TWI400175B - 剎車系統、方法以及使用此剎車系統、方法的雙輪車輛 - Google Patents

Description

剎車系統、方法以及使用此剎車系統、方法的雙輪車輛

本發明是有關於一種剎車系統與方法，且特別是有關於一種適用於一雙輪車的剎車系統與方法。

習知的雙輪車(例如自行車或腳踏車)都配備有剎車系統以施予車輪摩擦力而減緩或停止其移動。一位騎士通常需使用雙手分別按壓握把上的剎車桿以控制前、後輪的剎車器。前、後輪的剎車力量是否適當通常不是騎士所能控制。然而，若前、後輪的剎車力量有其中一個過大，而導致車輪鎖死，這會是很危險的狀況。對一輛正在移動的雙輪車而言，有其中一車輪被鎖死，對騎士會是危險而難以控制的(例如車輛會打滑)。在一個雙輪車翻車的例子裡，前輪已經鎖死但車輛仍繼續移動，因此當後輪離地夠高時，騎士將越過握把而往前摔出。有鑒於上述的狀況，有需要進一步改良來解決車輪鎖死、翻車或前、後輪的剎車力無法控制等問題。

因此本發明的目的就是在提供一種創新的剎車系統。

根據本發明之上述目的，提出一種剎車系統，其包含一前剎車器以及一後懸臂剎車器。前剎車器用以施力於一前輪且具有一第一剎車線。後懸臂剎車器包含兩剎車臂以及一輔助臂。兩剎車臂適用以分別樞接於一自行車架的兩後叉上，使得每一該剎車臂各自以其第一樞軸擺動。輔助臂樞接於該兩剎車臂至少其中之一，其中該輔助臂包含一第一底端、一第一頂端以及一第一中間段。一第一底端適用以驅動前剎車器的第一剎車線。第一頂端包含一剎車墊以施力於一後輪。第一中間段位於第一底端與第一頂端之間，且樞接於兩剎車臂至少其中之一，使得輔助臂以一第二樞軸擺動。

根據本發明之實施例，第二樞軸大致垂直該第一樞軸。

根據本發明之實施例，第一頂端滑動連接於兩剎車臂至少其中之一。

根據本發明之實施例，第一頂端包含一滾輪以一第三樞軸轉動，兩剎車臂至少其中之一包含一支撐件供滾輪滾動於其上。

根據本發明之實施例，第三樞軸大致垂直第二樞軸。

根據本發明之實施例，兩剎車臂至少其中之一包含一第二底端、一第二頂端以及一第二中間段。第二底端供第一中間段樞接於其上。第二中間段位於第二底端與第二頂端之間，且適用以樞接於自行車架的兩後叉其中之一。

根據本發明之上述目的，提出一種剎車系統，其包含一前剎車器以及一後懸臂剎車器。前剎車器用以施力於一前輪且具有一第一剎車線。後懸臂剎車器包含兩剎車臂以及一剎車墊。兩剎車臂分別樞接於一自行車架的兩後叉上，使得每一剎車臂各自以其一樞軸擺動。剎車墊滑動連接於兩剎車臂至少其中之一。當剎車墊接觸一後輪時，剎車墊拉動前剎車器的第一剎車線。

根據本發明之實施例，剎車墊沿一平行樞軸的方向滑動連接於兩剎車臂至少其中之一。

根據本發明之實施例，剎車系統更包含一滑件滑動連接於一滑槽上，剎車墊固定於滑件，且滑槽固定於兩剎車臂至少其中之一。

根據本發明之實施例，滑件的材質包含黃銅，而滑槽的材質包含青銅。

根據本發明之實施例，兩剎車臂的材質包含鋁、鈦或鎂。

根據本發明之實施例，剎車系統更包含一L型架，其一端固定於兩剎車臂至少其中之一，其另一端用以固定第一剎車線。

根據本發明之實施例，剎車系統更包含一第二剎車線連接於兩剎車臂的頂端以啟動後懸臂剎車器。

本發明的另一目的是在提供一種創新的懸臂剎車器。

根據本發明之上述目的，提出一種懸臂剎車器，其包含兩剎車臂以及一輔助臂。兩剎車臂適用以分別樞接於一自行車架的兩後叉上，使得每一剎車臂各自以其第一樞軸擺動。輔助臂樞接於兩剎車臂至少其中之一，其中輔助臂包含一第一底端、一第一頂端以及一第一中間段。第一底端適用以驅動另一剎車器的剎車線。第一頂端包含一剎車墊以施剎車力於一自行車輪。第一中間段位於第一底端與第一頂端之間，且樞接於兩剎車臂至少其中之一，使得輔助臂以一第二樞軸擺動，第二樞軸大致垂直第一樞軸。

根據本發明之實施例，第一頂端滑動連接於該兩剎車臂至少其中之一。

根據本發明之實施例，第一頂端包含一滾輪以一第三樞軸轉動，兩剎車臂至少其中之一包含一支撐件供滾輪滾動於其上。

根據本發明之實施例，第三樞軸大致垂直第二樞軸。

根據本發明之實施例，支撐件包含一大致平坦表面供滾輪滾動於其上。

根據本發明之實施例，兩剎車臂至少其中之一包含一第二底端、一第二頂端以及一第二中間段。第二底端供第一中間段樞接於其上。第二中間段位於第二底端與第二頂端之間，且適用以樞接於自行車架的兩後叉其中之一。

根據本發明之實施例，另一剎車線連接於兩剎車臂的第二頂端以啟動懸臂剎車器。

根據本發明之上述目的，提出一種懸臂剎車器，其包含兩剎車臂以及一剎車墊。兩剎車臂分別樞接於一自行車架的兩後叉上，使得每一剎車臂各自以其一樞軸擺動。剎車墊滑動連接於兩剎車臂至少其中之一以施一剎車力於一第一輪。當剎車墊接觸一第一輪時，剎車墊拉動一第二輪剎車器的第一剎車線。

