安全刹车装置的制作方法

本发明涉及一种用于二轮车辆的动力控制刹车领域，特别地，此发明关于藉由释放刹车缆线的张力而降低刹车制动力的系统，藉此预防因为过度的制动力而导致翻车事故。

背景技术：

目前的刹车系统是在材料与关键技术方面做改良。现有所有关于机构的刹车都是在增加刹车摩擦力以使骑乘者能降低速度或停下来，大部分刹车的问题来自于过度的摩擦或缆线的安装不良或不良的制动器品质；传统的悬臂式制动器使用两条缆线，其中一条主缆线是往自行车的中心线延伸而下，而第二条缆线则横向连接车轮每一侧的悬臂单元，该主缆线可以被往上拉至该横向缆线的中央，以致于造成该悬臂单元往内旋转；前述刹车系统之类的操作因而仅在前制动器提供过多的压力而锁住前车轮，以致于造成往前翻覆的事故。

现有的具有直拉式悬臂的刹车杆无法在潮湿的状况下不碰触到把手而拉动足够的缆线来停住车辆，而在干燥的状况下则若非无法工作，便是太过于突然地夹住。过去几年，自行车的制动器已被重复地设计来使骑乘者可以增加制动力，然而，该制动力对于经验不足者而言却难以控制，特别是自行车的制动器以非常大的力量提供刹车很可能会造成车轮锁住，此对于经验不足的骑乘者容易造成打滑，也就是任何一种刹车系统都无法适当地调整、保持及使用刹车而可能造成失控及伤害。

目前其中一种用来降低制动力量的系统是关于自行车刹车装置的刹车动力模块，更特别地，其是关于一种可以调整制动力的模块，其可被安装在沿着自行车刹车装置的刹车缆线的中间，以依据该刹车缆线的内线的行程而调整制动力，该可调整制动力的模块可以提供不同的制动力以符合不同的骑乘者或路况；然而，该系统无法在所有的天气状况下被操作；该系统在成本上 不具效益或在使用上不具方便性。

另一种现有用来降低制动力量的系统揭露一种缆线连接装置，其包括一适于容纳一控制缆线的外壳的缆线套；一具有一第一端部与一第二端部的导引件可移动地支撑该缆线套；以及一偏压装置，用来偏压该缆线套朝向该导引件的第二端部。在另一个装置中，提供一连接器用来连接位于一第一外壳与一第二外壳之间的一第一内线的一部分，以及一位于一第三外壳与一第四外壳之间的第二内线的一部分，其中，该连接器与该第一内线与该第二内线一起移动。一位置确认元件使得该第一外壳、第二外壳、第三外壳及第四外壳的至少一个的位置可以视觉上得到确认；然而，该系统无法提供简单及可信赖的设计。

另一种现有的系统是提供于具有两个独立缆线操作刹车系统的二轮车辆的装置，其由二个连接该二条缆线的枢接杆所组成，以经由附设在外壳内的把手杆至刹车夹钳的缆线操作该刹车夹钳，其中一枢接杆操作前制动器，且另一枢接杆操作后制动器，无论哪一个把手杆首先或两个把手杆同时被操作，该后制动器将会先被致动，并且具有更多的力经由该两枢接杆的两个镜射的枢接点传递到该前制动器，该支点的作动将会改变该外壳的长度相对于一制动器的缆线长度，并且在相对侧藉由张力传递不同的外壳长度至缆线长度，以及首先提供后制动器多于前制动器更多的力。

其他还有多种现有的系统用于降低二轮车辆的制动力，其中一系统是自行车刹车装置的刹车动力模块，更特别地，其关于一种可以调整制动力的模块，其可被安装在沿着自行车刹车装置的刹车缆线的中间，以依据该刹车缆线的内线的行程而调整制动力，该可调整制动力的模块可以提供不同的制动力以符合不同的骑乘者或路况。其他多种系统则使用弹簧来限制刹车杆传递至刹车夹钳的力，其将一弹簧放置在任一刹车杆端或夹钳端的刹车缆线一端，当骑乘者移动刹车杆时，一些力被使用于移动该弹簧而不是刹车缆线，藉此限制该刹车缆线传递至刹车夹钳的力的大小。该些系统的缺点在于该制动力均受到限制，使得刹车系统的表现受到限制，因而降低了刹车系统的安全性。

基于前述，有需要提供一种当前制动器过于快速或非预期地被施加力量时，可以预防发生意外事故的系统；此一需要的系统可以被自动地重置；此一系统可以提供简单且可信赖的设计。甚至，此系统可以在任何天气状况下 被操作；此系统不需要过度的调整或保持；此系统可以被安装在任何型式的自行车以及任何自行车刹车系统；最后，此系统具有成本效益以及使用方便性；本发明藉由达成所述争议性的议题而克服了现有的缺点。

