藉由輻條而彼此連接,提出的是,將一制動盤及包含一感測區域的一感測器環配置在該輪轂上,且將該感測器環配置成與該制動盤相鄰。
Description
本發明係有一種關於用於腳踏車的輪單元,包含一輪轂及一輪緣,繞著一轉動軸可轉動地配置,其中該輪轂及該輪緣藉由輻條而彼此連接。
從習知技術中已知用於腳踏車的此類型之輪單元。
這些輪單元係構造成安置在腳踏車上之需求,將在之後藉由例子來敘述,且這些用於腳踏車的輪單元可以安裝在腳踏車上。
腳踏車包含前輪單元及後輪單元,其中該等輪單元係藉由一車架而彼此連接。
與此專利說明書相結合,腳踏車應被理解為,意謂著僅被騎士的肌力所驅動的載具,或者可以藉由騎士的肌力所驅動的載具,且包含一輔助驅動器(auxiliary drive),尤其是以免於廢氣(例如沒有排放CO2)之方式而操作的輔助驅動器,其中該輔助驅動器尤其藉由人類肌力而補充該驅動器及/或取代此驅動器,例如分階段地,尤其是在對騎士而言是路線中非常累人的路段
的情形。
該輔助驅動器尤其包含:電動驅動馬達,其較佳地從一電力儲存裝置或一燃料電池饋送電能。
藉由例子,該輔助驅動器不需要任何的化石燃料來驅動,且因此,尤其是該腳踏車也不需要任何的化石燃料來驅動。
因此,此處所使用之「腳踏車」一詞在其意義上,尤其包括:可以僅藉由騎士的肌力所驅動之腳踏車,以及也包括例如可以藉由騎士的肌力所驅動且具有一永久操作或可連接的輔助驅動器之腳踏車,例如電動自行車,換言之,電性驅動的腳踏車。
尤其,此類型的腳踏車最大速度達到至多100km/h,例如至多80km/h,特別是至多60km/h,特別是至多40km/h。
因此,該腳踏車是一種輕量的構造,以供此類型的最大速度,且因此,尤其是用於該腳踏車的輪單元也是一種輕量的構造,以供此類型的最大速度。
再者,此處所使用之腳踏車在其意義上,係為輕量的交通工具,其重量例如至多100kg,特別是至多80kg,特別適宜的至多50kg,特別是至多30kg,使得該腳踏車的輪單元被設計為能負載此類型的最大重量加上騎士的重量。
本發明之目的在於改善用於腳踏車的上述一般類型之輪單元。
為達成根據本發明在導言中所敘述的該類型之輪單元之例的目的,能以將一制動盤及包含一感測區域的一感測器環配置在該輪轂上,且將該感測器環配置成與該制動盤相鄰的方式來達成。
根據本發明之解決方案的優點之一被認為是下述事實,藉由感測器環,該輪單元藉由感測器是可偵測的,且因此該輪單元以此方式設計,使得該輪單元的滾動特性,例如該輪單元的車輪之轉速,可以藉由該感測器而決定。
由於該感測器環係配置成與該制動盤相鄰,針對此二元件僅需要小的安裝空間,且因此該感測器環可以安裝在該輪轂上,除了該制動盤之外,即使在用於該腳踏車的上述一般類型之輪單元中,可獲得小的自由安裝空間。
根據本發明之解決方案的另一優點被認為是下述事實,由於根據本發明的制動盤及感測器環之配置,該制動盤依習知之標準化,例如與制動盤之配置有關,在相對於該轉動軸之軸向方向上是可安裝的。
此處,感測器環與制動盤相鄰的各種配置是可以料想到的。
在一有利的實施例中,提供的是,該感測器環係支承在該制動盤上,且因此,在一方面,該二個元件係以彼此緊密相鄰之方式而安裝,使得僅需要極小的安裝空間,且在另一方面,這些元件的穩定配置因此變為可行的。
在另一尤其較佳的實施例中,提供的是,該感測器環係直接地與該制動盤相鄰,且因此在該二個元件之間不需要額外的安裝空間。
在另一尤其有利的實施例中,在該感測器環及該制動盤之間配置一中間層。
藉由例子,該中間層減低該制動盤及該感測器環的雜訊產生,及/或保護這些組件免於腐蝕。
藉由例子,該中間層係至少部分地形成為一塑料層。
尤其,該中間層係實質為一黏著性薄膜。
在另一有利的實施例中,提供的是,該中間層包含一塗層。
該中間層有利地包含一密封紙。
在一尤其有利的實施例中,提供的是,該中間層,在有關相對於該轉動軸之軸向方向上,具有小於1.5mm之厚度,例如小於1.2mm,尤其是小於1mm,尤其較佳的是小於0.8mm之厚度。
在此之前,有關於該制動盤之構造,未提供進一步之細節。
藉由例子,該制動盤係以粉末塗布(powder-coated)的,藉此該制動盤係保護免於外部的影響,且可達成較長之使用壽命。
也是可以料想到的,例如,該制動盤是上漆的。
在一尤其較佳的實施例中,提供的是,該制
動盤,在有關相對於該轉動軸之軸向方向上的延伸,具有例如大於1mm之厚度,尤其是大於1.5mm,尤其較佳是大於1.8mm之厚度,且例如,提供的是,該制動盤之厚度,在有關相對於該轉動軸之軸向方向上的延伸,小於4mm,尤其是小於3.7mm,尤其較佳是小於3.3mm。
較佳地提供的是,該制動盤包含用於支承一制動環的複數個支承桿。
藉由例子,係設置至少三個支承桿,尤其較佳地係設置至少五個支承桿,且尤其是設置至多20個支承桿,尤其至多15個支承桿,且在尤其有利的實施例中,係設置七個支承桿。
藉由例子,該等支承桿之定向係與該制動盤相對於該轉動軸之徑向方向略微傾斜的,且尤其該等支承桿是弧形的,藉此增加制動盤的穩定度,且該等支承桿可以不同程度地補償該制動盤的個別區域之擴張,因為在各種區域之溫度差及/或材料差異。
藉由例子,該等支承桿將該制動環連接至制動盤的安裝環,其中該制動盤可以藉由安裝環而安裝在輪轂上。
由於該等支承桿,該制動環及該安裝環可以用穩定之方式而彼此連接,其中,然而,利用複數個支承桿而達成一定的可撓性,致使補償該制動環之擴張,因為制動作用以及在制動環上所得之溫度增加。
尤其,該等支承桿係在周圍地圍繞該轉動軸延伸之圓周方向上週期性地配置。
在一尤其有利的實施例中,提供的是,N個支承桿係配置在該制動盤上,且該等支承桿之配置係相對於以360°/N的角度繞著一制動盤軸的轉動呈旋轉對稱,其中N是支承桿的數量。
因此,該等支承桿係繞著該轉動軸而對稱地配置,且不妨礙該輪單元之滾動特性,尤其是車輪之滾動特性。
在此之前,有關於該感測器環之構造,未提供進一步之細節。
有利地提供的是,該感測器環係實質地延伸在一感測器環平面,而該感測器環平面垂直一感測器環軸而延伸。
藉由例子,提供的是,該感測器環,在相對於該感測器環軸之軸向方向上,具有例如小於2mm之厚度,尤其是小於1.5mm,尤其較佳的是小於1.2mm之厚度。
原則上,可以料想到的是,該感測器環在未組裝之狀態時係呈盤狀的,尤其是呈平面的。
在一尤其較佳的實施例中,提供的是,該感測器環在未組裝之狀態時,係以板狀之形式而設置,其中以平板之形式的該感測器環,尤其應被理解為,意謂著該感測器環在相對該感測器環軸之徑向方向上是略微彎曲的。
在一尤其有利的實施例中,提供的是,在未組裝之狀態,該感測器環的內部區域係與該感測器環平
面間隔開,該感測器環平面係藉由該感測器環之外部區域來限定。
下述是尤其較佳的,假如該感測器環係以一偏置方式安裝在輪轂上,且因此以抵靠該制動盤之方式而安裝。
在一尤其較佳的實施例中,提供的是,該感測器環的外部區域係在力的作用下以抵靠該制動盤的方式而配置,藉此該感測器環係尤其較佳地抵靠該制動盤,尤其是支承在該制動盤上,且該配置達成了一尤其有利的穩定度。
在此之前,有關於該感測區域之構造,未提供進一步之細節。
下述是尤其較佳的,假如該感測區域係配置成與該等支承桿相鄰。
在一有利的實施例中,提供的是,該感測區域係支承在該制動盤的該等支承桿上。
在一尤其有利的方式中,該感測區域具有沿著圍繞該感測器環軸之圓周方向週期性變化的結構,且因此,當該感測區域轉動時,感測器依據該轉速而定接收一時序的週期訊號。
下述是尤其有利的,假如在該感測區域中週期性變化的該結構係相對於以360°/kN的角度繞著該感測器環軸的轉動呈旋轉對稱,其中kN相當於該制動盤的該等支承桿的數量N或是其整數倍,其中k因此是一自然數。
藉由例子,k大於4,尤其大於6,且尤其是k小於20,尤其小於15。
此處,週期性變化的該結構可以用不同的方法而形成。
藉由例子,該感測器環在該感測區域中的不同區域包含不同材料,且因此,週期性變化的該結構係藉由該感測器環的一材料組成而形成,該材料組成係沿著該圓周方向週期性地變化。
藉由例子,也是可以料想到的,週期性變化的該結構係藉由一週期性變化材料密度而形成。
藉由例子,形成該感測區域中之感測器環的材料之光學及/或電子及/或磁性材料特性,係沿著圍繞該轉動軸之圓周方向週期性地變化,且因此週期性變化的該結構係藉由例如一週期性變化材料組成或是一週期性變化材料特性而形成。
