TWM621814U - 具防鎖死剎車系統之輪轂結構 - Google Patents

Abstract

本創作主要係提供一種具防鎖死剎車系統之輪轂結構，包含：一輪轂組，其具有一輪轂座，及穿設該輪穀座之一輪軸，該輪轂座可於該輪軸上進行轉動；一防鎖死組，設於該輪轂座內，並穿設於該輪軸上，其具有一防鎖座，設於該輪轂座內並穿設該輪軸，可與該輪轂座同步進行轉動，於該防鎖座兩側設有一組渦電流元件，呈相對應且固設於該輪軸上，各該渦電流元件之間具有預設間距，於各該渦電流元件上分別至少一電磁感應部，當兩相對應之各該電磁感應部間因通電而產生電流磁場，則可使轉動中之該防鎖座產生相反方向的電流而逐漸停止轉動；藉由該房鎖死組以渦電流原理之非接觸狀態，而產生點煞動作之結構設計，可降低高溫產生，及因高溫所導致防鎖死剎車系統(ABS)夾死的情形，且大大降低相關構件之損壞與磨耗，提升使用壽命，同時與原來的剎車系統並存可提升安全性，又可減少因水氣、小沙石或灰塵導致生鏽或影響效能的發生。

Description

具防鎖死剎車系統之輪轂結構

本創作係有關於一種防鎖死裝置，尤指一種應用於車輪之輪轂內，利用渦電流原理使轉動中之輪轂逐漸降低轉速至停止，而避免車輪鎖死打滑的情形者。

剎車系統主要應用摩擦原理使滾動、移動中的物品或元件可以減慢或停止，此類裝置常見於交通工具、機器設備或大型機具等；以交通工具而言，剎車系統是不可或缺的必要裝置，其攸關駕駛人及乘客的性命安全。

針對交通工具之剎車系統，常見種類如鼓煞、碟煞等，而大型車輛或鐵路車輛者則多以液壓、空氣制動或電組制動等方式使其停止或減速。除了剎車系統外，業界更發展出相關的剎車輔助系統，主要為能針對剎車動作能進一步提升其安全性及實用性者，此類剎車輔助系統如，防鎖死剎車系統(Anti-lock Braking System，簡稱ABS)、牽引力控制系統(Traction Control System，簡稱TCS)、剎車優先系統(Brake Overide System，簡稱BOS)、HAC上坡助系統(Hill-start Assist Control，簡稱HAC)及BAS剎車輔助系統(Brake Assist System)等。

以防鎖死剎車系統(Anti-lock Braking System，簡稱ABS)來說，其作用在於當交通工具於低摩擦力或低附著系數的地面上，如積水路面、泥濘地、雪地或沙地等地面行駛時，當緊急踩煞車之動作發生，因制動力大於路面的附著力或摩擦力，滾動的車輪與路面間產生打滑，使得車 輪鎖死而喪失側向附著能力，進而影響交通工具的轉向能力，而引起產生車子的甩尾、失穩的狀態，發生車禍；此時防鎖死剎車系統(ABS)的設置，可於緊急剎車下有鎖死情形的瞬間將煞車釋放，在車輪恢復轉動後又施以煞車力量者。

進一步分析防鎖死剎車系統(ABS)之技術，其常見使用於汽車或機車上，近年來於自行車產業亦開始研發具有防鎖死之剎車系統；分析應用於自行車上之防鎖死剎車系統，其多結合於原有煞車系統中，係將可防止剎車鎖死之裝置設於把手、煞車組或碟剎組上；於制動之結構上大致可分為「機械式」或「油壓式」，其中「機械式」係指利用機構使煞車系統產生點煞的動作，「油壓式」則利用油壓機構產生點煞的動作者。

習知應用於自行車之防鎖死剎車系統(ABS)技術，如習知國內第107111808號發明專利所揭露之「自行車之防鎖死煞車機構」，其屬於裝設於自行車把手上之「油壓式」防鎖死剎車系統(ABS)。另一種如知國內第107207643號新型專利所揭露之「自行車煞車裝置」，則是屬於裝設於剎車組上之「油壓式」防鎖死剎車系統(ABS)。更一種如習知國內第106132420號發明專利所揭露之「整合式防鎖死裝置」，其為裝設於碟煞組上，為整合「油壓式」及電力驅動產生致動之防鎖死剎車系統(ABS)技術者。亦有如知國內第104100414號發明專利所揭露之「煞車自動調整裝置」，則是屬於裝設於自行車把手上之「機械式」防鎖死剎車系統(ABS)。

