TWI659888B - 用於自行車制動墊片的冷卻板件 - Google Patents

用於自行車制動墊片的冷卻板件 Download PDF

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TWI659888B
TWI659888B TW106137635A TW106137635A TWI659888B TW I659888 B TWI659888 B TW I659888B TW 106137635 A TW106137635 A TW 106137635A TW 106137635 A TW106137635 A TW 106137635A TW I659888 B TWI659888 B TW I659888B
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Abstract

一種自行車制動墊片包含冷卻板件及摩擦墊片。冷卻板件具有第一表面及第二表面。冷卻板件包含墊片支撐區段及熱散逸區段。摩擦墊片被機械式地且固定地連接於冷卻板件的墊片支撐區段。

Description

用於自行車制動墊片的冷卻板件
本發明概括地相關於自行車制動墊片。更明確地說，本發明相關於具有冷卻表面的自行車制動墊片。
騎自行車正成為日益流行的娛樂形式以及運輸工具。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的組件。
本發明的一個方面為提供具有用於散逸熱的冷卻表面的自行車制動墊片，而上述冷卻表面係延伸離開自行車制動墊片的摩擦表面。
鑑於已知技術的狀態，根據本發明的自行車制動墊片包含冷卻板件及摩擦墊片。冷卻板件具有第一表面及第二表面。冷卻板件包含墊片支撐區段及熱散逸區段。摩擦墊 片被機械式地且固定地連接於冷卻板件的墊片支撐區段。
以下會參考形成此原始揭示的一部份的所附的圖式。
10‧‧‧自行車
12‧‧‧制動墊片
14‧‧‧車架
16‧‧‧前車輪
18‧‧‧前制動器總成
20‧‧‧制動轉子
22‧‧‧制動卡鉗
24‧‧‧制動器致動機構
30‧‧‧冷卻板件
32‧‧‧附著板件
34‧‧‧摩擦墊片
40‧‧‧第一表面
42‧‧‧第二表面
44‧‧‧周邊邊緣
46‧‧‧第一邊緣區段
48‧‧‧第二邊緣區段
50‧‧‧側邊邊緣區段
52‧‧‧肩部
56‧‧‧墊片支撐區段
58‧‧‧熱散逸區段
60‧‧‧凹部
64‧‧‧通孔
66‧‧‧孔洞
70‧‧‧凹部
72‧‧‧熱散逸翼片
74‧‧‧成形部份
80‧‧‧通孔
82‧‧‧凹部
84‧‧‧孔洞
90‧‧‧底座部份(附著部份)
92‧‧‧墊片部份
94‧‧‧鉚釘部份
98‧‧‧變形頭部
L‧‧‧液壓管線
P‧‧‧活塞
S‧‧‧制動表面
W1‧‧‧寬度
W2‧‧‧寬度
圖1為配備有根據一個實施例的制動墊片的自行車的側視圖。
圖2為前自動器總成的放大側視圖，顯示轉子、制動卡鉗、及根據所述的一個實施例的制動墊片。
圖3為制動卡鉗的示意端視圖，顯示卡鉗的液壓活塞及兩個根據所述的一個實施例的制動墊片，其中轉子的兩側各有一個墊片，而墊片與轉子間隔開，使得轉子及自行車的前車輪可旋轉。
圖4為類似於圖3的制動卡鉗的示意端視圖，顯示卡鉗的液壓活塞將兩個根據所述的一個實施例的制動墊片驅策至與轉子接觸，使得制動力藉著制動墊片的摩擦表面而施加於轉子的相應表面，以減慢且隨後停止前車輪的旋轉。
圖5為從卡鉗移去的根據所述的一個實施例的制動墊片的後視圖，顯示背板、冷卻板件、摩擦墊片的用來將摩擦墊片剛性地固定於冷卻板件的鉚釘頭部，並且也顯示冷卻板件的冷卻翼片。
圖6為從卡鉗移去的根據所述的一個實施例的制動墊片的前視圖，顯示冷卻板件及摩擦墊片，並且也顯示摩擦墊片的摩擦表面。
