TWI417217B - 自行車液壓制動器致動裝置 - Google Patents

Description

自行車液壓制動器致動裝置

本發明概括而言相關於自行車液壓制動器致動裝置。更明確地說，本發明相關於具有制動墊位置調整裝置的自行車液壓制動器致動裝置。

騎自行車正成為日益流行的娛樂形式及運輸方式。另外，騎自行車對於業餘愛好者及專業人士而言均已成為非常流行的競賽運動。不論自行車是用於娛樂、運輸、或競賽，自行車工業都在不斷地改進自行車的各種不同組件。

本發明的一個方面為提供一種自行車液壓制動器致動裝置，其具有用來調整制動墊相對於輪胎輪緣的位置的機構。

根據本發明的一個方面，一種自行車液壓制動器致動裝置包含液壓主缸殼體、桿件、主活塞、及調整器。液壓主缸殼體具有內孔。桿件可樞轉地耦接於液壓主缸殼體，以在靜置位置與制動器接合位置之間移動。主活塞被設置在內孔內且具有調整端部。調整器被可操作地設置在主活塞的調整端部與桿件的一部份之間。另外，調整器可相對於調整端部在多個調整位置之間移動，使得在桿件處於靜置位置之下，調整器在上述的多個調整位置之間的移動將 主活塞沿著內孔的軸向長度在相應的多個調整位置之間移動。

以下會參考形成此原始揭示的一部份的圖式。

以下參考圖式說明選定的實施例。對於熟習此項技術者而言從此揭示很明顯，以下的實施例的敘述只是被提供來舉例說明，而非要限制由附隨的申請專利範圍及其等效物所界定的本發明。

首先參考圖1，圖中顯示具有根據第一實施例的液壓制動器致動裝置12及液壓制動器卡鉗總成14的自行車10。液壓制動器致動裝置12包含如以下會更詳細敘述的制動墊位置調整配置或裝置。

如圖1所示，自行車10包含車架20、車把22、及包含輪緣26的車輪24。

圖1只顯示車架20的一部份，並且只顯示一個車輪24。從圖式及此處的敘述應可瞭解自行車10包含後車輪(未顯示)、後液壓制動器卡鉗總成(未顯示)、及後液壓制動器致動裝置(未顯示)。以下對於液壓制動器致動裝置12的敘述相等地適用於前及後制動器二者。為簡潔起見只提供一個液壓制動器致動裝置12的敘述。

如圖2所示，液壓制動器致動裝置12經由液壓管線30而連接於液壓制動器卡鉗總成14。從以下的敘述應可瞭解，液壓制動器致動裝置12被建構或配置成用以操作 液壓制動器卡鉗總成14。

如圖3所示，液壓制動器致動裝置12包含殼體34、桿件36、主活塞38、作用範圍(reach)調整裝置或機構40、及活塞位置調整裝置42。活塞位置調整裝置42為成為液壓制動器致動裝置12的制動墊位置調整配置或裝置的一部份的調整器。

殼體34為液壓主缸殼體，其包含車把安裝裝置(未顯示)及內孔48，如圖6至9所示。內孔48被定尺寸成為可以用傳統方式接收主活塞38，使得主活塞38可沿著內孔48的軸向長度移動，如以下會更詳細敘述的。在所示的實施例中，殼體34為不具有貯器(reservoir)的液壓致動器。換句話說，殼體34、液壓制動器致動裝置12、或液壓制動器卡鉗總成14均不包含任何的液壓流體貯器。在所示的實施例中，液壓制動器致動裝置12及液壓制動器卡鉗總成14在組裝期間被充填液壓流體。液壓制動器致動裝置12及液壓制動器卡鉗總成14內的液壓流體的量在使用期間維持恆定(無滲漏)。

或者，液壓制動器致動裝置12也可設置有液壓流體貯器。但是，在所示的實施例中，並未設置有任何貯器。

如圖6至9中最佳顯示的，內孔48包含以傳統方式與液壓管線30流體連通的管線開口50。液壓管線30以傳統方式將液壓流體從內孔48內傳輸至液壓制動器卡鉗總成14，以將液壓制動器卡鉗總成14在圖10所示的靜置位置與圖11所示的接合位置之間移動。內孔48基本上 界定一軸線，使得主活塞38沿著內孔48的軸線移動。另外，內孔48及主活塞38於第一方向延伸。

