TW201604070A - 腳踏車碟式煞車轉子 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種腳踏車碟式煞車轉子，其基本上具有一外部分及一冷卻散熱片。該外部分具有面向相反軸向方向之第一與第二基底表面。該冷卻散熱片經佈置以自該等第一及第二煞車表面之至少一者徑向偏置。

Description

腳踏車碟式煞車轉子
本發明大體上係關於一種腳踏車碟式煞車轉子。更明確而言，本發明係關於一種具有促進煞車表面冷卻之一組態之腳踏車碟式煞車轉子。
近年來，一些腳踏車已具有碟式煞車。碟式煞車系統提供與施加至煞車桿之煞車力之大小有關之一可觀煞車功率。此外，無論天氣及騎行條件如何，碟式煞車系統通常均提供高度一致性。碟式煞車系統通常包含一卡鉗殼體、一第一可移動煞車墊及一第二固定或可移動煞車墊。碟式煞車可經液壓致動或機械致動以移動該(等)可移動煞車墊。該等煞車墊係定位在與一腳踏車之前輪或後輪附接之一轉子之兩側上。使該等煞車墊緊貼著固定至車輪之一煞車碟或轉子以使該碟之旋轉減速或停止且因此使車輪之旋轉減速或停止。
雖然碟式煞車系統提供優良性能，但煞車動作傾向於在碟式煞車轉子中產生大量熱。因此，本發明中所呈現之一態樣提供一種碟式煞車轉子，其具有一組態以更有效率地輻射來自該碟式煞車轉子之外部分之熱。本發明中所呈現之之另一態樣提供一種具有相對易於生產之一冷卻散熱片之碟式煞車轉子。
鑒於已知最先進技術，基本上提供一種包括一外部分及一冷卻散 熱片之腳踏車碟式煞車轉子。該外部分具有面向相反軸向方向之第一與第二基底表面。該冷卻散熱片經佈置以自該等第一及第二煞車表面之至少一者徑向偏置。
熟悉此項技術者將自結合附圖而揭示較佳實施例之以下詳細描述明白所揭示腳踏車碟式煞車轉子之此等及其他目的、特徵、態樣及優點。
10‧‧‧前碟式煞車系統
12‧‧‧腳踏車碟式煞車轉子
14‧‧‧腳踏車碟形煞車卡鉗
16‧‧‧煞車操作(致動)機構
18‧‧‧腳踏車叉
20‧‧‧腳踏車手把
22‧‧‧外部分
22'‧‧‧第一/第二煞車部件
22a‧‧‧內周邊邊緣
22b‧‧‧安裝部分
22c‧‧‧第一基底(煞車)表面
22d‧‧‧第二基底(煞車)表面
24‧‧‧冷卻散熱片
24a‧‧‧散熱片部分
24b‧‧‧附接部分
26‧‧‧輪轂安裝部分
26a‧‧‧安裝開口
28‧‧‧連接臂
30‧‧‧緊固件
40‧‧‧鎖定環
112‧‧‧腳踏車碟式煞車轉子
122‧‧‧外部分
124‧‧‧冷卻散熱片
124a‧‧‧散熱片部分
126‧‧‧輪轂安裝部分
128‧‧‧連接臂
212‧‧‧腳踏車碟式煞車轉子
222‧‧‧外部分
222'‧‧‧第一/第二煞車部件
222a‧‧‧內周邊邊緣
222b‧‧‧安裝部分
222c‧‧‧第一基底表面
222d‧‧‧第二基底表面
224‧‧‧冷卻散熱片
224a‧‧‧散熱片部分
225‧‧‧狹縫
226‧‧‧輪轂安裝部分
228‧‧‧連接臂
312‧‧‧腳踏車碟式煞車轉子
322‧‧‧外部分
322'‧‧‧第一/第二煞車部件
324‧‧‧冷卻散熱片
324a‧‧‧突出構件
324b‧‧‧碟形部分
324c‧‧‧附接部分
326‧‧‧輪轂安裝部分
326a‧‧‧安裝開口
412‧‧‧腳踏車碟式煞車轉子
422‧‧‧外部分
424‧‧‧冷卻散熱片
424a‧‧‧突出構件
424b‧‧‧連接臂
426‧‧‧輪轂安裝部分
A‧‧‧中心旋轉軸
C‧‧‧參考圓
P‧‧‧旋轉面