藉由例子,該感測器環,在該感測區域中具有,沿著圍繞該轉動軸之圓周方向週期性地變化的一表面結構,其例如藉由凸部及/或凹部所形成,尤其是藉由表面塗布而形成,且此週期性變化表面結構形成在該感測區域中之週期性變化結構。
在一尤其有利的實施例中,提供的是,週期性變化的該結構係構造成,沿著圍繞該感測器環軸的圓周方向以一週期性地變化之方式,不同程度地影響一磁場,其中,藉由例子,在該感測區域中之感測器環係影響穿透該感測區域之磁場的強度及/或定向。
以一週期性地變化之方式不同程度地影響一磁場的該結構之優點之一在於,較小的雜質,例如污垢,當使用輪單元時通常會發生,且至多僅輕微地影響一磁場,至多僅輕微地影響,以一週期性地變化之方式不同程度地影響一磁場的該週期性變化結構之效應。
此處,可以料想到的是,原則上,例如,該感測區域係由不同程度磁化之區域所構成的,且也是可以料想到的,尤其,該感測器環在感測區域之中,在不同之區域係包含不同的磁場影響材料。
藉由例子,週期性變化的該結構係形成為齒狀結構。
在一尤其較佳的實施例中,提供的是,週期性變化的該結構係藉由以一規則交替的方式而配置的開孔及材料橋接部而形成,藉此,係以一結構上簡單之方式而設置一週期性變化結構,尤其是齒狀結構。
藉由例子,開孔及材料橋接部之週期性配置因此也以變化之程度影響一磁場,由於該等開孔影響穿透通過這些開孔之磁場,相較於在該感測區域之中配置有該等材料橋接部之一者的一區域是不同的。
此處,提供的是,尤其有利的是,該等開孔係在相對於該感測器環軸之徑向的方向上以一縱長的方式延伸。
原則上,可以料想到的是,係設置奇數之開孔,然而,也是可以料想到的,係設置偶數之開孔。
在一尤其有利的實施例中,提供的是,mN個
開孔及mN個材料橋接部係配置在該感測區域中,其中mN相當於該制動盤的該等支承桿的數量N或是其整數倍,亦即,提供的是,m是自然數。
尤其,下述是有利的,假如在該感測區域中設置至少20個,較佳地設置至少30個,尤其較佳地設置至少40個,以及尤其至少50個開孔。
在該感測區域中設置尤其較佳地小於200個,尤其小於180個,尤其較佳地小於150個,尤其是小於120個開孔。
下述是尤其較佳的,假如該等開孔及該等材料橋接部係配置成相對於以360°/IN的角度繞著該感測器環軸的轉動呈旋轉對稱,其中IN相當於該制動盤的該等支承桿的數量N或是其整數倍,換言之,I因此是自然數。
此處,尤其提供的是,有關其中該等開孔及該等材料橋接部之配置係相對於該感測器環軸呈旋轉對稱之360°/IN的角度,係與有關其中週期性變化的該結構係相對於該感測器軸呈旋轉對稱之360°/kN的角度,是相同的大小。
假如該等材料橋接部是相同的且該等開孔是相同的,該等材料橋接部中的數量mN,以及有關其中該等開孔及該等材料橋接部之配置係相對於該感測器環軸呈旋轉對稱之360°/IN的角度之除數IN,尤其是相同的,然而,也是可以料想到的,針對IN及mN可以是不同的數。
在一尤其有利的實施例中,提供的是,該等
開孔及該等材料橋接部沿著圍繞該轉動軸的圓周方向而週期性地配置在該制動盤之該等支承桿之間,以使開孔、材料橋接部以及支承桿之集體配置形成,沿著圍繞該轉動軸的圓周方向而週期性地延伸之結構。
下述是尤其較佳的,假如該等開孔係與相對於該感測器環軸之徑向方向傾斜地延伸,尤其是與其中該制動盤之該等支承桿之定向係有關相對於該感測器環軸之徑向方向相似之方式。
在一尤其有利的實施例中,提供的是,該等開孔橫越相對於該感測器環軸之徑向的方向上之寬度,小於該制動盤之該等支承桿橫越相對於該制動盤軸之徑向的方向上之寬度,使得該制動盤的該等支承桿之每一者可以覆蓋該感測器環的至少一開孔。
尤其有利地提供的是,該等支承桿中的每一者之每一邊緣係配置在該感測區域中會大幅影響一磁場的區域,尤其是在該輪轂上之制動盤及感測器環的安裝位置,藉此,該等支承桿中的一者之邊緣並不妨礙該感測區域中不同程度地影響一磁場之結構,或是僅僅非顯著地妨礙該結構。
在一尤其有利的實施例中,該等支承桿中的每一者之邊緣被該感測區域中的該等材料橋接部之一者所覆蓋,藉此,週期性變化的該結構在該感測區域中不被該制動盤之配置所妨礙,或者因此至多僅僅非顯著地妨礙。
尤其提供的是,該制動盤的該等支承桿係沿
著圍繞該轉動軸的圓周方向而週期性地配置,以形成該感測區域的週期性變化的該結構,使得,尤其是環繞(circle)在該輪轂上之制動盤及感測器的安裝位置,該制動盤的該等支承桿以及該感測區域之該週期性變化結構,在該感測區域中形成一共同的週期性變化結構。
提供的是,有利地,該等支承桿中的每一者完全地覆蓋該等開孔中的至少一者。
藉由例子,提供的是,該等支承桿中的至少某些,尤其是該等支承桿中的每一者精確地、完全地覆蓋該等開孔中的一者。
也是可以料想到的,該等支承桿中的至少某些,尤其是該等支承桿中的每一者完全地覆蓋例如兩個開孔,尤其是完全地覆蓋三個開孔。
在另一有利的實施例中,提供的是,該等支承桿覆蓋不同數量的開孔,其中覆蓋的開孔之不同倍的數量沿著圍繞該轉動軸之圓周方向是週期性的。
在一尤其較佳的實施例中,提供的是,該等開孔中的每一者不是被一支承桿完全地覆蓋,就是暴露的,藉此,該感測器因此僅接收二個不同但是明確界定的訊號,在針對該等開孔之例子,尤其,不是完全覆蓋的開孔之訊號,就是暴露開孔之訊號,且因此,該等開孔中的一者之磁場影響效應未被該等支承桿中的一者之邊緣所影響。
下述是尤其較佳的,假如覆蓋的該等開孔及暴露的該等開孔係沿著圍繞該感測器環軸的圓周方向而
週期性地配置,使得,即使在安裝位置中,該感測區域具有沿著圍繞該感測器軸之圓周方向週期性變化之結構。
藉由例子,提供的是,一定數量的暴露開孔,例如至少三個,尤其是至少五個,例如至多十二個暴露之開孔,伴隨一覆蓋之開孔。
此處,也是可以料想到的,在二個相鄰的覆蓋之開孔,係配置一定數量的暴露開孔,例如至少三個,尤其是至少五個,例如至多十二個暴露之開孔。
在一尤其較佳的實施例中,提供的是,該感測器環的保持桿將該感測區域固持在該感測器環的一安裝環上,以使該感測區域係以穩定之方式固持在該安裝環上,藉由該等保持環之構造而達成一定的可撓性。
此處,該感測器環之安裝環尤其是可以安裝在該輪轂上。
在一尤其較佳的實施例中,提供的是,該感測器環及該制動盤係配置在該輪轂上,以此方式使該制動盤的該等支承桿以及該感測器環的該等保持桿在相對於該轉動軸之軸向方向上彼此覆蓋。
此處,彼此覆蓋的保持桿以及支承桿尤其應被理解為,意謂著該等保持桿及支承桿是相似地形成,且該等保持桿及支承桿係一致地彼此相鄰而配置。
也是可以料想到的,該等保持桿及該等支承桿形成為不同但類似地,且接著,彼此覆蓋的保持桿及支承桿應被理解為,意謂著在一區域中,該二個元件中的較小元件係配置成與該二個元件中的較大元件相鄰,
使得該二個元件中的較小元件,在相對於該轉動軸之軸向方向的方向上,被該二個元件中的較大元件所覆蓋。
在一尤其有利的實施例中,提供的是,該輪單元包含一感測器,用於偵測該感測區域。
此處,原則上可以設置任何的感測器,以偵測該週期性變化結構,例如該齒狀結構,尤其是以週期***替之方式配置的材料橋接部及開孔。
此處,可以料想到的是,該感測器係為偵測光學特性之光學感測器,尤其是偵測在該感測區域中之感測器環的光學特性。
在一尤其較佳的實施例中,提供的是,該感測器係為偵測磁場影響結構之磁性感測器,上述磁場影響結構尤其是該感測區域之磁場影響結構。
有利地提供的是,該感測器係形成為霍耳感測器。
尤其,有利地提供的是,該感測器偵測該週期性變化結構,尤其是該感測區域中的齒狀結構。
在一尤其較佳的實施例中,該感測器在相對於該轉動軸之徑向方向上偵測該感測區域。
在另一尤其有利的實施例中,該感測器在相對於該轉動軸之軸向方向上偵測該感測區域。
尤其,提供的是,該輪單元包含一制動卡鉗,以一制動方式與該制動盤合作。
在一尤其有利的實施例中,提供的是,該制動卡鉗包含一殼體,該感測器配置在該殼體中,且因此
該感測器係配置在受保護對抗外部影響之一點上,且藉由在該制動卡鉗之內的感測器之配置,不需要額外的安裝空間。
下述是尤其適宜的,假如該輪轂係以繞著該轉動軸可轉動的方式而配置在該輪單元的車輪懸架上。
在一尤其較佳的實施例中,提供的是,該感測器係配置在該車輪懸架上。
