自行車的油壓碟煞裝置的製作方法

2023-12-12 23:26:02

本發明是有關於一種自行車的油壓碟煞裝置(hydraulicbrakedevice)，特別是關於一種可降低風阻、方便維修且煞車線走線較順的自行車的油壓碟煞裝置。

背景技術：

現今自行車產品已經形成全世界推廣的環保產品，無論其運動兼具節能的特色或都市代步的功能，都令自行車市場不斷拓展。在此種風氣之下，市場上出現具備較佳煞車效果的自行車油壓碟煞，油壓碟煞相較於傳統機械碟煞，更具有煞車力穩定、力量傳輸效率高等優點。因此，自行車油壓碟煞已經逐漸變成自行車高品質車輛的代表性配件之一。

目前自行車油壓碟煞有兩種方式，第一種為全油壓碟煞，另一種為半油壓式碟煞。前述全油壓式自行車油壓碟煞大部分都使用在平把自行車上，若是廠商意圖在彎把公路車上加裝自行車油壓碟煞，將遭遇現有全油壓式變速把手價格昂貴且選擇不多的困境；因此，大部分變速把手都是使用機械式碟煞夾器。若是要採用自行車油壓碟煞時，必須將內含活塞的油壓機構單獨裝置在豎管下方，這樣的做法會產生更大的風阻。

另外的半油壓式在自行車上裝配時，除了須安裝於自行車上與輪子對應的碟盤與油壓夾器之外，尚須裝設一組由把手帶動煞車線轉換油壓的油壓機構。其中，煞車線會連接到油壓機構中的油壓活塞，再經由油管將壓力傳遞至油壓夾器進行煞車。此種已知自行車油壓碟煞的油壓機構大多是凸出裝置車身上，然而此種做法會有風阻大、重量重且影響整體外觀的問題。另外，半油壓式碟煞雖可安裝於車手豎杆內，但此種做法的安裝程序複雜，且更換困難。

由此可知，目前市場上缺乏一種可降低風阻、方便維修且煞車線走線較順的自行車的油壓碟煞裝置，故相關業者正在尋求其解決之道。

技術實現要素：

因此，本發明提供一種自行車的油壓碟煞裝置，其透過結構簡化以及機械式帶動油壓缸，可達到輕量化的效果。再者，帶動件可順著車身管體與油壓碟煞裝置連接，且油壓碟煞裝置整合在車把手前端或車首豎杆前端，配合流線外型可大幅地降低風阻。此外，油蓋設於殼體的遠端且油蓋孔朝上，其結合油壓缸設於車身管體前端的結構，不但維修方便且走線較順。另外，長度小於高度的殼體可以縮小體積並減輕重量，而且還能降低製造的成本。

本發明的一實施方式提供一種自行車的油壓碟煞裝置，其設置於自行車的一車身管體上。此自行車的油壓碟煞裝置包含殼體、油壓單元、油管以及碟煞單元，其中殼體具有至少一容置空間、至少一油路、一近端、一遠端、一長度及一高度。近端可拆卸地設置於車身管體上，且高度由近端至遠端遞減，遠端朝向自行車的行進方向。長度小於高度。再者，油壓單元包含油壓缸、活塞及帶動件。油壓缸設於容置空間中。活塞設於油壓缸中，且活塞用以控制油路的壓力。帶動件連接帶動活塞以供煞車操作。油管銜接油路。碟煞單元連接油管，且碟煞單元受控於油管的壓力。

藉此，本發明的自行車的油壓碟煞裝置透過結構簡化以及機械直接推動油壓缸，可達到輕量化的效果。再者，帶動件可順著車身管體與油壓碟煞裝置連接，而油壓碟煞裝置整合在車把手前端，且油壓碟煞裝置與車身管體沿迎風方向彼此平行重疊設置，不但沒有增加迎風面的面積，同時製造出流線的低風阻外型來大幅地降低自行車行進時的風阻。此外，長度小於高度的殼體可以縮小體積並減輕重量，亦可降低製造的成本。

