TW201437084A - 具有訂製的運動性質且對寬與窄的輪緣有廣範圍調整性的煞車 - Google Patents

Abstract

本文所揭示之煞車在車輪輪緣大小之廣範圍內提供線性煞車運動性質。該煞車在煞車桿之整個致動過程中對騎車者提供相同的煞車感受及響應。再者，可將煞車感受及響應設計成即使在不同之車輪輪緣大小安裝至腳踏車的情況下仍相同。在該煞車之一觀點中，此係藉由在左煞車臂及右煞車臂之上部分上形成彎曲構型(即凸輪輪廓)來完成。左煞車臂及右煞車臂之此等上部分自車輪延伸出去，以使得形成於左煞車臂及右煞車臂之上部分中的該等凸輪輪廓可製作為如適應廣範圍之輪緣大小所需的那麼長。

Description

具有訂製的運動性質且對寬與窄的輪緣有廣範圍調整性的煞車 【相關申請案之交互參照】

本申請案係主張2013年1月10日申請之美國臨時專利申請案序號61/751,171之優先權的非臨時專利申請案，該美國臨時專利申請案之全部內容以引用方式明確併入本文中。

聲明：聯邦資助研究/開發

不適用

本文所揭示之各種實施例係關於一種用於腳踏車之煞車系統。

腳踏車煞車達成一個基本目的，具體而言，用來將騎車者藉由煞車桿所施加之力轉化為使煞車墊抵靠住腳踏車之輪緣的力。煞車墊與輪緣之間的摩擦使腳踏車減速或停止。因此，煞車桿及煞車包含使騎車者的作用力放大之機械系統。

煞車設計之關鍵特性在於其煞車運動性質，或當騎車者壓下煞車桿時煞車力如何起作用以及騎車者感覺如何。煞車運動性質將煞車之煞車能力定義為隨煞車桿之壓下而變。例如，煞車運動性質可針對煞車桿 之單位行程提供煞車力之單位增加。此外，騎車者將其腳踏車用於諸如訓練及比賽之各種目的。為將同一腳踏車用於訓練及比賽，騎車者可將腳踏車車輪自其通常具有窄輪緣之訓練車輪切換至其通常具有較寬輪緣之比賽車輪。為此，騎車者必須調整煞車來適應不同之輪緣寬度。遺憾的是，當前之設計並不允許在不同的輪緣大小之間進行簡單轉換，而同時維持線性煞車運動性質。

因此，此項技術中需要一種改良之煞車。

本文所揭示之煞車的各種實施例滿足上文所論述之需求、下文所論述之需求以及此項技術中已知的彼等需求。

本文所揭示之煞車在非常廣之操作範圍內提供線性煞車運動性質。詳言之，當具有窄輪緣之車輪安裝至腳踏車時，煞車提供線性煞車運動性質。同樣如此，當具有寬輪緣之車輪安裝至腳踏車時，煞車提供線性煞車運動性質。此外，自窄輪緣至寬輪緣之轉換以及自寬輪緣至窄輪緣之轉換係快速的且不需要大幅調整。煞車運動性質經設計以使得煞車運動性質之斜率貫穿與煞車一起使用之可接受的輪緣大小之整個範圍係線性的且恆定的。在一觀點中，此係藉由將彎曲構型置放於煞車臂上來實現，該煞車臂經成形來提供線性煞車運動性質。煞車另外具有調整，以用於橫向定位煞車之煞車墊，從而使煞車墊與偏離中心的車輪輪緣對準(亦即，不與輪轂對準)。

更特定而言，本發明揭示一種用於腳踏車之煞車。煞車可包含第一煞車臂、第二煞車臂、凸輪驅動器及煞車桿。該第一煞車臂可繞第 一樞轉軸線樞轉。第一煞車臂之上部分可界定第一凸輪表面。第一煞車臂之下部分可能能夠接納第一煞車墊。

第二煞車臂可繞第二樞轉軸線樞轉。第二樞轉軸線可設置成與第一樞轉軸線相距固定之距離。第二煞車臂之上部分可界定第二凸輪表面。第一凸輪表面及第二凸輪表面可相互具有鏡像構型。第二煞車臂之下部分可能能夠接納第二煞車墊。

