TW201339450A - 液壓煞車機構 - Google Patents

Abstract

本發明說明一種液壓煞車機構，包括一殼體。一主缸總成設置於該殼體中，且該主缸總成包括一流體腔室。該流體腔室包括一具有第一直徑之第一腔室部及一具有第二直徑之第二腔室部，第一直徑大於第二直徑。該流體腔室包括一過渡區於該第一與第二腔室部之間。該機構包括一活塞總成，其具有一設置於該流體腔室中之活塞。一第一密封件是組構為密封地銜接於該第一腔室部與該活塞之間，及一第二密封件是組構為密封地銜接於該第二腔室部與該活塞之間。該機構包括一出口埠，其從該流體腔室由該過渡區或鄰近該過渡區處延伸。

Description

液壓煞車機構 發明領域

本發明係有關於一種液壓煞車系統。更詳言之，本發明係有關於一種與一液壓煞車一起使用的液壓煞車致動機構，用以銜接一車輛，例如腳踏車的輪子。

發明背景

許多車輛，例如腳踏車會利用液壓煞車系統對一轉動輪或安裝於轉動輪的碟片施加壓力。某些的這種煞車系統會利用包括一手桿的機構，於液壓流體內產生壓力。此壓力會透過一液壓線或導道傳送至一煞車總成，該煞車總成可包括具有墊體的卡鉗，使得液壓力會施加於墊體上將墊體擠壓靠於轉動部位上而給予煞車力。

發明概要

鑒於目前對改良的液壓煞車致動機構之需求，特別是將機構形成一整體具人體工學的組合，在此提出多種不同實施例之簡短概要。在以下概要內可能有一些簡化和省略說明，概要是為了用以強調和介紹多種不同實施例的一些態樣，但不是用以限制本發明的範圍。在以下段落中 將對一較佳實施例進行使熟於此技藝者能製造和使用之詳細說明。

於本發明一些實施例的一態樣，敘述一種液壓煞車機構可安裝於一手把，該煞車機構包括一可安裝於該手把之殼體。一主缸設置於該殼體中，且該主缸總成包括一流體腔室。該流體腔室包括一具有第一直徑之第一腔室部及一具有第二直徑之第二腔室部，該第一直徑大於該第二直徑。該流體腔室包括一於該第一與第二腔室部之間的過渡區。該機構包括一活塞總成，其具有一設置於該流體腔室中之活塞。一第一密封件是組構為密封地銜接於該第一腔室部與該活塞之間，及一第二密封件是組構為密封地銜接於該第二腔室部與該活塞之間。該機構包括一出口埠，其從該流體腔室在該過渡區或鄰近該過渡區處延伸，或換言之，是從該過渡區、該第一腔室部及該第二腔室部的一近部之至少一者延伸。

