CN1266002A - 自行车刹车器用刹车特性变更装置 - Google Patents

Abstract

本发明系关于:自行车刹车器用刹车特性变更装置,尤其是关于可随意地加装在自行车刹车器用刹车缆线的中途,用以改变对应于刹车内缆线的行程的刹车特性,以资配合不同的骑乘人士或骑乘场所,提供所需的不同刹车特性之具有泛用性、高度可靠性和低价位的自行车刹车器用刹车特性变更装置。

Description

自行车刹车器用刹车特性变更装置

本发明系关於：自行车刹车器用刹车特性变更装置，尤其是关於可随意地加装在自行车刹车器用刹车缆线的中途，用以改变对应於刹车内缆线的行程的刹车特性(制动特性)，以资配合骑乘者的操动刹车的习惯，或者不同的骑乘场所，提供所需的不同刹车特性之具有泛用性、高度可靠性以及低价位的自行车刹车器用刹车特性变更装置。为了避免在於进行自行车的刹车操动时，闸瓦过早将轮圈夹死(brake locked)而造成自行车操控上的困难，本案申请人在曾经提出具有刹车特性变更手段的自行车用刹车装置的解决方案，例如：台湾专利公告编号第335378号所揭示的自行车用制动(刹车)装置(公告日期：1998年7月1日)。另外，也有人提出其他的解决方案系如：台湾专利公告编号第351315号所揭示的「具缓冲作用之刹车线结构」(公告日期：1999年1月21日)。前者的台湾专利公告编号第335378号所揭示的「自行车用制动(刹车)装置」，虽然可达成改变刹车特性，避免闸瓦过早将轮圈夹死(brake locked)的效果，但是因为其构造是在刹车器的一对刹车连杆的其中一方的刹车连杆上与该刹车连杆构成一体地装设有一个“刹车特性变更手段”，因而使得该刹车连杆的结构趋於复杂，所以其制作成本以及售价较高，不利於普及化。後者的台湾专利公告编号第351315号所揭示的「具缓冲作用之刹车线结构」，是在刹车连杆或刹车握把上固设有一个导壳座，该导壳座具有一预定深度之凹室，用来容置一个由弹性体所构成的缓冲块以及刹车缆线外管的一个端部，且该缓冲块中央贯穿有一通孔可供刹车内缆线穿经，使得刹车过程中，该刹车缆线外管被压缩时，会先压抵该缓冲块，使得该缓冲块产生阻力而该刹车把手於进行刹车操动时有更多之缓冲反应时间者。这种发明是在於刹车线的其中一部份设置有一个收容缓冲块的导壳座，因此欲采用这种「具缓冲作用之刹车线」时，必须采用一整组的刹车线组，无法仅采用其中的一部份，因此缺乏泛用性，而且制作成本以及售价偏高，不利於普及化。本发明的课题就在於针对习知装置的泛用性不足、制作成本以及售价偏高的缺失加以改良，进而提供：可很容易泛用於各种型式的刹车器，且具有高度可靠性和低价位的自行车刹车器用刹车特性变更装置。为达成前述目的，本发明所提供的解决手段的自行车刹车器用刹车特性变更装置，是被配置在刹车缆线的中途，用以改变对应於刹车内缆线的行程的刹车特性，其特徵为：该装置具备有：在其两端部分别形成有第1和第2开口部的中空圆筒状的壳体；和可移动地被配置在该壳体内部之前述第1开口部的後方之第1塞体；和被配置在前述壳体内部之保持在受预压(pre-load)状态且被设定了预压力量的线圈弹簧；以及固定地被配置在前述壳体内部之第2开口部的後方之第2塞体所构成的。根据这种构成方式的自行车刹车器用刹车特性变更装置，是可任意地加装在任何型式的自行车刹车器的刹车缆线的中途来使用。当骑乘者欲进行刹车而操动刹车手柄以牵动刹车内缆线时，必须先施力超过配置在壳体内部的线圈弹簧被预先设定的预压力量之後，刹车内缆线才会牵动刹车连杆进而促使闸瓦箝夹车轮轮圈以达成刹车制动作用，而不会让闸瓦过早将轮圈夹死因而造成失控的现象。