凸輪驅動器可安置於第一凸輪表面與第二凸輪表面之間。凸輪驅動器在煞車之未致動位置與致動位置之間可維持與第一凸輪表面及第二凸輪表面之接觸。

煞車桿可固定至腳踏車之把手以用於致動煞車。

形成於該等煞車臂之上部分中的第一凸輪表面及第二凸輪表面可具有彎曲構型，以使得針對煞車桿之每單位位移，將線性增加的煞車力施加至腳踏車之輪緣，無論該輪緣之大小如何。

第一煞車臂及第二煞車臂可直接安裝至共用板，以使得第一煞車臂繞第一樞轉軸線樞轉且第二煞車臂繞第二樞轉軸線樞轉。該共用板安裝至腳踏車之前叉。該共用板可相對於腳踏車之前叉或車架樞轉，來橫向調整煞車之煞車墊，從而使煞車墊與偏離中心的車輪輪緣對準。

針對介於19mm與28mm之間的輪緣寬度，凸輪驅動器可定位於第一凸輪表面及第二凸輪表面上。凸輪驅動器之單位線性位移可轉化為第一煞車臂及第二煞車臂之下部分之單位角位移，以使得煞車桿之單位位移產生煞車力之線性增長。

第一凸輪表面及第二凸輪表面之長度可足夠長，以使得針對 介於19mm與28mm之間或更寬的輪緣寬度，僅藉由改變凸輪驅動器在第一凸輪表面及第二凸輪表面上的位置來將線性煞車力施加至車輪輪緣。

在另一觀點中，揭示一種製作煞車臂之方法，該煞車臂用於針對煞車桿之每單位位移來提供煞車力之線性增長。該方法可包含以下步驟：選擇凸輪驅動器之第一線性位置、第二線性位置及第三線性位置；選擇煞車臂之下部分的第一角位置、第二角位置及第三角位置或煞車墊之線性位移，其中凸輪驅動器之第一線性位置、第二線性位置與第三線性位置之間的間隔與下部分之第一角位置、第二角位置與第三角位置之間的間隔或煞車墊之線性位移成比例；描繪凸輪驅動器在煞車臂之上部分上的第一位置、第二位置及第三位置；以及產生平滑曲線(spline)，該平滑曲線連接凸輪驅動器在煞車臂之上部分上的第一位置、第二位置及第三位置。

描繪步驟可包括以下步驟：將凸輪驅動器定位於第一線性位置並將煞車臂定位於第一位置；在煞車臂上對凸輪驅動器進行標記，來識別凸輪驅動器在煞車臂上之第一位置；將凸輪驅動器定位於第二線性位置並將煞車臂定位於第二旋轉位置；在煞車臂上對凸輪驅動器進行標記，來識別凸輪驅動器在煞車臂上之第二位置；將凸輪驅動器定位於第三線性位置並將煞車臂定位於第三旋轉位置；以及在煞車臂上對凸輪驅動器進行標記，來識別凸輪驅動器在煞車臂上之第三位置。

平滑曲線產生步驟可包括產生藉由凸輪驅動器之標記來界定之彎曲的平滑曲線之步驟，該等標記表示該第一位置、該第二位置及該第三位置。

標記步驟可包括畫出凸輪驅動器在煞車臂上之接觸表面的 外形之步驟。

描繪步驟及產生步驟可用電腦輔助製圖電腦程式來完成，該電腦輔助製圖電腦程式具有凸輪驅動器及煞車臂之表示。或者，產生步驟可藉由數學模型來完成。

產生步驟可包括將平滑曲線界定為B平滑曲線(B-spline)、P平滑曲線、此項技術中已知的其他平滑曲線或其組合之步驟。

參考下文之描述及圖式，將更好地理解本文所揭示之各種實施例的此等及其他特徵及優勢，其中相同之編號貫穿全文指代相同之部件，且其中：圖1為煞車之透視圖；圖2例示出結合寬輪緣來使用之圖1中所示的煞車；圖3例示出結合窄輪緣來使用之圖1中所示的煞車；圖4例示出圖1中所示之煞車，其中藉由使煞車旋轉來橫向調整煞車墊，以便考慮到偏離中心的輪緣；圖5例示出圖1中所示之煞車的左煞車臂及右煞車臂；圖6例示出用來在煞車之煞車桿被釋放時使左煞車臂及右煞車臂運動至釋放位置之回位彈簧；圖7例示出用於將煞車安裝至腳踏車之前叉或車架(例如鄰近底托架外殼)並將煞車之各種構件相互協同安裝之托板；圖8例示出用於在煞車桿致動時啟動煞車之凸輪驅動器；圖9例示出圖1中所示之煞車之蓋板； 圖10以圖解方式例示出煞車的煞車運動特性，該特性係藉由形成於左煞車臂及右煞車臂中之凸輪輪廓來界定或界定該凸輪輪廓；圖11例示出用來界定凸輪輪廓之煞車的第一位置；圖12例示出用來界定凸輪輪廓之煞車的第二位置；圖13例示出用來界定凸輪輪廓之煞車的第三位置；圖14例示出用來界定凸輪輪廓之煞車的第四位置；圖15例示出凸輪驅動器之滾筒之外形，其重疊於圖11至圖14中所示之煞車桿上，用於界定凸輪輪廓之平滑曲線；圖16例示出圖1中所示之煞車的後視圖；圖17例示出整合於前叉中之煞車以及安置於煞車上來增加空氣動力性質之罩蓋；圖18例示出整合於鄰近腳踏車之底托架外殼的車架中之煞車以及安置於煞車上來增加空氣動力性質之罩蓋；圖19例示出圖14中所示之用於安裝至腳踏車之外部的煞車；以及圖20例示出圖19中所示之用於安裝至腳踏車之前叉的煞車。

