TW201942006A - 自行車之防鎖死煞車機構 - Google Patents

Abstract

一種自行車之防鎖死煞車機構包含油壓調節缸、第一活塞、第二活塞、第一閥門、第二閥門及單向閥。油壓調節缸具有入油通道、出油通道、第一腔室、第二腔室、第一連接通道及第二連接通道。第一活塞可滑動地位於第一腔室而將第一腔室分為第一子腔室及第二子腔室，入油通道及出油通道連接第一子腔室。第二活塞可滑動地位於第二腔室而將第二腔室分為第三子腔室及第四子腔室，第一連接通道的相對二端及第二連接通道的相對二端分別連接第二子腔室及第三子腔室。第一閥門、第二閥門及單向閥分別可開關地位於入油通道、第一連接通道及第二連接通道。

Description

自行車之防鎖死煞車機構

本發明係關於一種自行車之防鎖死煞車機構，特別是一種利用閥門的開關來控制活塞移動以達到洩壓之目的的自行車之防鎖死煞車機構。

隨著目前社會上運動的風氣越來越來普及，故帶動了大眾透過騎乘自行車來達到運動及休閒的目的。因此，為了吸引消費者購買適用於登山或競速的高階自型車，或是供一般大眾休閒娛樂的低階自行車，廠商在設計自行車時，大多著重於改善自行車的騎乘感跟視覺感，但對於自行車之安全性能卻仍有待進一步提升的空間。

以與安全最相關的煞車來說，市面上自行車的煞車系統大多採用碟式煞車，並透過油壓的方式控制煞車卡鉗夾緊煞車碟片來進行煞車，但目前的煞車系統僅著重於煞車力道的強度，故若使用者在遇到遇緊急狀況下過度按壓煞車把手時，容易造成車輪產生鎖死的現象，使得自行車產生滑動進而失去操控性，因此對於行車安全相當不利。由此可知，關於如何提升自行車煞車的安全性乃為目前急待解決的問題之一。

本發明在於提供一種自行車之防鎖死煞車機構，藉以解決先前技術中使用者在遇到遇緊急狀況下過度按壓煞車把手時，容易造成車輪產生鎖死的現象而產生滑動及失去操控性的問題。

本發明之一實施例所揭露之一種自行車之防鎖死煞車機構，適於容納一液壓油。自行車之防鎖死煞車機構包含一油壓調節缸、一第一活塞、一第二活塞、一第一閥門、一第二閥門及一單向閥。油壓調節缸具有一入油通道、一出油通道、一第一腔室、一第二腔室、一第一連接通道及一第二連接通道。第一活塞可反復滑動地位於第一腔室而將第一腔室分為一第一子腔室及一第二子腔室，入油通道及出油通道皆連接第一子腔室。第二活塞可反復滑動地位於第二腔室而將第二腔室分為一第三子腔室及一第四子腔室，第一連接通道的相對二端分別連接第二子腔室及第三子腔室，且第二連接通道的相對二端分別連接第二子腔室及第三子腔室，第一子腔室、第二子腔室、第三子腔室、第一連接通道及第二連接通道皆用以容納液壓油。第一閥門及第二閥門分別可開關地位於入油通道及第一連接通道。單向閥可開關地位於第二連接通道，用以限定液壓油僅能從第三子腔室流向第二子腔室。

根據上述實施例所揭露的自行車之防鎖死煞車機構，當自行車的車輪發生鎖死的情況時，可藉由將第一閥門關閉，以阻斷液壓油進入第一子腔室，接著再開啟第二閥門而令第一子腔室與第三子腔室連通，使得位於第一子腔室的高壓液壓油可推動第一活塞移動來增加第一子腔室的空間，故空間變大的第一子腔室即可讓位於第一子腔室的液壓油的壓力降低，因此液壓油可從出油通道流回第一子腔室。如此一來，可令與出油通道相連通的油壓卡鉗稍微放鬆，來避免自行車產生打滑的現象，因此提升了自行車煞車的安全性。