殼體34也包含一對樞銷接收孔洞52(圖2中只顯示一個孔洞52)及作用範圍調整器孔洞54。樞銷接收孔洞52被定尺寸成為可接收樞銷56。作用範圍調整器孔洞54具有螺紋，以接收作用範圍調整裝置40的螺紋部份58。

如圖3、4、及5中最佳顯示的，桿件36為伸長狀的構件，其包含抓握部份60、具有樞銷孔洞64的樞轉部份62、作用範圍調整接觸表面66、及伸長狀開口68。

抓握部份60(手接合部份)可具有任何各種不同的形狀，以使騎車者可抓握及操作桿件36。明確地說，桿件36可由騎車者在圖6所示的靜置位置與圖7所示的制動器接合位置之間移動。另外，桿件36的抓握部份60於第二方向延伸。如圖6所示，在桿件36處於靜置位置之下，(內孔48及主活塞38的)第一方向與此第二方向以在45度與90度之間的角度互相偏離。

樞銷孔洞64被定尺寸成為使得樞銷56可延伸通過孔洞64。桿件36可以用傳統方式繞樞銷56自由樞轉。

作用範圍調整接觸表面66形成為且被定位成接觸作用範圍調整裝置40的接觸部份70，如圖6及8所示。明確地說，作用範圍調整裝置40的螺紋部份58以螺紋被安裝在殼體34的作用範圍調整器孔洞54內。作用範圍調整器孔洞54包含螺釘型螺紋(screw type threads)，其與作用範圍調整裝置40的螺紋部份58上的相應螺紋配合。

作用範圍調整裝置40可相對於殼體34旋轉。使用例如工具(未顯示)旋轉作用範圍調整裝置40可容許作用範圍調整裝置40被選擇性地定位。如圖6及8所示，作用範圍調整裝置40可在多個作用範圍調整位置之間移動。在圖6中，作用範圍調整裝置40處於第一作用範圍調整位置，並且接觸桿件36的作用範圍調整接觸表面66。因此，如圖6所示，一個靜置位置藉著作用範圍調整裝置40的接觸部份70接觸桿件36而被建立。

如圖8所示，作用範圍調整裝置40處於第二作用範圍調整位置，並且接觸桿件36的作用範圍調整接觸表面66。因此，如圖8所示，另一個靜置位置藉著作用範圍調整裝置40的接觸部份70接觸桿件36而被建立。靜置位置可被調整以適合騎車者的需求。舉例而言，具有較大的手的騎車者會較可能喜愛如圖6所示的靜置位置，其中桿件36與圖8中相比較為遠離車把22。相較之下，手較小的騎車者會較可能喜愛如圖8所示的靜置位置，其中桿件36與圖6中相比較為接近車把22。

如圖4及圖6至9所示，伸長狀開口68延伸通過桿件36。伸長狀開口68朝向桿件的前方側(圖4及圖6至9中的右側)變窄。明確地說，伸長狀開口68具有較寬區段76及較窄區段78。較窄區段78基本上界定如圖3中最佳顯示的槽溝，其被定尺寸成為使得主活塞38的一個端部可容易地沿著伸長狀開口68上下移動，如以下會更詳細敘述的。

如圖3中最佳顯示的，主活塞38具有第一部份80及第二部份82(調整端部)。第一部份80被定尺寸成為可被插入至內孔48內，如圖6至9所示。明確地說，第一部份80包含扣持密封件86的傳統的密封件扣持區段84。當主活塞38被插入內孔48內時，密封件86提供內孔48與主活塞38之間的液壓密封，使得液壓壓力可回應主活塞38的移動而被產生。主活塞38的第二部份82設置有機器螺紋(machine threads)，如以下會更詳細敘述的。