現參考圖式，展示用於腳踏車12之煞車10。煞車10能夠接納寬輪緣14a或窄輪緣14b(見圖2及圖3)，而無需顯著調整煞車10，以下操作除外：(1)視情況使煞車墊16張開或使煞車墊16靠攏，以及(2)因偏離中心的輪緣14(見圖4)所致，可能需要調整煞車墊16之橫向定位。因此，煞車10提供不同輪緣寬度之互換便利。騎車者可容易地在通常具有窄寬度鋁輪緣的訓練車輪與通常具有較寬之碳纖維輪緣的比賽車輪之間切 換，而不需要煞車墊調整或將間隔件添加至煞車蹄片以及先前技術所需要的其他調整。再者，煞車10提供一種使煞車墊16與可能偏離中心的車輪輪緣對準之簡單方法。煞車10亦跨可與煞車10一起使用之輪緣寬度之整個範圍來提供訂製的可設計之運動性質(例如可預測的線性煞車運動性質)。另外，煞車10提供低的側面輪廓及小的前部佔據面積，以使得煞車10可整合於前叉或車架(例如底托架外殼或後上叉)中，以使得空氣動力學罩蓋可安置於煞車10上，而同時適應腳踏車之前叉或車架之習知邊界。此外，煞車可以習知方式安裝於前叉前面，或安裝於腳踏車之後上叉後面，其中煞車之低的前部佔據面積將亦提供優於典型單邊拉動式腳踏車煞車的空氣動力學優勢。

煞車10具有可繞左樞轉軸線22及右樞轉軸線24樞轉的左煞車臂18及右煞車臂20。左煞車臂18及右煞車臂20之上部分26、28可具有藉由凸輪驅動器34來驅動之左凸輪表面30及右凸輪表面32。凸輪驅動器34在煞車桿36或回位彈簧38之作用下沿左凸輪表面30及右凸輪表面32之長度運動。在圖2及圖3中，將凸輪驅動器展示為在垂直方向上運動。然而，亦考量了凸輪驅動器34可在其他方向上運動，諸如在煞車10安裝至後上叉之上部分的情況下在水平方向上(見圖18)或以一角度運動。藉由使凸輪表面30、32位於左煞車臂18及右煞車臂20之上部分26、28上，可將左凸輪表面30及右凸輪表面32製作得足夠長來適應所需之寬輪緣及窄輪緣14。可藉由凸輪驅動器調整機構42來將凸輪驅動器34定位於沿凸輪表面30、32的任何地方，以便調整煞車之初始預設位置並適應車輪輪緣。針對窄輪緣，藉由凸輪驅動器調整機構42將凸輪驅動器34定位於凸輪表面 30、32上的較高處，如圖3中所示。針對寬輪緣，藉由凸輪驅動器調整機構42將凸輪驅動器34定位於凸輪表面30、32上的較低處，如圖4中所示。藉由舉例而非限制之方式，煞車10可較佳地接受介於19mm與28mm之間的輪緣寬度。亦考量了煞車10可經設計來亦接受小於19mm或大於28mm(高達約32mm或35mm)之輪緣寬度。一旦凸輪驅動器34之位置被設置在凸輪表面30、32上，則使用煞車桿在煞車位置與釋放位置(亦即初始預設位置)之間致動煞車。凸輪驅動器34沿左凸輪表面30及右凸輪表面32之長度行進一短行進距離範圍40，以便在煞車位置與釋放位置之間致動煞車10。煞車桿36拉緊纜線44來致動煞車10並使其運動至煞車位置並且使腳踏車停止或減速。回位彈簧38在煞車桿釋放時使煞車10運動至釋放位置。凸輪表面30、32可經設計及構型來在短行程範圍40內提供訂製的煞車運動性質(例如線性運動性質、漸進式運動性質、漸退式運動性質、其組合等等)。藉由舉例而非限制之方式，煞車之運動性質可經設計成在行程開始處具有較陡之斜率，直至煞車墊與輪緣形成接觸，且當煞車墊被壓在輪緣上時具有較小之斜率。