圖1係根據一第一實施例之包含一腳踏車碟式煞車轉子之一前碟式煞車系統之一部分側視圖；圖2係圖1中所繪示之碟式煞車轉子之一側視圖；圖3係圖1及圖2中繪示之腳踏車碟式煞車轉子之一放大透視圖；圖4係具有一第一構造之圖1及圖2中所繪示之腳踏車碟式煞車轉子之一橫截面圖，如沿圖2之截面線4-4所見；圖5係具有一第二構造之圖1及圖2中所繪示之腳踏車碟式煞車轉子之一橫截面圖(類似於圖4)；圖6係具有一第三構造之圖1及圖2中所繪示之腳踏車碟式煞車轉子之一橫截面圖(類似於圖4)；圖7係根據一第二實施例之一碟式煞車轉子之一側視圖；圖8係根據一第三實施例之一碟式煞車轉子之一側視圖；圖9係圖8中所繪示之腳踏車碟式煞車轉子之一放大透視圖；圖10係具有一第一構造之圖8及圖9中所繪示之腳踏車碟式煞車轉子之一橫截面圖，如沿圖8之截面線10-10所見；圖11係具有一第二構造之圖8及圖9中所繪示之腳踏車碟式煞車轉子之一橫截面圖；圖12係具有一第三構造之圖8及圖9中所繪示之腳踏車碟式煞車轉子之一橫截面圖； 圖13係根據一第四實施例之一碟式煞車轉子之一側視圖；圖14係圖13中所繪示之腳踏車碟式煞車轉子之一放大透視圖；圖15係具有一第一構造之圖12及圖13中所繪示之腳踏車碟式煞車轉子之一橫截面圖，如沿圖13之截面線15-15所見；圖16係具有一第二構造之圖12及圖13中所繪示之腳踏車碟式煞車轉子之一橫截面圖；圖17係具有一第三構造之圖12及圖13中所繪示之腳踏車碟式煞車轉子之一橫截面圖；圖18係根據一第五實施例之一碟式煞車轉子之一側視圖；及圖19係圖18中所繪示之腳踏車碟式煞車轉子之一放大透視圖。
現參考構成本發明之一部分之附圖。
現將參考圖式而解釋選定實施例。熟悉此項技術者將自本發明明白：該等實施例之以下描述僅供說明且非為了限制如由隨附申請專利範圍及其等效物所界定之本發明。
首先參考圖1，圖中繪示包含根據一第一實施例之一腳踏車碟式煞車轉子12之一前碟式煞車系統10。如下所解釋，腳踏車碟式煞車轉子12具有促進腳踏車碟式煞車轉子12冷卻之一組態。前碟式煞車系統10進一步包含一腳踏車碟式煞車卡鉗14及一煞車操作(致動)機構16。腳踏車碟式煞車轉子12基本上固定附接至一腳踏車輪(圖中未展示)之一輪轂。腳踏車碟式煞車卡鉗14係安裝至一腳踏車叉18，而煞車操作機構16係附接至一腳踏車手把20。因為前碟式煞車系統10之操作及組態係習知的(腳踏車碟式煞車轉子12之構造除外)，所以本文中將不再進一步詳細論述或展示前碟式煞車系統10。再者，雖然前碟式煞車系統10係繪示為一液壓煞車系統，但腳踏車碟式煞車轉子12可根據需要及/或期望與其他類型之煞車系統一起使用。
碟式煞車卡鉗14經構造以選擇性夾緊腳踏車碟式煞車轉子12(停止腳踏車碟式煞車轉子12之旋轉)以使一腳踏車輪(圖中未展示)之旋轉停止或減速。在此煞車操作期間，產生轉移至腳踏車碟式煞車轉子12及腳踏車碟式煞車卡鉗14之熱。如下所解釋，腳踏車碟式煞車轉子12經設計以消散煞車期間所產生之熱。
