TWI494244B - 自行車盤式制動器轉子 - Google Patents

Description

自行車盤式制動器轉子

本發明概括而言相關於自行車盤式制動器轉子。更明確地說，本發明相關於具有促進制動表面的冷卻的組態的自行車盤式制動器轉子。

近年來，一些自行車已設置有盤式制動器。盤式制動器系統就施加於制動桿件的制動力大小的關係而言提供顯著的制動動力。並且，盤式制動器系統典型上在所有類型的氣候及騎行情況中提供高度的一致性。盤式制動器系統典型上包含卡鉗殼體、第一可移動的制動墊片、及第二固定的或可移動的制動墊片。盤式制動器可被液壓式致動或機械式致動，以用來移動可移動的制動墊片。制動墊片被定位在轉子的兩側，而轉子被附接於自行車的前或後車輪。制動墊片被壓抵於被固定於車輪的制動盤或轉子，以減慢或停止制動盤的旋轉，且因而減慢或停止車輪的旋轉。

雖然盤式制動器系統提供優異的性能，但是制動作用傾向於在盤式制動器轉子產生顯著的熱量。因此，此處的揭示的一個方面為提供一種盤式制動器轉子，其具有使熱從盤式制動器轉子的外部部份較有效率地輻射的組態。

一般而言，鐵決不會被使用成為自行車盤式制動器轉子的基材或底材(matrix or base material)。特別是，鐵通常會由於曝露於環境而在使用期間腐蝕及生鏽。另外，鐵單獨而言不具有足以被使用成為自行車盤式制動器轉子的充分強度。

基本上，鑑於已知技術的狀態，本發明基本上提供一種自行車盤式制動器轉子，其包含基底轉子板件(base rotor plate)及第一料層。基底轉子板件包含由鐵形成的外部部份。外部部份具有面向相反軸向方向的第一基底表面及第二基底表面。第一料層覆於基底轉子板件的外部部份的第一基底表面之上以形成第一外表面。第一料層具有優於基底轉子板件的抗侵蝕特性(corrosion resistant characteristic)。

對於熟習此項技術者而言，所揭示的自行車盤式制動器轉子的這些及其他目的、特徵、方面、及有利點從以下連同所附的圖式揭示較佳實施例的詳細敘述會顯明。

以下會參考所附的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，圖中顯示包含根據第一實施例的自行 車盤式制動器轉子12的前盤式制動器系統10。如以下會說明的，自行車盤式制動器轉子12具有促進自行車盤式制動器轉子12的冷卻的組態。前盤式制動器系統10另外包含自行車盤式制動器卡鉗14及制動操作(致動)機構16。基本上，自行車盤式制動器轉子12被固定地附接於自行車車輪(未顯示)的自行車輪轂。自行車盤式制動器卡鉗14被安裝於自行車叉架18，而制動操作機構16被附接於自行車車把20。因為除了自行車盤式制動器轉子12的構造外，前盤式制動器系統10的操作及構造為傳統式的，所以此處將不進一步詳細討論或顯示前盤式制動器系統10。另外，雖然前盤式制動器系統10被顯示成為液壓制動系統，但是自行車盤式制動器轉子12可依需要及/或所想要的與其他類型的制動系統一起使用。

盤式制動器卡鉗14被建構來用以選擇性地夾持自行車盤式制動器轉子12(停止自行車盤式制動器轉子12的旋轉)，以停止或減慢自行車車輪(未顯示)的旋轉。在此制動操作期間，產生會被傳遞至自行車盤式制動器轉子12及自行車盤式制動器卡鉗14的熱。如以下會說明的，自行車盤式制動器轉子12被設計來散逸制動期間所產生的熱。

如在圖2中所見的，自行車盤式制動器轉子12具有基底轉子板件21，其基本上包含外部部份22、從外部部份22徑向向內延伸的多個連接臂部24、及耦接於連接臂部24的內端部的輪轂安裝部份26。此處，在第一舉例說 明的實施例中，外部部份22、連接臂部24、與輪轂安裝部份26是由鐵成整體地形成為單件式的構件。舉例而言，基底轉子板件21可藉著將冷軋碳鋼板(cold rolled carbon steel sheet)(例如，JIS G 3141 SPCC)沖壓成想要的形狀而形成。雖然鐵單獨而言不具有足以被使用成為自行車盤式制動器轉子的充分強度，但是鐵具有非常良好的熱傳遞效率(亦即，80W/mK)，此比不鏽鋼(亦即，20W/mK)大大約三或四倍。