以上關於本發明內容的說明及以下實施方式的說明係用以示範與解釋本發明的原理，並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。

請參閱圖1，圖1為根據本發明第一實施例所揭露之自行車之防鎖死煞車機構的剖視示意圖。

自行車之防鎖死煞車機構1a適於容納一液壓油2，包含一油壓調節缸10a、一第一活塞30a、一第一彈性件40a、一第二活塞50a、一第二彈性件60a、一第一閥門70a、一第二閥門80a、一第一驅動單元90a、一第二驅動單元100a、一單向閥110a及一第三彈性件120a。

油壓調節缸10a具有一入油通道11a、一出油通道12a、一第一腔室13a、一第一連接通道14a、一第二連接通道15a及一第二腔室16a。

在本實施例中，入油通道11a及出油通道12a皆連接第一腔室13a，且入油通道11a及出油通道12a例如分別透過管線(未繪示)連接油壓煞車把手(未繪示)及油壓卡鉗(未繪示)。當使用者騎乘自行車並按壓油壓煞車把手以進行煞車時，會將液壓油2從入油通道11a擠入第一腔室13a，接著液壓油2再從出油通道12a流至油壓卡鉗，而驅動油壓卡鉗夾緊設置於自行車之車輪的煞車碟片，來讓自行車煞車。第一連接通道14a的相對二端分別連接第一腔室13a及第二腔室16a，且第二連接通道15a的相對二端分別連接第一腔室13a及第二腔室16a。

第一活塞30a可反復滑動地位於第一腔室13a而將第一腔室13a分為一第一子腔室131a及一第二子腔室132a，且油壓調節缸10a的入油通道11a及出油通道12a皆連接第一子腔室131a。在本實施例中，油壓調節缸10a更具有一第一內壁面17a，且第一活塞30a具有一第一表面31a，第一內壁面17a及第一表面31a分別位於第二子腔室132a的相對二端。第一彈性件40a例如為壓縮彈簧並位於第二子腔室132a，且第一彈性件40a的相對二端分別抵靠第一內壁面17a及第一表面31a，用以施以第一活塞30a朝遠離第二連接通道15a之方向的彈性力。

第二活塞50a可反復滑動地位於第二腔室16a而將第二腔室16a分為一第三子腔室161a及一第四子腔室162a，且油壓調節缸10a的第一連接通道14a及第二連接通道15a皆連通於第三子腔室161a。在本實施例中，油壓調節缸10a更具有一第二內壁面18a，第二活塞50a具有一第二表面51a，第二內壁面18a及第二表面51a分別位於第四子腔室162a的相對二端。第二彈性件60a例如為壓縮彈簧並位於第四子腔室162a，且第二彈性件60a的相對二端分別抵靠第二內壁面18a及第二表面51a，用以施以第二活塞50a朝第二連接通道15a之方向的彈性力。另外，在本實施例中，第一子腔室131a、第二子腔室132a、第三子腔室161a、第一連接通道14a及第二連接通道15a皆用以容納液壓油2。

第一閥門70a及第二閥門80a分別可開關地位於油壓調節缸10a的入油通道11a及第一連接通道14a，且第一驅動單元90a及第二驅動單元100a例如皆為電磁閥，且分別用以驅動第一閥門70a及第二閥門80a的開關。在本實施例中，第一驅動單元90a及第二驅動單元100a為電磁閥的設置，並非用以限定本發明。在其他實施例中，第一驅動單元及第二驅動單元例如可為馬達。