上述所揭結構中，均為可產生防鎖死剎車之技術，其差異除了在於組設於自行車之位置、與何種零組件結合、以及應用那種型式的機構進行制動外，結構中之構件及油路設置也不同。如進一步分析習知之防鎖死剎車系統(ABS)與原有煞車系統的關係，兩者大多以串聯方式連接與作動，即指藉由原有的煞車系統配合添設防鎖死剎車系統(ABS)驅動，以產生點煞的動作；以裝設於自行車把手部位之防鎖死剎車系統(ABS)，其與煞車 把手相互接設，再以一鋼索串聯接設至位於車輪附近之剎車組；或將防鎖死剎車系統(ABS)裝設於碟煞之制動組件，再以一鋼索串聯接設至把手組以作驅動。

惟，前述習知無論係組設於把手組將鋼索持續拉放動作使剎車組所產生點煞效果，或是於碟煞組所產生之點煞效果，均屬於接觸磨擦形式之結構設計，容易造成鋼索、來令片、碟片或碟片夾組等等構件產生損壞及磨耗，而降低使用壽命須經常更換；且習知接觸式之防鎖死剎車系統(ABS)，亦有因溫度過高或生鏽等情形，或構件磨耗導致表面不均、偏擺等，以致發生防鎖死剎車系統(ABS)夾死；再者，習知將防鎖死剎車系統(ABS)以串聯方式結合於原來的剎車系統之中，未能與原剎車系統並存，如其中防鎖死剎車系統(ABS)有損壞時，會影響原來剎車系統的剎車作動，而導致危險；此外，習知防鎖死剎車系統(ABS)多呈外露狀態，會因水氣、沙、灰塵等環境因素而容易生鏽或小沙石卡入構件間，以致生鏽或損壞。故本案發明人針對前述習知問題，提出一應用渦電流原理之非接觸式、不外露、且可與原剎車系統並存之防鎖死剎車系統(ABS)。

有鑑於此，本創作所揭露具防鎖死剎車系統之輪轂結構，其包含有：一輪轂組，位於一車輪中央位置，其具有一輪轂座，及穿設該輪穀座之一輪軸，該輪轂座可於該輪軸上進行轉動；一防鎖死組，設於該輪轂座內，並穿設於該輪軸上，其具有一防鎖座，設於該輪轂座內並穿設該輪軸，可與該輪轂座同步進行轉動，於該防鎖座兩側設有一組渦電流元件，呈相對應且固設於該輪軸上，各該渦電流元件之間具有預設間距，於各該渦電流元件上分別至少一電磁感應部，當兩相對應之各該電磁感應部間因通電而產生電流磁場，則可使轉動中之該防鎖座產生相反方向的電流而逐漸停止轉動；藉由上述構件，利用該房鎖死組以渦電流原理之非接觸狀態，而產生點煞動作之結構設計，可降低高溫產生，及因高溫所導致防鎖死剎車系統(ABS)夾死的情形，且大大降低相關構件之損壞與磨耗，提升使用壽命， 同時與原來的剎車系統並存可提升安全性，又因車輪中央之輪轂座而不外露狀態，可減少因水氣、小沙石或灰塵導致生鏽或影響效能的發生，故具高經濟效益及實用性者。

本創作之主要目的即在提供一種具防鎖死剎車系統之輪轂結構，係以渦電流原理之防鎖死組，以非接觸狀態產生點煞動作之結構設計，可降低高溫產生，及因高溫所導致防鎖死剎車系統(ABS)夾死的情形發生。

本創作之次一目的即在提供一種具防鎖死剎車系統之輪轂結構，其具有非接觸式點煞之防鎖死組，可大大降低相關構件之損壞與磨耗，提升使用壽命。

本創作之再一目的即在提供一種具防鎖死剎車系統之輪轂結構，係與原來的剎車系統並存之結構設計，當防鎖死剎車系統(ABS)故障或失效時，原有的剎車系統仍有煞車作用，可提升安全性。