20‧‧‧液壓煞車致動機構

22‧‧‧殼體

23‧‧‧基部

24‧‧‧夾件

25‧‧‧延伸部

26‧‧‧主缸總成

27‧‧‧殼本體

28‧‧‧液壓線或導道

29‧‧‧第一蓋體

30‧‧‧煞車桿

31‧‧‧第二蓋體

32‧‧‧流體腔室

34‧‧‧活塞總成

36,38‧‧‧第一，二密封件

40‧‧‧流體貯室

42,44‧‧‧第一，二腔室部

46‧‧‧過渡區

48‧‧‧端

50‧‧‧滲出或填入口

52‧‧‧滲出埠螺絲

53‧‧‧密封件

54‧‧‧流體配接頭總成

56‧‧‧換檔機構

58‧‧‧換檔桿

60‧‧‧流體出口埠

62‧‧‧罩蓋

64‧‧‧中空桿

66‧‧‧配接頭

68‧‧‧底面

70‧‧‧頂面

72‧‧‧凹槽

74‧‧‧活塞

76,78‧‧‧第一，二部

80‧‧‧輸出腔室

82‧‧‧通道

84‧‧‧囊體

86‧‧‧回復彈簧

88‧‧‧板體

90‧‧‧板孔

92‧‧‧推桿

94‧‧‧頭部

96‧‧‧螺紋部

98‧‧‧橫銷

100‧‧‧軸套

104‧‧‧樞接總成

106‧‧‧桿體

108‧‧‧軸襯

110‧‧‧夾扣

112‧‧‧圓形面

114‧‧‧杯面

116‧‧‧六角孔

120‧‧‧近端

為更加瞭解各種不同的實施例，可配合參考附加圖式，其中：圖1是根據本發明一實施例包括一煞車致動機構及一換檔致動機構的煞車罩之側視圖；圖2是圖1的機構之前視圖，顯示一煞車桿及罩體；圖3是圖2的機構通過線3-3之橫剖圖；圖4是圖1的機構之前視圖，顯示一煞車桿及罩 體；圖5是圖2的機構通過線5-5之橫剖圖；圖6是根據本發明一煞車致動機構的第二實施例之頂視圖，移除殼體的部分以顯露在或接近該煞車致動機構頂部處之配置情形；圖7是圖6的煞車致動機構之頂視圖，顯示內部結構；圖8是圖1的煞車罩與機構之分解等角圖；圖9是圖6的煞車致動機構的內腔室及通道之部分等角圖；圖10是圖6的煞車致動機構之側視圖，顯示內部結構；圖11是圖10的煞車致動機構之側視圖，顯示內部結構；圖12是該煞車致動機構之透視圖，顯示該煞車罩的頂部及側部；圖13-15是側剖圖，顯示該煞車致動機構的使用狀態，其顯示一起始移位停置狀態(圖13)、一完全致動或全移位狀態(圖15)，以及一於該停置狀態與全移位狀態之間的中間狀態(圖14)；及圖16a-16e是根據幾個不同實施例中一流體腔室與出口埠之圖。

較佳實施例之詳細說明

本發明的各種實施例是提供用於液壓煞車致動機構，在某些例子中得包括另外構件例如，舉例來說，一換檔致動機構。本文所述的機構是適用於以把手操控的車輛上，例如用於腳踏車。要瞭解的是，除非以下有特別界定，本文所使用位置上/方向上的參考是依據以本發明的液壓煞車致動機構安裝於一車輛，且依據車輛正常使用時的方向之慣常定義。現將一實施例進一步說明於下，並配合參考圖式。

如圖1-15所示，根據本發明，一種用於以手把操控的車輛之液壓煞車致動機構20包括一殼體22。該殼體22可以任何適當材質製成，例如鋁、塑膠、複合材料，及/或碳纖。一主缸總成26至少部分地設置於該殼體22中。一致動器，其可以一煞車桿30的形式，樞接於該殼體22且可作動地連接於該主缸總成26。一換檔機構56可定位於該殼體22內或上。該換檔機構56可如習用者附接於該殼體22或設置於該殼體22中，且被一換檔桿58或其他換檔機構，例如一或多個變換器所致動，使得使用者在握持該殼體22的同時，可進行煞車和換檔作動，且因此可在煞車及/或換檔的同時，可維持與該車輛的接觸及控制。在一實例中，該換檔致動機構可為一控制機構，如美國專利第7,779,718號所述。

一般而言，該殼體22可考慮包括一殼本體27。該殼本體27是一單件式模製成型構造或是由超過一元件所形成。該殼本體27可考慮包括一基部23及一延伸部25。該殼 體22可安裝於以手把操控的車輛之一部位，例如以一附接於該殼本體27的基部23之夾件24。該殼體22可以指向著向前方向配置於車輛的手把上，即在正常使用期間對著車輛的向前移動方向(F)，大致是沿車輛的縱向軸的方向，使該基部23安裝時概為水平對齊而該延伸部25大致位於該基部前面且從該基部大致向上彎折呈一角度。

該殼體22亦可包括一封閉該殼本體27於其至少一側翼或側邊上之第一蓋體部29，及一封閉該殼本體於其一頂或上側上之第二蓋體部31。該第一蓋體29容許組裝、移除及維修該液壓煞車致動機構20的元件時可通達該殼本體27內部，其可通過該殼本體的側邊達到。該第一蓋體29亦可封蓋該殼本體27的頂面70(圖6)，且與該第二蓋體31及殼本體協作，以呈現出配合使用者的手之平順、舒適的形狀，而同時封蓋該內部機構的元件。

