TWI698370B - 用於自行車盤式煞車的襯墊及包含其之盤式煞車 - Google Patents

用於自行車盤式煞車的襯墊及包含其之盤式煞車 Download PDF

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Abstract

本發明涉及用於自行車盤式煞車的襯墊(1)及包括該種襯墊的盤式煞車，襯墊包括支撐框架(10)及與該支撐框架(10)相關聯由摩擦磨損材料製成的元件(20)。由摩擦磨損材料製成的元件(20)包括優選地界定在由摩擦磨損材料製成的元件(20)的上部上、更優選地界定在該上部的側端區域處的視覺磨損指示器(25)。本發明還涉及包括一對上述類型的襯墊(1)的自行車盤式煞車。

Description

用於自行車盤式煞車的襯墊及包含其之盤式煞車
本發明涉及用於自行車盤式煞車的襯墊。
本發明亦涉及包括該種襯墊的自行車盤式煞車。
如已知，現在通常地在自行車中使用盤式煞車。相對於其它種類的習用煞車，該種盤式煞車實際上經常是優選的，因為其確保高的煞車力並且較少地經受由泥漿或者水引起的問題影響。
典型地，盤式煞車包括：卡鉗，該卡鉗安裝在自行車的框架上；及煞車盤，該煞車盤安裝在輪的轂上。在卡鉗內側存在兩個或者四個相對的襯墊。煞車盤在相對的襯墊之間界定的空間內側旋轉。藉由促動煞車槓桿，將襯墊帶向煞車盤，從而在煞車盤上產生摩擦，並且因此對輪進行煞車。
機械控制的盤式煞車及液壓控制的盤式煞車是已知的。在機械控制的盤式煞車中，藉由由與煞車槓桿及支撐襯墊的卡鉗相關聯的金屬纜線施加的拉動動作的作用，在煞車槓桿的促動以後，發生襯墊的移動。在液壓控制的盤式煞車中，藉由由液壓活塞在每一個襯墊上施加的推動動作的作用，發生襯墊的移動。
每一個襯墊典型地包括：被構造為與卡鉗耦接的支撐框架；及與支撐框架相關聯且意圖在煞車期間在煞車盤上滑動的由摩擦磨損材料製成的元件(在下文中還被表示為「煞車襯片」)。
當煞車襯片達到一定磨損程度時，必須更換襯墊。
為了知道是否更換襯墊並且何時更換襯墊是有必要的或者明智的，已知的是週期性地量測煞車襯片的厚度。該種量測要求騎車者的週期性的手動干預。
申請人解決了製作一種系統的問題，該系統使得能夠向騎車者指示有必要更換襯墊時的時刻而不要求執行手動量測。
本發明因此在其第一態樣中涉及用於自行車盤式煞車的襯墊，該襯墊包括支撐框架及與該支撐框架相關聯的由摩擦磨損材料製成的元件，其特徵在於由摩擦磨損材料製成的該元件包括視覺磨損指示器。
有利地，由騎車者簡單一瞥，前述視覺磨損指示器便向騎車者提供襯墊磨損程度的指示。因此，其是並不要求騎車者的任何手動干預的有效的系統。
優選地，在由摩擦磨損材料製成的該元件的上部上界定該視覺磨損指示器。此是為了當輪被安裝在自行車上時對於騎車者是更可見的。
在本說明書全文中且在申請專利範圍中，參考像在附圖2中那樣取向的襯墊的前視圖，使用表述「上」、「下」及「側」。該種取向實際上與當襯墊被安裝在盤式煞車的卡鉗上並且該種卡鉗被安裝在自行車上時襯墊採取的取向相同。
優選地，在該上部的至少一個側端區域處界定該視覺磨損指示器。視覺磨損指示器元件因此被設置在由摩擦磨損材料製成的元件的有限的並且邊際的部分上，即在由摩擦磨損材料製成的元件的在煞車期間提供微薄效力或者零效力的區域處。以此方式，在由摩擦磨損材料製成的元件上設置視覺磨損指示器並不影響襯墊在煞車期間的行為。而且，在自行車的前輪的盤式煞車中使用襯墊的情形及在自行車的後輪的盤式煞車中使用襯墊的情形兩者中，在由摩擦磨損材料製成的元件的上部的側端區域上設置視覺磨損指示器都允許容易觀察該元件。