根據本發明之實施例，剎車墊沿一平行樞軸的方向滑動連接於兩剎車臂至少其中之一。

根據本發明之實施例，懸臂剎車器更包含一滑件滑動連接於一滑槽上，剎車墊固定於滑件，且滑槽固定於兩剎車臂至少其中之一。

根據本發明之實施例，滑件的材質包含黃銅，而滑槽的材質包含青銅。

根據本發明之實施例，兩剎車臂的材質包含鋁、鈦或鎂。

根據本發明之實施例，懸臂剎車器更包含一L型架，其一端固定於兩剎車臂至少其中之一，其另一端用以固定第一剎車線。

根據本發明之實施例，懸臂剎車器更包含一第二剎車線連接於兩剎車臂的頂端以啟動懸臂剎車器。

本發明的又一目的是在提供一種創新的雙輪車輛。

根據本發明之上述目的，提出一種雙輪車輛，其包含以下元件。一車架包含一握把以及兩後叉。一前輪與一後輪轉動連接於車架上。一前剎車器用以施力於前輪，且前剎車器包含一第一剎車線。一後剎車器包含兩剎車臂以及一輔助臂。兩剎車臂分別樞接於兩後叉上，使得每一剎車臂各自以其第一樞軸擺動。輔助臂樞接於兩剎車臂至少其中之一，其中輔助臂包含一第一底端、一第一頂端以及一第一中間段。第一底端用以驅動第一剎車線。第一頂端包含一剎車墊以施剎車力於一該後輪。第一中間段位於第一底端與第一頂端之間，且樞接於兩剎車臂至少其中之一，使得輔助臂以一第二樞軸擺動。一剎車桿樞接於握把且用以拉動第一剎車線以啟動後剎車器。

根據本發明之實施例，第二樞軸大致垂直第一樞軸。

根據本發明之實施例，第一頂端滑動連接於兩剎車臂至少其中之一。

根據本發明之實施例，第一頂端包含一滾輪以一第三樞軸轉動，兩剎車臂至少其中之一包含一支撐件供滾輪滾動於其上。

根據本發明之實施例，兩剎車臂至少其中之一包含一第二底端、一第二頂端以及一第二中間段。第二底端供第一中間段樞接於其上。第二中間段位於第二底端與第二頂端之間，且適用以樞接於自行車架的兩後叉其中之一。

根據本發明之實施例，一第二剎車線連接於兩剎車臂的第二頂端以啟動後剎車器。

根據本發明之上述目的，提出一種雙輪車輛，其包含以下元件。一車架包含一握把以及兩後叉。一前輪與一後輪轉動連接於車架上。一前剎車器用以施力於前輪，且前剎車器包含一第一剎車線。一後剎車器包含兩剎車臂以及一剎車墊。兩剎車臂分別樞接於兩後叉上，使得每一剎車臂各自以其一樞軸擺動。剎車墊滑動連接於兩剎車臂至少其中之一。當剎車墊接觸一後輪時，剎車墊拉動前剎車器的第一剎車線。

根據本發明之實施例，剎車墊沿一平行樞軸的方向滑動連接於兩剎車臂至少其中之一。

根據本發明之實施例，雙輪車輛更包含一滑件滑動連接於一滑槽上，剎車墊固定於滑件，且滑槽固定於兩剎車臂至少其中之一。

根據本發明之實施例，雙輪車輛更包含一L型架，其一端固定於兩剎車臂至少其中之一，其另一端用以固定第一剎車線。

根據本發明之實施例，兩剎車臂分別包含底端以樞接於車架之兩後叉。

根據本發明之實施例，懸臂剎車器更包含一第二剎車線連接於兩剎車臂的頂端以啟動懸臂剎車器。

由上述可知，本發明之傳動裝置、剎車方法、系統與使用此剎車方法、系統的自行車、雙輪車輛具有以下優點：

(1)能夠快速的調整前輪剎車力，使得後輪鮮有機會離開地面；

(2)剎車時能夠補償溼滑地面造成的影響，有助於減少前輪的打滑；

(3)能夠保護騎士免於剎車過度所造成的負面效應，例如車輪鎖死、翻車、車輪打滑等；以及

(4)能夠減少前剎車力到足以讓後輪維持在地面的狀況，並同時維持足夠的剎車力讓車輛於最短距離內剎車。

請參照第1圖，其係繪示依照本發明一實施方式的一種自行車。一種新的剎車系統實施於自行車100上，藉以預防車輪鎖死、翻車或前、後輪的剎車力無法控制等問題的狀況。在翻車狀況中，前輪因剎車力無法適當控制而鎖死(前輪無法或很難相對於剎車轉動)，而自行車仍在移動。自行車100具有一車架101，前輪107與後輪105轉動連接於車架101，因而自行車100能藉前、後輪轉動而移動。在第一剎車路徑R₁ 中，騎士按壓握把103上的剎車桿102(剎車桿102樞接於握把103上)，藉以啟動後剎車器104施予後輪105一剎車力。在第二剎車路徑R₂ 中，剎車力(後剎車器104與後輪105之間的摩擦力)藉由傳動裝置150以純機械方式傳遞以啟動前剎車器106而施力予前輪107。所謂的「純機械方式」意謂著「傳遞剎車力與啟動前剎車器的整個過程，都是看得到、摸得到的方式，而不會包含看不到、摸不到的方式(例如電子訊號)」。既然前剎車106是利用後剎車力啟動的，當沒有後剎車力產生時，前剎車106就不可能鎖死。當翻車發生的可能狀況，離地的後輪會導致沒有後剎車力產生，因此就會鬆開前剎車106。所以，離地的後輪會再度著地，就能預防翻車或前輪的剎車力無法控制而鎖死等問題的發生。