如圖3、4、及5中最佳顯示的，活塞位置調整裝置42包含轉盤構件(dial member)90及扣持構件92。轉盤構件90包含轉盤部份94及螺紋部份96。轉盤構件90的螺紋部份96與扣持構件92以螺紋彼此連接。明確地說，轉盤構件90的螺紋部份96包含外螺紋，其與扣持構件92的內螺紋接合。

扣持構件92較佳地被定位在桿件36的伸長狀開口68的較寬區段76內。轉盤構件90的轉盤部份94較佳地位在桿件36的外部，鄰近於伸長狀開口68的較窄區段78。轉盤構件90的螺紋部份96延伸通過伸長狀開口68的較窄區段78且螺合至扣持構件92內。

從圖式應很清楚，轉盤構件90的螺紋部份96被定尺寸成為可延伸通過伸長狀開口68的較窄區段78。但是，轉盤構件90的轉盤部份94及扣持構件92二者均被定尺寸成為使得二者不能被裝配至伸長狀開口68的較窄區段 78內。因此，轉盤構件90及扣持構件92被定位及定尺寸成為使得活塞位置調整裝置42可沿著由伸長狀開口68的較窄區段78所界定的槽溝開口上下移動。但是，活塞位置調整裝置42不能在不將轉盤構件90從扣持構件92分離之下從伸長狀開口68的較窄區段78被移去。

轉盤構件90也設置有內螺紋98，其接合主活塞38的第二部份82上的機器螺紋。主活塞38的第二部份83上的機器螺紋與轉盤構件90的內螺紋98設置有可容許轉盤構件90繞主活塞38的第二部份82平滑且容易地旋轉的公差。換句話說，騎車者可容易地將轉盤構件90相對於主活塞38旋轉。

另一方面，轉盤構件90的螺紋部份96與扣持構件92之間的螺紋接合包含緊密公差，使得與轉盤構件90相對於主活塞38的旋轉相比，轉盤構件90相對於扣持構件92的旋轉較為費力。因此，當轉盤構件90被騎車者轉動時，活塞位置調整裝置42相對於主活塞38的第二部份82旋轉。當轉盤構件90被轉動時，轉盤構件90不會從扣持構件92脫離或是被旋鬆。

轉盤構件90及扣持構件92較佳地被塗鍍有低摩擦材料或是由低摩擦材料製成，使得轉盤構件90及扣持構件92可在長時間仍只有極小磨損之下沿著伸長狀開口68的較窄區段78滑動。

應可瞭解活塞位置調整裝置42(制動墊位置調整裝置的一部份)可以用任何各種不同的配置來建構。舉例而 言，扣持構件92或者可設置有延伸通過桿件36的較窄區段78的螺紋部份，然後以螺紋連接於具有內螺紋的轉盤構件。

如圖2及圖10至13中最佳顯示的，液壓制動器卡鉗總成14包含一對制動臂100，而每一個制動臂具有由傳統的液壓區段104操作的制動墊102。如圖2所示，液壓區段104經由液壓管線30而連接於液壓制動器致動裝置12。藉由桿件36及主活塞38的移動而產生的流體壓力經由液壓管線30而被傳輸至液壓制動器卡鉗總成14的液壓區段104。液壓區段104包含從動活塞(未顯示)，其接受來自液壓管線30的流體壓力，並且以傳統方式將流體壓力轉換成為移動，因而回應桿件36及主活塞38的移動而移動制動臂100。

舉例而言，圖10顯示制動臂100處於靜置位置，其相應於圖6所示的液壓制動器致動裝置12的靜置位置。在圖10中，制動墊102位於離開車輪24的輪緣26一段距離D₁的位置處。當液壓制動器致動裝置12被移動至圖7所示的制動器接合位置時，液壓制動器卡鉗總成14的制動臂100及制動墊102移動至圖11所示的制動器接合位置。在圖11中，制動墊102接合車輪24的輪緣26。