優選地，由摩擦磨損材料製成的該元件包括上表面、下表面及兩個相對的側表面，其中在該上表面與該等側表面中之一個側表面接合的角部處界定該視覺磨損指示器。
優選地，由摩擦磨損材料製成的該元件具有預定厚度，並且該視覺磨損指示器由階級界定，該階級具有比該預定厚度低的高度。以此方式，能夠藉由觀察該種階級的高度的減小而視覺地偵測襯墊的磨損程度，該種高度的減小是由摩擦磨損材料製成的元件由於在煞車盤上滑動而引起的厚度減小的直接後果。
更優選地，該階級包括兩個大致垂直的表面，該兩個表面中的第一表面在由摩擦磨損材料製成的該元件中界定一區域，該區域具有相對於該預定厚度減小的厚度，並且該兩個表面中的第二表面具有的高度等於在該預定厚度及該減小厚度之間的差，其中該視覺磨損指示器由該第二表面界定。因此能夠藉由觀察前述第二表面的高度的減小而視覺地偵測襯墊的磨損程度，該種高度的減小是由摩擦磨損材料製成的元件由於在煞車盤上滑動而引起的厚度減小的直接後果。
優選地，該第二表面是傾斜表面，該傾斜表面連接該上表面及該等側表面中之一個。該種傾斜允許視覺磨損指示器對於騎車者的較好的可見性。
優選地，藉由材料的局部移除例如藉由銑削獲得該階級。因此，視覺磨損指示器在技術上是簡單的並且製作快速。
優選地，由摩擦磨損材料製成的該元件包括斜切的下部。在自行車上安裝輪期間，斜切的下部便於在襯墊之間引入煞車盤。
優選地，該斜切下部沿著由摩擦磨損材料製成的元件的整個下表面延伸。
優選地，該斜切下部包括中央區域及相對的側端區域，該中央區域具有第一錐形部，每一個側端區域具有第二錐形部，其中該第二錐形部朝向該上表面延伸比該第一錐形部朝向該上表面延伸得多。有利地，在由摩擦磨損材料製成的元件的下部的兩個側端區域上均設置第二錐形部允許在自行車上安裝前輪及後輪兩者中容易在襯墊之間引入煞車盤。而且，在由摩擦磨損材料製成的元件的側端區域上設置具有比在由摩擦磨損材料製成的前述元件的中央區域上的寬度大的寬度的錐形部允許減小在比中央區域弱的前述側端區域上的應力。
優選地，該第二錐形部界定在該下表面與該側表面中至少一個接合的角部處。
優選地，該支撐框架包括緊固部及支撐部，該緊固部設置有孔，該孔用於將該襯墊附接到該盤式煞車的卡鉗，該支撐部用於支撐由摩擦磨損材料製成的該元件，其中該緊固部包括一對臂，該對臂從該孔朝向由摩擦磨損材料製成的該元件的相對的側端延伸。申請人考慮到前述臂的特定取向允許更有效地排放在煞車期間襯墊經受的熱。
在本發明的第二態樣，本發明涉及一種自行車盤式煞車，該自行車盤式煞車包括一對根據本發明的第一態樣的襯墊。
優選地，該支撐框架由金屬材料製成，並且該盤式煞車包括氣動活塞，該氣動活塞藉由至少一個磁性元件與該支撐框架耦接，該至少一個磁性元件固定地與該氣動活塞相關聯，並且該至少一個磁性元件被佈置在該氣動活塞及該支撐框架之間。
在本發明的優選實施例中，盤式煞車因此是液壓控制的煞車，並且由於由磁體在支撐框架上施加的磁性吸引力，當煞車被停用時，發生襯墊返回靜止位置。
可替代地，能夠由與襯墊的支撐框架相關聯的彈簧施加將襯墊返回靜止位置的動作。
在附圖中，元件符號1表示用於根據本發明的自行車盤式煞車的襯墊。
如在圖6及7中所示，以100表示的盤式煞車包括：卡鉗50，該卡鉗50構造為與自行車的框架200相關聯；及煞車盤60，該煞車盤60構造為與自行車的前輪或者後輪的轂(未圖示)相關聯。
圖6及7圖示與自行車的框架的安裝自行車的後輪的部分相關聯的卡鉗50。
在用於自行車的前輪的盤式煞車的情形中，在下文中參考本發明的襯墊及盤式煞車描述的內容是以相同的方式有效的。
在卡鉗50內側存在至少兩個相對的根據本發明的襯墊1。