請參照第2圖，其繪示依照本發明一實施方式的一種剎車系統。此剎車系統包含一剎車桿202、一第一剎車器204(輪緣剎車器)、一傳動裝置250以及一第二剎車器206a(輪緣剎車器)或206b(圓盤剎車器)。騎士按壓剎車桿202經剎車線203啟動第一剎車器204。傳動裝置250用以成比例的傳遞第一剎車器204的剎車力，藉以經剎車線(205a、205b)啟動第二剎車器206a。在第1圖的實施例中，第一剎車器204是一後剎車，而第二剎車器206a或206b是一前剎車。在另一實施例中，第一剎車器204是一前剎車，而第二剎車器206a或206b是一後剎車。在後者實施例中，傳動裝置250用以成比例的傳遞第一剎車器204(前剎車器)的剎車力，藉以啟動第二剎車器206a或206b(後剎車力)，使得前輪的剎車力較後輪剎車力大。若適當的前後輪剎車力比施予一雙輪車，翻車的狀況也可以預防。

請參照第3圖，其繪示依照本發明另一實施方式的一種剎車系統。此剎車系統包含兩剎車桿(302a、302b)、一第一剎車器304、一傳動裝置350以及一第二剎車器306。在此實施例中，兩剎車桿(302a、302b)用以啟動第一剎車器304，其中兩剎車線芯309a、309b連結在一起後再共同拉一線芯309。上述設計將線芯309的拉力分給兩線芯309a、309b，因而騎士按壓在兩剎車桿(302a、302b)的施力就會相對的減少。即使是兩剎車桿的設計，騎士仍然可以按壓任一剎車桿(302a、302b)以啟動第一剎車器304。傳動裝置350用以成比例的傳遞第一剎車器304的剎車力，藉以啟動第二剎車器306。

請參照第4圖，其繪示依照本發明一實施方式的一種後剎車器與傳動裝置。此圖將上述的第一剎車器(104、204、304)實施為輪緣後剎車器404，經由剎車線409啟動。在本實施例中，傳動裝置450傳遞後剎車器404的剎車力以拉動剎車線411的線芯411c。傳動裝置450包含一支撐架452、一致動件454以及一復位件(456a、456b)。復位件(456a、456b)可以是彈簧等彈性元件。支撐架452固定於一雙輪車的車架401。致動件454移動(例如滑動)連接於支撐架452的通孔452a內。致動件454的一端454a連接至後剎車器404，另一端454b連接至線芯411c。通孔452a內可以加裝軸承(未繪示於圖面)，使致動件454能平順的相對於支撐架452滑動。復位件456a的一端連接於致動件454的一端454a，另一端連接於支撐架452。復位件456b的一端連接於致動件454的一端454b，另一端連接於車架401。復位件(456a、456b)兩者或其中之一用以對抗後剎車器404的剎車力。當後剎車器404啟動而夾住後輪405時，後剎車器404的剎車力驅動致動件454對抗復位件(456a、456b)，進而拉動剎車線411的線芯411c。當後剎車器404未啟動時(後剎車器404與後輪405之間沒有接觸)，復位件會將致動件454推回原位。當後輪405離開地面時，雖然後剎車器404啟動而夾住後輪405，但復位件仍然會將致動件454推回原位，因而鬆開了剎車線411的線芯411c與前剎車器。剎車線411的一端411b固定於支撐架452上，另一端(未繪示於圖面)連接至前剎車器(例如第1圖的標號106)。

在另一實施例中，第4圖的實施例不具有復位件(456a、456b)。前剎車器具有復位件(例如彈簧)會施予線芯411c一拉力。當前剎車器鬆開時(前剎車器張開而離開輪緣)，線芯411c的拉力通常足夠將致動件454推回原位。若前剎車器之復位件施予線芯411c的拉力不夠，就需要加復位件(456a、456b)於傳動裝置450中。

請參照第5圖，其繪示依照本發明另一實施方式的一種後剎車器與傳動裝置。此圖將上述的第一剎車器(104、204、304)實施為輪緣後剎車器504(後剎車器504之剎車線未繪示於圖面)。在本實施例中，傳動裝置550傳遞後剎車器504的剎車力以拉動剎車線511的線芯511a。傳動裝置550包含一支撐架552、一致動件554、一槓桿560、連接桿562以及一復位件556(例如彈簧等彈性元件)。支撐架552固定於一雙輪車的車架501。致動件554藉槓桿560與連接桿562移動連接於支撐架552。槓桿560具有一中間段(槓桿560兩端除外的部份)樞接至支撐架552。此外，槓桿560的一端560a連接至剎車線511的線芯511a，另一端560b樞接於致動件554。致動件554固定於後剎車器504。復位件556的一端連接於致動件554的一端，另一端連接於支撐架552。當後剎車器504啟動而夾住後輪505時，後剎車器504的剎車力驅動致動件554對抗復位件556，進而推動槓桿560的一端560b，使得槓桿560的另一端560a拉動剎車線511的線芯511a。槓桿560用以使用槓桿原理成比例的傳遞後剎車器504的剎車力，藉以拉動剎車線511的線芯511a，使得前剎車器得以啟動。當後剎車器504未啟動時(後剎車器504與後輪505之間沒有接觸)，復位件556會將致動件554推回原位。當後輪505離開地面時，雖然後剎車器504啟動而夾住後輪505，但復位件556仍然會將致動件554推回原位，因而鬆開了剎車線511的線芯511a與前剎車器。剎車線511的一端511b固定於支撐架552上，另一端(未繪示於圖面)連接至前剎車器(例如第1圖的標號106)。