隨著長時間的使用，制動墊102會磨耗而損失厚度。當制動墊102磨損且制動臂100返回至相同的靜置位置時，制動墊102會離開車輪24的輪緣26一段較大的距離。如圖12所示，磨損的制動墊102'與車輪24的輪緣26間 隔開一段距離D₂。距離D₂大於圖10所示的距離D₁。換句話說，在制動臂100返回至相同的靜置位置之下，磨損的制動墊102'離開輪緣26的距離與磨損較少的制動墊102相比較遠。當制動墊102磨損時，桿件36及主活塞38必須移動較大的距離，以將制動墊102(或磨損的制動墊102')移動至在圖11所示的制動器接合位置處與輪緣26接合。

現在特定地參考圖6至13提供對於本發明的制動墊位置調整裝置的操作的敘述。

桿件36可樞轉地耦接於液壓主缸殼體34，以繞樞銷56在圖6所示的靜置位置與圖7所示的制動器接合位置之間移動。活塞位置調整裝置42(調整器)被可操作地設置在主活塞38的第二部份82(調整端部)與桿件36的較窄區段78之間。活塞位置調整裝置42可相對於主活塞38的第二部份82(調整端部)在多個調整位置之間移動，使得在桿件36處於靜置位置之下，活塞位置調整裝置42在上述的多個調整位置之間的移動將主活塞38沿著內孔48的軸向長度在相應的多個調整位置之間移動。

舉例而言，在圖6中，顯示活塞位置調整裝置42處於第一調整位置，而主活塞38處於相應的第一調整位置。在圖8中，顯示活塞位置調整裝置42處於第二調整位置，而主活塞38處於相應的第二調整位置。經由活塞位置調整裝置42的位置的調整所造成的主活塞38的重新定位會直接改變液壓制動器卡鉗總成14的制動臂100及制 動墊102的位置，如以下所敘述的。

因此，當制動墊102磨損而如同圖12所示的磨損的制動墊102'時，騎車者可轉動活塞位置調整裝置42的轉盤構件90。應注意在圖12中，磨損的制動墊102'與輪緣26間隔開一段距離D₂。轉動轉盤構件90會改變桿件36與主活塞38之間的相對位置。明確地說，在桿件36處於圖6所示的靜置位置之下，轉盤構件90被轉動直到主活塞38處於圖9所示的位置。主活塞38的被重新定位至圖9所示的位置會造成如圖13所示的制動臂100及磨損的制動墊102'的靜置位置的重新定位。在圖13中，磨損的制動墊102'此時會與輪緣26間隔開一段距離D₃。距離D₃小於距離D₂。因此，桿件36不再需要移動得同樣地遠以將磨損的制動墊102'移動至與輪緣26接觸。

在傳統的制動器總成中，制動墊的靜置位置的調整是在卡鉗總成處被實施。因此，以上述的液壓制動器致動裝置12，騎車者可以用方便的方式來調整制動墊102(及磨損的制動墊102')的靜置位置。

術語的概括解讀

在瞭解本發明的範圍時，此處所用的術語「包含」及其衍生字是指明確界定所述的特徵、元件、組件、群類、整數、及/或步驟的存在但是不排除其他未述及的特徵、元件、組件、群類、整數、及/或步驟的存在的開放式術語。此也適用於具有類似意義的字眼，例如術語「包括」 、「具有」、及其衍生字。並且，術語「零件」、「區段」、「部份」、「構件」、或「元件」在以單數使用時可具有單一部件或多個部件的雙重意義。此處所用來敘述以上的實施例的以下方向術語「向前」、「向後」、「上方」、「向下」、「直立」、「水平」、「下方」、及「橫向」以及任何其他類似的方向術語指的是配備有此液壓制動器致動裝置的自行車的方向。因此，這些術語在被用來敘述本發明時應相對於配備有液壓制動器致動裝置的處於常態騎行位置中的自行車被解讀。最後，此處所用的程度術語例如「實質或大致上」、「大約」、及「幾近」表示其所修飾的術語具有使得最終結果不會大幅改變的合理偏差量。