兹根据图面说明本发明之实施形态如下。图1是显示加装了本发明的自行车刹车器用刹车特性变更装置100(以下简称刹车特性变更装置)之一般常见的自行车用刹车器之一例，是属於横拉式悬臂型刹车器1(以下简称刹车器)，可藉由将闸瓦14a、14b由两侧压触在车轮之轮圈5之侧面5a而发挥刹车制动的作用。

刹车器1的刹车连杆12a、12b可转动地被支撑在车体的前叉4上。刹车器1的其中一个刹车连杆12a(图中右侧)的上端是与一条其後端被连结在设於未图示的车把上的刹车手柄(未图示)的刹车缆线10的刹车内缆线10a(以下简称内缆线10a)之前端部10f，利用螺丝80而结合在一起。刹车器1的其中另一个刹车连杆12b(图中左侧)的上端枢设有一个可以该上端为中心而转动自如的连结用托架11，可供刹车缆线10的刹车内缆线导管10b的前端卡止於这个连结用托架11的内部，而在於内缆线10a的外周则套置有一个伸缩保护套10c，且该伸缩保护套10c系与连结用托架11临靠在一起。如图1所示，刹车内缆线导管10b的後端是插在本发明的刹车特性变更装置100的其中一端内部，而刹车缆线外管10d的下端则是插在刹车特性变更装置100的另外一端内部，然後该刹车缆线外管10d的另一端则是连结到未图示的刹车手柄。由於目前市面上贩售的一般的横拉式悬臂型刹车器1的刹车缆线10大都具备有：由细钢索所制作成的内缆线10a；以金属材质例如：铝材等所制作的刹车内缆线导管10b；橡胶制的伸缩保扩套10c；以及由金属材质的内层和树脂材质的外层所组成的刹车缆线外管10d。因此，在於使用本发明的刹车特性变更装置100时，只要将刹车特性变更装置100加装在刹车缆线外管10d的下端以及刹车内缆线导管10b之间，使得刹车缆线外管10d的下端部插入刹车特性变更装置100之其中一端的内部，且将刹车内缆线导管10b的上端部插入在刹车特性变更装置100之另一端的内部，将内缆线10a的後端端子(未图示)固定在未图示的刹车手柄上的内缆线端子安装部，然後将内缆线10a的前端部10f依序地插通过刹车缆线外管10d、刹车特性变更装置100、刹车内缆线导管10b以及伸缩保护套10c之後，再以螺丝80锁紧固定在刹车连杆12a的上端部即可。图2是显示本发明的刹车特性变更装置100的详细构造的纵断面图。图3是显示本发明的刹车特性变更装置100安装在刹车缆线外管10d以及刹车内缆线导管10b之间的状态之纵断面图。如图2所示，本发明的刹车特性变更装置100是包含四个元件也就是：壳体110、第1塞体120、线圈弹簧130以及第2塞体所构成的。壳体110是以铝材或硬质树脂制作而成的中空圆筒状体，在其两端部分别形成有圆形的第1开口部112和第2开口部116。第1塞体120是以树脂材质制作而成的大致呈中空圆筒状体，在其圆筒部122的前端侧(图2中的右侧)的壁面123中央形成有一个较刹车内缆线10a的外径稍大的圆形的第3开口部124，并且在该圆筒部122的内部形成一个内凹圆孔状的第1抵止部125，可用来抵止住刹车缆线外管10d或者刹车内缆线导管10b的端部。而且在第1塞体120的圆筒部122的後端侧(图2中的左侧)形成有一个环状凸缘部126，该环状凸缘部126的外径则是稍小於壳体110的内径，并且又大於壳体110的第1开口部112的内径，因此第1塞体120虽然是可移动地(未加以固定)被配置在壳体110内部之第1开口部112的後方，但是因为环状凸缘部126的外径大於壳体110的第1开口部112的内径，所以第1塞体120不会从壳体110的第1开口部112脱落出来。线圈弹簧130是由钢材所制作而成的线圈形状的弹簧，其外径略小於壳体110的内径，其内径则是稍大於或者相同於第1塞体120的圆筒部122以及後述的第2塞体140的圆筒部142的外径。线圈弹簧130是被配置在壳体110的内部，而且其一端的内周面刚好可外嵌在第1塞体120的圆筒部122上，并且该端部是抵止在第1塞体120的环状凸缘部126。