依據前述實施方式的其他實施例如下：前述車身管體可為把手管，而殼體可呈流線型，帶動件可為煞車線。前述殼體可包含至少一樞耳，此樞耳環繞鎖接車身管體。樞耳可呈環狀，車身管體可呈圓管狀，且樞耳的形狀對應車身管體的形狀。此外，前述油管可朝向地面，車身管體的延伸方向平行帶動件的位移方向。自行車的行進方向為y軸正方向，而車身管體的延伸方向為x軸方向。殼體的近端朝向y軸負方向，遠端朝向y軸正方向，且油壓缸設於近端與遠端之間。前述殼體可包含油蓋孔與油蓋，其中油蓋孔位於殼體的遠端且朝向遠端的上方。油蓋可拆卸地蓋合油蓋孔。前述儲油槽可設於遠端且對應油蓋孔，此儲油槽連接油壓缸。另外，前述近端的高度可大於等於車身管體的直徑。

本發明的另一實施方式提供一種自行車的油壓碟煞裝置，其設置於自行車的車身管體上。此自行車的油壓碟煞裝置包含車首豎杆、殼體、油壓單元、油管及碟煞單元，其中殼體具有一近端、一遠端、一長度及一高度，且殼體內設有至少一容置空間與至少一油路，容置空間向外開設一開孔，近端配合車首豎杆可拆卸地連接於車身管體上。殼體的高度由近端至遠端遞減，而遠端朝向自行車的行進方向，且長度小於高度。另外，油壓單元連接殼體。油壓單元包含油壓缸、活塞以及帶動件。油壓缸設於容置空間中。活塞設於油壓缸中，且活塞用以控制油路的壓力。至於帶動件通過開孔而連接帶動活塞，且帶動件可供煞車操作。此外，油管銜接油路。碟煞單元則連接油管，且碟煞單元受控於油管的壓力。

藉此，本發明的自行車的油壓碟煞裝置透過結構簡化以及機械直接推動油壓缸，可達到輕量化的效果。再者，帶動件可順著車身管體與油壓碟煞裝置連接，而油壓碟煞裝置整合在車首豎杆前端，且油壓碟煞裝置與車身管體沿迎風方向彼此平行重疊設置，不但沒有增加迎風面的面積，同時製造出流線低風阻外型而大幅地降低自行車行進時的風阻。另外，長度小於高度的殼體可以縮小體積、減輕重量以及降低製造的成本。

依據前述實施方式的其他實施例如下：前述近端的高度大於等於車身管體的直徑。前述車身管體可為把手管，殼體可呈流線型，而帶動件可為煞車線。此外，前述殼體可包含至少二定位孔與至少二定位螺絲，而車首豎杆包含至少二鎖固孔，二鎖固孔分別對齊二定位孔。各定位螺絲可貫穿地位移於其中一定位孔與其中一鎖固孔中，殼體與車首豎杆彼此透過二定位螺絲螺鎖定位。前述油管可朝向地面，且車身管體的延伸方向平行帶動件的位移方向。再者，前述殼體可包含油蓋孔與油蓋，油蓋孔位於殼體的遠端且朝向遠端的上方。油蓋可拆卸地蓋合油蓋孔。前述自行車的油壓碟煞裝置可包含儲油槽，此儲油槽設於遠端且對應油蓋孔，儲油槽連接油壓缸。

本發明的又一實施方式提供一種自行車的油壓碟煞裝置，其設置於自行車的車身管體上。此自行車的油壓碟煞裝置包含一車首豎杆、一殼體、二油壓單元、二油管以及二碟煞單元。其中殼體具有一近端、一遠端、一長度及一高度，且殼體內設有二容置空間與二油路。殼體配合車首豎杆可拆卸地連接於車身管體上。高度由近端至遠端遞減，近端的高度大於等於車身管體的直徑，而遠端朝向自行車的行進方向，且長度小於高度。再者，二油壓單元均連接殼體，且各油壓單元包含油壓缸、活塞以及帶動件。油壓缸設於容置空間中，活塞設於油壓缸中，且活塞用以控制其中一油路的壓力。帶動件則連接帶動活塞以供煞車操作。二油管分別銜接二油路，且二碟煞單元分別連接二油管。各碟煞單元受控於對應的其中一油管的壓力。二油壓單元的二帶動件的位移方向彼此平行且相反。