此外，藉由併入本文所論述之各種特徵中之一或多者(該等特徵包括但不限於凸輪表面30、32在左煞車臂18及右煞車臂20之上部分26、28上的位移)，煞車10可具有(1)低的側面輪廓，以使得煞車10、罩蓋116(見圖17)及前叉就其深度而言可為80mm或更小，以及(2)與前叉之前部佔據面積(見圖4)或後部煞車10之底部佔據面積相比更窄的前部佔據面積126。

參考圖4，在車輪輪緣14偏離車輪之輪轂的中心的情況下， 亦可使煞車10旋轉以便使煞車墊16與車輪輪緣14橫向對準。煞車墊16之此橫向調整可用標準腳踏車工具(即Allen扳手46)來完成，而無需移除任何部件或無需大量工作。更特定而言，中線130識別與煞車10對齊的腳踏車之前叉之垂直中線或柱桿84之中線。中線132識別輪緣14之中線。由於車架或前叉之製造公差，或在車輪本身之組裝過程中，輪緣14可能偏離腳踏車車架或前叉之中線之中心。真實中心將導致車輪之中線132與車架之中線130匹配及對準。然而，真實中心通常無法達成。相反，輪緣14與其本身裝準。因此，如圖4中所示，代替試圖達成輪緣14之真實中心，而藉由使用Allen扳手使煞車10繞中心柱桿84旋轉，或藉由人的手的使整個煞車機構本身移動，來使煞車墊16橫向偏移。在使煞車10旋轉來使煞車墊16與輪緣14對準之後，煞車10藉由用於將煞車10安裝至前叉或車架之機構保持在適當位置中，如下文將論述。

現參考圖5至圖9，展示左煞車臂18及右煞車臂20。左煞車臂18及右煞車臂20具有安裝孔48且與樞轉軸線22、24對準，其中左煞車臂18及右煞車臂20繞該安裝孔樞轉。左煞車臂18及右煞車臂20之上部分26、28併入左凸輪表面30及右凸輪表面32。左凸輪表面30及右凸輪表面32在組裝於煞車10中時具有鏡像構型，以使得當凸輪驅動器34沿左凸輪表面30及右凸輪表面32之長度運動時，煞車墊14以預定義之速率(例如線性)行進相同的距離。在樞轉軸線22、24下方之下部分50、52及通孔48將煞車墊16固定至煞車臂18、20。下部分50、52可另外具有用於接納回位彈簧38之遠端56的接納孔54。當釋放煞車桿36時，回位彈簧38將煞車臂18、20之下部分50、52偏壓至釋放位置。在釋放位置中，煞車墊 16不接觸車輪輪緣14。當使用者擠壓煞車桿36時，纜線44(見圖2)使凸輪驅動器34向上運動，來展開煞車臂18、20之上部分26、28且向內擠壓下部分50、52以便藉由煞車墊16將煞車力施加至車輪輪緣14。此操作使煞車墊16運動至煞車位置。使用者可釋放煞車桿36，此操作允許回位彈簧38使煞車墊16張開，來釋放車輪輪緣14。此操作使煞車墊16運動至釋放位置或初始預設位置。

為組裝煞車10，將托板60安裝至腳踏車之前叉或車架。將左煞車臂18及右煞車臂20安裝至托板60。托板60可具有兩個平行的柱桿62。兩個柱桿62接納於左煞車臂18及右煞車臂20之安裝孔48中。柱桿62引導煞車臂18、20之旋轉行程。樞軸套管64可安裝至通孔48中，來促進左煞車臂18及右煞車臂20之旋轉移動並防止摩擦阻力。