在另一實施例中，第5圖的實施例不具有復位件556。前剎車器具有復位件(例如彈簧)會施予線芯511a一拉力。當前剎車器鬆開時(前剎車器張開而離開輪緣)，線芯411a的拉力通常足夠使致動件554回到原位。若前剎車器之復位件施予線芯411a的拉力不夠，就需要加復位件556於傳動裝置550中。

請參照第6圖，其繪示依照本發明又一實施方式的一種後剎車器與傳動裝置。此圖將上述的第一剎車器(104、204、304)實施為輪緣剎車器604(後剎車器604之剎車線未繪示於圖面)。在本實施例中，傳動裝置650傳遞後剎車器604的剎車力以拉動剎車線611的線芯611a。傳動裝置650包含一支撐架652、一致動件654、一槓桿660、以及一復位件656(例如彈簧等彈性元件)。支撐架652固定於一雙輪車的車架601。致動件654移動(例如滑動)連接於支撐架652的通孔652a內。通孔652a內可以加裝軸承(未繪示於圖面)，使致動件654能平順的相對於支撐架652滑動。槓桿660具有一中間段(槓桿660兩端除外的部份)藉一連接桿653樞接至支撐架652。換言之，連接桿653的一端樞接至槓桿660，另一端樞接至支撐架652。當槓桿660往復擺動時，連接桿653會幅度較小的上下擺動。此外，槓桿660的一端660a連接至剎車線611的線芯611a，另一端660b樞接於致動件654。槓桿660用以使用槓桿原理成比例的傳遞後剎車器604的剎車力，藉以拉動剎車線611。後剎車器604固定於致動件654。復位件656的一端連接於致動件654的一端，另一端連接於支撐架652。當後剎車器604啟動而夾住後輪605時，後剎車器604的剎車力(後剎車器604與後輪605之間的摩擦力)驅動致動件654對抗復位件656，進而推動槓桿660的一端660b，使得槓桿660的另一端660a拉動剎車線611的線芯611a。因此，拉動線芯611a啟動前剎車器。當後剎車器604未啟動時(後剎車器604與後輪605之間沒有接觸)，復位件656會將致動件654推回原位。當後輪605離開地面時，雖然後剎車器604啟動而夾住後輪605，但復位件656仍然會將致動件654推回原位，因而鬆開了剎車線611的線芯611a與前剎車器。剎車線611的一端611b固定於車架601上，另一端(未繪示於圖面)連接至前剎車器(例如第1圖的標號106)。

在另一實施例中，第6圖的實施例不具有復位件656。前剎車器具有復位件(例如彈簧)會施予線芯611a一拉力。當前剎車器鬆開時(前剎車器張開而離開輪緣)，線芯611a的拉力通常足夠使致動件654回到原位。若前剎車器之復位件施予線芯611a的拉力不夠，就需要加復位件656於傳動裝置650中。

在第6圖的實施例中，傳動裝置650中具有一槓桿比例調整機構用以調整槓桿660的槓桿比例。具體來說，槓桿比例調整機構的細部設計如下，槓桿660具有3個樞接孔660a，而支撐架652也具有3個樞接孔652b。連接桿653可以選擇性的連接於上排樞接孔(660a、652b)之間、中排樞接孔(660a、652b)之間或下排樞接孔(660a、652b)之間，使得槓桿660具有三種不同的槓桿比例。此外，連接桿653可以設計的更長或更短，並改變槓桿660的長度(例如圖中的d₁ 、d₂ )藉以達到所需的槓桿比例。在另一實施例中，槓桿比例調整機構可具有兩排、四排或更多排樞接孔，使得連接桿653有更多連接的選擇性，槓桿比例也有更多選擇。

理論上，為了讓任何車輛能夠以最短的距離剎車(忽略車輪可能會打滑的狀況)，應該將所有的剎車力都擺在前輪，而讓後輪稍微離地。然而，這種理論一點都不實際也不安全。沒有任何車輛只使用前剎車器剎車，原因是這太危險了，且容易造成前輪磨耗。在一實施例中，剎車系統試著達成前、後剎車力比約75/25。對大部分騎士而言，這是一安全又有效率的前、後剎車力比，能夠不費力的讓車輛於短距離內剎車，又不容易讓車輪鎖死。

前、後剎車力比可以藉上述的槓桿比例調整機構來達成。事實上，前、後剎車力比在剎車的過程中是動態變化的。在壓剎車桿動作的開始時，最好的前、後剎車力比大約是70/30，而壓剎車桿動作的結束時，最好的前、後剎車力比大約是80/20。在前、後剎車力比是80/20時，騎士只需要20%的後剎車力以停止後輪，而槓桿比例調整機構會將後剎車力放大4倍，藉以停止前輪。因為騎士只需要施總剎車力(前、後剎車力總合)的20%，要讓車輛快速的短距離剎車的施力減少許多(相較於一般自行車或機車)，使得一位較弱小的騎士(例如小孩或女性)也能夠快速、安全的剎車。