藉此，本發明的自行車的油壓碟煞裝置透過平行且相反位移的帶動件控制油壓單元，並利用機械直接帶動油壓缸，其結構簡單可達到輕量化的效果。此外，雙油壓單元設置靠近殼體的近端，而且雙油壓單元上下交錯設置，不但有效地利用了殼體近端的空間較大的優勢，而且還能縮減殼體沿行進方向的長度，既可縮小體積亦可減輕重量，進而降低製造成本。

依據前述實施方式的其他實施例如下：前述各帶動件的位移方向為x軸方向，而自行車的行進方向為y軸方向，各油管的延伸方向為z軸方向。車身管體的延伸方向為x軸方向，二帶動件對應z軸方向的水平高度彼此相異。

附圖說明

圖1是繪示本發明一實施方式的自行車的油壓碟煞裝置安裝於車首豎杆的示意圖；

圖2是繪示圖1的自行車的油壓碟煞裝置的爆炸圖；

圖3是繪示依據圖1的組合剖視示意圖；

圖4是繪示圖1的自行車的油壓碟煞裝置的正視圖；

圖5a是繪示圖4的剖線5a-5a的剖視圖；

圖5b是繪示圖4的剖線5b-5b的剖視圖；

圖5c是繪示圖4的剖線5c-5c的剖視圖；

圖6是繪示圖4的自行車的油壓碟煞裝置的側視圖；

圖7是繪示圖6的剖線7-7的剖視圖；

圖8a是繪示本發明另一實施方式的自行車的油壓碟煞裝置安裝於把手管的示意圖；

圖8b是繪示圖8a的側視圖；

圖9是繪示本發明又一實施方式的自行車的油壓碟煞裝置的示意圖。

具體實施方式

以下將參照附圖說明本發明的多個實施例。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應了解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化附圖起見，一些已知慣用的結構與元件在附圖中將以簡單示意的方式繪示；並且重複的元件將可能使用相同的編號表示。另外，為了定義各種方向，附圖中繪示x軸方向、y軸方向以及z軸方向。

請一併參閱圖1至7，圖1是繪示本發明一實施方式的自行車的油壓碟煞裝置100安裝於車首豎杆120的示意圖。圖2是繪示圖1的自行車的油壓碟煞裝置100的爆炸圖。圖3是繪示依據圖1的組合剖視示意圖。圖4是繪示圖1的自行車的油壓碟煞裝置100的正視圖。圖5a是繪示圖4的剖線5a-5a的剖視圖。圖5b是繪示圖4的剖線5b-5b的剖視圖。圖5c是繪示圖4的剖線5c-5c的剖視圖。圖6是繪示圖4的自行車的油壓碟煞裝置100的側視圖。圖7是繪示圖6的剖線7-7的剖視圖。如圖所示，一種自行車的油壓碟煞裝置100，其設置於自行車的車身管體110上，此車身管體110為把手管，且把手管朝向x軸方向設置。此自行車的油壓碟煞裝置100包含一殼體200、二油壓單元300a、300b、二油管400a、400b以及二碟煞單元500a、500b。