第2塞体140是与第1塞体120同样地是以树脂材质制作而成的大致呈中空圆筒状体，在其圆筒部142的前端侧(图2中的左侧)的壁面143中央形成有一个较刹车内缆线10a的外径稍大的圆形的第4开口部124，并且在该圆筒部142的内部形成一个内凹圆孔状的第2抵止部145，可用来抵止住刹车缆线外管10d或者刹车内缆线导管10b的端部。而且在第2塞体140的圆筒部142的後端侧(图2中的右侧)形成有一个环状凸缘部146，该环状凸缘部146的外径则是与壳体110的内径大致相同或者略小一点。这个第2塞体140是被压入在壳体110的第2开口部116的内周面，并且被固定在该处。在装配这种刹车特性变更装置100时，是先将第1塞体120配置在壳体110内部之第1开口部112的後方，再将线圈弹簧130放入壳体110内，让线圈弹簧130的前端部外嵌在第1塞体120的圆筒部122，在这种状态下，将该第2塞体140从壳体110的第2开口部116的外侧压入到第2开口部116的内侧，让第2塞体140的圆筒部142的前端部嵌入在线圈弹簧130的後端的内部，并且以第2塞体140的环状凸缘部146来抵止住线圈弹簧130的後端，由於线圈弹簧130的前後两端分别受到第1塞体120的环状凸缘部126以及第2塞体140的环状凸缘部146的推挤而呈现受到初步压缩的状态，然後在於这种状态下，从壳体110的第2开口部116的外周面进行箝夹铆合加工，以将第2塞体140与壳体110构成一体地的方式固定在第2开口部116的内侧，即可完成组装刹车特性变更装置100的作业。当然，因考虑到第1塞体120在於壳体110内移动时的顺畅性以及线圈弹簧130伸缩时的顺畅性，最好在於组装刹车特性变更装置100时，预先在於壳体110的内部涂覆润滑用的油脂(未图示)。另外，如图4所示，亦可在於壳体110的第2开口部116的端部附近的内侧，预先形成一个凹陷部118，以便於第2塞体140被压入第2开口部116内时，第2塞体140的环状凸缘部146可抵卡住凹陷部118，使得第2塞体140受到定位而更不易被移动。再者，前述说明当中，虽然是举出利用箝夹铆合加工的方式来进行将第2塞体140与壳体110构成一体地的方式固定在第2开口部116内侧的作业。但是，并不局限於这种箝夹铆合加工的方式，本发明也可以改采以接著剂来将第2塞体140粘著固定在第2开口部116内侧。接下来，说明本发明的刹车特性变更装置100中的线圈弹簧130所预先设定的预压(pre-load)力量的大小。此处所指的「预压力量」是指：当骑乘者欲进行刹车制动而手握紧刹车手柄(未图示)以牵动刹车内缆线10a时，可令刹车内缆线导管10b开始朝刹车缆线外管10d的方向移动，所需施加给刹车内缆线10a的牵引力量的大小。由於自行车骑乘者的体重、手的握持力量以及操动刹车的习惯等等各方面存有许多的差异，因此本发明的刹车特性变更装置100中的线圈弹簧130所预先设定的预压力量，是在例如：7至13公斤(Kg)的范围内，设定成不同的大小。可供消费者配合其本身的体重、手的握持力量大小以及操动刹车的习惯等来选择购买合适的刹车特性变更装置100。例如：体重60公斤(Kg)的人适合选用预压力量为10公斤(Kg)左右的刹车特性变更装置100，体重超过60公斤(Kg)的人适合选用预压力量为13公斤(Kg)左右的刹车特性变更装置100，体重低於60公斤(Kg)的人适合选用预压力量为7公斤(Kg)左右的刹车特性变更装置100。当骑乘者欲进行刹车制动操作而手握紧刹车手柄(未图示)以牵动刹车内缆线10a时，将会在於刹车内缆线10a上产生一个张力(牵引力量)，当这种张力超过刹车特性变更装置100中的线圈弹簧130所预先设定的预压力量(例如：7、10或13公斤(Kg))的话，则刹车内缆线导管10b将会以其上端部抵压在第1塞体120的第1抵止部125的状态，受到牵引而开始移动，进而促使第1塞体120也随著刹车内缆线导管10b朝向刹车缆线外管10d的方向移动。