本創作之更一目的即在提供一種具防鎖死剎車系統之輪轂結構，為設於車輪中央之輪轂座內，防鎖死剎車系統(ABS)呈不外露狀態，因此可降低水氣、小沙石或灰塵影響構件效果的情形，亦可有效減少構件生鏽的發生。

[本創作]

(10):輪轂組

(11):輪轂座

(12):輪軸

(13):嵌設部

(14):穿設通道

(141):第一部位

(142):第二部位

(20):防鎖死組

(21):防鎖座

(211):容室

(212):底緣

(22):渦電流元件

(23):電磁感應部

(24):感應線圈

(25):凹槽

(26):致動組

(40):套筒組

(50):碟剎組

(51):碟剎盤

(60):前叉

圖1為本創作一較佳實施例之立體外觀圖一。

圖2為本創作一較佳實施例之立體外觀圖二。

圖3為本創作一較佳實施例之立體分解圖一。

圖4為本創作一較佳實施例之立體分解圖二。

圖5為本創作一較佳實施例之局部剖視示意圖。

圖6為本創作一較佳實施例之作動狀態示意圖。

圖7為本創作第二實施例之立體外觀圖。

圖8為本創作第二實施例之局部剖視示意圖。

圖9為本創作第三實施例之立體外觀圖。

圖10為本創作第三實施例之立體分解圖。

圖11為本創作第三實施例之局部剖視示意圖。

首先請參照圖一至圖六，本創作所提供之一種具防鎖死剎車系統之輪轂結構，以應用於自行車後輪為實施態樣說明，其主要包含有：一輪轂組(10)，以及設於該輪轂組(10)內之一防鎖死組(20)。

該輪轂組(10)，位於車輪中央位置，其具有一輪轂座(11)，及穿設該輪轂座(11)之一輪軸(12)，該輪轂座(11)可於該輪軸(12)上進行轉動；該輪軸(12)預設部位形成四邊形柱狀之一嵌設部(13)；該輪軸設有一穿設通道(14)，由該輪軸(12)之一第一部位(141)，朝內部貫通至該輪軸(12)另一外緣處之一第二部位(142)。

該防鎖死組(20)，設於該輪轂座(11)內，並穿設於該輪軸(12)上，其具有一防鎖座(21)，設於該輪轂座(11)內並穿設該輪軸(12)，可與該輪轂座(11)同步進行轉動；於該防鎖座(21)兩側設有一組渦電流元件(22)，呈相對應且固設於該輪軸(12)上；各該渦電流元件(22)之間具有預設間距，於各該渦電流元件(22)上分別至少一電磁感應部(23)，當兩相對應之各該電磁感應部(23)間因通電而產生電流磁場，則可使轉動中之該防鎖座(21)產生相反方向的電流而逐漸停止轉動；該電磁感應部(23)係呈圓柱狀，並以若干數量環設於該渦電流元件(22)上；各該電磁感應部(23)係分別纏設有一感應線圈(24)；該電磁感應部(23)呈圓柱狀；該防鎖座(21)以其外緣固設於該輪轂座(11)內緣；該防鎖座(21)兩側分別凹設一容室(211)，提供各該渦電流元件(22)容置的空間；該容室(211)之底緣(212)為產生相反方向電流之部位；該渦電流 元件(22)之預設部位形成有四邊形之一凹槽(25)，可組設於呈四邊形柱狀之該嵌設部(13)上予以定位；該穿設通道(14)由組設各該渦電流元件(22)之部位或該嵌設部(13)，貫通至該輪軸(12)之另一部位的外緣部；設於該電磁感應部(23)之各該感應線圈(24)於相互連接後，再穿設該穿設通道(14)而延伸至該輪軸(12)外部，再將穿設出之該感應線圈(24)延伸並聯結至一致動組(26)；該輪轂座(11)一側設有一套筒組(40)，可與該輪轂座(11)同步旋轉，該套筒組(40)提供一飛輪組裝設之部位；該輪轂座(11)另側設有一碟剎組(50)，其具有一碟剎盤(51)，可與該輪轂座(11)同步旋轉。

藉由上述構件，利用該防鎖死組(20)以渦電流原理之非接觸狀態，而產生點煞動作之結構設計，可降低高溫產生，及因高溫所導致防鎖死剎車系統(ABS)夾死的情形，且大大降低相關構件之損壞與磨耗，提升使用壽命，同時與原來的剎車系統並存可提升安全性，又因車輪中央之輪轂座而不外露狀態，可減少因水氣、小沙石或灰塵導致生鏽或影響效能的發生，故具高經濟效益及實用性者。