如在圖6-10中所示，煞車盤60包括徑向外環形部，該徑向外環形部佈置在襯墊1之間界定的空間內側。藉由促動煞車槓桿(未圖示)，使得襯墊1更靠近煞車盤60(煞車盤60與自行車的輪一體地旋轉)，從而在煞車盤60上產生摩擦，並且因此對輪進行煞車。
參考圖1-5，襯墊1包括：意圖與卡鉗50相關聯的框架10；及與框架10相關聯的由摩擦磨損材料製成的元件20。
框架10由金屬材料製成。
框架10包括：緊固部11，該緊固部11用於將框架10緊固到卡鉗50；及支撐部15，該支撐部15用於支撐由摩擦磨損材料製成的元件20。
緊固部11包括孔12，孔12用於容納意圖將框架10連接到卡鉗50的銷13。在圖8-10中圖示該種銷13。
如在圖3中所示，框架10具有關於穿過孔12的中心的橫向中間平面X-X對稱的形狀。
緊固部11進一步包括一對臂14，該對臂14從框架10的區域延伸，其中孔12被形成於由摩擦磨損材料製成的元件20的支撐部15的上部的側端區域，並且因此直至靠近其相對的側端。
在臂14之間形成減輕開口14a。
如在圖2中所示，用於支撐由摩擦磨損材料製成的元件20的支撐部15包括多個孔16(在此圖示的具體實例中六個)，該多個孔16藉由干擾（interference）容納由摩擦磨損材料製成的元件20的對應部分。元件20因此藉由在孔16中的干擾並且優選地藉由在框架10的下部15的面上膠合而與框架10耦接。在圖2中，元件符號16僅與前述孔中的一些孔相關聯。
由摩擦磨損材料製成的元件20的支撐部15具有大致矩形形狀，其中下部15a具有向下突出的中央區域。
由摩擦磨損材料製成的元件20由有機材料像例如具有樹脂的玻璃纖維或銅纖維製成，或者由金屬材料像例如燒結金屬粉末製成。
由摩擦磨損材料製成的元件20具有大致矩形形狀。該元件包括上表面20a；下表面20b，該下表面20b大致平行於上表面20a；及一對相對的側表面20c，所述一對相對的側表面20c大致垂直於上表面20a及下表面20b。
上表面20a及下表面20b是稍微凹形的。
由摩擦磨損材料製成的元件20具有預定厚度，並且在其上部的側端區域中包括視覺磨損指示器25。特定而言，在由摩擦磨損材料製成的元件20的上表面20a與一個側表面20c接合的角部處界定視覺磨損指示器25。
預見到了對於附圖中所示的實施例的可替代的實施例，其中視覺磨損指示器被設置在由摩擦磨損材料製成的元件20的上部的兩個側端區域上。
視覺磨損指示器25是藉由材料的局部移除例如藉由銑削而獲得的。其在由摩擦磨損材料製成的元件20中界定階級，該階級具有比由摩擦磨損材料製成的元件20的厚度低的高度。該種階級包括：基表面25a，該基表面25a在由摩擦磨損材料製成的元件20中界定減小厚度的區域；及表面25b，該表面25b大致垂直於基表面25a，並且具有等於在所述預定厚度及所述減小厚度之間的差的高度。表面25b相對於上表面20a及側表面20c傾斜，並且連接上表面20a及側表面20c。
視覺磨損指示器25由表面25b界定。隨著由摩擦磨損材料製成的元件20的厚度由於與煞車盤60摩擦而逐漸地減小，表面25b的高度減小，從而為騎車者提供由摩擦磨損材料製成的元件20的磨損程度的視覺指示。
圖8圖示當襯墊1被安裝在卡鉗50中時視覺磨損指示器25對於騎車者如何可見。
由摩擦磨損材料製成的元件20包括被斜切的下部。
該種被斜切的下部沿著由摩擦磨損材料製成的元件20的整個下表面20b連續地延伸，並且包括：中央區域30，該中央區域30具有第一錐形部30a；及相對的側端區域31，每一個側端區域31具有第二錐形部31a。
預見到了本發明的襯墊1的可替代實施例，其中僅在相對的側端區域31之一者界定錐形部31a。