凸輪驅動器34(參見圖8)具有主體66。主體66併入兩個滾筒68，主體66之每一側上各有一個滾筒。此等滾筒68接觸左煞車臂18及右煞車臂20之對應的左凸輪表面30及右凸輪表面32。可用銷70將滾筒68固定至主體66。或者，亦考量了主體66可併入單個滾筒，該滾筒係在主體66之任一側上。主體66可另外具有通孔72，該通孔足夠大來接納纜線44，但對捲曲件74而言不夠大。在組裝期間，經由通孔72插入纜線44。纜線44之遠端接納捲曲件74，來防止纜線44之曝露端受到磨損。經由固定螺釘75將纜線44固定至凸輪驅動器34之主體66。主體66之背面可具有導件76，該導件具有相對置的舌片78。此等舌片78接納於形成於托板60中的凹槽80或T形槽內。導件76將凸輪驅動器34之行程限於由托板60中之凹槽80界定的線性方向。凹槽80及柱桿62較佳地關於垂直平面82 彼此對稱。該托板另外具有中心柱桿84，該中心柱桿在與柱桿62相反的方向上延伸且用來將煞車10安裝至腳踏車12。柱桿84安裝至前叉或車架(例如鄰近底托架外殼)。蓋板86(見圖9)安裝於煞車臂18、20上且用沈頭螺釘88固定至柱桿62。凸輪驅動器34另外具有在組裝過程期間擱置於蓋板86上的凸部(nose)138(見圖1及圖8)。凸部138可擱置於蓋板86(見圖1)之頂部上以便定位凸輪驅動器34，而同時將纜線44插入至凸輪驅動器34中，經由固定螺釘75來固定纜線且最後將捲曲件74置放於纜線44上。蓋板86之中心可具有六角開口90，用來調整煞車墊16之橫向位置，如圖4中所示。Allen扳手92可接納於六角開口90中，來使煞車10旋轉並調整煞車墊16之橫向位置，以便使煞車墊16與車輪輪緣對準，如上文所論述。

現參考圖10至圖15，展示產生左凸輪表面30及右凸輪表面32之凸輪輪廓之平滑曲線的方法。圖10中展示第一步驟，即，建立所需之煞車運動特性的步驟。在圖10中所示之實例中，關於隨煞車墊行進距離而變之煞車纜線拉動距離來描述煞車運動特性。然而，亦考量了描述煞車運動特性之其他方式。藉由舉例而非限制之方式，可將煞車纜線拉動距離圖示為或計算為隨煞車力而變。另一實例將係隨煞車臂18、20之角旋轉而變的煞車纜線拉動距離。然而，為了簡明起見，且在此論述中，關於隨煞車墊行進距離而變的煞車纜線拉動距離來描述煞車運動特性。在本文所論述之實例中，將煞車運動性質展示並描述為線性的。然而，亦考量了其他運動性質，諸如漸進式運動性質、指數式運動性質、漸退式運動性質或其組合。

較佳地，煞車運動特性係線性的。此意味著針對煞車纜線之 每單位位移，存在煞車墊行進距離之單位位移或煞車臂之單位旋轉位移。用數學術語，可將煞車運動特性描述為Y=MX。M描述煞車墊行進距離針對煞車纜線拉動距離之每單位增加而增加的速率。如本文中所使用，利用數學方程式Y=MX，當煞車纜線拉動距離在所需之煞車纜線拉動距離之10%內且較佳地在5%內時，煞車運動特性之線性性質將仍被認為是線性的。在不偏離基線特性(例如，如圖10中所示之線性特性、漸進式特性、漸退式特性、組合等)之情況下，允許一些線性偏差。在圖10中，藉由舉例而非限制之方式，藉由方程式Y=1.68X來描述煞車運動特性，其中1.68係根據圖10中所示之圖表計算為M=((16.9-8.5)/(10-5))。因此，煞車之實際煞車運動特性可為介於Y=1.85X與Y=1.51X之間的任何值，即1.68±10%。只要煞車運動性質在此等參數內起作用，煞車運動性質仍被認為係線性的。線性被定義為介於方程式Y=MX中計算出的斜率M±10%與±5%之間。線性裕度由圖10中之虛線表示。儘管此實例中使用為1.68之斜率，但可根據工業標準或視需要將斜率設計成不同之斜率。

為界定與圖10之圖表中示的所需煞車運動特性匹配的凸輪表面30、32之輪廓，於不同位置拍攝凸輪驅動器34及煞車臂18、20之各種快照，如圖11至圖14中所示。此後，產生連接凸輪驅動器之該等快照中之每一者之平滑曲線，如圖15中所示。下文進一步解釋此過程。