雖然只選擇選定的實施例來舉例說明本發明，但是對於熟習此項技術者而言從此揭示很明顯，在不離開附隨的申請專利範圍中所界定的本發明的範圍下，可實施各種不同的改變及修正。例如，各種不同組件的尺寸、形狀、位置、或方向可依需要及/或所想要的被改變。顯示成為互相直接連接或接觸的組件可有設置在其間的中間結構。一個元件的功能可由二個元件來實施，反之亦然。一個實施例的結構及功能可被採用在另一個實施例中。所有的有利點不須同時呈現在一特別的實施例中。與習知技術不同的每一獨特特徵不論是單獨或與其他特徵組合也應被視為申請人的另外發明的分開敘述，包含由此種特徵所具體實施的結構及/或功能概念。因此，以上根據本發明的實施例 的敘述只是舉例說明用，而非以限制由附隨的申請專利範圍及其等效物所界定的本發明為目的。

10‧‧‧自行車

12‧‧‧液壓制動器致動裝置

14‧‧‧液壓制動器卡鉗總成

20‧‧‧車架

22‧‧‧車把

24‧‧‧車輪

26‧‧‧輪緣

30‧‧‧液壓管線

34‧‧‧殼體

36‧‧‧桿件

38‧‧‧主活塞

40‧‧‧作用範圍調整裝置或機構

42‧‧‧活塞位置調整裝置

48‧‧‧內孔

50‧‧‧管線開口

52‧‧‧樞銷接收孔洞

54‧‧‧作用範圍調整器孔洞

56‧‧‧樞銷

58‧‧‧螺紋部份

60‧‧‧抓握部份

62‧‧‧樞轉部份

64‧‧‧樞銷孔洞

66‧‧‧作用範圍調整接觸表面

68‧‧‧伸長狀開口

70‧‧‧接觸部份

76‧‧‧較寬區段

78‧‧‧較窄區段

80‧‧‧第一部份

82‧‧‧第二部份

84‧‧‧密封件扣持區段

86‧‧‧密封件

90‧‧‧轉盤構件

92‧‧‧扣持構件

94‧‧‧轉盤部份

96‧‧‧螺紋部份

98‧‧‧內螺紋

100‧‧‧制動臂

102‧‧‧制動墊

102'‧‧‧磨損的制動墊

104‧‧‧液壓區段

D₁‧‧‧距離

D₂‧‧‧距離

D₃‧‧‧距離

圖1為配備有根據一個實施例的自行車液壓制動器致動裝置及液壓制動器卡鉗總成的自行車的側視圖。

圖2為根據實施例的自行車液壓制動器致動裝置及液壓制動器卡鉗總成的立體圖，其中以虛線顯示自行車的一些部份。

圖3為根據實施例的自行車液壓制動器致動裝置的分解圖，顯示自行車液壓制動器致動裝置的各種不同元件，包括殼體、桿件、主活塞、作用範圍調整裝置、及活塞位置調整裝置。

圖4為根據實施例的自行車液壓制動器致動裝置的剖面圖，顯示桿件及活塞位置調整裝置。

圖5為沿圖4中的線5-5所取的根據實施例的自行車液壓制動器致動裝置的一部份的另一剖面圖，顯示桿件及活塞位置調整裝置。

圖6為根據實施例的自行車液壓制動器致動裝置的剖面圖，顯示桿件處於靜置位置，作用範圍調整裝置處於第一作用範圍調整位置，且活塞位置調整裝置處於第一調整位置。

圖7為類似於圖6的根據實施例的自行車液壓制動器致動裝置的另一剖面圖，顯示桿件處於制動器接合位置。

圖8為類似於圖6及7的根據實施例的自行車液壓制動器致動裝置的另一剖面圖，顯示桿件處於靜置位置，作用範圍調整裝置處於第二作用範圍調整位置，且活塞位置調整裝置處於第一調整位置。

圖9為類似於圖6、7、及8的根據實施例的自行車液壓制動器致動裝置的另一剖面圖，顯示桿件處於靜置位置，作用範圍調整裝置處於第一作用範圍調整位置，且活塞位置調整裝置處於第二調整位置。

圖10為根據實施例的液壓制動器卡鉗總成的前視圖，顯示相應於圖6所示的自行車液壓制動器致動裝置的靜置位置，液壓制動器卡鉗總成的制動墊處於靜置位置。

圖11為類似於圖10的根據實施例的液壓制動器卡鉗總成的另一前視圖，顯示相應於圖7所示的自行車液壓制動器致動裝置的制動器接合位置，液壓制動器卡鉗總成的制動墊與車輪的輪緣接合。