該第二蓋體部31容許組裝、移除及維修該液壓煞車致動機構20的元件時可通達該殼本體27內部，其可在該殼本體的頂部或通過該頂部達到。該等蓋體29,31亦可與該殼本體27形成一人體工學形狀，且當組裝形成該殼體22時可納置於一罩蓋62，其可為一彈性體材料。

該液壓煞車致動機構20包括一主缸總成26，其可設置於該殼本體27中且可設置於該延伸部25內。該主缸總成26可大致沿該延伸部25的縱軸延伸，其將如下詳述可見。將理解的是該主缸總成26可藉一液壓線或導道28連接至一習用從動缸(圖未示)，該液壓線或導道28提供其間的流 體連通。

如圖6所示，該主缸總成26包括一形成於該殼本體27中之流體腔室32，及一往復運動地設置於該流體壓力腔室中之活塞總成34。該流體腔室32包括第一及第二腔室部42,44，及一位於其間之過渡區46。

於圖9所顯示的實施例中，該第一腔室部42具有的橫截面積或直徑(d₁)大於該第二腔室部44的橫截面積或直徑(d₂)。於此實施例中，該過渡區46呈尖錐狀但也可具有不同形狀，或是可以例如在第一與第二腔室部42,44之間的一肉厚突然變化部(stepped transition)而完全免去。於此實施例該第一與第二腔室部42,44是圓柱形；然而，該等部亦可為各種不同形狀。將瞭解的是該第一及第二腔室部42,44的形狀應與該活塞總成34的相關部件的形狀配合且其間應有任何密封功能。

該第二腔室部44的一端48，即遠端，是直接或間接與形成於該殼體22的一滲出或填入口50成流體連通。一滲出埠螺絲52是可移除地設置於該滲出埠50內以容許空氣或多出的流體滲出。該滲出埠螺絲52設置有一密封件53，例如為一O形環。該端48亦直接或間接地與形成於該殼本體27的一流體貯室40成流體連通，例如藉由一通道82，其可將該滲出埠50與該流體貯室相連接。

該貯室40是以習用形式被一囊體84蓋住(圖8)。為了使該殼體22具有一人體工學的整體形狀，並對該液壓煞車致動機構20提供充分的煞車流體體積，例如，該貯室 40可沿該流體腔室32的側邊定位，且可垂直延伸於該流體壓力腔室的上方及下方，使該殼體安裝於一賽車車手把(drop handlebar)。換言之，當該液壓煞車致動機構20安裝於車輛上使用時，該貯室40可與該流體腔室32以側並側的構形定位，且具有的形狀和尺寸是可垂直延伸於該流體壓力腔室的上方和下方。

一流體出口埠60形成於該殼本體27鄰近於該過渡區46，將該流體腔室32連接至一流體配接頭總成54。該流體配接頭總成54包括一中空桿64，其與該流體出口埠60成流體連通，例如其可螺設插置於該流體出口埠內。該流體配接頭總成54包括一”班卓琴(banjo)”配接頭66，其連接於該中空桿64且與該中空桿64成流體連通。該班卓琴(banjo)配接頭66是類似於習用班卓琴(banjo)配接頭，除了該班卓琴(banjo)配接頭的底面68不是垂直於該中空桿的軸線。於所示實施例中，該中空桿64(及該流體出口埠60)的角度(A)大於90度，該角度(A)是相對於該殼體22的頂或上面70之角度(圖11)。因此，為了使該班卓琴(banjo)配接頭66齊平於該殼體的頂面70，本發明考量藉由將該配接頭的底面68定向以配合該殼本體27的頂面或上面70之方式來修正班卓琴(banjo)配接頭。

至少部分因該流體配接頭總成54的構造，該殼本體27可緊密地容置該配接頭54，且液壓線28附接於該配接頭54，以使得該液壓線的設置能平行於該表面70，並且因此呈現一低輪廓(low profile)使該殼體22設計更具人體工 學。由於具有低輪廓的構形，該罩蓋62能平順地配合於該殼體22上，包括該流體配接頭總成54及液壓線28，且因此該罩蓋與整體形狀的配合不會被任何凸出的液壓線或元件而受到妨礙或負面影響。

該殼本體27另外可具有一凹槽72，其大致沿該殼體的長度延伸，以容置該液壓線28，使得可呈現平順輪廓，以順應使用者的手。於所示實施例中，該凹槽72形成於該殼本體27的頂面及側面之交接處或其附近。該凹槽72亦可設置於其他位置，例如沿該殼本體27的側邊。至於人體工學方面，該第一蓋體部29可組構成包覆該液壓線28且至少部分封閉該凹槽72。