現參考圖10，判定煞車運動特性之斜率M。一旦判定了煞車運動特性之斜率M，則如圖10中所示來圖示煞車運動性質並計算出至少三個點或位置，該等點或位置係基於煞車運動特性之斜率。在我們的實例中，將利用四個不同位置來產生凸輪表面30、32之凸輪輪廓。此等位置包 括煞車墊行進距離為零(0)時的位置(見圖11)，其界定煞車墊16之間的最大間隙，其中煞車墊間隙為32mm。另一位置係在煞車墊16之間的最小間隙為16mm時的位置(見圖14)。在此位置中，煞車墊行進距離與圖11中所示之最大間隙相差16mm(見圖14)。在此等兩個極值之間選擇了兩個額外的點。在我們的實例中，選擇了與零(0)相差5mm及10mm之煞車墊行進距離，如圖12及圖13中所示。針對此等四個不同位置，即0mm、5mm、10mm及16mm，圖10中所示之圖表對應地計算出或繪製了為0mm、8.5mm、16.9mm及27mm之對應的煞車纜線拉動距離。在本文所提供之實例中，較佳地採用四個位置；然而，亦考量了可使用三個或三個以上位置來產生或界定凸輪輪廓。

現參考圖11，煞車臂18、20定位成處於其最大開口。在本文所論述之實例中，煞車臂經定位以使得煞車墊16被打開成具有為32mm之最大開口。使凸輪驅動器34到達其最低位置。於煞車臂18、20之上部分26、28上描畫滾筒68之外形92。圖12中展示此等外形92。此操作可藉由電腦輔助製圖程式來完成。此後，使煞車臂18、20繞樞轉軸線旋轉以使得煞車墊16中之每一者自零(0)位置向內行進5mm，如圖12中所示。使凸輪驅動器向上移動8.5mm，此係表示為位於煞車臂18、20之旋轉軸線22、24上方14.4mm。於煞車臂18、20之上部分26、28上描畫滾筒68之外形94。接下來，使凸輪驅動器34向上運動8.4mm(16.9mm 8.5mm)，此係表示為位於煞車臂18、20之旋轉軸線22、24上方22.8mm，如圖13中所示。亦使煞車臂18、22旋轉以使得煞車墊16向內行進5mm且間隔為22mm，如圖13中所示。於煞車臂18、20之上部分26、28上描畫滾筒68之外形96。 再一次使煞車臂18、20旋轉以使得煞車墊16自零(0)位置向內運動16mm。同樣地，使凸輪驅動器34運動成自零(0)位置偏離16mm，此係表示為與旋轉軸線22、24相距32.9mm，如圖14中所示。於煞車臂18、20之上部分26、28上描畫滾筒68在此新位置處的外形98。此等調整對應於所建立的煞車運動特性。於煞車臂18、20之上部分26、28上保留描圖(tracing)92、94、96及98中之每一者，如圖15中所示。基於描圖92、94、96及98中之每一者來產生平滑曲線100，其中平滑曲線100與圓形描圖92、94、96、98中之每一者相切。此平滑曲線100界定凸輪輪廓，該等凸輪輪廓界定凸輪表面30、32。該平滑曲線係界定為B平滑曲線、P平滑曲線或此項技術中已知的其他平滑曲線或其組合。

以上用於產生界定凸輪表面30、32之平滑曲線100之方法可以多種方式來完成。藉由舉例而非限制之方式，代替煞車墊行程，而可利用與煞車纜線拉動距離有關之煞車臂旋轉。在本揭露內容之範疇內亦考量其他方式及功能。作為用於產生或界定平滑曲線100之另一種方法，可利用與本文所描述之圖解式凸輪形成方法相似的一或多種數學技術來形成界定凸輪輪廓之相同平滑曲線100。出於例示出示例性數學方法之目的而非出於限制之目的，數學方法可包含針對如圖11至圖14中所例示的煞車臂18、20中之每一者建立滾筒68之X、Y笛卡爾(Cartesian)坐標。隨後，針對每一位置使用數學變換將滾筒68位置旋轉至煞車臂18、20位置中之每一者(見圖15)中，其對應於該滾筒位置自完全打開位置的煞車臂角位移。此操作建立換位至完全打開煞車位置中之滾筒中心68的笛卡爾X、Y坐標。此後，產生通過滾筒68中心之平滑曲線函數，此係藉由擬合通過換位後的 滾筒X、Y中心點之平滑曲線函數來實現。隨後，藉由使通過滾筒中心之平滑曲線偏移與滾筒68之半徑相等的值來產生此最終煞車臂凸輪表面平滑曲線輪廓。此數學技術係示例性的，且亦考量了此項技術中已知的或將來開發的其他技術，其可為圖解技術或數學技術。