圖7為沿圖5中的線7-7所取的根據所述的一個實施例的制動墊片的剖面圖，顯示冷卻板件、背板、與摩擦墊片藉著摩擦墊片的鉚釘部份而彼此剛性地固定，其中鉚釘部份包含鉚釘頭部。
圖8為沿圖5中的線8-8所取的根據所述的一個實施例的制動墊片的另一剖面圖，顯示冷卻板件、背板、與摩擦墊片藉著摩擦墊片的鉚釘部份中的一個而彼此剛性地固定。
圖9為根據所述的一個實施例的制動墊片的立體圖，顯示冷卻板件、背板、及鉚釘頭部以及冷卻板件的冷卻翼片。
圖10為根據所述的一個實施例的制動墊片的另一立體圖，顯示冷卻板件、背板、及摩擦墊片以及冷卻板件的冷卻翼片的另一視圖。
圖11為從與圖9相同的方向所見的根據所述的一個實施例的制動墊片的分解立體圖，顯示在最終組裝及鉚釘頭部的形成之前的彼此分開的冷卻板件、背板、及摩擦墊片。
圖12為根據所述的一個實施例的制動墊片的另一分解立體圖，顯示在最終組裝及鉚釘頭部的形成之前的彼此分開的冷卻板件、背板、及摩擦墊片。
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制動墊片12的自行車10。
自行車10基本上包含車架14、前車輪16、前制動器總成18、制動墊片12、及其他組件。前制動器總成18包含制動轉子20、制動卡鉗22、制動器致動機構24、及一對制動墊片12。
制動轉子20為傳統的制動轉子，其被固定地附著於前車輪16的輪轂部份以與前車輪16一起旋轉。制動轉子20可用傳統方式被螺栓連接於前車輪16的輪轂部份，或是被裝配於輪轂凸緣且藉著輪轂螺母(未顯示)而被固持於前車輪16的輪轂部份的定位。
制動卡鉗22及制動器致動機構24為傳統的制動組件。如圖3中最佳顯示的，制動卡鉗22及制動器致動機構24較佳地為液壓裝置。明確地說，回應制動器致動機構24的被騎車者(未顯示)操作，液壓被傳輸通過將制動器致動機構24以傳統方式連接於制動卡鉗22的液壓管線L。所傳輸的液壓使制動卡鉗22的一或多個活塞P將制動墊片12移動至與制動轉子20的相反表面接觸，如圖3及4所示。
從圖式及此處的敘述應可瞭解制動卡鉗22可包含單一活塞，或是可如圖3及4所示具有一對活塞P。
當制動墊片12被驅策至與制動轉子20的表面接觸時，會產生制動力以停止前車輪16的旋轉。結果，會產生熱。如以下會更詳細地敘述的，制動墊片12被設計成可散逸所產生的熱。
成對的制動墊片12較佳地彼此相同或互為鏡像。對一個制動墊片12的敘述相同地適用於二者。因此，為簡潔起見，以下只敘述制動墊片12中的一個。
如圖5至12中最佳顯示的，制動墊片12包含全部被彼此剛性地固定的冷卻板件30、附著板件(背板)32、及摩擦墊片34，如以下會更詳細敘述的。
冷卻板件30較佳地由重量輕的金屬材料例如鋁或鋁合金製成。冷卻板件30也較佳地由易於傳導熱的金屬材料製成。
如圖5及6中最佳顯示的，冷卻板件30具有第一表面40、第二表面42、及在第一表面40與第二表面42之間繞冷卻板件30的外周邊延伸的周邊邊緣44。周邊邊緣44包含第一邊緣區段46、相反於第一邊緣區段46的第二邊緣區段48、及在第一邊緣區段46與第二邊緣區段48之間延伸的側邊邊緣區段50。第一邊緣區段46具有概括地筆直的形狀，如圖5及6所示。第二邊緣區段48具有曲線狀的形狀，也如圖5及6所示。第二邊緣區段48的曲線狀的形狀對第二邊緣區段48提供與第一邊緣區段46相比較大的整體表面面積。
相鄰於第一邊緣區段46，冷卻板件30具有寬度 W1，其被定尺寸成使得冷卻板件30只有相應於第一邊緣區段46的端部才能被插入自行車卡鉗22內。相鄰於第二邊緣區段48，冷卻板件30具有寬度W2，其被定尺寸成可防止第二邊緣區段48被插入自行車卡鉗22內。寬度W2大於寬度W1。另外，冷卻板件30的周邊邊緣44的側邊邊緣區段50的每一個包含界定寬度W1與寬度W2之間的過渡部份的肩部52。肩部52也提供接觸自行車卡鉗22的一部份的定位表面，以限制冷卻板件30及制動墊片12於制動卡鉗22內的插入移動。換句話說，當制動墊片12被插入自行車卡鉗22內時，肩部52被定尺寸成撐靠在制動卡鉗22的表面上，且因而被制止而不能被插入制動卡鉗22內。