該活塞總成34包括一活塞74，其往復運動地設置於該流體腔室32中。該活塞74具有第一與第二部76,78。一第一密封件36設置於該活塞74的第一部76上，及一第二密封件38設置於該活塞74的第二部78上，於此實施例中，該第一密封件36是滑環與O形環之組合。其他適意型式的密封件亦可考慮。於另一可行實施例，該等密封件36,38可定位於該流體腔室32的壁上，並接觸該活塞74。

攜有個別第一與第二密封件36,38之該第一與第二部76,78是組構為密封銜接該流體腔室32的個別第一與第二腔室部42,44。當這樣銜接時，第一與第二密封件36,38其間界定一輸出腔室80(圖5)。該流體出口埠60可從該輸出腔室80鄰近於該過渡區46延伸(圖9)。

該活塞74是可滑動地位移於一開啟流路位置與 一關閉流路位置(圖5)之間，於開啟流路位置時容許流體流動於該流體腔室32的第一與第二腔室部42,44之間，於關閉流路位置時擋止於該第一與第二腔室部42,44之間的流體流動。當該活塞74形成該關閉流路位置時，即當第一與第二密封件36,38兩者皆與該流體腔室32個別的第一及第二腔室部42,44銜接時，該活塞的前進行為(進入該流體壓力腔室內)由於該前進的活塞造成體積減少，會在該輸出腔室80內建立流體壓力。在該輸出腔室80內流體壓力的增加會造成流體從該腔室推出通過該流體出口埠60。由於該流體腔室32的構形，能看出該流體出口埠60可定位成與該輸出腔室80於鄰近該過渡區46流體連通。據此，該流體出口埠60可從該流體腔室32在該過渡區46處或其附近，或該流體壓力腔室的第一腔室部42延伸，但只要該出口埠60可接收密封件36,38之間所產生的壓力流體，與該第二腔室部44的某些部分流體連接，特別在該過渡區處或附近亦為有效的。較優地，在作動循環期間，該活塞74可以一概呈向上方向於該主缸總成26的流體腔室32內推進，使該輸出腔室80安置於該主缸總成內一相對低點。

當該活塞74形成該關閉流路位置時，即當第一與第二密封件36,38兩者皆與該流體腔室32個別的第一及第二腔室部42,44銜接時，該第二腔室部44內的流體被推進入該貯室40內。流體進入(及推出)於該貯室40之移動會將該囊體84位移。該囊體84上方的空氣可因該貯室40內流體體積改變，透過該第二蓋體31排出至外界，以容許該囊體移動。

該活塞總成34亦包括一回復彈簧86，其可設置於該流體腔室32內於該殼本體27與該活塞74之間，且其功能是將該活塞74及桿30回復至概對應於該開啟流路位置之起始位置。一板體88附接於該殼本體27以封閉該流體腔室32的第一腔室部42，將該活塞總成34固持於該流體壓力腔室中，且透過一板孔90提供伸入該活塞74的入口。

一推桿92可設置於該板孔90內且透過該桿30作用於該活塞總成34上。該推桿92可包括一接近一端的螺紋部96，及一接近另一端的頭部94。該頭部94可包括一圓形面112，其納置於該活塞74的一對應杯面114內。該推桿92的螺紋部96螺接納置於橫銷98內。

該橫銷98可樞轉地設置有一軸套100。該桿30樞轉地納置該軸套100和橫銷98。該推桿92穿過該橫銷98。該推桿92可包括一六角孔116，以供一內六角扳手(Allen wrench)納置，而用以藉與該橫銷98螺接來調整該桿30相對於一把手(圖未示)的位置或幅度。

該桿30藉由一樞接總成104樞接於該殼本體27。該樞接總成104可包括一桿體106。該桿體106的端部可包括軸襯108，使其能移動於該桿30與該殼本體27之間。夾扣110可固定於該桿體106，以將該樞接總成固持於該殼本體27上。