供選擇地或是附加地,本發明包含在導言中所敘述之該類型的腳踏車。
此處,尤其有利地提供的是,該腳踏車的輪單元中之至少一者包含上述特點中的一個以上,藉此在該腳踏車上可以賦予上述之優點。
在一尤其較佳的實施例中,提供的是,該前輪單元包含上述特點中的一個以上,以及該後輪單元包含上述特點中的一個以上,且因此,在該腳踏車上可以尤其較佳地賦予上述之優點中的一個以上。
下述是尤其較佳的,假如該腳踏車包含一肌肉驅動之驅動系統。
在一尤其有利的實施例中,提供的是,該腳踏車包含一輔助驅動器。
此處,提供的是,該輔助驅動器包含一電動驅動馬達。
在一尤其有利的實施例中,提供的是,該腳踏車包含一抗鎖制動系統,其中該抗鎖制動系統包含一控制單元及一壓力調節單元,且該前輪單元及該後輪單
元的該等感測器將該前輪單元之車輪及該後輪單元之車輪的轉速,傳送至該控制單元,且該壓力調節單元係連接至該前輪單元的制動裝置之液壓系統,以及例如該後輪單元的制動裝置之液壓系統,其中該控制單元依據該前輪及該後輪之決定的轉速而定,啟動該壓力調節單元,且當該等車輪中的一者被鎖時,例如當該等車輪中的一者,相對於在一制動操作之期間另一車輪的轉速,具有一相當慢的轉速時,該控制單元啟動該壓力調節單元,致使該壓力調節單元減低在該液壓系統中的壓力,例如藉由將液壓流體轉移至一暫存室之中,且因此該制動卡鉗及該制動環在較小之範圍上係以一制動方式合作,且該車輪之上鎖被覆蓋。
10、10’‧‧‧腳踏車
12h‧‧‧後輪單元
12v‧‧‧前輪單元
14‧‧‧車架
16‧‧‧肌肉驅動之腳踏車驅動系統
18‧‧‧抗鎖制動系統
32‧‧‧主平面
34‧‧‧水平站立表面
36‧‧‧腳踏車定向
42‧‧‧頭部管
44‧‧‧後支柱
46‧‧‧第一管
48‧‧‧第二管
52‧‧‧鞍部
54‧‧‧鞍管
72‧‧‧車輪懸架
72h‧‧‧後輪懸架
72v‧‧‧前輪懸架
74‧‧‧車輪
74h‧‧‧後輪
74v‧‧‧前輪
76、76h、76v‧‧‧制動裝置
78、78h、78v‧‧‧感測器單元
82、82h、82v‧‧‧車軸
84、84h、84v‧‧‧第一叉形支架
86、86h、86v‧‧‧第二叉形支架
88、88h、88v‧‧‧間隔
92‧‧‧操控軸
94‧‧‧車把
96、96h、96v‧‧‧第一勾爪
98、98h、98v‧‧‧第二勾爪
102、102’‧‧‧輪轂
104、104h、104v‧‧‧輪緣
106、106h、106v‧‧‧充氣車胎
108、108i‧‧‧幅條
108I、108II‧‧‧幅條
108h、108ih‧‧‧幅條
108v、108iv‧‧‧幅條
108iI、108iIh‧‧‧幅條
108iII、108iIIh‧‧‧幅條
112‧‧‧車輪平面
112h‧‧‧後輪平面
112v‧‧‧前輪平面
114、114h、114v‧‧‧轉動軸
116、116h、116v‧‧‧圓周方向
122、122h、122v、122’‧‧‧輪轂殼體
132、132h、132v‧‧‧輪軸
134、134h、134v‧‧‧中間區域
136、136h、136v‧‧‧第一端區域
138、138h、138v‧‧‧第二端區域
142、142h、142v‧‧‧前側
144、144h、144v‧‧‧前側
146‧‧‧環形圈
146I、146Iv‧‧‧第一環形圈
146II、146IIv‧‧‧第二環形圈
148‧‧‧幅條表面
148I、148Iv、148Ih‧‧‧第一幅條表面
148II、148IIv、148IIh‧‧‧第二幅條表面
202、202h、202v‧‧‧啟動單元
204、204h、204v、204’‧‧‧制動卡鉗
206、206’‧‧‧制動盤
206h‧‧‧後制動盤
206v‧‧‧前制動盤
208、208h、208v‧‧‧液壓系統
222、222h、222v‧‧‧主缸
224、224h、224v‧‧‧壓力線
232、232’‧‧‧制動卡鉗殼體
234、234h、234v‧‧‧第一支座
236、236h、236v‧‧‧第二支座
238、238h、238v‧‧‧制動卡鉗支架
242‧‧‧第一制動墊
244‧‧‧第二制動墊
246‧‧‧第一活塞
248‧‧‧第二活塞
252、252h、252v‧‧‧制動盤平面
254‧‧‧內部區域
256‧‧‧外部區域
262、262h、262v‧‧‧制動盤軸
264‧‧‧徑向方向
266‧‧‧圓周方向
272‧‧‧安裝環
274、274’‧‧‧緊固元件
276‧‧‧保持元件
278‧‧‧軸貫穿開口
282‧‧‧制動環
284‧‧‧半徑
286、286I、286i、286k、286j、286n‧‧‧支承桿
2861至2867‧‧‧支承桿
288、288i‧‧‧輔助支承桿
292、292i、292k‧‧‧延伸方向
294、294i、294k、294n‧‧‧第一邊緣
296i、296k、296kn‧‧‧第二邊緣
298i、298k、298j‧‧‧寬度
612、612h、612v、612’、612”‧‧‧感測器環
614、614h、614v‧‧‧感測器
616、616”‧‧‧感測區域
618、618h、618v‧‧‧感測器環軸
622、622h、622v‧‧‧感測器環平面
624、624”‧‧‧內部區域
628‧‧‧外部區域
630‧‧‧徑向方向
632‧‧‧圓周方向
634、634”‧‧‧安裝環
636‧‧‧軸貫穿開口
642、642I、642i‧‧‧保持桿
644、644i‧‧‧輔助保持桿
646‧‧‧半徑
648‧‧‧週期性變化結構
652、652i、652j‧‧‧齒
656、656i‧‧‧材料橋接部
656if、656jf‧‧‧暴露的材料橋接部
656ia、656ja‧‧‧覆蓋的材料橋接部
658、658i‧‧‧開孔
658a、658ia‧‧‧覆蓋的開孔
658f、658if‧‧‧暴露的開孔
682‧‧‧範圍
684‧‧‧感測器表面
686‧‧‧偵測區域
692、692h、692v‧‧‧感測器區域
702、702h、702v、702’‧‧‧安裝位置
706‧‧‧感測器側
708‧‧‧覆蓋側
712、714‧‧‧安裝標記
804‧‧‧控制單元
806‧‧‧壓力調整單元
848‧‧‧飛輪
852、852’‧‧‧鏈輪
854‧‧‧鏈條
856、858‧‧‧踏板
902‧‧‧輔助驅動器
904‧‧‧電源
912‧‧‧電動驅動馬達
932‧‧‧圍繞體
942‧‧‧齒狀環
944‧‧‧容納區域
根據本發明的解決方案之其他特點及優點係以下詳細敘述之主題以及某些例示實施例的圖解說明之主題。
在以下圖式中:第1圖顯示根據本發明腳踏車的第一例示實施例之側視圖;第2圖顯示用於腳踏車之根據本發明的前輪單元第一例示實施例的細節之側視圖;第3圖顯示根據第2圖的橫剖面III-III;第4圖顯示用於腳踏車之根據本發明的後輪單元第一例示實施例的細節之側視圖;第5圖顯示根據第4圖的橫剖面V-V;
第6圖顯示根據本發明輪轂的第一例示實施例之透視圖;第7圖顯示根據本發明制動卡鉗的第一例示實施例在一區域之橫剖面III-III細節之放大示意圖;第8圖顯示根據本發明制動盤的第一例示實施例之側視圖;第9圖顯示根據本發明感測器環的第一例示實施例之側視圖;第10圖顯示被安裝在該輪轂上的安裝位置之制動盤及感測器環的第一例示實施例之斜視圖;第11圖顯示根據第10圖的圖式之側視圖;第12圖顯示根據第11圖的橫剖面XII-XII;第13圖顯示在安裝位置之根據本發明的制動盤及根據本發明之感測器環的第一例示實施例之斜視圖;第14圖顯示在安裝位置之根據本發明的制動盤及根據本發明之感測器環的第一例示實施例之側視圖;第15圖顯示根據第14圖的放大圖之細節;第16圖顯示根據第14圖的橫剖面XVI-XVI,在安裝位置中經過制動盤的第一例示實施例及感測器環的第一例示實施例,其延伸經過一覆蓋的開孔;第17圖顯示根據第14圖的橫剖面XVII-XVII,其沿著經過根據第一例示實施例之制動盤及感測器環的感測區域;第18圖顯示徑向剖面,經過根據本發明制動盤的第二例示實施例、根據本發明感測器環的第二例示實施例
、及根據本發明中間層的第二例示實施例;第19圖顯示根據第18圖的放大圖之細節;第20圖顯示根據本發明制動卡鉗的第三例示實施例之示意圖;第21圖顯示根據本發明輪轂的第四例示實施例之示意圖;第22圖顯示根據本發明輪單元的第四例示實施例之側視圖的細節;第23圖顯示經過根據本發明之感測器環的第二例示實施例之徑向剖面的示意圖;以及第24圖顯示根據本發明腳踏車的第二例示實施例之側視圖。