錐形部31a被界定在由耐磨材料製成的元件20的下表面20b與側表面20c接合的相對的角部處，並且錐形部31a從由摩擦磨損材料製成的元件20的下表面20b朝向上表面20a延伸比錐形部30a從由摩擦磨損材料製成的元件20的下表面20b朝向上表面20a延伸得多。
在逐漸地從中央區域30向相對的側端區域31移動時，錐形部30a越來越向下延伸直至其接合到錐形部31a為止。在逐漸地朝向由摩擦磨損材料製成的元件20的側表面20c移動時，錐形部31a越來越朝向上表面20a延伸。
圖5圖示氣動活塞40，該氣動活塞40與襯墊1相關聯，特別是與框架10的部分15的與及由摩擦磨損材料製成的元件20相關聯的表面相反的表面相關聯。氣動活塞40屬於液壓控制的盤式煞車100的氣動迴路。
磁性元件(不可見)被佈置在氣動活塞40及框架10之間。該種磁性元件固定地與氣動活塞40相關聯，並且利用磁性吸引力與框架10耦接。
圖9圖示根據上述內容的液壓控制的盤式煞車100的實施例。在該種實施例中，當煞車槓桿被促動時，每一個氣動活塞40均推動相應的襯墊1抵靠煞車盤60。當煞車槓桿被釋放時，每一個氣動活塞40均返回其初始位置中，並且由於由固定地連接到相應的氣動活塞40的磁性元件施加的磁性吸引力，每一個襯墊1均移離煞車盤60。
圖10圖示根據上述內容的液壓控制的盤式煞車100的可替代實施例。在該種實施例中，替代前述磁性元件地使用彈簧45。彈簧45被佈置在盤式煞車100的襯墊1的兩個框架10之間。當煞車槓桿被促動時，每一個氣動活塞40均推動相應的襯墊1抵靠煞車盤60，從而藉由壓縮對彈簧45加壓。當煞車槓桿被釋放時，每一個氣動活塞40均返回其初始位置中，並且藉由由彈簧45施加的彈性推力的作用，每一個襯墊1均移離煞車盤60。
亦能夠在手動控制的盤式煞車中使用上述襯墊1。
當然，本領域技藝人士能夠對於本發明作出許多變型及改變從而滿足特殊的及偶然的要求，所有的變型及改變在任何情形中均在由請求項界定的保護範圍內。
1‧‧‧襯墊10‧‧‧支撐框架11‧‧‧緊固部12‧‧‧孔13‧‧‧銷14‧‧‧臂14a‧‧‧減輕開口15‧‧‧支撐部15a‧‧‧下部16‧‧‧孔20‧‧‧元件20a‧‧‧上表面20b‧‧‧下表面 20c‧‧‧側表面25‧‧‧視覺磨損指示器25a‧‧‧基表面25b‧‧‧表面30‧‧‧中央區域30a‧‧‧錐形部31‧‧‧側端區域31a‧‧‧錐形部40‧‧‧氣動活塞45‧‧‧彈簧50‧‧‧卡鉗60‧‧‧煞車盤100‧‧‧盤式煞車200‧‧‧自行車的框架X‧‧‧平面
根據參考附圖作出的本發明的優選實施例的說明，本發明的進一步的特徵及優點將變得顯而易見，其中：
圖1是用於根據本發明的自行車盤式煞車的襯墊的優選實施例的示意透視圖；
圖2是圖1的襯墊從不同觀察點看的示意透視圖；
圖3是圖1的襯墊的示意前視圖；
圖4是圖1的襯墊的示意側視圖；
圖5是圖1的襯墊及與其相關聯的氣動活塞的示意後視圖；
圖6是與自行車框架相關聯的根據本發明的盤式煞車的優選實施例的示意透視圖；
圖7是從在圖6中所示的下方看的示意視圖；
圖8是從圖6的盤式煞車的下方看的示意視圖；
圖9是根據本發明的盤式煞車的第一實施例的一部分的示意透視圖；
圖10是本發明的盤式煞車的可替代實施例的一部分的示意前視圖。
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國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
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1‧‧‧襯墊
10‧‧‧支撐框架
11‧‧‧緊固部
12‧‧‧孔
14‧‧‧臂
14a‧‧‧減輕開口
15‧‧‧支撐部
15a‧‧‧下部
20‧‧‧元件