如此一来，壳体110内的线圈弹簧130就会受到第1塞体120的环状凸缘部126的推挤而被压缩缩小，因而可藉由该线圈弹簧130被压缩的过程中所需的刹车内缆线10a的额外增加的牵引行程以及牵引力量，来达成缓刹的效果。其次，根据图5所示的刹车制动力量(Kg)与刹车内缆线的牵引行程(mm)的关系图，来说明线圈弹簧130预先设定在各种预压力量时的不同的刹车制动特性。图5的纵轴表示刹车制动力量(Kg)，横轴表示刹车内缆线的牵引行程(mm)，而图中所示的虚线是表示尚未加装本发明的刹车特性变更装置100的一般常见的横拉式悬臂型刹车器的刹车制动特性曲线，图中所示的实线则是表示已经加装本发明的刹车特性变更装置100後的一般常见的横拉式悬臂型刹车器的刹车制动特性曲线，其中由下而上的三条曲线分别代表线圈弹簧130的预压力量分别设定为：7、10、13公斤(Kg)时的刹车制动特性曲线。由图5中的虚线可以清楚地看出，尚未加装本发明的刹车特性变更装置100的一般刹车器是急速上升型的刹车制动特性曲线，也就是说，从牵引行程为14mm处开始，在很短的刹车内缆线的牵引行程之中就可获得很大的刹车制动力量，这种情况下，很容易导致闸瓦过早将轮圈夹死因而造成失控的现象。相对地，由图5中的实线可以清楚地看出，相同的刹车器一旦加装本发明的刹车特性变更装置100之後，就可获得具有缓冲效果的刹车制动特性曲线，而不容易导致闸瓦过早将轮圈夹死因而造成失控的现象。更具体地说，如果加装了预压力量被设定为7公斤(Kg)的刹车特性变更装置100的话，则从刹车内缆线的牵引行程为12至16mm的初期阶段，刹车制动力量会迅速地增加，但是在於牵引行程为16至大约26mm的中期阶段，刹车制动力量则缓慢地增加，直到超过26mm以後的後期阶段，刹车制动力量才又迅速地增加。如果加装了预压力量被设定为10公斤(Kg)的刹车特性变更装置100的话，则从刹车内缆线的牵引行程为12至17mm的初期阶段，刹车制动力量会迅速地增加，但是在於牵引行程为17至大约27mm的中期阶段，刹车制动力量则缓慢地增加，直到超过27mm以後的後期阶段，刹车制动力量才又迅速地增加。如果加装了预压力量被设定为13公斤(Kg)的刹车特性变更装置100的话，则从刹车内缆线的牵引行程为12至大约18mm的初期阶段，刹车制动力量会迅速地增加，但是在於牵引行程为18至大约28mm的中期阶段，刹车制动力量则缓慢地增加，直到超过28mm以後的後期阶段，刹车制动力量才又迅速地增加。由这些刹车制动特性曲线可以清楚地看出，一旦加装了本发明的刹车特性变更装置100之後，在於从开始进行刹车操动直到轮圈被闸瓦完全夹紧停止之间，在於刹车内缆线的牵引行程上，有一段充分的缓冲行程，而不容易导致闸瓦过早将轮圈夹死。而且在於缓冲行程之中，骑乘者仍然可以获得刹车制动的效果，因此具有良好的刹车操控感觉。无须仰赖专业级的骑乘操控技巧，即可轻松地进行刹车操控，享受骑乘自行车的乐趣，尤其在於下坡路段的行驶中，不容易因闸瓦过早将轮圈夹死而造成失控现象。根据本发明的自行车刹车器用刹车特性变更装置，由於其结构系可对应於一般市售的刹车器的刹车缆线外管以及刹车内缆线导管的外径尺寸，且体积很小，因此可任意地加装在任何型式的自行车刹车器的刹车缆线的中途来使用，具有极大的泛用性。其次，其结构上，因为线圈弹簧以及第1、第2塞体均被封闭在壳体之内，所以结构简单，具有高度可靠性，以及制作成本低的效果，适合普及化。再者，线圈弹簧所预先设定的预压力量有各种大小例如：7、10或13公斤(Kg)等可供选择，一般的骑乘者只要依其本身的体重、手握力的大小以及刹车制动操作习惯等等因素来选用适合的预压力量之自行车刹车器用刹车特性变更装置，就可获得良好的刹车操控感觉，无须仰赖专业级的骑乘操控技巧，可轻松地进行刹车操控，享受骑乘自行车的乐趣，尤其在於下坡路段的行驶中，不容易因闸瓦过早将轮圈夹死而造成失控现象。