圖12為類似於圖10及11的根據實施例的液壓制動器卡鉗總成的另一前視圖，顯示液壓制動器卡鉗總成的制動墊由於使用而磨損，且因此與車輪的輪緣間隔開。

圖13為類似於圖10、11、及12的根據實施例的液壓制動器卡鉗總成的另一前視圖，顯示回應圖9所示的自行車液壓制動器致動裝置的活塞位置調整裝置的調整至第二調整位置，液壓制動器卡鉗總成的磨損的制動墊被移動成較為接近車輪的輪緣。

12‧‧‧液壓制動器致動裝置

36‧‧‧桿件

38‧‧‧主活塞

40‧‧‧作用範圍調整裝置或機構

42‧‧‧活塞位置調整裝置

54‧‧‧作用範圍調整器孔洞

56‧‧‧樞銷

58‧‧‧螺紋部份

60‧‧‧抓握部份

62‧‧‧樞轉部份

64‧‧‧樞銷孔洞

66‧‧‧作用範圍調整接觸表面

68‧‧‧伸長狀開口

70‧‧‧接觸部份

78‧‧‧較窄部份

80‧‧‧第一部份

82‧‧‧第二部份

84‧‧‧密封件扣持區段

86‧‧‧密封件

90‧‧‧轉盤構件

92‧‧‧扣持構件

Claims (9)

1. 一種自行車液壓制動器致動裝置，包含：液壓主缸殼體，其具有內孔；桿件，其可樞轉地耦接於該液壓主缸殼體，以在靜置位置與制動器接合位置之間移動；主活塞，其被設置在該內孔內且具有調整端部；及調整器，其被可操作地設置在該主活塞的該調整端部與該桿件的一部份之間，該調整器可相對於該調整端部在多個調整位置之間移動，使得在該桿件處於該靜置位置之下，該調整器在該多個調整位置之間的移動將該主活塞沿著該內孔的軸向長度在相應的多個調整位置之間移動。
2. 如申請專利範圍第1項所述的自行車液壓制動器致動裝置，其中該液壓主缸殼體除了該內孔外不具有任何其他的流體貯器。
3. 如申請專利範圍第1項所述的自行車液壓制動器致動裝置，其中該液壓主缸殼體包含桿件作用範圍調整機構，該桿件作用範圍調整機構被可操作地配置在該液壓主缸殼體與該桿件之間，以調整該桿件的該靜置位置。
4. 如申請專利範圍第3項所述的自行車液壓制動器致動裝置，其中該桿件作用範圍調整機構包含：接觸部份，其可繞延伸通過該液壓主缸殼體的一 區段的軸線旋轉，該接觸部份在該桿件處於該靜置位置之下與該桿件的一部份接觸；及螺紋部份，其耦接於該接觸部份，以將該接觸部份移動至多個調整位置。
5. 如申請專利範圍第1項所述的自行車液壓制動器致動裝置，其中該桿件具有樞轉端部，並且該調整器係鄰近於該桿件的該樞轉端部的曝露端部被設置。
6. 如申請專利範圍第1項所述的自行車液壓制動器致動裝置，其中該主活塞及該內孔於第一方向延伸，該桿件包含於第二方向延伸的手接合部份，該第一方向與該第二方向在該桿件處於該靜置位置之下以在45度與90度之間的角度互相偏離。
7. 如申請專利範圍第1項所述的自行車液壓制動器致動裝置，其中該主活塞的該調整端部包含螺釘型螺紋，該螺釘型螺紋被定尺寸成為可接合該調整器的相應的螺釘型螺紋。
8. 如申請專利範圍第7項所述的自行車液壓制動器致動裝置，其中該調整器包含轉盤構件及扣持構件，且該轉盤構件為被設置在該桿件的外部區段處。
9. 如申請專利範圍第1項所述的自行車液壓制動器致動裝置，其中 該調整器被可操作地耦接，以與該桿件一起在該靜置位置與該制動器接合位置之間移動，使得該主活塞與該調整器一起移動。