為供進一步瞭解本創作構造特徵、運用技術手段及所預期達成之功效，茲將本創作使用方式加以敘述如下：

本創作組設時，首先將該感應線圈(24)逐一纏設於各該電磁感應部(23)上，再將已纏設各該感應線圈(24)之該渦電流元件(22)，以各該感應線圈(24)部位相對應地設於該防鎖座(21)之兩側容室(211)內；將該輪軸(12)穿設各該渦電流元件(22)，此時各該渦電流元件(22)之凹槽(25)將嵌設卡制於該嵌設部(13)上；將組設狀態之各該防鎖座(21)、渦電流元件(22)及輪軸(12)組設於該輪轂座(11)內，此時該防鎖座(21)外緣將定位於該輪轂座(11)內緣壁，該輪軸(12)則穿設該輪轂座(11)於中央位置；將各該感應線圈(24)之線體穿設該第一部位(141)，通過該穿設通道(14)至該第二部位(142)，再延伸至自行車把手之該制動組(26)；然後將各該套筒組(40)及碟剎組(50)分別組設於該輪轂座(11)之兩側；最後以該輪軸(12)之兩端分別固設於自行車之後叉上，即完成。

本創作於點剎作動時，請參照圖六，行徑時當車輪與該輪轂座(11)同步轉動時，將同步帶動該防鎖座(21)同步旋轉，各該碟剎盤(51)及套筒組(40)亦同步轉動；於煞車時該致動組(26)開啟時，該感應線圈(24)將通電，於該防鎖座(21)兩側相對應之各該感應線圈(24)，相互間產生電流感應，並於兩者間之該底緣(212)處產生反方向之渦電流，配合各該電磁感應部(23)分別以預設間距環設之狀態，使該防鎖座(21)底緣(212)於旋動時，於不同位置感應到不同大小的電流量，並於不同位置產生渦電流，藉此一磁通量變化而產生點煞的作用。

本創作之該防鎖死組(20)係設於車輪之該輪轂座(11)內，其利用渦電流原理之各該渦電流元件(22)及防鎖座(21)，結合於各該渦電流元件(22)上環設有具預設間距之各該電磁感應部(23)及感應線圈(24)，所產生之點煞動作，其具有下列功效：

一、本創作之該防鎖死組(20)係以非接觸狀態產生點煞的動作，因此能減少高溫產生，防止因高溫所導致該防鎖死組有夾死的情形發生，解決習知因接觸磨擦所產生高溫的問題。

二、該防鎖死組(20)利用各該渦電流元件(22)及防鎖座(21)以非接觸方式產生點煞動作，因此該防鎖死組(20)相關構件之損壞與磨耗情形降低，增加使用壽命。

三、本創作之該防鎖死組(20)因屬非接觸方式產生點煞動作，故不需進行因損耗所發生之校正作業。

四、本創作之該防鎖死組(20)與原來的剎車系統兩者以並存的方式設於交通工具上，因此當該防鎖死組(20)故障或失效時，原有的剎車系統仍能進行煞車作用，而具有雙層保障，故可提升安全性，解決習知以串聯或結合式之防鎖死剎車系統(ABS)，於防鎖死剎車系統(ABS)與原來的剎車系統兩者其一故障就處於無剎車狀態的問題。

五、該防鎖死組(20)係設於車輪中央之該輪轂座(11)內，防鎖死剎車系統(ABS)呈不外露狀態，因此可降低水氣、小沙石或灰塵影響構 件效果的情形，亦可有效減少構件生鏽的發生，解決習知因外露而容易生鏽損壞的問題。

六、本創作該防鎖死組(20)之整體構件簡單，元件數量少，組裝快速且容易，具輕量化之效果。

請參照圖七及圖八，為本創作之第二實施例，係為裝設於自行車前叉部位之實施態樣，其可使用於未具有該碟煞組(50)之狀態。本實施例其他組設方式、作動狀態及預期達到之功效，均與前述第一實施例完全相同。

請參照圖九至圖十一，為本創作之第三實施例，為使用於一般機車或電動車之車輪上，即本創作之該防鎖死組設於機車車輪之該輪轂座(11)內。本實施例其他組設方式、作動狀態及預期達到之功效，均與前述第一實施例完全相同。

