专利名称：自行车及其圈环的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自行车，特别涉及一种自行车刹车系统。
背景技术：
图I显示一传统自行车I。参照图I所示，自行车I包含前、后碟式刹车毂11和11，。前碟式刹车毂(front disc brake hub) 11以可转动的方式连接前轮12和车架13的前叉131。后碟式刹车毂(rear disc brake hub) 11’以可转动的方式连接后轮12’和车架(frame) 13 的一车架后部(frame rear portion) 132。自行车I另包含前碟刹装置(front disc brake assembly)和后碟刹装置(reardisc brake assembly)。除前、后碟式刹车毂11和11’外，前碟刹装置和后碟刹装置使用许多相同零件。前碟刹装置和后碟刹装置包含刹车夹臂(brakecaliper)和刹车碟 (disc brake rotor),其中刹车夹臂由刹车手把(brake lever)所操控。图2显示前碟式刹车毂11和刹车碟14。如图2所示，以前碟刹装置为例，刹车碟14是以螺栓15固定在前碟式刹车毂11上。相同地，在后碟刹装置中，刹车碟14是以螺栓15固定在后碟式刹车毂11’上。一般而言，前碟刹装置和后碟刹装置是根据一螺栓组配工业标准(industry standard boltmounting system)来开发。碟式刹车毂的制造商根据刹车碟或其标准开发碟式刹车毂。在轻量化的自行车或自行登山车上，刹车碟是直接以螺栓锁固在碟式刹车毂上，如此可减少自行车或自行登山车的重量，提升其性能。直接以螺栓锁将刹车碟锁固在碟式刹车毂的设计允许螺栓个别独立地锁固和伸曲(flex)。直接以螺栓锁固的设计会在个别独立地锁固的螺栓施加扭转负荷(twistingload),而非对整体螺栓施加共剪切负荷(shared shear load)。但是,现有的碟式刹车毂是设计以承受共剪切负荷，而非扭转负荷。再者，在轻量化的潮流下，许多的碟式刹车毂纷纷以铝制作，然而这些碟式刹车毂往往因承受与其所设计应承受的负荷不同，而容易遭致损坏。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种可避免轻量化的碟式刹车毂损坏的自行车及其圈环。本发明一实施例揭示一种圈环，其包含至少六个第一埋头孔。各第一埋头孔包含一第一部分及一第二部分，各第一部分收容固定自行车刹车碟的一螺栓的螺栓头，螺栓头抵靠在第二部分，其中各第二部分的厚度约为I毫米，各第一部分的深度与该螺栓头的高度约相同。本发明一实施例还揭示一种自行车，其包含一自行车轮毂、一刹车碟及前述的圈环。本发明的自行车和圈环可以避免轻量化的碟式刹车毂损坏，圈环也可让螺栓整体一同作用，以产生碟式刹车毂原设计所应承受的共剪切负荷。圈环可运用在刹车碟和车架的前叉或车架的狭窄空间内，且具足够强度，以避免破坏。上文已相当广泛地概述本发明的技术特征及优点，以使下文的本发明详细描述得以获得较佳了解。构成本发明的权利要求范围的其它技术特征及优点将描述于下文。本发明所属技术领域中普通技术人员应了解，可相当容易地利用下文揭示的概念与特定实施例可作为修改或设计其它结构或工艺而实现与本发明相同的目的。本发明所属技术领域中普通技术人员亦应了解，这类等效建构无法脱离所附的权利要求书所界定的本发明的精神和范围。
图I为一传统自行车的示意图；图2为传统自行车的前碟式刹车毂和刹车碟的示意图；图3为本发明一实施例的自行车轮毂、刹车碟和支持圈环的组合立体示意图；图4为本发明一立体不意图,其在一角度上显不本发明一实施例的圈环；图5为本发明一立体示意图，其在另一角度上显示本发明一实施例的圈环；图6为图5显示的圈环的上视图；图7为沿图6线1-1的剖示图；图8为本发明另一实施例的圈环的平面示意图；以及图9为本发明另一实施例的圈环的平面示意图。附图中元件标号说明如下I自行车3自行车轮毂4刹车碟5圈环6螺栓7圈环8圈环11、11’碟式刹车毂12、12，前轮13车架14刹车碟15螺栓51埋头孔52开孔53内边缘54表面55表面