請參照第7圖，其繪示依照本發明再一實施方式的一種後剎車器與傳動裝置。第7A圖係繪示延第7圖中A-A’之剖面圖。這兩圖將上述的第一剎車器(104、204、304)實施為輪緣剎車器704(後剎車器704之剎車線未繪示於圖面)。在本實施例中，傳動裝置750傳遞後剎車器704的剎車力以拉動剎車線711的線芯711a。傳動裝置750包含一支撐架752、一致動件754、一槓桿760、以及一復位件756(例如彈簧等彈性元件)。支撐架752固定於一雙輪車的車架701。致動件754移動(例如滑動)連接於支撐架752的通孔752a內。支撐架752還具有一滑槽752b，供樞接軸760c滑行於其內，同時也限制致動件754與槓桿760於一預定範圍內移動。樞接軸760c是用來將致動件754與槓桿760樞接在一起(參照第7A圖，樞接軸760c貫穿致動件754與槓桿760)。樞接軸760c的兩端可以加裝固定件(未繪示於圖面)，使樞接軸760c不會從致動件754與槓桿760掉出。槓桿760具有一中間段(槓桿760兩端除外的部份)藉一連接桿753樞接至支撐架752的上臂752c。換言之，連接桿753的一端樞接至槓桿760，另一端樞接至支撐架752。連接桿753可以設計的更長或更短，並改變槓桿760的長度藉以達到所需的槓桿比例。當槓桿760往復擺動時，連接桿753會幅度較小的上下擺動。此外，槓桿760的一端760a連接至剎車線711的線芯711a，另一端760b樞接於致動件754。槓桿760使用槓桿原理成比例的傳遞後剎車器704的剎車力，藉以拉動剎車線711。

後剎車器704固定於致動件754。復位件756位於的一端連接於致動件754的一端，另一端連接於支撐架752。當後剎車器704啟動而夾住後輪705時，後剎車器704的剎車力(後剎車器704與後輪705之間的摩擦力)驅動致動件754對抗復位件756，進而推動槓桿760的一端760b，使得槓桿760的另一端760a拉動剎車線711的線芯711a。因此，拉動線芯711a啟動前剎車器。當後剎車器704未啟動時(後剎車器704與後輪705之間沒有接觸)，復位件756會將致動件754推回原位。當後輪705離開地面時，雖然後剎車器704啟動而夾住後輪705，但復位件756仍然會將致動件754推回原位，因而鬆開了剎車線711的線芯711a與前剎車器。剎車線711的一端711b固定於支撐架752的上臂752c上，另一端(未繪示於圖面)連接至前剎車器(例如第1圖的標號106)。

在另一實施例中，第7圖的實施例不具有復位件756。前剎車器具有復位件(例如彈簧)會施予線芯711a一拉力。當前剎車器鬆開時(前剎車器張開而離開輪緣)，線芯711a的拉力通常足夠使致動件754回到原位。若前剎車器之復位件施予線芯711a的拉力不夠，就需要加復位件756於傳動裝置750中。

雖然上述第4、5、6、7圖的是以自行車的後輪緣剎車器為實施例，相同或類似的結構也可以實施在前輪、圓盤剎車器或機車上。舉例，若傳動裝置450、550、650以及750要實施於前剎車器上，支撐架452、552、652、752就會固定於自行車或機車的前叉上。若傳動裝置450、550、650以及750要實施於圓盤剎車器上，支撐架452、552、652、752就會固定於自行車或機車的車架上，但離前輪或後輪的輪軸近一點，使得剎車器能夠夾住剎車圓盤，而非前輪或後輪的輪緣。

請參照第8圖，其繪示依照本發明一實施方式的一種後懸臂剎車器與傳動裝置。第8A圖繪示第8圖之後懸臂剎車器與傳動裝置的右半部放大圖。不同於上述實施例，本實施例將傳動裝置整合於另一種輪緣剎車器「懸臂剎車器」。後懸臂剎車器804基本上包含兩剎車臂(804a、804b)。傳動裝置(例如輔助臂804c)可以整合於兩剎車臂(804a、804b)其中之一或兩者上。剎車臂804a以其中間段樞接於後叉801a(自行車車架的一部份)，所以能夠相對於樞軸803a擺動。剎車臂804b樞接於後叉801b(自行車車架的一部份)，所以能夠相對於樞軸803b擺動。剎車線809(例如鮑登線(Bowden cable))連接於兩剎車臂(804a、804b)的頂端以驅動各自的剎車墊(807a、807b)以制動後輪805。彈性復位結構809a(例如內含壓縮彈簧)用以使兩剎車臂(804a、804b)的頂端回復到未驅動前的原始位置。

雖然上述第8圖繪示的懸臂剎車器為一側拉式(side-pull)的懸臂剎車器(一般又稱為V夾剎車器)，傳動裝置亦可整合於其他種類的懸臂剎車器(例如中拉式懸臂剎車器)。

請再次參照8A圖，以下繼續說明後懸臂剎車器與傳動裝置右半部的作動機制。輔助臂804c以其中間段樞接於剎車臂804a的底端，所以能夠相對於樞軸806c擺動。樞軸806c大致上垂直樞軸803a。輔助臂804c的底端用以驅動剎車線811(例如一鮑登線)的線芯811a，其中剎車線811固定於後叉801a。輔助臂804c的頂端則具有剎車墊807a與滾輪806b(例如一滾動軸承)。滾輪806b滾動於支撐件806a之大致平坦表面，因此輔助臂804c的頂端能滑動連接於剎車臂804a上。這裡所謂「大致平坦」意謂支撐件806a的表面夠平坦，使得滾輪806b能平順的滾動於其上。滾輪806b以樞軸806d轉動，而樞軸806d大致垂直樞軸806c。剎車臂804a可以沿方向820b擺動，並驅動輔助臂804c一起擺動，使得剎車墊807a能夠制動後輪805。支撐件806a用以施力於滾輪806b，使得剎車墊807a能夠更穩定的制動後輪805。當後懸臂剎車器不被驅動時，剎車臂804a則沿方向820a擺動回原始位置。

滾輪806b與支撐件806a在此的功能係提供輔助臂的頂端能相對於剎車臂804a平順的(或低摩擦的)滑動。因此，滾輪806b與支撐件806a可被其他提供相似功能的機構所替代，上述實施例中的滾輪與支撐件並非唯一的方式。