綜合上述，本創作所揭露之「具防鎖死剎車系統之輪轂結構」，係利用渦電流原理之該防鎖死組，將其組設於該輪轂座內，以非接觸狀態產生點煞的動作，可減少高溫及挾死情形發生，降低損壞及磨耗情形，又設於該輪轂內可防止水氣、小沙石或灰塵影響機件效能，同時與原剎車系同並存以提升安全性，加上整體構件簡單、組裝快速且容易，具輕量化之效果，俾使整體確具產業實用性及成本效益，且其構成結構又未曾見於諸書刊或公開使用，誠符合新型專利申請要件，懇請 鈞局明鑑，早日准予專利，至為感禱。

需陳明者，以上所述乃是本創作之具體實施例及所運用之技術原理，若依本創作之構想所作之改變，其所產生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時，均應在本創作之範圍內，合予陳明。

(11):輪轂座

(12):輪軸

(13):嵌設部

(14):穿設通道

(141):第一部位

(142):第二部位

(21):防鎖座

(211):容室

(212):底緣

(22):渦電流元件

(23):電磁感應部

(24):感應線圈

(25):凹槽

Claims (10)

1. 一種具防鎖死剎車系統之輪轂結構，其包括：

   一輪轂組，位於一車輪中央位置，其具有一輪轂座，及穿設該輪穀座之一輪軸，該輪轂座可於該輪軸上進行轉動；

   一防鎖死組，設於該輪轂座內，並穿設於該輪軸上，其具有一防鎖座，設於該輪轂座內並穿設該輪軸，可與該輪轂座同步進行轉動，於該防鎖座兩側設有一組渦電流元件，呈相對應且固設於該輪軸上，各該渦電流元件之間具有預設間距，於各該渦電流元件上分別至少一電磁感應部，當兩相對應之各該電磁感應部間因通電而產生電流磁場，則可使轉動中之該防鎖座產生相反方向的電流而逐漸停止轉動。
2. 如請求項1所述具防鎖死剎車系統之輪轂結構，其中該電磁感應部係以若干數量環設於該渦電流元件上；各該電磁感應部係分別纏設有一感應線圈。
3. 如請求項1所述具防鎖死剎車系統之輪轂結構，其中該電磁感應部呈圓柱狀；各該電磁感應部係分別纏設有一感應線圈。
4. 如請求項1所述具防鎖死剎車系統之輪轂結構，其中該輪軸預設部位形成四邊形柱狀之一嵌設部；該渦電流元件之預設部位形成有四邊形凹槽，可組設於該嵌設部上予以定位。
5. 如請求項1所述具防鎖死剎車系統之輪轂結構，其中該輪軸設有一穿設通道，由組設各該渦電流元件之部位，貫通至該輪軸之另一部位的外緣部；各該電磁感應部係分別纏設有一感應線圈，並使該感應線圈相互連接，再穿設該穿設通道而延伸至該輪軸外部；由穿設出之該感應線圈延伸並聯結至一致動組。
6. 如請求項4所述具防鎖死剎車系統之輪轂結構，其中該輪軸設有一穿設通道，由該嵌設部貫通至該輪軸之另一部位的外緣部；各該電磁感應部係分別纏設有一感應線圈，並使該感應線圈相互連接，再穿設該穿設通道而延伸至該輪軸外部；由穿設出之該感應線圈延 伸並聯結至一致動組。
7. 如請求項1所述具防鎖死剎車系統之輪轂結構，其中該輪轂座一側設有一套筒組，可與該輪轂座同步旋轉，該套筒組提供一飛輪組裝設之部位。
8. 如請求項1所述具防鎖死剎車系統之輪轂結構，其中該輪轂座一側設有一碟剎組，其具有一碟剎盤，可與該輪轂座同步旋轉。
9. 如請求項1所述具防鎖死剎車系統之輪轂結構，其中該防鎖座以其外緣固設於該輪轂座內緣；該防鎖座兩側分別凹設一容室，提供各該渦電流元件容置的空間；該容室之底緣為產生相反方向電流之部位。
10. 如請求項1所述具防鎖死剎車系統之輪轂結構，其中該電磁感應部呈圓柱狀；各該電磁感應部係分別纏設有一感應線圈。

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