如圖13-15所示，詳言之，一般作動循環包括一手煞作用，將煞車塊推靠於一煞車轉子(圖未示)或輪圈上。以手下壓該煞車桿片30。如此推動該推桿92以推進該活塞 74。桿片30之啟始位置可以該推桿92於該橫銷98內做調整來改變。該活塞74包括該第一密封件36，其是較大的密封件而恆使流體與外界密封，以及第二密封件38，其當該桿片未被下壓時(圖13)不會密封銜接，這樣是呈一起始移位停置狀態。

在該貯室40中，一彈性囊體84形成流體與外界之間的隔擋(圖8)。於該活塞74被推進時，該第一密封件36繼續將流體與外界密封且該第二密封件38將與該流體腔室32鄰近於該過渡區46銜接，以形成該關閉流路狀態或中間狀態(圖14)。當該第二密封件38銜接時，形成該貯室40與輸出腔室80之間的密封。

該輸出腔室80及出口埠60包括一容量的流體。該輸出腔室80連接於一配接頭54，其連接於一遠端煞車卡鉗(圖未示)。該桿片30進一步下壓(圖15)時，該輸出腔室80內的壓力增加，流體移動通過該配接頭54，一般會通過一液壓線28(圖8)，並流入該煞車卡鉗。

該煞車卡鉗內壓力增加會使卡鉗活塞推進且煞車塊推靠於一煞車轉子上以形成煞車力，這是眾所週知的。若與液壓輪圈煞車一起使用，壓力增加會使該等液壓輪圈煞車銜接腳踏車輪圈。當鬆釋該桿片30時，該活塞74至少透過該回復彈簧86的作用回到其”停置”位置，該系統內的壓力減少，且卡鉗活塞/煞車塊從該轉子/輪圈撤回且煞車力減低。最後該第二密封件38從該流體腔室32的壁上脫離而形成該開啟流路狀態。

圖16a-16e是流體壓力腔室32與出口埠60顯示對應於本發明幾個不同實施例的位置之圖。圖16a-16e各包括如圖1-15所示例子所提的流體腔室32，具有第一腔室部42及第二腔室部44，和定位於其間之過渡區46。該第二腔室部44具有一遠端48及相反於該遠端，相鄰於該過渡區之一端，其將以近端120表示。

圖16a顯示的出口埠60是從該第一腔室部42於該過渡區46附近延伸。圖16b顯示的出口埠60是從該第一腔室部42及該過渡區46兩者延伸。圖16c顯示的出口埠60是從該過渡區46延伸。圖16d顯示的出口埠60是從該第二腔室部44及該過渡區46延伸。圖16e顯示的出口埠60是從該第二腔室部44於該近端120處，該過渡區46附近延伸。

儘管各種不同實施例已參考特定實施概念進行詳細說明，然而需瞭解的本發明能有其他實施例且其細節可在各種不同明顯方面中進行變化。對於熟於此技藝者能易見，可在本發明之精神及範圍中進行數種變化。據此，前面的揭露、說明和圖式僅用以舉例說明為目的，而不是限制本發明，本發明應由以下申請專利範圍所界定。

23‧‧‧基部

25‧‧‧延伸部

26‧‧‧主缸總成

32‧‧‧流體腔室

40‧‧‧流體貯室

42,44‧‧‧第一，二腔室部

46‧‧‧過渡區

48‧‧‧端

50‧‧‧滲出或填入口

60‧‧‧流體出口埠

Claims (29)