現參考圖16，展示煞車10之後視圖。藉由柱桿84來安裝煞車10。此柱桿84可擰入至配件104(見圖17)中，該配件可埋入腳踏車之前叉106或車架108(例如底托架外殼；參見圖18)中。柱桿84可自托板60自由地旋轉，因為柱桿84為與托板60分開之部件，如圖7中所示。為將煞車10安裝至前叉106或車架108，將配件104埋入前叉106或車架108中。該配件可埋入於車架上，該車架鄰近底托架外殼或位於底托架外殼上且亦鄰近後上叉之上側。首先藉由將柱桿84擰入至配件104中來將托板60安裝至前叉106或車架108。在將托板60安裝至前叉106或車架108之後，將其餘的煞車構件安裝至托板60。如圖16中所示，將鋸齒狀墊圈110安置於托板60與配件104之間。在將柱桿84緊固至配件104時，鋸齒狀墊圈110相對於由柱桿84界定之軸線112固定煞車10的角位置。在煞車10附接至前叉106或車架108(亦即圖18中所示之底托架區域)的情況下，煞車10係接納於車架108之前叉106的切口114中。將罩蓋116置放於煞車10上且藉由螺釘118將該罩蓋固定至前叉106。為使煞車墊16與車輪輪緣對準，可將allen扳手插入至前孔150中來嚙合蓋板86中之六角孔。因此，此煞車10可接受廣範圍之車輪輪緣大小，提供具有任何所需斜率的線性煞車運動性質或任何其他訂製的設計煞車運動性質，且亦提供對煞車墊16的簡單橫向調整。

如關於圖4所描述之煞車10的旋轉受到形成於托板60後面之銷134(見圖16)與配件104之間的干擾之限制。詳言之，當托板60安裝至前叉或車架時，銷134係安置於配件104之突起凸緣136內。因此，當如圖4中所示使煞車10旋轉時，銷134受到突起凸緣136之束縛及限制。以此方式，煞車10具備安全機構，用來防止煞車旋轉至可能損壞煞車罩蓋116或117的點。

圖17及圖18展示煞車10，其係以整合方式安裝至前叉106或車架108以使得煞車10遠離正常的外部氣流，且藉由允許罩蓋116提供此種減小之風阻力而改良了腳踏車之空氣動力性質。煞車10可具有低的側面輪廓來允許煞車10、罩蓋116及前叉106適應習知的前叉深度要求。詳言之，煞車10可具有充分低的側面輪廓來允許煞車、罩蓋116及前叉106為80mm或更淺。再者，煞車10之前部佔據面積與如圖4中所示之煞車10的前部佔據面積126相比可更窄，來為罩蓋留出空間並且減輕風移動之干擾並促進空氣動力性質。

儘管煞車10可整合於前叉106中，但亦考量了可藉由煞車螺母120及間隔件122來附接煞車10。鋸齒狀墊圈110安置於間隔件122後面。當煞車10安裝至前叉106或車架108時，煞車螺母120及間隔件122將前叉106或車架108夾在中間。鋸齒狀墊圈110相對於柱桿84之軸線固定煞車10之角旋轉。間隔件122使煞車墊16偏移以使得煞車墊16不干擾支腿124。

本文所論述之煞車10的各種觀點係關於一種自含式煞車系統。然而，亦考量了煞車臂可直接安裝至前叉的支腿、腳踏車車架之後下 叉或後上叉。

以上的描述係藉由舉例而非限制之方式給出。考慮到以上揭露內容，熟習此項技術者可設計出在本文所揭示之本發明的範疇及精神內之變化，包括致動煞車臂之各種方式。此外，本文所揭示之實施例的各種特徵可單獨使用，或以彼此之不同組合方式使用，且不欲限於本文所描述之特定組合。因此，申請專利範圍之範疇不受所例示之實施例限制。

Claims (14)