藉由例子在第1圖中所述且整體地標示為10之根據本發明腳踏車的第一例示實施例,包含:一前輪單元12v及一後輪單元12h,該前輪單元12v及該後輪單元12h藉由一車架14而彼此連接,並且也包含:一肌肉驅動之腳踏車驅動系統,其整體地標示為16且受到騎士的肌力所驅動,以及最後地包含一抗鎖制動系統18。
此處,腳踏車10實質地延伸在一主平面32中,主平面32在第1圖中實質地相當於繪圖平面,且針對站立在第1圖中的腳踏車10之例子,在一水平站立平面34上,在準備好要行駛之狀態下,實質地橫向延伸,尤其是垂直該站立平面34而延伸,以及,與一腳踏車定向36相關,該腳踏車定向36相當於當腳踏車10以一直線行駛
時之行駛方向,前輪單元12v配置在腳踏車10的前方區域,且後輪單元12h配置在腳踏車10的後方區域。
車架14包含頭部管42,前輪單元12v可轉動地配置在該頭部管42上,以及包含後支柱44,後輪單元12h配置在該後柱44上,其中頭部管42及後支柱44藉由第一管46以及例如額外的第二管48而彼此連接。
具有鞍管54的鞍部52係配置在車架14上。
在第2及3圖所述之前輪單元12v以及在第4及5圖所述之後輪單元12h係相似地構造,且之後針對此將共同地敘述,因為它們是相似地構造,其中在說明書中若非必要時,將省略v及h。
輪單元12包含一車輪懸架72、一車輪74、一制動裝置76、以及一感測器單元78,其中車輪74可轉動地配置在車輪懸架72上,而制動裝置76係構造成以一制動方式在車輪74上作動,使得車輪74的轉速在制動裝置76的制動效應之影響下而變慢,以及,車輪74之轉速藉由感測器單元78是可決定的。
車輪懸架72包含車軸82、第一叉形支架84、以及第二叉形支架86,其中叉形支架84及86係配置在車軸82上。
第一叉形支架84及第二叉形支架86實質地彼此平行,且藉由一間隔88而彼此間隔開,使得車輪74可定位在該第一叉形支架84及該第二叉形支架86之間。
此處,前輪單元12v的車軸82v尤其是配置在頭部管42上,以致可以繞著操控軸92而轉動,使得前輪
單元12v藉由車把94而可以操控的。
後輪單元12h的車軸82h藉由例子係配置在車架14上,尤其是配置在後支柱44上。
針對車輪懸架72之例子,係設置有第一勾爪96及第二勾爪98以便緊固車輪74,其中第一勾爪96例如配置在第一叉形支架84上,而第二勾爪98例如配置在第二叉形支架86上。
車輪74包含一輪轂102、一輪緣104、以及複數個幅條108,其中在該輪緣104上裝設充氣車胎106,而這些幅條中僅有某些幅條108i,...已經藉由例子在圖式中識別,其中幅條108將輪緣104連接至輪轂102。
此處,輪緣104係沿著位在車輪平面112的圓形而實質地延伸,且經過轉動幾何軸114延伸之中心點,其中轉動軸114垂直車輪平面112延伸,且在第1圖中所述之腳踏車10的例子中,車輪平面112係與主平面32重疊,然而,前輪平面112v也可以橫向延伸於主平面32,由於前輪14v被緊固至可轉動的前輪懸架72v。
此處,輪緣104,尤其是車輪74,係在圓周方向116上繞著轉動軸114可轉動地配置。
此處,轉動方向116之方向實質地延伸在車輪平面112中,並且沿著繞著轉動軸114的旋轉,總是與轉動軸114的徑向方向垂直。
輪轂104之定向係與車輪平面112實質地垂直,且沿著轉動軸114,如在第2至7圖中所述,且因此輪轂102係相對於輪緣104以定心的方式而配置在車輪平面
112中,如在第1圖中所述。
輪轂102,其亦未在第6圖中有額外的組件之描述,該輪轂102係包含輪轂殼體122及輪軸132,其定向係沿著轉動軸114,其中輪軸132繞著轉動軸114可轉動地安裝至輪轂殼體122中。此處,輪軸132的中間區域134可轉動地安裝在輪轂殼體122中,而該中間區域134係位於輪軸132的第一端區域136及第二端區域138之間,並且輪軸132的第一端區域136及第二端區域138從輪轂殼體122的相反向前側142及144突伸出。
車輪74藉由輪軸132而緊固至車輪懸架72,其中尤其是輪軸132的第一端區域136係配置在第一勾爪96,而輪軸132的第二端區域138係配置在第二勾爪98。
該輪轂殼體122係包含第一環形圈146I及第二環形圈146II,沿著轉動軸114相對於彼此偏移地配置,並且被配置在車輪平面112的不同側邊上,距車輪平面112是相同的距離,使得第一環形圈146I係定位在車輪平面112及第一側142之間,而第二環形圈146II係定位在車輪平面112及第二側144之間。設置環形圈146I及146II以便緊固該等幅條108。
在該等幅條108之中,某些的幅條108I係配置在第一環形圈146I上,且其餘的幅條108II係配置在第二環形圈146II上,其中幅條108I的數量及幅條108II的數量在每一例子中,相當於幅條108總數量的一半。
在圖式中,該等幅條108I中僅有某些幅條108iI,...以及該等幅條108II中僅有某些幅條108iII,...已
經藉由例子而識別。
針對此,幅條108I之構造及配置及第一環形圈146I之構造及配置,以及幅條108II之構造及配置及第二環形圈146II之構造及配置是相似的,之後將共同地敘述這些,並且可能地在說明書中將省略I及II。
幅條108從環形圈146(它們被緊固至此)延伸至輪緣104(它們也被緊固至此),使得輪緣104相對於繞著轉動軸114之輪軸132,可隨著輪轂殼體122而轉動。
幅條108此處實質地延伸在幅條表面148中,其中在轉動軸114的一區域中,幅條表面148係與車輪平面112間隔開,尤其是藉由一間隔而隔開,藉由該間隔,環形圈146也與車輪平面112間隔開,使得幅條表面148從環形圈146開始延伸,並且在相對於轉動軸114之徑向方向上朝著車輪平面112延伸,且在輪緣104之區域中與車輪平面112會合,且幅條表面148係相對於轉動軸114呈旋轉對稱,且是錐形的。
此處,第一幅條表面148I及第二幅條表面148II係相對於車輪平面112是實質鏡像地對稱,使得錐形的幅條表面148I及148II之尖狀(apex-like)區域因此而沿著轉動軸114間隔開,且幅條表面148I及148II從尖狀區域開始朝向彼此聚集。
制動裝置76包含啟動單元202、制動卡鉗204、以及制動盤206,其中制動卡鉗204尤其是配置在車輪懸架72上,而制動盤206係配置在輪轂102上,尤其是配置在輪轂殼體122上。
此處,啟動單元202(例如操作桿)及制動卡鉗204係經由液壓系統208而以壓力傳送方式連接,使得制動卡鉗204藉由啟動單元202的啟動因而啟動,藉此制動卡鉗204以一制動方式與制動盤206合作,且因此減低制動盤206之旋轉移動,以及,由於制動盤206係配置在車輪74上,因此也減低了車輸74的旋轉移動之轉速。
液壓系統208包含主缸222,其經由一壓力線224而連接至制動卡鉗204。
制動卡鉗204包含一制動卡鉗殼體232,藉由第一支座234及第二支座236而安裝在車輪懸架72上,尤其是例如藉由制動卡鉗支架238而安裝在叉形支架84,86之中的一者上。
制動卡鉗204,在第7圖中以放大方式敘述,附加地包含第一制動墊242及第二制動墊244,該等制動墊可移動地配置在制動卡鉗殼體232上,其中,該等制動墊242及244彼此距一間隔而配置,使得制動盤206可以定位在制動墊242及244之間。
第一制動墊242藉由第一活塞246而作動,而第二制動墊244藉由第二活塞248而作動,其中第一活塞246及第二活塞248係連接至液壓系統208,尤其是經由壓力線242而連接至液壓系統208。
制動盤206從內部區域254至外部區域256,實質地延伸在制動盤平面252中,相當於第8圖中的繪圖平面,其中,制動盤206相對於制動盤軸262而延伸,其在相對於制動盤軸262之徑向方向264上,從內部區域254
至外部區域256,實質地垂直於制動盤平面252而實質地延伸,且外部區域256相關於該徑向方向264係徑向地位於內部區域254之外部,而在制動盤平面252中的外部區域256係沿著圍繞制動盤軸262之圓周方向266而包圍內部區域254。