基底轉子板件21的外部部份22具有外周邊邊緣22a及內周邊邊緣22b。連接臂部24從外部部份22的內周邊邊緣22b徑向向內延伸。輪轂安裝部份26被耦接於連接臂部24的內端部。如圖1所示，輪轂安裝部份26是藉著緊固件28(例如螺栓)而被耦接於自行車輪轂。雖然基底轉子板件21被舉例說明為單件式的構件，但是如果需要及/或想要，基底轉子板件21可由多於一個的部件製成。在第一舉例說明的實施例的情況中，基底轉子板件21具有面向自行車盤式制動器轉子12的相反軸向方向的第一基底表面21a及第二基底表面21b。第一及第二基底表面21a及21b為延伸遍及外部部份22、連接臂部24、及輪轂安裝部份26的平坦表面。但是，第一及第二基底表面21a及21b不須整個都是平坦狀。舉例而言，第一及第二基底表面21a及21b可於連接臂部24及輪轂安裝部份26的區域有起伏(contoured)。另外，外部部份22可具有凹部而非如圖所示的通孔。無論如何，基底轉子板件21的外 部部份22包含面向自行車盤式制動器轉子12的相反軸向方向的第一及第二基底表面21a及21b的至少一部份。

參考圖3及4，自行車盤式制動器轉子12另外包含第一料層30、第二料層32、及第三料層34。為顯示及說明方便起見，第一及第二料層30及32的厚度以及第三料層34的厚度在圖中均被誇大。典型上，舉例而言，基底轉子板件21的外部部份22的總外部轉子厚度是在大約1.8毫米至大約2.4毫米的範圍。因此，在所示的實施例中，第一及第二料層30及32的每一個的厚度為大約0.02毫米，且第三料層34的厚度為大約0.02毫米。第一及第二料層30及32的厚度可依需要及/或所想要的彼此如圖所示地相同或是彼此不同。無論如何，較佳地，在第一及第二基底表面21a及21b之間的基底轉子板件21的厚度大於第一及第二料層30及32的厚度，且/或大於第三料層34的厚度。當然，這些尺寸可依需要及/或所想要的與上述的尺寸不同。

第一及第二料層30及32的每一個具有優於基底轉子板件21的材料(鐵)的抗侵蝕特性。第一及第二料層30及32較佳地為抗侵蝕性金屬層。更佳地，第一及第二料層30及32是由不鏽鋼層形成。使用不鏽鋼來覆蓋第一及第二基底表面21a及21b可保護及強化基底轉子板件21的鐵。以此方式，鐵可被使用成為形成自行車盤式制動器轉子12的基底轉子板件21的基材或底材。第一及第二料層30及32被機械性地緊固或結合於第一及第二基底表面 21a及21b。換句話說，第一及第二料層30及32不被化學性地結合於第一及第二基底表面21a及21b(亦即，在第一及第二料層30及32與基底轉子板件21的鐵之間不發生任何的化學性結合)。在舉例說明的實施例中，第一及第二料層30及32也被設置在連接臂部24及輪轂安裝部份26上。

第一及第二料層30及32可以用數種方式被緊固或結合於基底轉子板件21。在舉例說明的實施例中，舉例而言，第一及第二料層30及32可為預先成形的板件，而此預先成形的板件藉著第三料層34而被附接於基底轉子板件21的第一及第二基底表面21a及21b，且/或使用黏著性材料、熔接(welding)材料、或硬焊(brazing)材料(例如，銅硬焊填料金屬、銅及合金硬焊填料金屬、鎳硬焊填料金屬、鋁硬焊填料金屬、或銀硬焊填料金屬)而被直接緊固或結合於基底轉子板件21的第一及第二基底表面21a及21b。或者，舉例而言，第一及第二料層30及32可藉著使用金屬包覆(metal cladding)製程(冶金結合(metallurgically bonding))而被結合於基底轉子板件21的第一及第二基底表面21a及21b，以在基底轉子板件21上形成一對包覆層。並且，舉例而言，第一及第二料層30及32可使用一或多個緊固件例如鉚釘而被緊固於基底轉子板件21。但是，較佳的是不使用緊固件例如鉚釘來將第一及第二料層30及32緊固於基底轉子板件21。無論如何，第一料層30至少沿著基底轉子板件21的外部部份22 覆於第一基底表面21a之上以形成第一外表面。第二料層32至少沿著基底轉子板件21的外部部份22覆於第二基底表面21b之上以形成第二外表面。如此，覆於外部部份22之上的第一及第二外表面的區段30a及32a構成自行車盤式制動器轉子12的第一及第二制動表面。因此，覆於外部部份22之上的第一及第二外表面的區段30a及32a被自行車盤式制動器卡鉗14的制動墊片直接接觸。結果，在第一實施例中，不鏽鋼構成的第一及第二料層30及32被緊固於基底轉子板件21的鐵核心，因而提供不鏽鋼的耐久性及強力制動性質以及鐵的熱散逸二者。