61螺栓头71沟槽72内边缘
73外边缘81沟槽131前叉132车架后部511第一部分512第二部分5121穿孔D深度T厚度
具体实施例方式图3为本发明一实施例的自行车轮毂3、刹车碟4和支持圈环(supportring) 5的组合立体示意图。参照图3所示，本发明一实施例提供一圈环(ring) 5，刹车碟4夹持于圈环5和将自行车轮毂3之间，螺栓(bolt)6的螺栓头(boIthead)61紧固在圈环5上，如此可避免扭转负荷的产生，导致刹车碟4的损坏；而相对地，圈环5与螺栓6共同作用，从而产生自行车轮毂3原设计所应承受的共剪切负荷，如此即便自行车轮毂3采用轻量化材质，其亦不易损坏。此外，本发明提供的圈环5可运用在紧固前自行车轮毂与刹车碟和紧固后自行车轮毂与刹车碟。图4为一立体不意图,其在一角度上显不本发明一实施例的圈环5。图5为一立体不意图，其在另一角度上显不本发明一实施例的圈环5。图6为图5显不的圈环5的上视图。图7为沿图6线1-1的剖示图。参照图3与图4所示，在一实施例中，圈环5包含六个埋头孔(countersinks) 51和一开孔52。六个埋头孔51可根据一螺栓组配工业标准设置。圈环5与自行车轮毂3夹固刹车碟4，各螺栓6具有螺牙的部分穿越相应的埋头孔51和刹车碟4上相应的穿孔，螺固在自行车轮毂3上相应的螺孔。各埋头孔51包含一收容螺栓6的螺栓头61的第一部分511和位于该第一部分511下方的一第二部分512。第二部分512上有穿孔5121，该穿孔5121允许相应的螺栓6上具有螺牙的部分穿越，而当螺栓6锁紧时，螺栓6的螺栓头61的底面抵靠在第二部分512上。
特别地，圈环5可进一步设计，以使其可安置在刹车碟4和车架(未绘示)的前叉(未绘示)或车架的狭窄空间中。通常，考虑制造公差的影响，该狭窄空间的宽度约为2毫米(millimeter)，而螺栓头61的高度约为I毫米。为达此设计目标，在考虑制造公差的影响下，圈环5的第二部分512的厚度T约I毫米(如图7所示)。除如图4所显示的圈环5夕卜，在另一实施例中，圈环5可以是直接以I毫米的板材来制成，在制作完成的板材上形成对应穿孔(类似穿孔5121)，无需形成埋头孔。在此种直接使用板材形成的圈环，在螺栓组装后，其螺栓头是露在圈环外。圈环5可以轻质材料制作，但需具足够强度，以避免损坏。在一实施例中，圈环5可为金属，但本发明不以此为限。在一实施例中，圈环5可以铝合金制作，但本发明不以此为限。在一实施例中，圈环5可以铁质材料制作，但本发明不以此为限。复参图4所示,开孔52由圈环5的一内边缘53所界定,在一实施例中,埋头孔51形成在圈环5的一表面54上，而内边缘53凸伸出该表面54，以形成一凸缘。在一实施例中，圈环5必须足够坚硬，内边缘53可凸伸出与螺栓头61的高度相当的距离。
在另一实施例中，图4显示的圈环5的重量可进一步减轻，如此可增进自行车的性能。减轻的方法可为将相邻两埋头孔51之间在表面54上的材料部分移除，甚至在相邻两埋头孔51之间形成让两相邻埋头孔51通连的沟槽；或者在两相邻埋头孔51间的部分形成更多的埋头孔或穿孔，以移除部分材料。参照图5和图6所不，与表面54相对的表面55可为平面,但本发明不以此为限。参照图6和图7所示，第一部分511用于容纳螺栓6的螺栓头61，其深度可与螺栓头61的高度约相同。在一实施例中，由于螺栓头61的高度约为I毫米，因此第一部分511的深度D可制作为约为I毫米。图8显示本发明另一实施例的圈环7的平面示意图。