尤其,在例示實施例中,前制動盤206v及後制動盤206h是相等的大小。在一變形例中,提供的是,使制動盤206v及206h具有不同的大小。
安裝環272設置在制動盤206之內部區域254中,而安裝環藉由緊固元件274可安裝至輪轂102,尤其是安裝至輪轂殼體122的保持元件276,而保持元件係例如以與凸緣相似的方式而形成,以使制動盤206固定地連接至輪轂殼體122。
針對此目的,根據在第6及8圖中的例示實施例之保持元件276及安裝環272各自地包含六個孔,且緊固元件274包含六個連接部件,係設置以供安裝環272的每一孔以及保持元件276的每一孔,且因此安裝環272藉由緊固元件274之連接部件而連接至保持元件276。
軸貫穿開口278係以定心方式而配置在安裝環272中,輪軸132可以穿過該開口,其中制動盤軸262延伸經過軸貫穿開口278。
制動環282環向地圍繞實質具有半徑284之制動盤軸262,其配置在制動盤206之外部區域256中,且制動墊242及244係在制動操作的情況下而在制動環282上作動。
安裝環272及制動環282藉由支承桿286而彼此連接,其中例如該等支承桿286係藉由輔助支承桿288而支承在安裝環272上。
此處,該等支承桿286中僅有某些支承桿286i,...已經在圖式中識別,且該等輔助支承桿288中僅有某些輔助支承桿288i,...已經在圖式中識別。
在根據第8圖的實施例中,係設置N=7的支承桿2861至2867。
此處,該等支承桿286是縱長的,且從制動盤206的內部區域254延伸至外部區域256,例如該等支承桿286係以弧形之方式而延伸。
該等支承桿286中的每一個別支承桿286i係在延伸方向292i上,以一縱長方式而從內部區域254延伸至外部區域256,其中延伸方向292i係在相對於制動盤軸262之徑向的方向264呈斜角地延伸。
該等支承桿286中的每一支承桿286i橫越其延伸方向292i而從第一邊緣294i延伸至第二邊緣296i,其中在邊緣294i及296i之間的間隔組成了支承桿286i的寬度298i,且寬度298i,相關於橫越徑向方向264延伸之方向,尤其是實質在周圍地圍繞制動盤軸262延伸之圓周方向266上而量測。
在圖式中,該等邊緣294及296中僅有某些邊緣294i,...及296i,...,已經被識別。
在例示實施例中,該等支承桿286i之相當於寬度298的寬度298i是相等的大小。在一變型例中,提供
的是,寬度298i,...具有不同的大小。
尤其,該等支承桿286係在圓周方向266之方向上週期性地配置,藉由例子該等支承桿286之配置係相對於制動盤軸262呈n型旋轉對稱,亦即,該等支承桿286之配置係相對於以360°/n的角度繞著一制動盤軸262的轉動而對稱,其中n是自然數,且在例示實施例中,n相當於支承桿286的數量N。
因此,制動裝置76之功能如下所述。
啟動單元202,例如藉由操作桿,係在液壓系統208之主缸222上作動,藉此主缸222在液壓系統208中產生一增加的壓力,藉由液壓流體經過壓力線224而傳送至制動卡鉗204,藉此而使制動卡鉗204啟動。
此處,在制動卡鉗204中,液壓系統208中增加的壓力被轉換為活塞246及248的機械移動,藉此第一活塞246在第一制動墊242上作動,而第二活塞248在第二制動墊244上作動,且第一制動墊242及第二制動墊244因此朝著彼此而移動,使得定位在第一制動墊242及第二制動墊244之間的制動環282,當腳踏車10移動時制動環282轉動,藉由第一制動墊242而從一側之上作動,且藉由第二制動墊244而從另一側之上作動,且因此,因為所得的摩擦力,減低了制動環282之轉速,以及也因此減低了連接至制動環282之車輪74的轉速。
感測器單元78包含感測器環612及感測器614,其中感測器環612配置在車輪74上,而感測器614係與感測器環612之感測區域616相對準,並且偵測感測區域
616,尤其是偵測感測區域616相對感測器614之相對移動。
根據第9圖中所述的例示實施例之感測器環612係實質地延伸在感測器環平面622中,而感測器環平面622垂直感測器軸618而延伸,其中在第9圖中,感測器環平面622實質地相當於繪圖平面,且感測器環軸618垂直繪圖平面而延伸,並且從內部區域624至外部區域628延伸在感測器環平面622中,其中內部區域624在有關相對於感測器環軸618之徑向方向630上,係相對於外部區域628徑向地向內地之位置,且其中內部區域624及外部區域628在圓周方向632上圍繞感測器環軸618,以便尤其是在感測器環平面622中,外部區域628沿著圍繞感測器環軸618之圓周方向632而包圍內部區域624。
此處,在此例示實施例中,感測器環612是實質平面的,使得尤其感測器環612的內部區域624及外部區域628係實質地配置在感測器環軸618中。
安裝環634係配置在感測器環612之內部區域624中,藉由安裝環634,感測器環612可安裝在輪轂102中。
在根據第9圖的實施例中,安裝環634係與制動盤206的安裝環272形成為類似,且因此可以完整地參考針對後者所提供的說明。
軸貫穿開口636係配置在感測器環612的內部區域624中,其中感測器環軸618延伸經過該軸貫穿開口636,並且尤其該軸貫穿開口是實質圓形的且以相對於感測器環軸618之定心方式而配置。
此處,安裝環634沿著圍繞感測器環軸618之圓周方向632,圍繞在感測器環平面622中之軸貫穿開口636。
該感測器環612之內部區域624,尤其是安裝環634之內部區域,以及該感測器環612之外部區域,例如該感測器環612之感測區域616,係藉由保持桿642而固持。
此處,該等保持桿642中僅有某些保持桿642i,...已經在圖式中被識別。
藉由例子,該等保持桿642從內部區域624至外部區域628弧形地延伸。
該等保持桿642以縱長之方式延伸,並且相對於感測器環軸618之徑向方向呈一斜角。
尤其,有關其縱長延伸之該等保持桿642,尤其有關橫越相對於感測器環軸618之徑向方向而延伸之該等保持桿642,係略微地比有關其縱長延伸之制動盤206的支承桿286更短。
此處,保持桿642係實質與制動盤206的支承桿286形成為相似,尤其是有關相對於感測器環軸618或制動盤軸262之徑向方向的其定向,有關橫越相對於感測器環軸618或制動盤軸262之徑向方向的其寬度,以及有關於弧形構造的曲率。
此處,在例示實施例中,設置給感測器環612之保持桿642之數量,係與設置給制動盤206之支承桿286之數量恰好一樣。
保持桿642係相對於感測器環軸618而呈旋轉對稱之方式配置,亦即保持桿642之配置係相對於以360°/h的角度繞著一感測器環軸618的轉動而對稱,其中h是自然數,且在例示實施例中,h相當於保持桿642之數量。
再者,保持桿642係藉由輔助保持桿644而附加地支承在安裝環634上,其中針對該等保持桿642中的每一者,設置有一輔助保持桿644。
該等輔助保持桿644中僅有個別的輔助保持桿644i,...,已經在圖式中識別。
感測器環612之感測區域616係配置在外部區域628中,其中感測區域616實質環向地圍繞具有半徑646之感測器環軸618而形成,且環形感測區域616係實質地相對於感測器環軸618而定心。此處,感測區域616之半徑646小於制動環282之半徑284。
感測區域616具有一週期性變化結構648,其中該週期性變化結構648針對其沿著圍繞感測器環軸618之圓周方向632的特性,是週期性地變化。
此處,該週期性變化結構648係相對於感測器環軸618呈m型旋轉對稱,亦即,該週期性變化結構648係相對於以360°/m的角度的轉動而對稱,其中m是相當於制動盤206的支承桿286之數量N或是其整數倍,其中在例示實施例中,m=56,且因此相當於支承桿286的數量N之八倍。
在例示實施例中,該週期性變化結構648係型
成為齒狀結構,其中齒狀結構較佳地沿著圍繞感測器軸618之圓周方向632而延伸在感測區域616中。
此處,該齒狀結構係藉由齒652所形成,齒652實質地延伸在感測器環平面622中,且尤其相對於感測器環軸618之徑向方向呈斜角地延伸,尤其,齒652之定向,在相對於制動盤軸262之徑向方向264上,係與制動盤206之該等支承桿286的定向相似。
此處,該等齒652中僅有某些齒652i,...,已經在圖式中識別。