如圖12中最佳顯示的，冷卻板件30也包含相鄰於周邊邊緣44的第一邊緣區段46的墊片支撐區段56、及相鄰於周邊邊緣44的第二邊緣區段48的熱散逸區段58。
如圖6、10、及12中最佳顯示的，第一表面40整體而言為被凹部60(最佳地顯示在圖12中)中斷的平坦的平面狀表面。第一表面40的凹部60及相鄰於凹部60的第一表面40的部份概括地界定冷卻板件30的墊片支撐區段56。另外，凹部60也界定被定尺寸成緊貼地(snugly)接收摩擦墊片34的墊片接收區域，如以下會更詳細敘述的。凹部60另外包含一對通孔64，而通孔64的每一個係在第一表面40(在凹部60處)與第二表面42之間延伸。第一表面40也包含孔洞66，其被用來以傳統 方式將制動墊片12扣持於自行車卡鉗22。
在凹部60與第二邊緣區段48之間延伸的冷卻板件30的第一表面40的部份概括地界定熱散逸區段58的一側。明確地說，在凹部60與第二邊緣區段48之間延伸的第一表面40的部份可容易地散逸在制動期間所產生的熱。
如圖5、9、及11中最佳顯示的，第二表面42整體而言為被凹部70(最佳地顯示在圖5及11中)及熱散逸翼片72中斷的平坦的平面狀表面。第二表面42的凹部70具有帶有成形部份(contoured portion)74的整體矩形形狀，而成形部份74繞孔洞66延伸成使得孔洞66開口於凹部70且因此開口於第二表面42。
凹部70的矩形形狀區域包含上述的成對通孔64。另外，凹部70的形狀成為符合以下會更詳細地敘述的附著板件32。更明確地說，凹部70被定尺寸成使得附著板件32緊貼地裝配於凹部70內。
凹部70以外的第二表面42的其他部份概括地界定熱散逸區段58的另一側。特別是，相鄰於熱散逸翼片72的第二表面42的平坦區域以及翼片72概括地界定熱散逸區段58。
熱散逸翼片72從第二表面42向外延伸，且位在相鄰於第二邊緣區段48之處。在所示的實施例中，冷卻板件30與熱散逸翼片72成整體地形成為單一整體元件(single monolithic element)而在二者之間無任何的接縫 或中斷。然而，在另外的實施例中，熱散逸翼片72可分開地形成，然後被固定地附著於或否則熔接於冷卻板件30的第二表面42。
另外，熱散逸翼片72從第二表面42於垂直於第二表面42的方向向外延伸。如以下會更詳細討論的，摩擦墊片34於從第一表面40向外的方向延伸。另外，摩擦墊片34於垂直於第一表面40的方向延伸。熱散逸翼片72於與摩擦墊片34的延伸方向相反的方向延伸。第一表面40與第二表面42在所示的實施例中互相平行。因此，熱散逸翼片72與摩擦墊片34於互相平行但是相反的方向延伸。如在圖5中最佳所見的，熱散逸翼片72以預定式樣被配置成使得熱散逸翼片72中的至少兩個被設置於離開側邊邊緣區段50中的至少一個不同距離處，並且熱散逸翼片72中的至少兩個被設置於離開第二邊緣區段48不同距離處。
以下特定地參考圖11及12提供對於附著板件32的敘述。附著板件32較佳地由不銹鋼製成，但是或者可由另一種金屬材料製成。較佳地，附著板件32是由與冷卻板件30相比較硬且剛性較大的材料製成。附著板件(背板)32被設置在第二表面42上而於凹部70內。附著板件32另外被設置在冷卻板件30的墊片支撐區段56處。附著板件32包含一對通孔80，而通孔80被定尺寸成使得在附著板件32被安裝於冷卻板件30的凹部70內的情況下，通孔80與冷卻板件30的通孔64對準。附著板件 32也設置有環繞通孔80的凹部82。另外，附著板件32設置有孔洞84，而孔洞84被定尺寸成使得在附著板件32被安裝於冷卻板件30的凹部70內的情況下，孔洞84與冷卻板件30的孔洞66對準。