在本實施例中，油壓調節缸10a更具有一第三內壁面19a及一第三連接通道20a。第三內壁面19a背對第一內壁面17a且面向第二連接通道15a，且第三連接通道20a的相對二端分別貫穿第一內壁面17a及第三內壁面19a。此外，第二連接通道15a包含相連的一寬徑段151a及一窄徑段152a，第三連接通道20a的其中一端連接第二子腔室132a，且第三連接通道20a的另一端連接第一連接通道14a及第二連接通道15a的寬徑段151a，而第二連接通道15a的窄徑段152a連接第三子腔室161a。另外，本實施例的第二連接通道15a之寬徑段151a的寬度W1大於窄徑段152a的寬度W2，且單向閥110a例如為阻塞塊並可移動地位於第二連接通道15a的寬徑段151a。其中，單向閥110a的寬度W3大於窄徑段152a的寬度W2，用以令液壓油2僅能從第三子腔室161a流向第二子腔室132a。第三彈性件120a的相對二端分別抵靠第三內壁面19a及單向閥110a，用以施以單向閥110a朝第三子腔室161a之方向的彈性力，以透過第三彈性件120a的彈力令單向閥110a常態地阻隔第三子腔室161a及寬徑段151a。

接著，說明自行車之防鎖死煞車機構1a如何調節流至油壓卡鉗的液壓油的油壓，以紓解自行車的車輪發生鎖死的情況。請參閱圖2，圖2為圖1的第一閥門關閉及第二閥門開啟的剖視示意圖。

當使用者按壓油壓煞車把手進行煞車時，若自行車的車輪發生鎖死的情況，則第一驅動單元90a會驅動第一閥門70a關閉，以阻斷來自入油通道11a的高壓液壓油2進入第一子腔室131a。接著，第二驅動單元100a驅動第二閥門80a開啟而令第二子腔室132a與第三子腔室161a連通，使得位於第一子腔室131a的高壓液壓油2可推動第一活塞30a朝油壓調節缸10a的第一內壁面17a移動，並帶動第二活塞50a朝油壓調節缸10a的第二內壁面18a移動，而令第一彈性件40a及第二彈性件60a壓縮。在第一活塞30a朝第一內壁面17a移動的過程中，第一子腔室131a的空間會逐漸地增加，故空間變大的第一子腔室131a即可讓位於第一子腔室131a的液壓油2的壓力降低，因此液壓油2可從出油通道12a流回第一子腔室131a。如此一來，可令與出油通道12a相連通的油壓卡鉗稍微放鬆，以避免自行車產生滑動的現象，因此提升了自行車煞車的安全性。

接著，請參閱圖3，圖3為圖1的第一閥門開啟、第二閥門關閉且單向閥開啟的剖視示意圖。當使用者放開油壓煞車把手而結束煞車後，第一閥門70a會維持在開啟狀態，而第二閥門80a會維持在關閉狀態。此時，因第一子腔室131a的液壓油2並非處於高壓狀態，故第一活塞30a及第二活塞50a會分別受到第一彈性件40a及第二彈性件60a之彈性力的推動恢復至原來的位置。此外，在第二活塞50a恢復至原來的位置的過程中，會推動第三子腔室161a的液壓油2，以令單向閥110a朝第三內壁面19a移動，來讓第三子腔室161a與第二子腔室132a連通，使液壓油2能經由第二連接通道15a流至第二子腔室132a及第一連接通道14a。接著，單向閥110a藉由第三彈性件120a的彈性力而恢復至阻絕第三子腔室161a及第二連接通道15a之寬徑段151a的位置(如圖1所示)。

在上述實施例中，第四子腔室162a內設有第二彈性件60a，但並不以此為限。請參閱圖4，圖4為根據本發明第二實施例所揭露之自行車之防鎖死煞車機構的剖視示意圖。

在本實施例的自行車之防鎖死煞車機構1b中，第四子腔室162b內改裝填有一壓縮氣體G。在前述之自行車煞車結束之後，被第二活塞50b壓縮的壓縮氣體G可幫助第二活塞50b恢復至原來的位置(如圖1所示)。