此處,齒652係沿著一延伸方向而以縱長方式形成,該延伸方向係有關相對於感測器環軸618徑向之方向呈斜角地定向。
齒652係藉由材料橋接部656所形成,其中開孔658配置在該等材料橋接部656的每一者之間。
此處,該等開孔658中僅有某些開孔658i,...,已經在圖式中識別,且該等材料橋接部656中僅有某些材料橋接部656i,...,已經在圖式中識別。
此處,材料橋接部656及開孔658係沿著圍繞感測器環軸618之圓周方向632,以週期***替之方式而配置,且因此形成相對於感測器環軸618以及小於360°的一角度之旋轉對稱配置。
開孔658的數量M實質地相當於齒狀結構的週期,使得開孔658的數量M相當於m或者m的整數倍,其中齒狀結構是m型旋轉對稱,且在例示實施例中,M=56且M=m。
材料橋接部656是實質相同的形狀且橫越圓周方向632而配置,以及相對於感測器環軸618之徑向方向呈一斜角地延伸,且因此尤其是與制動盤206的該等支承桿286相似之方式定向,制動盤206的該等支承桿286係在有關相對於制動盤軸262之徑向方向264上定向。
開孔658係相對於感測器環軸618之徑向方向呈一斜角地延伸,且於圓周方向632橫向延伸,且此處係與材料橋接部656相似地定向。
開孔658具有橫越其縱長延伸之寬度,亦即尤其實質地在圓周方向632之方向上,小於制動盤206之支承桿286的寬度298。
材料橋接部656係構造成大幅地影響一磁場,例如係由大幅影響磁場的材料所製成。
在該等材料橋接部656之中大幅地影響磁場之一者、以及在該等開孔658之中至多僅微弱地影響磁場之一者的週期性變化順序,因此形成以一週期性變化之方式不同程度地影響一磁場的結構,其中磁場受影響之該程度,針對從該等材料橋接部656之一者轉換到該等開孔658之一者的情況,突然地改變。
此處,在例示實施例中,以一週期性變化之方式不同程度地影響一磁場的結構,具有如同沿著圍繞感測器環軸618的圓周方向632之齒狀結構般相同的週期。
感測器614偵測感測區域616之週期性變化結構648,且尤其是感測器614偵測材料橋接部656及開孔658,例如從材料橋接部656至開孔658的轉變。
在例示實施例中,感測器614藉由例子係形成為磁性感測器,使得感測區域616之中以一週期性變化之方式不同程度地影響一磁場之結構,針對該感測區域616相對感測器614之相對移動的情況,觸發一週期性變化之訊號。
藉由例子,感測器614係形成為霍耳感測器,使得感測區域616之中不同程度地影響一磁場之結構的不同區域,尤其是交替地配置之材料橋接部656及開孔658的配置,在感測器614中產生不同量度之霍耳電壓,且因此感測器614偵測該週期性變化結構648。
在一變型例中,感測器614產生一磁場,且偵測此磁場如何被該等磁場影響結構所影響,而該等結構係配置成與感測器614間隔一距離,但不超過該感測器614的一範圍682。
此處,感測器614尤其包含一感測器表面684,其伴隨一偵測區域686,位在感測器614之外部且實質地延伸不超過從感測器表面684開始之範圍682,其中,感測器614偵測在偵測區域686之內的磁場影響結構。
藉由例子,假如流經感測器表面684的電流,其中,因為針對經過感測器表面684之磁場的情況下的霍耳效應,例如,因為以週期性變化之方式不同程度影響一磁場的結構之不同強度的磁場,尤其是交替地配置的材料橋接部656及開孔658,在垂直電流之流動方向形成霍耳電壓,且感測器614藉由分析此霍耳電壓而偵測該週期性變化結構648,尤其是材料橋接部656及開孔658,霍
耳電壓之量度係依據以週期性變化之方式不同程度影響一磁場的結構,相對於感測器614之位置而定。
感測器614係配置在輪單元12之感測器區域692中,例如配置在制動卡鉗支架238上。
在一安裝位置702中,制動盤206及感測器環612係配置成彼此相鄰,且在根據第10至17圖的例示實施例中,制動盤206及感測器環612係彼此直接地相鄰,並且制動盤軸262及感測器環軸618係與轉動軸114重疊。
因此,制動盤206及感測器環612之軸貫穿開口278及636係彼此對準,且形成一共同的軸貫穿開口。
感測器614係配置成靠近感測區域616,使得在感測區域616之中的一區域距感測器614之距離,不比感測器614之範圍682更遠,且因此感測區域616的此區域位在感測器614之偵測範圍686之內。
因此,感測器區域692係與感測器環612之感測器側706相對準,該感測器側706在安裝位置702中面向感測器614,以及該制動盤702在安裝位置702中,係配置成與該感測器環612之覆蓋側708相鄰,該覆蓋側係感測器側706之相對方向。
在安裝位置702中,該感測器環612之感測區域616係與制動盤206之該等支承桿286相鄰,如在第13至17圖中所述,且尤其是該感測區域616係支承在該等支承桿286上。
該制動盤206及該感測器環612在安裝位置702係配置在輪轂102上,其中,藉由例子,該制動盤206
具有一安裝標記712,以及該感測器環612具有一安裝標記714,用於在安裝位置702標記制動盤206及感測器環612之相對彼此的位置,其中安裝標記714及712在例示實施例中係形成為齒狀突出物。
該制動盤206及該感測器環612係以此方式形成,使得在安裝位置702中,該制動盤206的該等支承桿286之每一者完全地覆蓋可確定數量的開孔658,且在例示實施例中,該等支承桿286中之每一者完全地覆蓋該等開孔658中的一者。
因此,該等支承桿286中之每一者的每一第一邊緣294係與該感測器環612的該等材料橋接部656之中的一者相鄰,以及該等支承桿286中之每一者的每一第二邊緣296也是與該感測器環612的該等材料橋接部656之中的一者相鄰,如在第14及15圖中所述。
因此,該等支承桿286中之每一者的每一邊緣294及296係以此方式延伸,使得在安裝位置702中,邊緣294及296在每一例子中,藉由該等材料橋接部656之中的一者而在該感測區域616中覆蓋。
因此,以週期性變化之方式不同程度地影響一磁場之結構係周圍地產生,亦即沿著圓周方向116,如在第14圖中顯示的橫剖面XVII-XVII所述,以及如在第17圖中所述,藉由常規的、週期性的順序而產生:在例示實施例中的七個暴露之開孔658f之中,可確定數量的暴露之開孔658f,以及接著是在例示實施例中的一覆蓋開孔658a之中,可確定數量的覆蓋之開孔658a。
此處,覆蓋及暴露的該等開孔658a及658f之中僅有某些覆蓋及暴露的開孔658ia,...及658if,...,已經在圖式中識別。
在安裝位置702中,該感測器614距感測器環612之感測區域616的距離未超過感測器614的範圍682,且因此感測器614偵測在感測區域616之中位於感測器614之偵測區域686的區域之磁場影響效應,以及,因感測區域616係與輪單元12之車輪74繞著轉動軸114共同地旋轉,感測區域616之中位於感測器614之偵測區域686的區域之磁場影響效應係時序地、週期性地不同,因為在感測區域616以週期性變化之方式不同程度地影響一磁場的該結構,其中,時序之週期性係依據感測區域616的轉速而定,且因此係依據車輪74之轉速而定,且因此感測器614決定車輪74之轉速。
針對此目的,感測器614需要一明確的訊號,該訊號係藉由在感測區域616中一明確的結構所產生,且必須不受與感測器環612相鄰之制動盤206所影響。
針對根據本發明之配置的例子,因為下述狀況,避免該感測器614被制動盤206破壞性影響。
由於該感測器環612的感測區域616係從磁性影響材料所製成,每一材料橋接部656明顯地影響穿透該材料橋接部之區域的磁場。此處,受該等材料橋接部656中之一者的磁場影響係顯著的,以此方式使得配置在感測區域692中的感測器614並不偵測在該等支承桿286之中與該等材料橋接部656相鄰之一者的該等邊緣294,296
中之一者,或是,至多僅偵測該等邊緣中之一者可忽略的範圍。
針對覆蓋的材料橋接部656a係與該等支承桿286中一者的該等邊緣294,296中的一者相鄰之例子,因此,感測器614實質地記錄相同的訊號,如同針對自由的材料橋接部656f未與該等支承桿286中的一者相鄰也未與該等邊緣294,296中的一者相鄰之例子。