如在圖3及4中所見的，第三料層34較佳地為具有優於基底轉子板件21的抗侵蝕特性的硬焊填料金屬(例如，銅硬焊填料金屬、銅及合金硬焊填料金屬、鎳硬焊填料金屬、鋁硬焊填料金屬、或銀硬焊填料金屬)。第三料層34構成將第一及第二料層30及32機械性地連接在一起的連接部份或連接層。第三料層34為與第一及第二料層30及32不同的材料。但是，如果需要及/或想要，第三料層34可以由與第一及第二料層30及32相同的材料製成。在舉例說明的實施例中，第三料層34被設置在基底轉子板件21的所有的曝露的周邊邊緣上。換句話說，外部部份22、連接臂部24、及輪轂安裝部份26的邊緣均被第三料層34覆蓋。以此方式，第三料層34防止基底轉子板件21的邊緣腐蝕及生鏽。並且，第三料層34藉著將第一及第二料層30及32機械性地連接在一起而對基底轉 子板件21提供加強作用。第三料層34是藉著可導致第三料層34的填料金屬覆蓋及/或塗覆基底轉子板件21的曝露的周邊邊緣的合適製程例如金屬包覆製程(冶金結合)、硬焊等而被施加於基底轉子板件21的所有的曝露的周邊邊緣。較佳地，如圖3及4所示，第三料層34的填料金屬也以重疊方式覆蓋及/或塗覆第一及第二料層30及32的一部份。

取決於基底轉子板件21的構形及第一及第二料層30及32的構形，外部部份22的外及內周邊邊緣22a及22b中的一個或二者可被第三料層34覆蓋。較佳地，第三料層34覆蓋外部部份22的外及內周邊邊緣22a及22b中的至少一個。如在圖3中所見的，在第一舉例說明的實施例中，第三料層34覆蓋外部部份22的外周邊邊緣22a及內周邊邊緣22b二者。如在圖3中所見的，第三料層34也覆蓋界定於外部部份22的開口的邊緣22c。第三料層34較佳地如在圖3及4中所見的與第一及第二料層30及32部份地重疊。以此方式，第三料層34也將第一及第二料層30及32機械性地連接在一起。

另外，在舉例說明的實施例中，第三料層34以與覆蓋外部部份22相同的方式覆蓋連接臂部24及輪轂安裝部份26的邊緣。因此，第三料層34覆蓋連接臂部24的側面周邊邊緣24a及24b及輪轂安裝部份26的周邊邊緣26a及26b。輪轂安裝部份26的周邊邊緣26a界定輪轂安裝部份26的中心開口，而輪轂安裝部份26的周邊邊緣26b界 定多個緊固件開口。在由周邊邊緣26b所界定的緊固件開口之間的輪轂安裝部份26的區域具有由周邊邊緣26c所界定的多個開口，而周邊邊緣26c也被第三料層34覆蓋。

如在圖5至7中所見的，圖中顯示根據第二實施例的自行車盤式制動器轉子112。此處，自行車盤式制動器轉子112包含由鐵製成的基底轉子板件121。基底轉子板件121包含外部部份122及多個連接臂部124。連接臂部124從外部部份122徑向向內延伸至具有緊固件接收孔的自由端部。輪轂安裝部份126藉著多個緊固件128而被耦接於連接臂部124的內端部。因此，輪轂安裝部份126在第二實施例中為與外部部份122及連接臂部124分開的部件。外部部份122及連接臂部124係以與第一實施例相同的方式被建構。換句話說，自行車盤式制動器轉子112另外包含第一料層130、第二料層132、及第三料層134。第一及第二料層130及132較佳地為不鏽鋼層。使用不鏽鋼來覆蓋第一及第二基底表面121a及121b可保護及強化基底轉子板件121的鐵。以此方式，鐵可被使用成為形成自行車盤式制動器轉子112的基底轉子板件121的基材或底材。第一及第二料層130及132被機械性地緊固於第一及第二基底表面121a及121b，以用與第一實施例相同的方式覆於外部部份122及連接臂部124之上。如果需要及/或想要，輪轂安裝部份126可使用傳統製造方法而被建構成單一部件式的單元構件，或是可由數個部件製成。鑑於自行 車盤式制動器轉子12與自行車盤式制動器轉子112之間的相似性，自行車盤式制動器轉子112將不再被更詳細地討論。