另外，在圖1的實施例中，第一彈性件40a及第二彈性件60a皆為壓縮彈簧的設置，並非用以限定本發明。請參閱圖5，圖5為根據本發明第三實施例所揭露之自行車之防鎖死煞車機構的剖視示意圖。

在本實施例中，第一彈性件40c與第二彈性件60c改為拉伸彈簧。此外，油壓調節缸10c的第一內壁面17c及第一活塞30c的第一表面31c分別位於第一子腔室131c的相對二端，且油壓調節缸10c的第二內壁面18c及第二活塞50c的第二表面51c分別位於第三子腔室161c的相對二端。第一彈性件40c及第二彈性件60c分別位於第一子腔室131c及第三子腔室161c，且第一彈性件40c的相對二端分別連接第一內壁面17c及第一表面31c，以及第二彈性件60c的相對二端分別連接第二內壁面18c及第二表面51c。

另外，在前述的實施例中，入油通道及出油通道分別透過管線連接油壓煞車把手及油壓卡鉗，但並不以此為限。請參閱圖6及圖7，圖6為根據本發明第四實施例所揭露之自行車之防鎖死煞車機構的部分剖視示意圖。圖7為根據本發明第五實施例所揭露之自行車之防鎖死煞車機構的部分剖視示意圖。

如圖6所示，在本實施例的自行車之防鎖死煞車機構1d中，更包含一油壓煞車把手130d，油壓煞車把手130d直接設置於油壓調節缸10d的入油通道11d處。

如圖7所示，在本實施例的自行車之防鎖死煞車機構1e中，更包含一油壓卡鉗140e，油壓卡鉗140e直接設置於油壓調節缸10e的出油通道12e處。

在前述實施例中，自行車之防鎖死煞車機構的油壓調節缸內設有二活塞的設置，並非用以限定本發明。請參閱圖8，圖8為根據本發明第六實施例所揭露之自行車之防鎖死煞車機構的剖視示意圖。

在本實施例中，自行車之防鎖死煞車機構1f的油壓調節缸10f內改設有一活塞30f及一可變形件50f。活塞30f可反復滑動地位於油壓調節缸10f的第一腔室13f而將第一腔室13f分為一第一子腔室131f及一第二子腔室132f。可變形件50f例如為氣囊並填充有氣體，且可變形件50f可變形地位於油壓調節缸10f的第二腔室16f。關於自行車之防鎖死煞車機構1f之其他元件之間的連接關係及如何紓解自行車的車輪發生鎖死的過程，則類似圖1實施例所述，故不再贅述。

此外，在本實施例中，當使用者放開油壓煞車把手而結束煞車後，藉由可變形件50f被壓縮後的復原力，可帶動活塞30f恢復至原來的位置(如圖1所示)，故活塞30f可不用藉由圖1的第一彈性件40a的幫助來恢復原位。

根據上述實施例之自行車之防鎖死煞車機構，當自行車的車輪發生鎖死的情況時，可藉由將第一閥門關閉，以阻斷液壓油進入第一子腔室，接著再開啟第二閥門而令第一子腔室與第三子腔室連通，使得位於第一子腔室的高壓液壓油可推動第一活塞移動來增加第一子腔室的空間，故空間變大的第一子腔室即可讓位於第一子腔室的液壓油的壓力降低，因此液壓油可從出油通道流回第一子腔室。如此一來，可令與出油通道相連通的油壓卡鉗稍微放鬆，以避免自行車產生滑動的現象，因此提升了自行車煞車的安全性。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