此處,覆蓋及暴露的該等材料橋接部656a及656f之中僅有某些覆蓋及暴露的材料橋接部656ia,...及656if,...,已經在圖式中識別。
暴露的開孔658f中的一者以明確界定的方式影響穿透該開孔之區域的磁場,以及覆蓋的開孔658a中的一者也同樣地以明確界定的方式影響穿透該開孔之區域的磁場,其中,暴露的開孔658f中的一者及覆蓋的開孔658a中的一者影響穿透該等開孔之區域的磁場之方式,可以針對磁場受影響之程度而變化。
相對照之下,假如該等支承桿286之邊緣294,296中的一者係與該等開孔658中之一者相鄰時,該開孔以不明確界定、雜訊之方式,影響穿透該開孔之區域的磁場。因此,感測器614僅從暴露的開孔658f及覆蓋的開孔658a偵測明確的訊號。
針對例示實施例中之例子,由於材料橋接部656、暴露的開孔658f及覆蓋的開孔658a之順序是精確地界定,在該等支承桿286中的任一者的邊緣294,296中的一者未與該等開孔658中的任一者相鄰,感測器614接收
一可立即處理的訊號,以便決定車輪74之轉速。
抗鎖制動系統18包含一控制單元804、及一壓力調節單元806,其中控制單元804以訊號傳送之方式而連接至前輪單元12v及後輪單元12h的該等感測器單元78v及78h,而壓力調節單元806係連接至前輪單元12v的液壓系統208v,在一變型例中,相似地連接至後輪單元12h的液壓系統208h,以便調節液壓系統208中的壓力,其中控制單元804依據前輪74v及後輪74h之量測的轉速而定,啟動壓力調節單元806,而轉速係藉由感測器單元78所決定並且被傳送至控制單元806。
抗鎖制動系統18的控制單元804從來自感測器單元78v及78h所傳送的車輪74v及74h之轉速,而決定車輪74的兩個轉速之間的差,且例如針對二轉速相對於彼此是過大的偏差之例子,從上述的差來決定車輪74中的一者是否已上鎖,亦即,相較於另一車輪74的轉速,該車輪的轉速是否顯著地過慢,其中上述上鎖係藉由制動裝置76的啟動單元202之大幅啟動(heavy actuation),以及在制動盤206上的制動卡鉗204之所得大幅制動效應而致使的,且因此在車輪74上上鎖。
針對此目的,藉由例子,控制單元804藉由導電的纜線而連接至感測器單元78v及78h,且感測器單元78係以電子脈衝之形式來傳送車輪74之轉速。
藉由例子,控制單元804也藉由導電的纜線而連接至壓力調節單元806,並且沿著該纜線以電子脈衝之形式來傳送控制命令以供壓力調節單元806。
假如控制單元804已決定車輪74之上鎖,它啟動壓力調節單元806,於是壓力調節單元806減低在制動裝置76的液壓系統208中的壓力,例如,壓力調節單元806將來自液壓系統208的液壓流體部分地轉移至一暫存室。
由於在液壓系統208中藉由壓力調節單元806所致使的壓力減低,活塞246及248在制動墊242及244上以較小的範圍而作動,且因此朝著制動盤206較不強烈地按壓制動墊242及244,使得在其上的摩擦力減小,且釋放車輪74之上鎖,並且車輪74再次地滾動。
腳踏車驅動系統16包含一飛輪(sprocket wheel)848、一鏈輪(chainwheel)852及一鏈條854,其中飛輪848配置在後輪單元12h的輪轂殼體122h上,而鏈條854係在飛輪848及鏈輪852之間可移動地拉緊,使得藉由鏈條854將來自鏈輪852的旋轉移動傳送至飛輪848,如在第1圖中所述,該系統16也包含踏板856及858。
此處,鏈輪852可轉動地配置在車架14上,且踏板856及858係連接至鏈輪852,使得踏在踏板856及858上且因此致使鏈輪852轉動的騎士,由於經由鏈條854將藉由騎士所致使的鏈輪852之旋轉移動傳送至飛輪848,且因此傳送至輪轂殼體122h之事實,驅動後輪74h以使旋轉地移動。
在根據本發明的安裝位置702’的第二例示實施例中,如在第18及19圖中所述,那些與在第一例示實施例之部件相同之部件設置有相同元件符號,且因此,有關該等部件之詳細敘述,可以完整地參考針對第一例
示實施例所提供之說明。
在第二例示實施例中,中間層902設置在制動盤206及感測器環612之間,該中間層902經由第一側904抵靠感測器環612並經由第二側906抵靠制動盤206,使得該感測器環612在安裝位置702’中,係以抵靠該制動盤206之方式而配置,且該感測器環612尤其是支承在該制動盤206上
至於其他,所有額外的部件係與第一例示實施例之部件相同,且因此可以完整地參考所提供之說明並結合此例示實施例。
在根據本發明的解決方案之第三例示實施例中,如在第20圖中所述,那些與在前面例示實施例中之一者的部件相同之部件設置有相同元件符號,且因此,有關該等部件之詳細敘述,可以完整地參考針對前面例示實施例所提供之說明並結合前面之例示實施例。
在第三例示實施例中,感測器單元602的感測器614’係配置在制動卡鉗204’的制動卡鉗殼體232’。
此處,圍繞體932係一體地形成在制動卡鉗殼體232’中,如在第20圖中所述,在該圖中沒有配置之感測器614’且沒有額外的組件,該圍繞體932係圍繞一安裝件934,感測器614可安裝在該安裝件934中。
此處,外殼934藉由一間隔而實質地與制動墊242及244間隔開,該間隔相當於感測區域616與制動環282之間隔,使得制動墊242及244係被配置而以致它們可以與制動環282合作,且感測器614’係與感測區域616相
對準。
至於其他,所有額外的部件係與前面例示實施例中之一者的部件相同,且因此可以完整地參考所提供之說明並結合這些例示實施例。
在根據本發明的解決方案之第四例示實施例中,如在第21至22圖中所述,那些與在前面例示實施例中之一者的部件相同之部件設置有相同元件符號,且因此,有關該等部件之詳細敘述,可以完整地參考針對前面例示實施例所提供之說明並結合前面之例示實施例。
在第四例示實施例中,輪轂102’的輪轂殼體122’包含一齒狀環942,用於安裝制動盤206’及感測器環612’。
此處,緊固元件274’包含用於齒狀環942的一容納區域944,且因此制動盤206’及感測器環612’可以藉由緊固元件274’而安裝在輪轂102’上。
在根據本發明的解決方案之第五例示實施例中,如在第23圖中所述,該圖係根據本發明之經過感測器環612”的徑向剖面之示意圖,那些與在前面例示實施例中之一者的部件相同之部件設置有相同元件符號,且因此,有關該等部件之詳細敘述,可以完整地參考針對前面例示實施例所提供之說明並結合前面之例示實施例。
在第五例示實施例中,感測器環612”係以平板之形式而實質地設置,亦即,感測器環612”在相對於感測器環軸618之徑向方向上,是從感測器環軸618開始彎曲的。
此處,在其外部區域628之感測器環612”,尤其是感測區域616”之感測器環612”,界定感測器環平面622,且內部區域624”,尤其是安裝環634”,在相對於感測器環軸618之軸向方向上,係與感測器環平面622間隔開。
因此,感測器環612”係在偏壓下以抵靠輪轂102之方式,以及在力的作用下以抵靠制動盤206之方式而配置,使得,在安裝狀態下,感測器環612”的內部區域624”及外部區域628係實質地延伸在感測器環平面622中。
此處,該感測區域616”係支承在該制動盤206之該等支承桿286上。
在根據本發明的解決方案之第六例示實施例中,如在第24圖中所述,那些與在前面例示實施例中之一者的部件相同之部件設置有相同元件符號,且因此,有關該等部件之詳細敘述,可以完整地參考針對前面例示實施例所提供之說明並結合前面之例示實施例。
在第六例示實施例中,根據本發明的腳踏車10’包含一輔助驅動器902,經由一電力傳送元件906而從一電源904提供能量。
在該例示實施例中,電源904是蓄電池,亦即,可充電的儲存器以供電能,且輔助驅動器902經由形成為纜線之形式的能量傳送元件906而提供電力。
在一變型例中,提供的是,電源904包含產生電力的一燃料電池,且藉由該燃料電池,該輔助驅動器
902提供電力。
在又一變型例中,電源904包含產生電力的一太陽能電池,且藉由該太陽能電池,該輔助驅動器902提供電力。