現參考圖2至圖6，腳踏車碟式煞車轉子12包含一外部分22及一冷卻散熱片24。冷卻散熱片24係佈置在外部分22之一內周邊邊緣22a上且延伸向腳踏車碟式煞車轉子12之一中心旋轉軸A。冷卻散熱片24係連接至外部分22以有效率地輻射來自碟式煞車轉子12之外部分22之熱。在此第一實施例中，冷卻散熱片24包含複數個(5個)散熱片部分24a。散熱片部分24a係圍繞腳踏車碟式煞車轉子12之中心旋轉軸A而環形佈置且彼此周向間隔開。如圖4至圖6中所見，外部分22與冷卻散熱片24可一體形成為一單件式構件(圖4)或牢固在一起(例如藉由焊接、銅焊等等而結合)之分離構件(圖5及圖6)。冷卻散熱片24可以各種方式連接至外部分22。例如，如圖5中所見，外部分22與冷卻散熱片24可為藉由一適合結合(例如藉由焊接、銅焊等等而結合)而牢固至外部分22之內周邊邊緣22a之分離構件。替代地，如圖6中所見，外部分22包含第一及第二煞車部件22'且冷卻散熱片24進一步包含夾於第一與第二煞車部件22'之間之一附接部分24b。附接部分24b可為與散熱片部分24a之各者一體形成為一單件式構件之一單一件。替代地，附接部分24b可具有若干件(例如5件)，其中散熱片部分24a之一者與該等件之一者一體形成。
藉由使外部分22與冷卻散熱片24作為牢固在一起之分離構件，外部分22與冷卻散熱片24之材料可不同。較佳地，外部分22係由具有適合於煞車墊接觸之耐蝕特性之一材料(諸如(例如)不銹鋼)形成，而冷卻散熱片24係由具有耐蝕特性之一金屬材料(諸如鋁合金、不銹鋼或 其他適合材料)形成。較佳地，冷卻散熱片24之材料具有比外部分22高之一熱導率。
此處，在第一所繪示實施例中，腳踏車碟式煞車轉子12進一步包含與外部分22之複數個安裝部分22b連接之一輪轂安裝部分26。複數個連接臂28自外部分22向內徑向延伸至輪轂安裝部分。因此，外部分22係耦合至連接臂28之外端部且輪轂安裝部分26係耦合至連接臂28之內端部。在第一所繪示實施例中，輪轂安裝部分26與連接臂28係一體形成為一適合材料(諸如鋁合金或其他適合輕質材料)之一單件式構件。連接臂28之外端部係藉由適合緊固件30(例如鉚釘)而附接至外部分22。當然，熟悉此項技術者將自本發明明白：外部分22、連接臂28與輪轂安裝部分26可一體形成為一單件式構件。替代地，外部分22與連接臂28可一體形成為附接至輪轂安裝部分26之一單件式構件。替代地，連接臂28亦可為藉由適合緊固件而附接至外部分22與輪轂安裝部分26兩者之分離件。
在第一所繪示實施例中，外部分22之安裝部分22b係佈置在散熱片部分24a之相鄰者之間。為使自外部分22之熱消散最大化，較佳地使散熱片部分24a之一者佈置在安裝部分22b之各者之間且跨越安裝部分22b之各者之間之整個區。當然，若需要及/或期望，則可使用更少散熱片部分。散熱片部分24a之各者亦具有相對於腳踏車碟式煞車轉子12之一旋轉面P之一波形形狀以增加散熱片部分24a之暴露表面面積。散熱片部分24a之波形形狀意指交替波峰與波谷以形成一正弦形狀。雖然該正弦形狀係繪示為具有均勻波峰及波谷，但該正弦形狀可不規則，其中該等波峰及波谷之部分或全部具有不同形狀。在第一所繪示實施例中，該等波峰及波谷亦包含由圓角連接之三個平坦區段。然而，散熱片部分24a之其他組態係可行的。
基底轉子板21之外部分22具有面向腳踏車碟式煞車轉子12之相反 軸向方向之第一基底表面22c與第二基底表面22d。第一基底表面22c及第二基底表面22d係腳踏車碟式煞車轉子12之最外表面。外部分22之第一基底表面22c形成一第一煞車表面，而外部分22之第二基底表面22d形成一第二煞車表面。在所繪示實施例中，冷卻散熱片24徑佈置以自第一基底(煞車)表面22c及第二基底(煞車)表面22d徑向偏置。 當然，可生產具有一外部分之一基底轉子板，該外部分具有徑向尺寸不相等之煞車表面使得冷卻散熱片24自該等第一及第二煞車表面之至少一者徑向偏置。此處，在第一所繪示實施例中，外部分22具有約2.4毫米之一最大厚度。較佳地，散熱片部分24a係全部佈置在腳踏車碟式煞車轉子12之外部分22之第一基底表面22c與第二基底表面22d之間，如圖4至圖6中所見。