請參照第8B圖，其繪示第8圖之後懸臂剎車器與傳動裝置的側視圖(省略剎車臂804b)。當剎車墊807a接觸後輪805的輪圈805a時，輔助臂804c以樞軸806c為轉軸沿方向840a擺動，使得輔助臂804c的底端拉動剎車線811的線芯811a，其中剎車線811連接至前剎車器。當剎車墊807a離開後輪805的輪圈805a時，剎車線811的線芯811a拉動輔助臂804c的底端，使得輔助臂804c以樞軸806c為轉軸沿方向840b擺動回原始位置。樞軸806c可加裝一彈性元件(例如扭力彈簧)，使得輔助臂804c能更容易擺動回原始位置。

第參照第8C圖，其繪示第8圖之後懸臂剎車器與傳動裝置的上視圖(省略剎車臂804b)。上述的作動機制以本視圖的觀點再加以描述如下。當剎車臂804a的頂端沿方向820b驅動剎車墊807a以接觸後輪805時，輔助臂804c的頂端沿方向840a擺動。當剎車臂804a的頂端沿方向820a驅動剎車墊807a離開後輪805時，輔助臂804c的頂端沿方向840b擺動回原始位置。

第參照第8D圖，其繪示依照本發明另一實施方式的一種後懸臂剎車器與傳動裝置。本實施例與上述第8-8C圖的不同處在於滾輪806b與支撐件806a，移除輔助臂804c頂端上的滾輪806b，且移除剎車臂804a的支撐件806a。換言之，輔助臂804c的頂端不再能滑動於剎車臂804a上。輔助臂804c與剎車臂804a之間的樞接處成為兩者之間的唯一連接部份。

第參照第9、11圖其分別繪示依照本發明另一實施方式的一種後懸臂剎車器與傳動裝置，其中第9圖的後懸臂剎車器尚未作用，而第11圖之後懸臂剎車器已作用制動後輪。在此實施例，傳動裝置亦整合於「懸臂剎車器」中。後懸臂剎車器904基本上包含兩剎車臂(904a、904b)。傳動裝置906可以整合於兩剎車臂(904a、904b)其中之一或兩者上。剎車臂904a以其底端樞接於後叉901a(自行車車架的一部份)，所以能夠相對於樞軸903a擺動。剎車臂904b樞接於後叉901b(自行車車架的一部份)，所以能夠相對於樞軸903b擺動。剎車線909(例如鮑登線)連接於兩剎車臂(904a、904b)的頂端以驅動各自的剎車墊(907a、907b)以制動後輪905。彈性復位結構909a(例如內含壓縮彈簧)用以使兩剎車臂(904a、904b)的頂端回復到未驅動前的原始位置。

當後懸臂剎車器尚未作用前(如第9圖所繪示)，兩剎車臂(904a、904b)彼此遠離使其各自的剎車墊(907a、907b)以不制動(不接觸)後輪905。因此，傳動裝置906(由滑槽906a與滑件906b組成)就不會作用。

當後懸臂剎車器作用時(如第11圖所繪示)，兩剎車臂(904a、904b)彼此接近(相較於第9圖)使其各自的剎車墊(907a、907b)制動(接觸)後輪905。因此，傳動裝置906(由滑槽906a與滑件906b組成)就會作用。當後懸臂剎車器又再次不作用時，兩剎車臂(904a、904b)的頂端利用彈性復位結構909a或環繞於樞軸(903a、903b)的扭力彈簧(未繪示於圖面)回復到未驅動前的原始位置。

雖然上述第9、11圖繪示的懸臂剎車器為一側拉式(side-pull)的懸臂剎車器(一般又稱為V夾剎車器)，傳動裝置亦可整合於其他種類的懸臂剎車器(例如中拉式懸臂剎車器)。

請參照第10、12圖，其中第10圖係繪示第9圖之後懸臂剎車器與傳動裝置的側視圖，而第12圖係繪示第11圖之後懸臂剎車器與傳動裝置的側視圖。以下參照第10、12圖說明後懸臂剎車器與傳動裝置右半部的作動機制。

L型架910的一端固定於剎車臂904a，其另一端用以固定剎車線911(例如鮑登線)。剎車線911的線芯911a固定於剎車墊907a或滑件906b。剎車墊907a或滑件906b係沿方向920滑動連接於滑槽906a，而方向920大致平行於樞軸903a。

當傳動裝置906尚未作用前(如第10圖所繪示)，滑件90b(或剎車墊907a)不會拉動線芯911a以啟動一前剎車器(例如第1圖之前剎車器106)。

當傳動裝置906作用時(如第12圖所繪示)，滑件906b(或剎車墊907a)會拉動線芯911a以啟動一前剎車器(例如第1圖之前剎車器106)。當傳動裝置906再度不作用時，線芯911a會拉動滑件906b(或剎車墊907a)回原始的位置(如第10圖所繪示)。

此外，剎車臂904a可藉由設計的長短，而調整施加於後輪905的剎車力(藉剎車墊907a所施加)，進而調整施加剎車線911的線芯911a之拉力(藉剎車墊907a或滑件906b所施加)。

請參照第13圖，其繪示第9圖之後懸臂剎車器與傳動裝置的右半部立體圖，而第14圖係繪示第13圖之後懸臂剎車器與傳動裝置的右半部的前視圖。如第14圖所示，剎車墊907a固定於滑件906b上，滑槽906a固定於剎車臂904a上，且滑件906b滑動連接於滑槽906a上。因此，剎車墊907a能夠滑動連接於滑槽906a上。此外，樞軸孔903a₁ 係用以樞接於後叉901a上的樞軸903a(如第10圖所繪示)。