20a‧‧‧上表面
20b‧‧‧下表面
20c‧‧‧側表面
25‧‧‧視覺磨損指示器
25a‧‧‧基表面
25b‧‧‧表面
31a‧‧‧錐形部

Claims (12)

  1. 一種用於自行車盤式煞車(100)的襯墊(1)，包括一支撐框架(10)及與該支撐框架(10)相關聯的由摩擦磨損材料製成的一元件(20)，其中由摩擦磨損材料製成的該元件(20)包括一視覺磨損指示器(25)，其中由摩擦磨損材料製成的該元件(20)包括一上表面(20a)、一下表面(20b)及兩個相對的側表面(20c)，其中在由摩擦磨損材料製成的該元件(20)的一上部的一有限的並且邊際的區域上設置該視覺磨損指示器(25)，該有限的並且邊際的區域界定在該上部的至少一個側端區域處及在該上表面(20a)與該等側表面(20c)中之一個側表面接合的一角部處。
  2. 如請求項1所述之襯墊(1)，其中由摩擦磨損材料製成的該元件(20)具有一預定厚度，並且該視覺磨損指示器(25)在由摩擦磨損材料製成的該元件(20)中界定一階級，該階級具有比該預定厚度低的一高度。
  3. 如請求項2所述之襯墊(1)，其中該階級包括兩個大致垂直的表面(25a、25b)，該兩個表面(25a、25b)中的一第一表面(25a)在由摩擦磨損材料製成的該元件(20)中界定一區域，該區域具有相對於該預定厚度的一減小厚度，並且該兩個表面(25a、25b)中的 一第二表面(25b)具有一高度，該高度等於在該預定厚度及該減小厚度之間的差，其中該視覺磨損指示器(25)由該第二表面(25b)界定。
  4. 如請求項3所述之襯墊(1)，其中該第二表面(25b)是一傾斜表面，該傾斜表面連接該上表面(20a)及該等側表面(20c)中之一個側表面。
  5. 如請求項2所述之襯墊(1)，其中該階級是藉由材料的移除而獲得。
  6. 如請求項1所述之襯墊(1)，其中由摩擦磨損材料製成的該元件(20)包括一斜切下部。
  7. 如請求項6所述之襯墊(1)，其中該斜切下部沿著該下表面(20b)的整體延伸。
  8. 如請求項6所述之襯墊(1)，其中該斜切下部包括一中央區域(30)及相對的側端區域(31)，該中央區域(30)具有一第一錐形部(30a)，每一個側端區域(31)具有一第二錐形部(31a)，其中該第二錐形部(31a)朝向該上表面(20a)延伸比該第一錐形部(30a)朝向該上表面(20a)延伸得多。
  9. 如請求項8所述之襯墊(1)，其中該第二錐形部(31a)界定在該下表面(20b)與該等側表面(20c)中之一個側表面接合的一角部處。
  10. 如請求項1所述之襯墊(1)，其中該支撐框 架(10)包含一緊固部(11)及一支撐部(15)，該緊固部(11)設置有一孔(12)，該孔(12)用於將該襯墊(1)附接到該盤式煞車(100)的一卡鉗(50)，該支撐部(15)用於支撐由摩擦磨損材料製成的該元件(20)，其中該緊固部(11)包括一對臂(14)，該對臂(14)從該孔(12)朝向由摩擦磨損材料製成的該元件(20)的相對側端延伸。
  11. 一種自行車盤式煞車(100)，包括一對如請求項1所述之襯墊(1)。
  12. 如請求項11所述之自行車盤式煞車(100)，其中該支撐框架(10)由一金屬材料製成，並且其中該自行車盤式煞車(100)包括一氣動活塞(40)，該氣動活塞(40)藉由至少一個磁性元件與該支撐框架(10)耦接，該至少一個磁性元件固定地與該氣動活塞(40)相關聯，並且該至少一個磁性元件被佈置在該氣動活塞(40)及該支撐框架(10)之間。
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