1. 一種用於一腳踏車之煞車，該煞車包含：一第一煞車臂，其可繞一第一樞轉軸線樞轉，該第一煞車臂之一上部分界定一第一凸輪表面，該第一煞車臂之一下部分能夠接納一第一煞車墊；一第二煞車臂，其可繞一第二樞轉軸線樞轉，該第二樞轉軸線係設置成與該第一樞轉軸線相距一固定之距離，該第二煞車臂之一上部分界定一第二凸輪表面，該第一凸輪表面及該第二凸輪表面相互具有一鏡像構型，該第二煞車臂之一下部分能夠接納一第二煞車墊；一凸輪驅動器，其安置於該第一凸輪表面與該第二凸輪表面之間，該凸輪驅動器在該煞車之未致動位置與致動位置之間維持與該第一凸輪表面及該第二凸輪表面之接觸；一煞車桿，其可固定至該腳踏車之一把手以用於致動該煞車；其中該第一凸輪表面及該第二凸輪表面具有一彎曲構型，以使得針對該煞車桿之每單位位移，將一線性增加的煞車力施加至該腳踏車之一輪緣。
2. 如申請專利範圍第1項之煞車，其中該第一凸輪表面及該第二凸輪表面之該彎曲構型允許針對兩種不同之車輪輪緣大小將一線性增加的煞車力施加至該腳踏車之該輪緣。
3. 如申請專利範圍第1項之煞車，其中該第一煞車臂及第二煞車臂係直接安裝至一共用板，以使得該第一煞車臂繞該第一樞轉軸線樞轉且該第二煞車臂繞該第二樞轉軸線樞轉，且該共用板係安裝至該腳踏車之一前叉。
4. 如申請專利範圍第2項之煞車，其中該共用板可相對於該腳踏車之該前叉或車架樞轉，來橫向調整該煞車之煞車墊，從而使該等煞車墊與一偏 離中心的車輪輪緣對準。
5. 如申請專利範圍第1項之煞車，其中針對介於19mm與35mm之間的輪緣寬度，該凸輪驅動器定位於該第一凸輪表面及該第二凸輪表面上。
6. 如申請專利範圍第1項之煞車，其中該凸輪驅動器之一單位線性位移轉化為該第一煞車臂及該第二煞車臂之該下部分之一單位角位移，以使得該煞車桿之一單位位移產生煞車力之一線性增加。
7. 如申請專利範圍第1項之煞車，其中該第一凸輪表面及該第二凸輪表面之長度足夠長，以使得針對介於19mm與35mm之間的輪緣寬度，僅藉由改變該凸輪驅動器在該第一凸輪表面及該第二凸輪表面上的一位置來將一線性煞車力施加至車輪輪緣。
8. 一種製作一煞車臂之方法，該煞車臂用於針對一煞車桿之每單位位移提供煞車力之一線性增長，該方法包含以下步驟：選擇該凸輪驅動器之第一線性位置、第二線性位置及第三線性位置；選擇一煞車臂之一下部分的第一角位置、第二角位置及第三角位置或煞車墊之線性位移，其中該凸輪驅動器之該第一線性位置、該第二線性位置與該第三線性位置之間的間隔與該下部分之該第一角位置、該第二角位置與該第三角位置之間的間隔或該等煞車墊之該等線性位移成比例；描繪該凸輪驅動器在該煞車臂之一上部分上的第一位置、第二位置及第三位置；產生一平滑曲線，該平滑曲線連接該凸輪驅動器在該煞車臂之該上部分上的該第一位置、該第二位置及該第三位置。
9. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該描繪步驟包括以下步驟： 將該凸輪驅動器定位於一第一線性位置且將該煞車臂定位於一第一旋轉位置；在該煞車臂上對該凸輪驅動器進行標記，來識別該凸輪驅動器在該煞車臂上的該第一位置；將該凸輪驅動器定位於一第二線性位置且將該煞車臂定位於一第二旋轉位置；在該煞車臂上對該凸輪驅動器進行標記，來識別該凸輪驅動器在該煞車臂上的該第二位置；將該凸輪驅動器定位於一第三線性位置且將該煞車臂定位於一第三旋轉位置；在該煞車臂上對該凸輪驅動器進行標記，來識別該凸輪驅動器在該煞車臂上的該第三位置。
10. 如申請專利範圍第7項之方法，其中產生該平滑曲線之該步驟包括產生藉由該凸輪驅動器之該第一位置、該第二位置及該第三位置之該等標記來界定的一曲線之步驟。
11. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該標記步驟包括畫出該凸輪驅動器在該煞車臂上之一接觸表面的外形之步驟。
12. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該描繪步驟及該產生步驟係用一電腦輔助製圖電腦程式來完成，該電腦輔助製圖電腦程式具有該凸輪驅動器及該煞車臂之一表示。
13. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該產生步驟包括將該平滑曲線界定為一T平滑曲線、P平滑曲線或上述各者之一組合的步驟。
14. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該產生步驟係藉由一數學模型來完成。