殼體200呈流線型且具有一近端210、一遠端220、兩個容置空間230a、230b、兩條油路240a、240b、兩個儲油槽250a、250b、油蓋孔260、油蓋270、長度l以及高度h。其中近端210配合車首豎杆120可拆卸地連接於車身管體110，而且近端210透過螺絲鎖接於車首豎杆120。近端210與車首豎杆120的一端組接後的形狀剛好等於車身管體110的剖面形狀，使車身管體110可以穿設於近端210與車首豎杆120之間，車首豎杆120垂直地連接車身管體110，而且車身管體110、車首豎杆120及近端210三者彼此可以緊密接合不鬆脫。近端210與車首豎杆120的剖面各自呈半圓形，且車身管體110的剖面形狀可為圓形或為其他形狀，而本實施例的車身管體110為把手管，其剖面形狀為圓形。再者，近端210朝向y軸負方向，而遠端220則朝向y軸正方向，且遠端220所朝方向等於自行車的行進方向。殼體200的近端210具有一最大高度h，此高度h由近端210至遠端220遞減，由於近端210與車首豎杆120的一端鎖接後會緊密包覆且連接車身管體110，因此近端210的最大高度h大於等於車身管體110的直徑。此外，容置空間230a與容置空間230b各自沿x軸方向而向外開設相對應的兩個開孔。詳細地說，容置空間230a呈圓柱狀且貫通殼體200，此容置空間230a向外開設二開孔，此二開孔呈圓形。另外，容置空間230a、230b分別連接油路240a、240b，且容置空間230a、230b分別設有油壓單元300a、300b以分別控制油路240a、240b的壓力。值得一提的是，容置空間230a、230b是沿z軸方向而上下設置於殼體200之內，亦即容置空間230a在上而容置空間230b在下，致使殼體200的長度l可以小於高度h，此結構比以往已知的長度l大於高度h的形狀擁有較小的殼體200體積，因此在有效地利用空間的條件下，本實施例不但能減輕殼體200的重量，還可進一步降低自行車的油壓碟煞裝置100的製造成本。而且容置空間230a、230b所設位置靠近殼體200的近端210，其在搭配殼體200為流線型的條件下，本發明可透過結構簡化與特殊外型來實現大幅降低行進風阻的目的。此外，二儲油槽250a、250b設於殼體200之內且靠近遠端220。二儲油槽250a、250b分別連接二油壓單元300a、300b，且二儲油槽250a、250b均對應油蓋孔260。油蓋孔260靠近殼體200的遠端220且朝向遠端220的上方，亦即朝向z軸正方向。油蓋270可拆卸地蓋合油蓋孔260；換句話說，油蓋270的形狀與油蓋孔260的形狀相同，而且大小也一樣，因此油蓋270可透過螺絲螺鎖於殼體200上而緊密蓋合油蓋孔260，能避免儲油槽250a、250b內的油質液體流出，此油質液體也可由其他較高沸點且不易蒸發的液體代替。

此外，殼體200的高度h由遠端220至近端210遞增，且殼體200的迎風面呈流線型的弧狀，當自行車朝y軸正方向行進時，氣流可以自然地順著遠端220的上下兩側通過，而且殼體200的近端210連接車身管體110的把手管，致使迎風面從原本的把手管改變成弧狀的遠端220。在車身管體110的把手管與殼體200沿y軸方向為交疊的情狀下，其迎風面的面積不但沒有增加，而且流線型的殼體200還可以進一步降低風阻。此外，殼體200具有四定位孔280與四定位螺絲282，而車首豎杆120則具有對應的四鎖固孔，四鎖固孔分別對齊四定位孔280。各定位螺絲282可貫穿地位移於其中一定位孔280與其中一鎖固孔中，致使殼體200與車首豎杆120彼此透過四定位螺絲282螺鎖定位。另外，定位螺絲282的螺鎖方向平行於y軸方向，可以讓定位螺絲282對應於迎風面的面積微乎其微，而且定位螺絲282有四個，其中兩個位於殼體200的上端，另兩個位於殼體200的下端，此螺鎖結構可以增加車身管體110、殼體200以及車首豎杆120三者之間連接的穩定性與密合度。