輔助驅動器902包含一電動驅動馬達912,且鏈輪852’係整合在輔助驅動器902中,且例如經由第一車軸而可轉動地連接至電動驅動馬達912,以及藉由第二車軸而可轉動地連接至踏板856及858,使得電動驅動馬達912經由第一車軸將鏈輪852’設定為轉動的,且因此經由鏈條854將飛輪848設定為轉動的,且因此驅動後輪74h,以及腳踏車10’的騎士經由踏板856及858可以經由第二車軸以相似之方式將鏈輪852’設定為轉動的,且因此也可以驅動後輪74h。
至於其他,所有額外的部件係與前面例示實施例中之一者的部件相同,且因此可以完整地參考所提供之說明並結合前面之例示實施例。
12v‧‧‧前輪單元
72v‧‧‧前輪懸架
84v‧‧‧第一叉形支架
108iv‧‧‧幅條
114v‧‧‧轉動軸
116v‧‧‧圓周方向
132v‧‧‧輪軸
204v‧‧‧制動卡鉗
206v‧‧‧前制動盤
224v‧‧‧壓力線
234v‧‧‧第一支座
236v‧‧‧第二支座
238v‧‧‧制動卡鉗支架
612v‧‧‧感測器環
614v‧‧‧感測器
702v‧‧‧安裝位置
Claims (38)
- 一種用於腳踏車(10)的輪單元(12),包含一輪轂(102)及一輪緣(104),繞著一轉動軸(114)可轉動地配置,其中該輪轂(102)及該輪緣(104)藉由輻條(108)而彼此連接,其特徵在於:一制動盤(206)及包含一感測區域(616)的一感測器環(612)係配置在該輪轂(102)上,以及該感測器環(612)係配置成與該制動盤(206)相鄰,該感測器環(612)通過一安裝環(634)安裝在該輪轂(102)上,該安裝環(634)相對於該轉動軸(114)徑向地配置在該感測區域(616)的內側,其中該安裝環(634)和該制動盤(206)通過至少一個共同的緊固元件安裝在該輪轂(102)上。
- 如請求項1之輪單元(12),其中該感測器環(612)係支承在該制動盤(206)上。
- 如請求項1之輪單元(12),其中該感測器環(612)係直接地與該制動盤(206)相鄰。
- 如請求項1之輪單元(12),其中一中間層(902)係配置在該感測器環(612)及該制動盤(206)之間。
- 如請求項1之輪單元(12),其中該制動盤(206)包含承載一制動環(282)的複數個支承桿(286)。
- 如請求項5之輪單元(12),其中N個支承桿(286)係配置在該制動盤(206)上,且該等支承桿(286)之配置係相對於以360°/N的角度繞著一制動盤軸(262)的轉動呈旋轉對稱。
- 如請求項1之輪單元(12),其中該感測器環(612)實質地延伸在一感測器環平面(622)中,而該感測器環平面(622)垂直一感測器環軸(618)延伸。
- 如請求項7之輪單元(12),其中在一未組裝狀態時,該感測器環(612)的一內部區域(624)係與該感測器環平面(622)間隔開,該感測器環平面(622)係藉由該感測器環(612)的一外部區域(628)來限定。
- 如請求項1之輪單元(12),其中該感測器環(612)的該外部區域(628)係在力的作用下以抵靠該制動盤(206)的方式而配置。
- 如請求項5之輪單元(12),其中該感測區域(616)係配置成與該等支承桿(286)相鄰。
- 如請求項10之輪單元(12),其中該感測區域(616)係支承在該制動盤(206)的該等支承桿(286)上。
- 如請求項1之輪單元(12),其中該感測區域(616)具有一結構(648),其沿著圍繞一感測器環軸(618)的圓周方向(632)而週期性地變化。
- 如請求項12之輪單元(12),其中在該感測區域(616)中週期性變化的該結構(648)係相對於以360°/kN的角度繞著該感測器環軸(618)的轉動呈旋轉對稱,其中kN相當於該制動盤(206)的該等支承桿(286)的數量N或是其整數倍。
- 如請求項12之輪單元(12),其中週期性變化的該結構(648)係構造成沿著圍繞該感測器環軸(618)的圓周方向以一週期性地變化之方式,不同程度地影響一磁場。
- 如請求項12之輪單元(12),其中週期性變化的該結構(648)係藉由以一規則交替的方式而配置的開孔(658)及材料橋接部(656)而形成。
- 如請求項15之輪單元(12),其中該等開孔(658)係在相對於該感測器環軸(618)之徑向的方向(630)上以一縱長的方式延伸。
- 如請求項15之輪單元(12),其中mN個開孔(658)及mN個材料橋接部(656)係配置在該感測區域(616)中,其中mN相當於該制動盤(206)的該等支承桿(286)的數量N或是其整數倍。
- 如請求項15之輪單元(12),其中該等開孔(658)及該等材料橋接部(656)係配置成相對於以360°/IN的角度繞著該感測器環軸(618)的轉動呈旋轉對稱,其中IN相當於該制動盤(206)的該等支承桿(286)的數量N或是其整數倍。
- 如請求項15之輪單元(12),其中該等開孔(658)及該等材料橋接部(656)沿著圍繞該轉動軸(114)的圓周方向(116)而週期性地配置在該制動盤(206)之該等支承桿(286)之間。
- 如請求項15之輪單元(12),其中該等開孔(658)橫越相對於該感測器環軸(618)之徑向的方向上之寬度,小於該制動盤(206)之該等支承桿(286)橫越相對於該制動盤軸(262)之徑向的方向上之寬度。
- 如請求項15之輪單元(12),其中該等支承桿(286)中的每一者之每一邊緣(294,296)係配置在該感測區域 (616)中會大幅影響一磁場的區域。
- 如請求項15之輪單元(12),其中該等支承桿(286)中的每一者之邊緣(294,296)被該感測區域(616)中的該等材料橋接部(656)之一者所覆蓋。
- 如請求項12之輪單元(12),其中該制動盤(206)的該等支承桿(286)係沿著圍繞該轉動軸(114)的圓周方向(632)而週期性地配置,以形成該感測區域(616)的週期性變化的該結構(648)。
- 如請求項15之輪單元(12),其中該等支承桿(286)中的每一者完全地覆蓋該等開孔(658)中的至少一者。
- 如請求項15之輪單元(12),其中該等開孔(658)中的每一者不是被一支承桿(286)完全地覆蓋,就是暴露的。
- 如請求項25之輪單元(12),其中覆蓋的該等開孔(658a)及暴露的該等開孔(658f)係沿著圍繞該感測器環軸(618)的圓周方向(612)而週期性地配置。
- 如請求項1或5之輪單元(12),其中該保持桿(642)將該感測區域(616)保持在該安裝環(634)上。
- 如請求項27之輪單元(12),其中該感測器環(612)及該制動盤(206)係配置在該輪轂(102)上,使得該制動盤(206)的該等支承桿(286)以及該感測器環(612)的該等保持桿(642),在相對於該轉動軸(114)之軸向的方向上彼此覆蓋。
- 如請求項1之輪單元(12),其中該輪單元(12)包含一感測器(614),用於偵測該感測區域(616)。
- 如請求項1之輪單元(12),其中該輪單元(12)包含一 制動卡鉗(204),以一制動方式與該制動盤(206)合作。
- 如請求項30之輪單元(12),其中該制動卡鉗(204)包含一殼體(904),該感測器(614)配置在該殼體中。
- 如請求項1或29之輪單元(12),其中該輪轂(102)係以繞著一轉動軸(114)可轉動的方式而配置在該輪單元(12)的車輪懸架(72)上。
- 如請求項32之輪單元(12),其中該感測器(614)係配置在該車輪懸架(72)上。
- 一種腳踏車(10),包含一前輪單元(12v)及一後輪單元(12h),該前輪單元(12v)及該後輪單元(12h)係藉由一車架(14)而彼此連接,其特徵在於:該腳踏車(10)的該等輪單元(12v,12h)中的至少一者係如請求項1至33中任一項之輪單元。
- 如請求項34之腳踏車(10),其中該前輪單元(12v)係如請求項1至33中任一項之輪單元,且該後輪單元(12h)係如請求項1至33中任一項之輪單元。
- 如請求項34之腳踏車(10),其中該腳踏車(10)包含一肌肉驅動之腳踏車驅動系統(16)。
- 如請求項34至36中任一項之腳踏車(10),其中該腳踏車(10)包含一輔助驅動器(902)。
- 如請求項37之腳踏車(10),其中該輔助驅動器(902)包含一電動驅動馬達(912)。
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