如圖1及圖2中所見，在第一所繪示實施例中，輪轂安裝部分26係經由連接臂28之內端部而一體形成為一適合第一材料(諸如鋁合金或其他適合輕質材料)之一單件式構件。輪轂安裝部分26包含具有齒鍵以接納穿過其之一輪轂軸之一安裝開口26a。輪轂安裝部分26係藉由一鎖定環40而安裝至一腳踏車輪轂，如圖1中所見。因此，腳踏車碟式煞車轉子12與該腳踏車輪轂圍繞中心旋轉軸A旋轉。
現參考圖7，圖中繪示根據一第二實施例之一腳踏車碟式煞車轉子112。腳踏車碟式煞車轉子112包含一外部分122及具有複數個散熱片部分124a之一冷卻散熱片124。冷卻散熱片124與冷卻散熱片24相同。冷卻散熱片124可以與冷卻散熱片24相同之方式與外部分122一體形成(如圖4中所展示)或以與冷卻散熱片24相同之方式附接至外部分122(如圖5或圖6所展示)。腳踏車碟式煞車轉子112進一步包含一輪轂安裝部分126及徑向延伸於外部分122與輪轂安裝部分126之間之複數個連接臂128。如上所述，腳踏車碟式煞車轉子112與腳踏車碟式煞車轉子12基本上相同，只是在此第二實施例中，外部分122係與輪轂安 裝部分126與連接臂128兩者一體形成。因此，腳踏車碟式煞車轉子112為由適合於與煞車墊接觸之一材料形成之一平板。鑒於第一與第二實施例之間之類似性，將為簡潔而省略第二實施例之進一步描述。
現參考圖8至圖12，圖中繪示根據一第三實施例之一腳踏車碟式煞車轉子212。腳踏車碟式煞車轉子212包含一外部分222及一冷卻散熱片224。冷卻散熱片224具有自外部分222之一內周邊邊緣222a向內徑向延伸向腳踏車碟式煞車轉子212之中心旋轉軸A之複數個散熱片部分224a。冷卻散熱片224可與外部分222一體形成(如圖10中所展示)或附接至外部分222(如圖11或圖12中所展示)。腳踏車碟式煞車轉子212進一步包含一輪轂安裝部分226及徑向延伸於外部分222與輪轂安裝部分226之間之複數個連接臂228。類似於第一實施例，輪轂安裝部分226係安裝至複數個安裝部分222b。如上所述，腳踏車碟式煞車轉子212與腳踏車碟式煞車轉子12基本上相同，只是在此第三實施例中，冷卻散熱片224具有與第一實施例之冷卻散熱片24不同之一組態。鑒於第一與第三實施例之間之類似性，第三實施例之進一步描述將受限於冷卻散熱片224之該組態。
此處，在第三實施例中，散熱片部分224a為自外部分222之內周邊邊緣222a向內徑向延伸向腳踏車碟式煞車轉子212之中心旋轉軸A之個別延伸構件。如圖中9所見，散熱片部分224a為向內徑向延伸向腳踏車碟式煞車轉子212之中心旋轉軸A之突起。冷卻散熱片224具有使散熱片部分224a沿外部分222之圓周方向分離之複數個狹縫225。散熱片部分224a(例如突起)係繪示為相對於外部分222而呈懸臂之長形板。散熱片部分224a具有平坦軸向相對表面及平坦圓周相對表面使得散熱片部分224a具有沿圓周方向之一矩形橫截面輪廓。然而，散熱片部分224a可根據需要及/或期望具有其他組態，諸如圓形、橢圓形、淚滴狀等等。較佳地，散熱片部分224a係完全佈置在腳踏車碟式煞車 轉子212之外部分222之第一基底表面222c與第二基底表面222d之間。