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、或定向可依需要及/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‧‧‧前盤式制動器系統

12‧‧‧自行車盤式制動器轉子

14‧‧‧自行車盤式制動器卡鉗

16‧‧‧制動操作(致動)機構

18‧‧‧自行車叉架

20‧‧‧自行車車把

21‧‧‧基底轉子板件

21a‧‧‧第一基底表面

21b‧‧‧第二基底表面

22‧‧‧外部部份

22a‧‧‧外周邊邊緣

22b‧‧‧內周邊邊緣

22c‧‧‧邊緣

24‧‧‧連接臂部

24a‧‧‧側面周邊邊緣

24b‧‧‧側面周邊邊緣

26‧‧‧輪轂安裝部份

26a‧‧‧周邊邊緣

26b‧‧‧周邊邊緣

26c‧‧‧周邊邊緣

28‧‧‧緊固件

30‧‧‧第一料層

30a‧‧‧第一外表面的區段

32‧‧‧第二料層

32a‧‧‧第二外表面的區段

34‧‧‧第三料層

112‧‧‧自行車盤式制動器轉子

121‧‧‧基底轉子板件

121a‧‧‧第一基底表面

121b‧‧‧第二基底表面

122‧‧‧外部部份

124‧‧‧連接臂部

126‧‧‧輪轂安裝部份

128‧‧‧緊固件

130‧‧‧第一料層

132‧‧‧第二料層

134‧‧‧第三料層

圖1為包含根據第一實施例的自行車盤式制動器轉子的前盤式制動器系統的部份側視圖。

圖2為圖1所示的盤式制動器轉子的側視圖。

圖3為沿圖2的剖切線3-3所見的圖1及2所示的自行車盤式制動器轉子的部份剖面圖。

圖4為圖3所示的自行車盤式制動器轉子的一部份的放大的部份剖面圖。

圖5為根據第二實施例的自行車盤式制動器轉子的側視圖。

圖6為沿圖5的剖切線6-6所見的圖5所示的自行車盤式制動器轉子的部份剖面圖。

圖7為圖6所示的自行車盤式制動器轉子的一部份的放大的部份剖面圖。

12‧‧‧自行車盤式制動器轉子

21‧‧‧基底轉子板件

22‧‧‧外部部份

24‧‧‧連接臂部

26‧‧‧輪轂安裝部份

26a‧‧‧周邊邊緣

26b‧‧‧周邊邊緣

26c‧‧‧周邊邊緣

30‧‧‧第一料層

30a‧‧‧第一外表面的區段

Claims (9)

1. 一種自行車盤式制動器轉子，包含：基底轉子板件，包含由鐵形成的外部部份，該外部部份具有面向相反軸向方向的第一側表面及第二側表面和面向徑向方向的最外周邊表面；第一側層，覆於該第一側表面上以構成第一制動層，該第一側層具有優於該基底轉子板件的抗侵蝕特性；以及周邊層，覆蓋該最外周邊表面以構成最外連接層來連接該第一側層，該周邊層由與該第一側層不同的材料形成且具有優於該基底轉子板件的抗侵蝕特性。
2. 如申請專利範圍第1項所述的自行車盤式制動器轉子，還包含：第二側層，覆於該第二側表面上以構成第二制動層，該第二側層由與該周邊層不同的材料形成且具有優於該基底轉子板件的抗侵蝕特性。
3. 如申請專利範圍第2項所述的自行車盤式制動器轉子，其中：該最外連接層將該第一側層及該第二側層連接在一起。
4. 如申請專利範圍第1項所述的自行車盤式制動器轉子，其中該外部部份還具有相對於該最外周邊表面的最內周邊表面，且該周邊層還覆蓋該最內周邊表面。
5. 如申請專利範圍第1項所述的自行車盤式制動器轉 子，其中該周邊層由硬焊填料金屬形成。
6. 如申請專利範圍第1項所述的自行車盤式制動器轉子，其中該第一側層由不鏽鋼層形成。
7. 如申請專利範圍第1項所述的自行車盤式制動器轉子，其中該第一側層被結合於該第一側表面。
8. 如申請專利範圍第2項所述的自行車盤式制動器轉子，其中該第二側層由不鏽鋼層形成。
9. 如申請專利範圍第2項所述的自行車盤式制動器轉子，其中該第二側層被結合於該第二側表面。