图1是显示加装了本发明的自行车刹车器用刹车特性变更装置的自行车用刹车器之一例的正面图。图2是显示本发明的刹车特性变更装置的详细构造的纵断面图。图3是显示本发明的刹车特性变更装置安装在刹车缆线外管以及刹车内缆线导管之间的状态之纵断面图。图4是显示壳体的另一种构造之纵断面图。第5图是显示刹车制动力量与刹车内缆线的牵引行程的关系之刹车制动特性曲线图。

Claims (17)

1、一种自行车刹车器用刹车特性变更装置，是被配置在刹车缆线的中途，用以改变对应於刹车内缆线的行程的刹车特性，其特徵为：该装置具备有：在其两端部分别形成有第1和第2开口部的中空圆筒状的壳体；和可移动地被配置在该壳体内部的前述第1开口部的後方的第1塞体；和被配置在前述壳体内部，保持在受预压(pre-load)状态且被设定了预压力量的线圈弹簧；以及固定地被配置在前述壳体内部的第2开口部的後方的第2塞体所构成的。

2、如权利要求1所述的自行车刹车器用刹车特性变更装置，其中前述第2塞体是被压入前述第2开口部内，并且被固定成与前述壳体构成一体。

3、如权利要求2所述的自行车刹车器用刹车特性变更装置，其中前述第2塞体是利用接著剂粘著方式来固定。

4、如权利要求1、2或3所述的自行车刹车器用刹车特性变更装置，其中在前述壳体的第2开口部的端部附近，形成有用来卡住前述第2塞体的凹陷部。

5、如权利要求1、2或3所述的自行车刹车器用刹车特性变更装置，其中前述第1开口部的内径小於前述第1塞体的外径。

6、如权利要求1、2或3所述的自行车刹车器用刹车特性变更装置，其中前述第1塞体，在其圆筒部的前端侧的壁面中央形成有一个较刹车内缆线的外径稍大的第3开口部，并且在该圆筒部的内部形成一个可供抵止住刹车缆线外管或者刹车内缆线导管的端部的第1抵止部。

7、如权利要求6所述的自行车刹车器用刹车特性变更装置，其中前述第1塞体，在其圆筒部的後端侧形成有一个其外径稍小於前述壳体的内径的环状凸缘部。

8、如权利要求1、2或3所述的自行车刹车器用刹车特性变更装置，其中前述第2塞体，在其圆筒部的前端侧的壁面中央形成有一个较刹车内缆线的外径稍大的第4开口部，并且在该圆筒部的内部形成一个可供抵止住刹车缆线外管或者刹车内缆线导管的端部的第2抵止部。

9、如权利要求8所述的自行车刹车器用刹车特性变更装置，其中前述第2塞体，在其圆筒部的後端侧形成有一个其外径与前述壳体的内径大致相同的环状凸缘部。

10、如权利要求1、2或3所述的自行车刹车器用刹车特性变更装置，其中前述线圈弹簧在於前述刹车内缆线的移动方向上，被设定7至13公斤(kg)的预压力量。

11、如权利要求1、2或3所述的自行车刹车器用刹车特性变更装置，其中前述壳体内涂覆有润滑油酯。

12、如权利要求1、2或3所述的自行车刹车器用刹车特性变更装置，其中前述壳体是铝制的。

13、如权利要求1、2或3所述的自行车刹车器用刹车特性变更装置，其中前述壳体是树脂制的。

14、如权利要求7所述的自行车刹车器用刹车特性变更装置，其中前述线圈弹簧的其中一端部是技卡止在前述第1塞体的环状凸缘部。

15、如权利要求9所述的自行车刹车器用刹车特性变更装置，其中前述线圈弹簧的另一端部是被卡止在前述第2塞体的环状凸缘部。

16、如权利要求1、2或3所述的自行车刹车器用刹车特性变更装置，其中前述第1塞体是树脂制的。

17、如权利要求1、2或3所述的自行车刹车器用刹车特性变更装置，其中前述第2塞体是树脂制的。

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