如圖10至圖12中所見，外部分222與冷卻散熱片224可一體形成為一單件式構件(圖10)或牢固(例如藉由焊接、銅焊等等而結合)在一起之分離構件(圖11及圖12)。如圖11中所見，外部分222及冷卻散熱片224可為藉由一適合結合(例如藉由焊接、銅銲等等而結合)而牢固至外部分222之內周邊邊緣222a之分離構件。替代地，如圖12中所見，外部分222包含第一及第二煞車部件222'且冷卻散熱片224進一步包含夾於第一與第二煞車部件222'之間之一附接部分224b。較佳地，附接部分224b可為與散熱片部分224a之各者一體形成為一單件式構件之一單一件。
現將參考圖13至圖17而解釋根據一第四實施例之一腳踏車碟式煞車轉子312。此處，腳踏車碟式煞車轉子312包含一外部分322及一冷卻散熱片324。腳踏車碟式煞車轉子312進一步包含一輪轂安裝部分326。鑒於第四實施例與前述實施例之間之類似性，第四實施例之進一步描述將受限於冷卻散熱片324之組態。
此處，冷卻散熱片324徑向延伸於外部分322與輪轂安裝部分326之間以將外部分322連接至輪轂安裝部分326。冷卻散熱片324可與外部分322一體形成(如圖15中所展示)或附接至外部分322(如圖16或圖17中所展示)。較佳地，如圖17中所見，外部分322包含第一及第二煞車部件322'且冷卻散熱片324進一步包含夾於第一與第二煞車部件322'之間之一附接部分324c。冷卻散熱片324亦可與輪轂安裝部分326一體形成(如圖13至圖17中所展示)或藉由緊固件(圖中未展示)而附接至輪轂安裝部分326。
冷卻散熱片324包含複數個突出構件324a及一碟形部分324b。在第四實施例中，冷卻散熱片324係繪示為具有複數個突出構件324a。然而，若需要/期望，則可使用一單一突出構件(例如一單一螺旋突出 構件)。因此，突出構件324a構成冷卻散熱片324之一突起。突出構件324a相對於腳踏車碟式煞車轉子312之中心旋轉軸A而自碟形部分324b沿一軸向方向延伸。碟形部分324b構成使外部分322與輪轂安裝部分326互連之一中間或連接部分。在第四實施例中，突出構件324a為相對於以腳踏車碟式煞車轉子312之中心旋轉軸A為中心之一參考圓C而切向配置之突出塊。參考圓C與輪轂安裝部分326之安裝開口326a之外周邊重合。當然，可根據需要及/或期望相對於以中心旋轉軸A為中心之其他參考圓而切向配置突出構件324a。
現將參考圖18及圖19而解釋根據一第五實施例之一腳踏車碟式煞車轉子412。此處，腳踏車碟式煞車轉子412包含一外部分422及一冷卻散熱片424。腳踏車碟式煞車轉子412進一步包含一輪轂安裝部分426。鑒於第五實施例與前述實施例之間之相似性，第五實施例之進一步描述將受限於冷卻散熱片424之組態。
此處，冷卻散熱片424為徑向延伸於外部分422與輪轂安裝部分426之間以將外部分422連接至輪轂安裝部分426之一中間臂部分。冷卻散熱片324包含複數個突出構件424a及複數個連接臂424b(即，中間臂部分)。冷卻散熱片424可與外部分422及輪轂安裝部分426一體形成(如圖18及圖19中所展示)或附接至外部分422(類似於第一實施例)。
連接臂424b(中間臂部分)具有與外部分422一體形成為一單件式構件之外端部。連接臂424b自外部分422向內徑向延伸向腳踏車碟式煞車轉子412之中心旋轉軸A。連接臂424b具有與外部分422一體形成為一單件式構件之內端部。突出構件424a相對於腳踏車碟式煞車轉子412之中心旋轉軸A而自連接臂424b沿一軸向方向延伸。雖然突出構件424a係繪示為弧形塊構件，但突出構件424a可具有其他組態。例如，連接臂424b可各具有相對於以中心旋轉軸A為中心之一參考圓而切向配置之一或多個線形塊。