1a、1b、1d、1e‧‧‧自行車之防鎖死煞車機構

2‧‧‧液壓油

10a、10c、10d、10e‧‧‧油壓調節缸

11a、11d‧‧‧入油通道

12a、12e‧‧‧出油通道

13a‧‧‧第一腔室

131a、131c‧‧‧第一子腔室

132a‧‧‧第二子腔室

14a‧‧‧第一連接通道

15a‧‧‧第二連接通道

151a‧‧‧寬徑段

152a‧‧‧窄徑段

16a‧‧‧第二腔室

161a、161c‧‧‧第三子腔室

162a、162b‧‧‧第四子腔室

17a、17c‧‧‧第一內壁面

18a、18c‧‧‧第二內壁面

19a‧‧‧第三內壁面

20a‧‧‧第三連接通道

30a、30c‧‧‧第一活塞

31a、31c‧‧‧第一表面

40a、40c‧‧‧第一彈性件

50a、50b‧‧‧第二活塞

51a、51c‧‧‧第二表面

60a、60c‧‧‧第二彈性件

70a‧‧‧第一閥門

80a‧‧‧第二閥門

90a‧‧‧第一驅動單元

100a‧‧‧第二驅動單元

110a‧‧‧單向閥

120a‧‧‧第三彈性件

130d‧‧‧油壓煞車把手

140e‧‧‧油壓卡鉗

W1、W2、W3‧‧‧寬度

G‧‧‧壓縮氣體

圖1為根據本發明第一實施例所揭露之自行車之防鎖死煞車機構的剖視示意圖。 圖2為圖1的第一閥門關閉及第二閥門開啟的剖視示意圖。 圖3為圖1的第一閥門開啟、第二閥門關閉且單向閥開啟的剖視示意圖。 圖4為根據本發明第二實施例所揭露之自行車之防鎖死煞車機構的剖視示意圖。 圖5為根據本發明第三實施例所揭露之自行車之防鎖死煞車機構的剖視示意圖。 圖6為根據本發明第四實施例所揭露之自行車之防鎖死煞車機構的部分剖視示意圖。 圖7為根據本發明第五實施例所揭露之自行車之防鎖死煞車機構的部分剖視示意圖。 圖8為根據本發明第六實施例所揭露之自行車之防鎖死煞車機構的剖視示意圖。

Claims (13)