1. 一種液壓煞車機構，可安裝於一手把，該煞車機構包含：一殼體，可安裝於該手把；及一主缸總成，設置於該殼體中，該主缸總成包括；一流體腔室，包含：一具有第一直徑之第一腔室部，一具有第二直徑之第二腔室部，該第一直徑大於該第二直徑，及一過渡區，於該第一與第二腔室部之間；一活塞總成，包含：一活塞，可滑動地設置於該流體腔室中，一第一密封件，組構為密封地銜接於該第一腔室部與該活塞之間，及一第二密封件，組構為密封地銜接於該第二腔室部與該活塞之間；一出口埠，其從該流體腔室由該過渡區、該第一腔室部及該第二腔室部的一近部之至少一者延伸；及一致動器，其作動地連接於該殼體且組構為於該流體腔室內可滑動地位移該活塞總成。
2. 如申請專利範圍第1項之液壓煞車機構，其中該出口埠從該過渡區延伸。
3. 如申請專利範圍第1項之液壓煞車機構，其中該殼體安 裝於該手把後，該出口埠於該殼體中是成垂直定向。
4. 如申請專利範圍第1項之液壓煞車機構，該流體腔室包括一輸出腔室，當該第一密封件密封銜接於該活塞與該第一腔室部之間且該第二密封件密封銜接於該活塞與該第二腔室部之間時，該輸出腔室設置於該第一密封件與該第二密封件之間。
5. 如申請專利範圍第4項之液壓煞車機構，其中該出口埠從該輸出腔室延伸。
6. 如申請專利範圍第1項之液壓煞車機構，進一步包括一貯室，其設置於該殼體內，該貯室與該第二腔室部成流體連通。
7. 如申請專利範圍第6項之液壓煞車機構，其中該貯室是相鄰該流體腔室側向設置，且該殼體安裝於該手把。
8. 如申請專利範圍第7項之液壓煞車機構，其中該貯室延伸於該流體腔室的上方及下方。
9. 如申請專利範圍第6項之液壓煞車機構，進一步包含一囊體，其附接於該殼體且密封該貯室。
10. 如申請專利範圍第9項之液壓煞車機構，其中該殼體包括該囊體所附接之一頂面。
11. 如申請專利範圍第1項之液壓煞車機構，其中該殼體包括一單件式殼本體。
12. 如申請專利範圍第11項之液壓煞車機構，其中該殼體包括一第一板，其可附接於該殼本體。
13. 如申請專利範圍第12項之液壓煞車機構，其中該殼本體 包括一側面且其中該第一板可附接於該殼本體的該側面。
14. 如申請專利範圍第13項之液壓煞車機構，其中該殼體包括一第二板，其可附接於該殼本體。
15. 如申請專利範圍第14項之液壓煞車機構，其中該殼本體包括一頂面且其中該第二板是可附接於該殼本體的該頂面。
16. 如申請專利範圍第14項之液壓煞車機構，進一步包含一罩蓋，其組構成可配合於該經組裝的殼本體、該第一板與該第二板上方。
17. 如申請專利範圍第1項之液壓煞車機構，進一步包括一流體配接頭總成，其連接於該出口埠並與該出口埠成流體連通。
18. 如申請專利範圍第17項之液壓煞車機構，其中該流體配接頭總成包括一連接於該出口埠並與其成流體連通之中空桿，及一繞設於該中空桿且與該中空桿成流體連通之班卓琴配接頭(banjo fitting)。
19. 如申請專利範圍第18項之液壓煞車機構，包括一液壓線，其連接於該流體配接頭總成且與其成流體連通，且其中該殼本體包含一側面及一頂面，且其中該液壓線從該流體配接頭總成及沿該殼本體的側面及頂面中至少一者延伸。
20. 如申請專利範圍第19項之液壓煞車機構，其中該殼本體包含其中設置該液壓線之一凹孔。
21. 如申請專利範圍第20項之液壓煞車機構，其中該殼體包括一第一板，其可附接於該殼本體的該側面而覆蓋該凹孔的至少一部分且封閉該凹孔中該液壓線的部分。
22. 如申請專利範圍第21項之液壓煞車機構，其中該殼體包括一第二板，其可附接於該殼本體的該頂面而覆蓋該凹孔的至少一部分且封閉該液壓線的部分。
23. 如申請專利範圍第1項之液壓煞車機構，其中該殼體包含一基部。
24. 如申請專利範圍第23項之液壓煞車機構，其中該基部包含一夾件，用以將該殼體夾固於該手把。
25. 如申請專利範圍第23項之液壓煞車機構，進一步包括一換檔機構，其設置於該基部中。
26. 如申請專利範圍第23項之液壓煞車機構，其中該殼體包含一延伸部，其從該基部延伸，該主缸是設置於該延伸部中。
27. 如申請專利範圍第26項之液壓煞車機構，其中該出口埠於該殼體的延伸部中是成實質地垂直定向，且該殼體安裝於該手把。
28. 如申請專利範圍第27項之液壓煞車機構，進一步包括一流體配接頭總成，其連接於該出口埠。
29. 如申請專利範圍第28項之液壓煞車機構，其中該殼本體包括一頂面且其中該流體配接頭總成是沿該頂面設置。