如圖7及8中最佳顯示的，摩擦墊片34被固定地且剛性地附著於冷卻板件30及附著板件(背板)32二者。摩擦墊片34基本上包含底座部份(附著部份)90及墊片部份92。墊片部份92包含制動表面S，其被定尺寸成為用以與制動轉子20的相應環狀表面接觸。明確地說，當制動表面S被壓抵於制動轉子20的相應表面時，會產生摩擦而提供制動力。
底座部份(附著部份)90是由金屬材料例如黃銅(brass)、鋁、鋼合金、或提供良好的熱傳遞性質的其他金屬材料製成。底座部份90也為墊片部份92及制動表面S提供剛性支撐。墊片部份92是由適合於使用成為在壓抵於制動轉子20時的制動材料的燒結材料製成。
墊片部份92是使用傳統的燒結製程而形成，使得墊片部份92被燒結於底座部份90。更明確地說，墊片部份92被剛性地且固定地連接於底座部份90。因此，墊片部份92與底座部份90形成為單一整體元件。雖然圖中將墊片部份92及底座部份90顯示成為分開的層，但是二者係被製造成為成整體的單一整體元件。因此，摩擦墊片34整個是由非彈性材料製成。
底座部份90包含一對鉚釘部份(rivet portion)94， 而鉚釘部份94從相反於制動表面S的底座部份90的背側向外延伸。鉚釘部份94於互相平行的方向延伸。較佳地，鉚釘部份94為如圖11所示的圓柱形形狀。
摩擦墊片34被固定地連接於冷卻板件30的墊片支撐區段56，以使得摩擦墊片34裝配於第一表面40的凹部60(墊片接收區域)內且覆蓋凹部60(墊片接收區域)。在摩擦墊片34的組裝期間，鉚釘部份94被插入通過通孔64。附著板件(背板)32可在摩擦墊片34被組裝於冷卻板件30之前或之後被放置於冷卻板件30的第二表面42上的凹部70內。因此，鉚釘部份94延伸通過通孔64及附著板件32的通孔80。然後，使鉚釘部份94變形而形成變形頭部98。頭部98填充凹部82，將摩擦墊片34彼此剛性地固定於冷卻板件30及附著板件32，而使冷卻板件30被夾在附著板件32與摩擦墊片34之間。因此，鉚釘部份在摩擦墊片34覆蓋冷卻板件30的第一表面40的墊片接收區域的情況下將摩擦墊片34固定地連接於墊片支撐區段56。摩擦墊片34、鉚釘部份94、與墊片支撐區段56之間的接觸提供摩擦墊片34與冷卻板件30之間的熱傳導。
制動墊片12被安裝於制動卡鉗22的制動墊片接收區段，使得墊片支撐區段56(及摩擦墊片34)被安裝於制動卡鉗22的制動墊片接收區段，並且熱散逸區段58向外延伸離開制動卡鉗22及轉子20。因此，熱散逸區段58的大部份延伸至制動卡鉗22的外部，如圖2所示。特別 是，所有的熱散逸翼片72均被設置在制動卡鉗22的外部而可輕易地散逸熱。
如圖6中最佳顯示的，相對於第一表面40且沿著第一表面40測量的墊片支撐區段56具有整體第一表面面積。相對於第一表面40且沿著第一表面40測量的熱散逸區段58具有大於第一表面面積的整體第二表面面積。另外，熱散逸區段58包含第一表面40的一部份(如圖6中所示)、第二表面42的一部份(如圖5中所示)、及熱散逸翼片72。因此，有許多的表面組成熱散逸區段58。結果，制動墊片12提供大量的用於熱散逸的表面區域。熱散逸區段58的總表面面積大於制動墊片12的摩擦墊片34的制動表面S的表面面積。進一步，熱散逸區段58的總表面面積大於摩擦墊片34的制動表面S的表面面積的兩倍。更進一步，熱散逸區段58的總表面面積可比摩擦墊片34的制動表面S的表面面積大三倍。
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制動墊片12的自行車的該些方向。因此，這些術語在被用來敘述制動墊片12時應相對於配備有制動墊片12的自行車於常態騎行位置所使用者被解讀。最後，此處所用的程度術語例如「大致或實質上」、「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。