1. 一種自行車之防鎖死煞車機構，適於容納一液壓油，包含： 一油壓調節缸，具有一入油通道、一出油通道、一第一腔室、一第二腔室、一第一連接通道及一第二連接通道；一第一活塞，可反復滑動地位於該第一腔室而將該第一腔室分為一第一子腔室及一第二子腔室，該入油通道及該出油通道皆連接該第一子腔室；一第二活塞，可反復滑動地位於該第二腔室而將該第二腔室分為一第三子腔室及一第四子腔室，該第一連接通道的相對二端分別連接該第二子腔室及該第三子腔室，且該第二連接通道的相對二端分別連接該第二子腔室及該第三子腔室，該第一子腔室、該第二子腔室、該第三子腔室、該第一連接通道及該第二連接通道皆用以容納該液壓油；一第一閥門及一第二閥門，分別可開關地位於該入油通道及該第一連接通道；以及一單向閥，可開關地位於該第二連接通道，用以令該液壓油從該第三子腔室流向該第二子腔室。
2. 如申請專利範圍第1項所述之自行車之防鎖死煞車機構，其中更包含一第一彈性件、一第二彈性件及一第三彈性件，該第一彈性件、該第二彈性件及該第三彈性件分別設置於該第一活塞、該第二活塞及該單向閥，該第一彈性件用以施以該第一活塞朝遠離該第二連接通道之方向的彈性力，該第二彈性件用以施以該第二活塞朝該第二連接通道之方向的彈性力，且該第三彈性件用以施以該單向閥朝該第三子腔室之方向的彈性力。
3. 如申請專利範圍第2項所述之自行車之防鎖死煞車機構，其中該第一彈性件為壓縮彈簧，該油壓調節缸更具有一第一內壁面，該第一活塞具有一第一表面，該第一內壁面與該第一表面分別位於該第二子腔室的相對二端，該第一彈性件位於該第二子腔室，且該第一彈性件的相對二端分別抵靠該第一內壁面及該第一表面。
4. 如申請專利範圍第3項所述之自行車之防鎖死煞車機構，其中該第二彈性件為壓縮彈簧，該油壓調節缸更具有一第二內壁面，該第二活塞具有一第二表面，該第二內壁面與該第二表面分別位於該第四子腔室的相對二端，該第二彈性件位於該第四子腔室，且該第二彈性件的相對二端分別抵靠該第二內壁面及該第二表面。
5. 如申請專利範圍第4項所述之自行車之防鎖死煞車機構，其中該油壓調節缸更具有一第三內壁面及一第三連接通道，該第三內壁面背對該第一內壁面且面向該第二連接通道，該第三連接通道的相對二端分別貫穿該第一內壁面及該第三內壁面，該第二連接通道包含相連的一寬徑段及一窄徑段，該第三連接通道的其中一端連接該第二子腔室，該第三連接通道的另一端連接該第一連接通道及該第二連接通道的該寬徑段，該第二連接通道的該窄徑段連接該第三子腔室，該寬徑段的寬度大於該窄徑段的寬度，該單向閥為阻塞塊，該單向閥的寬度大於該窄徑段的寬度，該單向閥位於該寬徑段，且該第三彈性件的相對二端分別抵靠該第三內壁面及該單向閥，以常態地令該單向閥阻隔該第三子腔室及該寬徑段。
6. 如申請專利範圍第2項所述之自行車之防鎖死煞車機構，其中該第一彈性件為拉伸彈簧，該油壓調節缸更具有一第一內壁面，該第一活塞具有一第一表面，該第一內壁面與該第一表面分別位於該第一子腔室的相對二端，該第一彈性件位於該第一子腔室，且該第一彈性件的相對二端分別該第一內壁面及該第一表面。
7. 如申請專利範圍第6項所述之自行車之防鎖死煞車機構，其中該第二彈性件為拉伸彈簧，該油壓調節缸更具有一第二內壁面，該第二活塞具有一第二表面，該第二內壁面與該第二表面分別位於該第三子腔室的相對二端，該第二彈性件位於該第三子腔室，且該第二彈性件的相對二端分別連接該第二內壁面及該第二表面。
8. 如申請專利範圍第1項所述之自行車之防鎖死煞車機構，其中該第四子腔室裝填有一壓縮氣體。
9. 如申請專利範圍第1項所述之自行車之防鎖死煞車機構，更包含一第一驅動單元及一第二驅動單元，該第一驅動單元及該第二驅動單元分別用以驅動該第一閥門及該第二閥門的開關。
10. 如申請專利範圍第9項所述之自行車之防鎖死煞車機構，其中該第一驅動單元及該第二驅動單元為電磁閥。
11. 如申請專利範圍第1項所述之自行車之防鎖死煞車機構，更包含一油壓煞車把手，該油壓煞車把手直接設置於該油壓調節缸的該入油通道處。
12. 如申請專利範圍第1項所述之自行車之防鎖死煞車機構，更包含一油壓卡鉗，該油壓卡鉗直接設置於該油壓調節缸的該出油通道處。
13. 一種自行車之防鎖死煞車機構，適於容納一液壓油，包含： 一油壓調節缸，具有一入油通道、一出油通道、一第一腔室、一第二腔室、一第一連接通道及一第二連接通道；一活塞，可反復滑動地位於該第一腔室而將該第一腔室分為一第一子腔室及一第二子腔室，該入油通道及該出油通道皆連接該第一子腔室，該第一連接通道的相對二端分別連接該第二子腔室及該第二腔室，且該第二連接通道的相對二端分別連接該第二子腔室及該第二腔室，該第一子腔室、該第二子腔室、該第二腔室、該第一連接通道及該第二連接通道皆用以容納該液壓油；一可變形件，可變形地位於該第二腔室；一第一閥門及一第二閥門，分別可開關地位於該入油通道及該第一連接通道；以及一單向閥，可開關地位於該第二連接通道，用以令該液壓油從該第二腔室流向該第二子腔室。