参照图8所示，圈环7上可形成6个以上的埋头孔(类似埋头孔51)。圈环7上的埋头孔形成后，类似埋头孔51的第一部分511可连接一起，形成沟槽71。具有6个以上的埋头孔的圈环7具有更轻的重量。在本实施例中，圈环7包含一内边缘72和一外边缘73，其中该内边缘72可为一凸缘；该外边缘73也可为一凸缘。图9显示本发明另一实施例的圈环8的平面示意图。参照图9所示，圈环8可包含6个埋头孔51和多个穿孔，其中多个穿孔分别形成在埋头孔51之间。在相邻埋头孔51间的穿孔可彼此独立，亦可如图9所示，串联形成一沟槽81。本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而本发明所属技术领域中普通技术人员应了解，在不背离所附权利要求书所界定的本发明精神和范围内，本发明的教示及揭示可作种种的替换及修饰。例如，上文揭示的许多工艺可以通过不同的方法实施或以其它工艺予以取代，或者采用上述二种方式的组合。此外，本发明的权利要求范围并不局限于上文揭示的特定实施例的工艺、机台、制造、物质的成份、装置、方法或步骤。本发明所属技术领域中普通技术人员应了解，基于本发明教示及揭示工艺、机台、制造、物质的成份、装置、方法或步骤，无论现在已存在或日后开发者，其与本发明实施例揭示的内容以实质相同的方式执行实质相同的功能，而达到实质相同的结果，亦可使用于本发明。因此，以下的权利要求范围用以涵盖用以此类工艺、机台、制造、物质的成份、装置、方法或步骤。
权利要求
1.一种圈环，其特征在于，包含至少六个第一埋头孔，各该第一埋头孔包含一第一部分及一第二部分，各该第一部分收容固定自行车刹车碟的一螺栓的螺栓头，而该螺栓头抵靠在该第二部分，其中各该第二部分的厚度约为I毫米，各该第一部分的深度与该螺栓头的高度约相同。
2.根据权利要求I所述的圈环，其特征在于，该圈环包含多个第二埋头孔或穿孔，形成在该六个第一埋头孔之间。
3.根据权利要求2所述的圈环，其特征在于，所述第二埋头孔或所述穿孔相连形成沟槽。
4.根据权利要求3所述的圈环，其特征在于，该圈环的径向上的内边缘形成一凸缘。
5.根据权利要求4所述的圈环，其特征在于，该圈环的径向上的外边缘形成一凸缘。
6.一种自行车，其特征在于，包含 一自行车轮毂； 一刹车碟；以及 一圈环，包含至少六个第一埋头孔，各该第一埋头孔包含一第一部分及一第二部分，各该第一部分相应地收容将该刹车碟固定至该自行车轮毂的一螺栓的螺栓头，而该螺栓头抵靠在该第二部分，其中各该第二部分的厚度约为I毫米，各该第一部分的深度与该螺栓头的高度约相同。
7.根据权利要求6所述的自行车，其特征在于，该圈环包含多个第二埋头孔或穿孔，形成在该六个第一埋头孔之间。
8.根据权利要求7所述的自行车，其特征在于，其中所述第二埋头孔或所述穿孔相连形成沟槽。
9.根据权利要求8所述的自行车，其特征在于，其中该圈环的径向上的内边缘形成一凸缘。
10.根据权利要求9所述的自行车，其特征在于，其中该圈环的径向上的外边缘形成一凸缘。
全文摘要
本发明提出一种自行车及其圈环，该圈环包含至少六个第一埋头孔。各第一埋头孔包含一第一部分及一第二部分，各第一部分收容固定自行车刹车碟的一螺栓的螺栓头，该螺栓头抵靠在第二部分，其中各第二部分的厚度约为1毫米，各第一部分的深度与该螺栓头的高度约相同。本发明的自行车和圈环可以避免轻量化的碟式刹车毂损坏，圈环也可让螺栓整体一同作用，以产生碟式刹车毂原设计所应承受的共剪切负荷。圈环可运用在刹车碟和车架的前叉或车架的狭窄空间内，且具足够强度，以避免破坏。
文档编号B62L1/02GK102632958SQ20111010707
公开日2012年8月15日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年2月15日
发明者威廉·苏克 申请人:威廉·苏克