二油壓單元300a、300b均連接殼體200，而油壓單元300a與油壓單元300b除了作動的方向相反之外，其他構件均相同。舉油壓單元300a為例，油壓單元300a包含油壓缸310、活塞320、帶動件330、鎖線座340、鎖線件350、煞車線導管360以及回復彈簧370。其中油壓缸310設於容置空間230a中且位於車身管體110的前端。仔細地說，自行車的行進方向為y軸正方向，且車身管體110的前端亦朝向y軸正方向，而車身管體110的延伸方向為x軸方向。殼體200的近端210朝向y軸負方向，而遠端220則朝向y軸正方向，且油壓缸310設於近端210與遠端220之間。由上述可知，油壓缸310與容置空間230a、230b均位於車身管體110的前端，其結構搭配容置空間230a、230b所設位置靠近殼體200的近端210，不但讓煞車線較能貼合車身管體110而使其走線較順，而且油壓缸310設置於車身管體110的前端較有寬廣的空間，於維修或裝卸時較為方便。此外，活塞320設於油壓缸310中，且活塞320用以控制油路240a的壓力。由於透過油壓缸310與活塞320的結構以控制油路240a的壓力為已知技術，故不再贅述。再者，帶動件330為煞車線，此帶動件330穿過容置空間230a並通過其開孔而連接帶動活塞320，且帶動件330可供煞車操作。詳細地說，容置空間230a向外開設二圓形開孔，其中一開孔對應鎖線座340與鎖線件350，另一開孔則對應煞車線導管360。煞車線導管360連接華司362的一端，而華司362的另一端則連接止漏環364。華司362與止漏環364均設置在容置空間230a、230b中，用以將煞車線導管360穩定地固接殼體200。帶動件330的一端通過鎖線座340與鎖線件350固定，而且帶動件330穿過容置空間230a並通過開孔以及煞車線導管360的中央孔洞，帶動件330的另一端順著車身管體110的把手管沿x軸方向延伸而連接手煞車裝置。當煞車時，帶動件330朝x軸正方向位移並連動活塞320而壓縮回復彈簧370，此時油路240a與儲油槽250a內的油質液體受壓力而令碟煞單元500a阻止車輪轉動；反之，在正常狀況下，回復彈簧370抵頂活塞320而釋放油路240a內油質液體的壓力，令車輪能正常轉動。值得一提的是，油壓單元300b的帶動件330位移方向與油壓單元300a的帶動件330位移方向相反，油壓單元300a的帶動件330受使用者的左手控制左邊的手煞車裝置而位移，而油壓單元300b的帶動件330則受使用者的右手控制右邊的手煞車裝置而位移。此外，帶動件330的位移方向平行於車身管體110，能方便維修與走線。

二油管400a、400b分別銜接油路240a、240b與儲油槽250a、250b。詳細地說，二油管400a、400b透過油管導件410a、410b銜接油路240a、240b，油管導件410a、410b可嵌合於殼體200上，本實施例是利用螺鎖機制將油管導件410a、410b鎖接於殼體200上，此油管導件410a、410b朝向z軸負方向。此外，油管400a、400b可沿著自行車的管體固定，而且油管400a、400b的一端連接油管導件410a、410b，而另一端則連接碟煞單元500a、500b。

二碟煞單元500a、500b分別連接油管400a、400b，且碟煞單元500a、500b分別受控於油管400a、400b的壓力。再者，碟煞單元500a、500b分別位於前輪與後輪，或者可相反設置，即碟煞單元500a、500b分別位於後輪與前輪，用以控制車輪的轉動。

車身管體110的延伸方向為x軸方向，且車身管體110的延伸方向平行帶動件330的位移方向。詳細地說，當煞車時，油壓單元300a的帶動件330朝x軸正方向位移，而油壓單元300b的帶動件330朝x軸負方向位移。此外，自行車的行進方向為y軸方向，車首豎杆120的延伸方向亦為y軸方向。油管400a、400b的延伸方向為z軸方向，也就是說，油管400a、400b朝向地面，可方便連接前後輪的碟煞單元500a、500b。另外，油壓單元300a的帶動件330與油壓單元300b的帶動件330所對應z軸方向的水平高度相異；換句話說，油壓單元300a對應z軸方向的位置高於油壓單元300b。此一上一下且靠近殼體200的近端210的二油壓單元300a、300b不但可實現機械直接推動油壓缸310、大幅降低殼體200的體積及結構簡單而重量輕，而且二油壓單元300a、300b的帶動件330的位移方向彼此平行且相反，能方便維修與走線，對於自行車的油壓碟煞裝置100的裝設、拆解以及後續維修調整均可省時省力。