Claims (11)

  1. 一種冷卻板件，用於自行車制動墊片，該冷卻板件包含：第一表面；第二表面，其相反於該第一表面；周邊邊緣，其在該第一表面與該第二表面之間繞該冷卻板件的外周邊延伸，該周邊邊緣包含第一邊緣區段、及相反於該第一邊緣區段的第二邊緣區段；墊片支撐區段，其相鄰於該第一邊緣區段；及熱散逸區段，其相鄰於該第二邊緣區段被設置成使得該熱散逸區段延伸離開該墊片支撐區段，該熱散逸區段具有多個熱散逸翼片。
  2. 一種冷卻板件，用於自行車制動墊片，該冷卻板件包含：第一表面；第二表面，其相反於該第一表面；周邊邊緣，其在該第一表面與該第二表面之間繞該冷卻板件的外周邊延伸，該周邊邊緣包含第一邊緣區段、及相反於該第一邊緣區段的第二邊緣區段；墊片支撐區段，其相鄰於該第一邊緣區段，該墊片支撐區段具有被設置在該第一表面上的摩擦墊片接收凹部；及熱散逸區段，其相鄰於該第二邊緣區段被設置成使得該熱散逸區段延伸離開該墊片支撐區段，該熱散逸區段具有多個熱散逸翼片。
  3. 一種冷卻板件，用於自行車制動墊片，該冷卻板件包含：第一表面；第二表面，其相反於該第一表面；周邊邊緣，其在該第一表面與該第二表面之間繞該冷卻板件的外周邊延伸，該周邊邊緣包含第一邊緣區段、及相反於該第一邊緣區段的第二邊緣區段；墊片支撐區段，其相鄰於該第一邊緣區段；及熱散逸區段，其相鄰於該第二邊緣區段被設置成使得該熱散逸區段延伸離開該墊片支撐區段，該熱散逸區段具有多個熱散逸翼片，該熱散逸區段具有至少一個肩部，該至少一個肩部界定該熱散逸區段的極大寬度，該熱散逸區段的該極大寬度大於該墊片支撐區段的極大寬度。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的冷卻板件，其中該熱散逸區段具有至少一個肩部，該至少一個肩部界定該熱散逸區段的極大寬度，該熱散逸區段的該極大寬度大於該墊片支撐區段的極大寬度。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的冷卻板件，其中該墊片支撐區段具有被設置在該第一表面上的摩擦墊片接收凹部。
  6. 如申請專利範圍第2項所述的冷卻板件，其中該摩擦墊片接收凹部被定尺寸成相應於要與該冷卻板件一起使用的摩擦墊片的外周邊。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的冷卻板件，其中該摩擦墊片接收凹部被定尺寸成相應於要與該冷卻板件一起使用的摩擦墊片的外周邊。
  8. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的冷卻板件，其中該多個熱散逸翼片中的至少兩個從該第二表面垂直地延伸且被設置於離開該第二邊緣區段不同距離處。
  9. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的冷卻板件，其中該熱散逸區段、該墊片支撐區段、及該多個熱散逸翼片被建構成為整體構件。
  10. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的冷卻板件，其中該墊片支撐區段包含多個通孔，該多個通孔的每一個在該第一表面與該第二表面之間延伸。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的冷卻板件，其中該多個通孔被建構成接收要與該冷卻板件一起使用的摩擦墊片的鉚釘部份。
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