如第13圖所繪示，滑槽906a上具有兩擋塊(906a₁ 、906a₂ )藉以限制滑件906b的延伸件906b₁ ，因而滑件906b只能沿方向920於一限制範圍內來回滑動。因為此滑動範圍的限制，滑件906b不致於過度拉動剎車線911的線芯911a。

滑件906b與滑槽906a可以藉能提供低摩擦滑動表面的金屬材料來設計製作。在此實施例中，滑件906b由黃銅或其他銅合金所製成，而滑槽906a青銅或其他銅合金所製成。滑槽906a可以施加潤滑油，使得滑件906b能以更低的摩擦相對於滑槽906a滑動。此外，剎車臂904a可藉由較輕的金屬材料所製成，例如鋁、鈦或鎂合金，使得剎車臂904a既輕強度又高。

滑件906b與滑槽906a在此的功能係提供剎車墊907a相對於剎車臂904a平順的(或低摩擦的)滑動。因此，滑件與滑槽可被其他提供相似功能的機構所替代，上述實施例中的滑件906b與滑槽906a並非唯一的方式。

由上述本發明實施方式可知，實施例中的剎車系統能夠快速的調整剎車力，使得後輪鮮有機會離開地面。當後輪於地面滑行時，剎車系統就會釋放施於前輪剎車線上的拉力，使得後輪持續位於地面並減少滑行，但仍然於最短距離內剎車。因為這個特點，短距離內剎車的能力不再取決於騎士的力量或技巧，騎士犯錯的機會也會降低。

再者，實施例中的剎車系統之設計確保後剎車的功能正常，即使剎車系統內傳動裝置的零件故障或失去功能。此外，此剎車系統也有補償溼滑地面的功能，有助於減少前輪的打滑，例如車輛過彎的溼滑情況。

因此，實施例中的剎車系統是一種動態、可調整、及時反應的剎車系統，能夠及時補償各種路面的各種狀況。此剎車系統也能夠保護騎士免於剎車過度所造成的負面效應，例如車輪鎖死、翻車、車輪打滑等。此剎車系統能夠減少前剎車力到足以讓後輪維持在地面的狀況，並同時維持足夠的剎車力讓車輛於最短距離內剎車。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．自行車