雖然已僅選擇選定實施例來繪示本發明，但熟悉技術者將自本發明明白：可在不背離如隨附申請專利範圍中所界定之本發明之範疇之情況下於本文中作出各種改變及修改。例如，可根據需要及/或期望改變各種組件之尺寸、形狀、位置或定向。圖中展示為彼此直接連接或接觸之組件可具有佈置在該等組件之間之中間結構。一個元件之功能可由兩個執行，且反之亦然。一實施例之結構及功能可用在另一實施例中。一特定實施例中未必同時存在全部優點。不同於先前技術之每一特徵(單獨或與其他特徵組合)亦應被視為申請人之另外發明之一單獨描述，其包含由此(等)特徵體現之結構及/或功能概念。因此，根據本發明之該等實施例之先前描述係僅供說明且非為了限制如由隨附申請專利範圍及其等效物所界定之本發明。
12‧‧‧腳踏車碟式煞車轉子
22‧‧‧外部分
22a‧‧‧內周邊邊緣
22b‧‧‧安裝部分
22c‧‧‧第一基底(煞車)表面
24‧‧‧冷卻散熱片
24a‧‧‧散熱片部分
26‧‧‧輪轂安裝部分
26a‧‧‧安裝開口
28‧‧‧連接臂
30‧‧‧緊固件

Claims (13)

  1. 一種具有一中心旋轉軸之腳踏車碟式煞車轉子，其包括：一外部分，其具有界定一第一煞車表面之一第一煞車部件及界定一第二煞車表面之一第二煞車部件，該第一及第二煞車表面面向相反軸向方向；及一冷卻散熱片，其包含一自該等第一及第二煞車表面徑向偏置之內部分，該冷卻散熱片進一步包含一附接部分，該附接部分自該內部分向外延伸且被夾設於該第一及第二煞車部件之間，該第一及第二煞車部件係彼此且與該冷卻散熱片分離並彼此且與該冷卻散熱片區別為個別部件。
  2. 如請求項1之腳踏車碟式煞車轉子，進一步包含一輪轂安裝部分，其經構形以被安裝於一腳踏車輪轂。
  3. 如請求項2之腳踏車碟式煞車轉子，其中該冷卻散熱片之內部分係被設置於該輪轂安裝部分與該外部分之間。
  4. 如請求項3之腳踏車碟式煞車轉子，其中該冷卻散熱片之內部分係相對於該中心旋轉軸徑向地在該輪轂安裝部分與該外部分之間延伸。
  5. 如請求項2之腳踏車碟式煞車轉子，其中該輪轂安裝部分包含至少一安裝開口。
  6. 如請求項2之腳踏車碟式煞車轉子，其中該輪轂安裝部分係與該冷卻散熱片一體形成為一單件式構件。
  7. 如請求項1之腳踏車碟式煞車轉子，其中該冷卻散熱片之內部分進一步包含有至少一連接臂，該連接臂係在該外部分及該輪轂安裝部分之間徑向延伸。
  8. 如請求項7之腳踏車碟式煞車轉子，其中該輪轂安裝部分係與該至少一連接臂一體形成為一單件式構件。
  9. 如請求項7之腳踏車碟式煞車轉子，其中該冷卻散熱片之附接部分係自該至少一連接臂徑向向外設置。
  10. 如請求項1之腳踏車碟式煞車轉子，其中該第一及第二煞車部件包含複數個通風孔。
  11. 如請求項1之腳踏車碟式煞車轉子，其中該冷卻散片係由鋁合金所製成，而該第一及第二煞車部件係由不鏽鋼所製成。
  12. 如請求項1之腳踏車碟式煞車轉子，其中該第一及第二煞車部件具有與該附接部分之一最外周邊邊緣對準之最外周邊邊緣。
  13. 如請求項1之腳踏車碟式煞車轉子，其中該冷卻散熱片係由具有比該第一及第二煞車部件之材料高之一熱導率之一材料所製成。
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