請參閱圖4至5c，在製造容置空間230a、230b、油路240a、240b以及儲油槽250a的過程當中，殼體200會產生許多孔洞，而為了讓油質液體能夠在殼體200內封閉的空間中作動，於殼體200製造完成後必須將所有開放性的孔洞封閉，因此本實施例利用五種止油件來封閉孔洞，各止油件可利用螺絲來實現。此自行車的油壓碟煞裝置100包含一第一止油件610、一第二止油件620、一第三止油件630、二第四止油件640以及一第五止油件650。其中第一止油件610連接油路240a，由於油路240a連接容置空間230a與油管導件410a，因此第一止油件610可讓位於容置空間230a中的油壓單元300a正常作動而阻絕油路240a中的油質液體從第一止油件610所對應的孔洞流出；同理，第二止油件620連接油路240b，且油路240b連接容置空間230b與油管導件410b，因此第二止油件620能讓位於容置空間230b中的油壓單元300b正常作動而阻絕油路240b中的油質液體從第二止油件620所對應的孔洞流出。另外，第三止油件630連接儲油槽250b，且可阻絕儲油槽250b中的油質液體從第三止油件630所對應的孔洞流出。此外，二第四止油件640分別設於殼體200的兩側，二第四止油件640所對應的二孔洞是用於注油，其可以方便製造者將油質液體從二孔洞分別注入至儲油槽250a、250b中。當油質液體注入儲油槽250a、250b的後，即可利用二第四止油件640封住孔洞以阻絕油質液體的流出。再者，第五止油件650所對應的孔洞是用於排氣，此孔洞位於殼體200的上端且可方便製造者將油質液體中的氣體排出，避免空氣進入影響煞車性能。當油質液體排出不必要的氣體後，即可利用第五止油件650封住孔洞以阻絕外界氣體的混入。

圖8a是繪示本發明另一實施方式的自行車的油壓碟煞裝置100a安裝於車身管體110的示意圖。圖8b是繪示圖8a的側視圖。如圖所示，其中車身管體110為把手管。自行車的油壓碟煞裝置100a包含一殼體200a、二油壓單元300a、300b、二油管400a、400b以及碟煞單元(未示於圖中)。

配合參閱圖1、3，圖8a實施方式中，二油壓單元300a、300b以及二油管400a、400b均與圖1中對應的構件相同，而且自行車的油壓碟煞裝置100a的碟煞單元(未示於圖中)亦與圖3的碟煞單元500a、500b結構相同，不再贅述。特別的是，圖8a實施方式的自行車的油壓碟煞裝置100a包含特殊形狀的殼體200a，此殼體200a包含二樞耳290，二樞耳290環繞鎖接車身管體110，使殼體200a固定於車身管體110的中央位置。各樞耳290呈環狀，車身管體110呈管狀，且樞耳290的形狀對應車身管體110的形狀，可讓殼體200a透過樞耳290緊密接合車身管體110。由於把手管與殼體200a沿y軸方向為交疊的情狀下，在自行車行進的過程中，殼體200a的迎風面的面積不但沒有增加，而且流線型的殼體200a還可以進一步降低風阻。此外，透過平行且相反位移的帶動件330控制油壓單元300a、300b，並利用機械直接推動油壓缸310，其結構簡單可達到輕量化的效果，而且方便維修與走線。

圖9是繪示本發明又一實施方式的自行車的油壓碟煞裝置100b的示意圖。此自行車的油壓碟煞裝置100b與圖1的自行車的油壓碟煞裝置100之間的差異在於自行車的油壓碟煞裝置100b的油管導件420a、420b為l形導管，油管導件420a、420b的管口方向順著殼體200的形狀而朝向y軸負方向以及z軸負方向。此結構可以讓油管400a、400b順著管口方向連接到自行車的車架管體上，不但能方便走線，而且可大幅降低油管400a、400b於自行車行進時受風力影響所產生的晃動。

由上述實施方式可知，本發明具有下列優點：其一，透過平行且相反位移的帶動件控制油壓單元，並利用機械直接推動油壓缸，其結構簡單可達到輕量化的效果。其二，帶動件可順著車身管體與油壓碟煞裝置連接，而油壓碟煞裝置整合在車把手前端，且油壓碟煞裝置與車身管體沿迎風方向彼此平行重疊設置，不但沒有增加迎風面的面積，同時配合流線外型可大幅地降低自行車行進時的風阻。其三，雙油壓單元設置靠近殼體的近端，而且雙油壓單元上下交錯設置，不但有效地利用了殼體近端的空間較大的優勢，而且還能縮減殼體沿行進方向的長度，既可縮小體積亦可減輕重量，進而降低製造成本。其四，油蓋設於殼體的遠端上方，而且帶動件的位移方向平行於車身管體，同時將油壓缸設於車身管體的前端，能方便維修與走線。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視所附的權利要求書所界定的範圍為準。