101．．．車架

102．．．剎車桿

103．．．握把

104．．．後剎車器

105．．．後輪

106．．．前剎車器

107．．．前輪

150．．．傳動裝置

R₁ ．．．路徑

R₂ ．．．路徑

202．．．剎車桿

203．．．剎車線

204．．．剎車器

205a．．．剎車線

205b．．．剎車線

206a．．．剎車器

206b．．．剎車器

250．．．傳動裝置

302a．．．剎車桿

302b．．．剎車桿

309．．．剎車線

309a．．．剎車線

309b．．．剎車線

304．．．剎車器

306．．．剎車器

350．．．傳動裝置

401．．．車架

404．．．後剎車器

405．．．後輪

409．．．剎車線

411．．．剎車線

411b．．．端

411c．．．線芯

450．．．傳動裝置

452．．．支撐架

452a．．．通孔

454．．．致動件

454a．．．端

454b．．．端

456a．．．復位件

456b．．．復位件

501．．．車架

504．．．後剎車器

505．．．後輪

511．．．剎車線

511a．．．線芯

511b．．．端

550．．．傳動裝置

552．．．支撐架

554．．．致動件

556．．．復位件

560．．．槓桿

560a．．．端

560b．．．端

562．．．連接桿

601．．．車架

604．．．後剎車器

605．．．後輪

611．．．剎車線

611a．．．線芯

611b．．．端

650．．．傳動裝置

652．．．支撐架

652a．．．通孔

652b．．．樞接孔

654．．．致動件

656．．．復位件

660．．．槓桿

660a．．．端

660b．．．端

660c．．．樞接孔

653．．．連接桿

d₁ ．．．長度

d₂ ．．．長度

701．．．車架

704．．．後剎車器

705．．．後輪

711．．．剎車線

711a．．．線芯

711b．．．端

750．．．傳動裝置

752．．．支撐架

752a．．．通孔

752b．．．滑槽

754．．．致動件

756．．．復位件

760．．．槓桿

760a．．．端

760b．．．端

760c．．．樞接軸

753．．．連接桿

801a．．．後叉

801b．．．後叉

803a．．．樞軸

803b．．．樞軸

804．．．懸臂剎車器

804a．．．剎車臂

804b．．．剎車臂

804c．．．輔助臂

805．．．後輪

805a．．．輪圈

806a．．．支撐件

806b．．．滾輪

806c．．．樞軸

806d．．．樞軸

807a．．．剎車墊

807b．．．剎車墊

809．．．剎車線

809a．．．彈性復位結構

811．．．剎車線

811a．．．線芯

820a．．．方向

820b．．．方向

840a．．．方向

840b．．．方向

901a．．．後叉

901b．．．後叉

903a．．．樞軸

903a₁ ．．．樞軸孔

903b．．．樞軸

904．．．懸臂剎車器

904a．．．剎車臂

904b．．．剎車臂

905．．．後輪

906．．．傳動裝置

906a．．．滑槽

906a₁ ．．．擋塊

906a₂ ．．．擋塊

906b．．．滑件

906b₁ ．．．延伸件

907a．．．剎車墊

907b．．．剎車墊

909．．．剎車線

909a．．．彈性復位結構

910．．．L型架

911．．．剎車線

911a．．．線芯

920．．．方向

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：

第1圖係繪示依照本發明一實施方式的一種自行車。

第2圖係繪示依照本發明一實施方式的一種剎車系統。

第3圖係繪示依照本發明另一實施方式的一種剎車系統。

第4圖係繪示依照本發明一實施方式的一種後剎車器與傳動裝置。

第5圖係繪示依照本發明另一實施方式的一種後剎車器與傳動裝置。

第6圖係繪示依照本發明又一實施方式的一種後剎車器與傳動裝置。

第7圖係繪示依照本發明再一實施方式的一種後剎車器與傳動裝置。

第7A圖係繪示延第7圖中A-A’之剖面圖。

第8圖係繪示依照本發明一實施方式的一種後懸臂剎車器與傳動裝置。

第8A圖係繪示第8圖之後懸臂剎車器與傳動裝置的右半部放大圖。

第8B圖係繪示第8圖之後懸臂剎車器與傳動裝置的側視圖。

第8C圖係繪示第8圖之後懸臂剎車器與傳動裝置的上視圖。

第8D圖係繪示依照本發明另一實施方式的一種後懸臂剎車器與傳動裝置。

第9圖係繪示依照本發明另一實施方式的一種後懸臂剎車器與傳動裝置。

第10圖係繪示第9圖之後懸臂剎車器與傳動裝置的側視圖。

第11圖係繪示第9圖之後懸臂剎車器與傳動裝置，其中後懸臂剎車器處於作動狀態。

第12圖係繪示第11圖之後懸臂剎車器與傳動裝置的側視圖。

第13圖係繪示第9圖之後懸臂剎車器與傳動裝置的右半部立體圖。

第14圖係繪示第13圖之後懸臂剎車器與傳動裝置的右半部的前視圖。

100．．．自行車

101．．．車架

102．．．剎車桿

103．．．握把

104．．．後剎車器

105．．．後輪

106．．．前剎車器

107．．．前輪

150．．．傳動裝置

R₁ ．．．路徑

R₂ ．．．路徑

Claims (20)

1. 一種裝置，其直接與安裝在一自行車上之一後剎車以純機械方式接觸，該自行車具有在其前部之前輪與在其後部之後輪，該自行車具有一前剎車以供減緩前輪以及一後剎車以供減緩後輪，該裝置包含一滑件，其直接與該後剎車之一剎車墊以純機械方式接觸；一滑槽，其滑動連接於該滑件，該滑槽直接與該後剎車之一後剎車臂以純機械方式接觸；與一線芯，其直接與該滑件及該前剎車兩者以純機械方式接觸。
2. 如請求項1之裝置，其中前剎車線之線芯致動該自行車之前剎車。
3. 如請求項1之裝置，其中滑件相對於滑槽之一部份滑動。
4. 如請求項1之裝置，其中剎車墊對正於該自行車後輪之輪緣部份。
5. 如請求項4之裝置，其中後輪之輪緣部份與剎車墊間之磨擦導致滑件相對於滑槽之滑動。
6. 如請求項5之裝置，其中滑件之動作導致前剎車線之線芯之移動。
7. 如請求項6之裝置，其中該自行車之前剎車係被該線芯之動作所致動。
8. 如請求項1之裝置，其中該前剎車係為連結至該自行車之前輪之圓盤剎車。
9. 一種裝置，其直接與安裝在一自行車上之一後剎車以純機械方式接觸，該自行車具有在其前部之前輪與在其後部之後輪，該自行車具有一前剎車以供減緩前輪以及一後剎車以供減緩後輪，該裝置包含一滑件，其直接與該後剎車之一剎車墊以純機械方式接觸；一滑槽，其直接與該後剎車之一剎車臂以純機械方式接觸，該滑槽滑動連接於該滑件；與一前剎車致動器，其直接與該滑件及該前剎車兩者以純機械方式接觸。
10. 如請求項9之裝置，其中前剎車線致動器致動該自行車之前剎車。
11. 如請求項9之裝置，其中滑件相對於滑槽之一部份滑動。
12. 如請求項9之裝置，其中剎車墊對正於該自行車後輪之輪緣部份。
13. 如請求項12之裝置，其中後輪之輪緣部份與剎車墊間之磨擦導致滑件相對於滑槽之滑動。
14. 如請求項13之裝置，其中前剎車致動器包含有一線芯，且滑件之動作導致線芯之移動。
15. 如請求項14之裝置，其中該自行車之前剎車係被該線芯之動作所致動。
16. 如請求項9之裝置，其中該前剎車係為連結至該自行車之前輪之圓盤剎車。
17. 一種方法，包含提供一自行車，其具有在其前部之前輪與在其後部之後輪，該自行車具有一前剎車以供減緩前輪以及一後剎車以供減緩後輪；提供一滑件，其直接與一剎車墊以純機械方式接觸，一滑槽，其滑動連接於該滑件，該滑件直接與該後剎車以純機械方式接觸；與將剎車墊壓向該自行車之轉動後輪之一輪緣部份；其中剎車墊相對於後輪其間之磨擦致使滑件相對於滑槽朝向一第一方向滑動；且其中該滑件朝向該第一方向之滑動動作拉動線芯以致動該自行車之前剎車。
18. 如請求項17之方法，其更包含：使後輪相對於地面打滑；使滑件相對於滑槽朝向一第二方向滑動；與釋放使滑件相對於滑槽朝向第二方向滑動之線芯中之張力以解除前剎車之致動。
19. 如請求項17之方法，其更包含： 利用釋放使滑件相對於滑槽朝向第二方向滑動之線芯中之張力以解除前剎車之致動而在自行車移動時避免連結至自行車的前輪相對於地面而打滑。
20. 如請求項17之方法，其更包含：致動連結至自行車之剎車桿；移動一後剎車線；與致動後剎車以將後剎車墊壓向後輪的輪緣部份。