技术实现要素：

本发明的一个或多个实施例包含有一使用于二轮车辆以降低制动力的装置。

本发明的实施例包含一安全刹车装置，其藉由积极且迅速地对自行车的前制动器进行刹车而预防意外事故。本发明的一个或更多实施例包含有一刹车缆线以及藉由一活塞握持的刹车缆线壳，该活塞与一弹簧一起被容纳于该安全刹车装置的外壳中，所述由薄壁管件制成的外壳的一端接近该弹簧并且接触该安全刹车装置外壳的刹车夹钳，该弹簧与活塞藉由一推入式锁紧垫圈被保持在相对端的该安全刹车装置外壳中。

本发明的安全刹车装置藉由延长位于一自行车的前制动器的刹车杆与刹车夹钳之间的刹车缆线来工作；延伸该刹车缆线的方法为移动该刹车缆线外壳；该刹车缆线以规定路径穿过该安全刹车装置的中心，该中心的路径使得在正常操作期间消除了任何的侧向负载或来自该安全刹车装置的刹车缆线的摩擦；当该安全刹车装置安装于自行车时，骑乘者在正常操作期间对于前制动器会有相同于一般制动器的感觉。

除非刹车杆的力超出预定程度，否则该自行车的前制动器可以正常地操作；对于骑乘者而言，除非超出预设程度，否则前制动器的制动力是有效的；当刹车杆的力超出预设程度时，位于该安全刹车装置外壳内的弹簧会压缩并使得该刹车缆线外壳移动；此一刹车缆线长度的延伸降低了刹车制动力。

所述预设的弹簧决定了该刹车杆可以使刹车缆线外壳移动的力，该预设的力改变了缆线致动不同型式的自行车制动器，包括直线拉引制动器、夹钳制动器、悬臂式制动器与碟式制动器，该制动力经由测试设于自行车上的安全刹车装置的不同型式的制动器，以及当该前制动器与刹车杆全程激烈地被拉至把手时后轮不脱离地面的最大力而定。

该弹簧的应变率决定了该安全刹车装置作动之后有多少有效制动力，该安全刹车装置经由增加弹簧应变率后，可以达到95％以上的最大安全制动力； 该前制动器的最大安全制动力是当没有安装安全刹车装置时经由测量后轮没有离开地面而自行车能够停止的最短距离而定。

该安全刹车装置的外壳与弹簧必须具有实质足够的长度以允许刹车缆线外壳与刹车缆线足够地延伸，进而使该安全刹车装置作动时让刹车杆得以全程移动到把手；因此其应该包含一个不会使弹簧失效的实质长度。

本发明的安全刹车装置用于具有缆线致动制动器的自行车机构，其用以预防由对前制动器施予过度激烈与速度而引起的翻车事故；该前制动器平时提供100％的刹车制动力，直到刹车杆的力达到预设的程度，当超过预设程度时，该安全刹车装置会部分地释放该前制动器，该刹车杆可以全程地移动到把手，因而预防翻车事故。

当刹车杆被释放时该安全刹车装置会自动重置；本发明的安全刹车装置是一种简单且可信赖的机构装置，其在正常制动期间因为没有移动的部分而具备高度可靠性；本发明的安全刹车装置所附带的设计可在所有的天气状况下使用数年，超过时间也不需要调整或维持。本发明可以轻易地经由强制紧握刹车杆相对于把手杆全程地移动而确认该安全刹车装置在工作状态。所述刹车安全装置可以和具有缆线致动制动器的所有型式的自行车协同工作，包括直线拉引制动器、夹钳制动器、悬臂制动器以及碟式制动器。该刹车安全装置可以被安装在自行车刹车系统的任何位置，包括刹车杆、刹车夹钳，以及沿着刹车缆线路径的任何位置。

本发明的实施例可以容易地安装于新的自行车，而且可以被加装于现有的自行车；该刹车安全装置具有价格上的经济性。本发明的其他特征与优点经由配合以下的图式与实施例予以详细说明后将更为明显。

附图说明

图1a与图1b为显示依据本发明的较佳实施例应用于具有直线拉引制动器的自行车的刹车释放系统的平面剖视图；

图2a与图2b为显示依据本发明的较佳实施例应用于具有机械碟式制动器、夹钳制动器或悬臂制动器的自行车的刹车释放系统的部分剖视示意图；

图3a与图3b为显示依据本发明的较佳实施例应用于具有缆线致动的制动器的任何一种自行车，且将刹车释放系统安装于该刹车缆线路径上的部分 剖视示意图；

图4a与图4b为显示依据本发明的较佳实施例应用于具有缆线致动的制动器的自行车，且将刹车释放系统安装于该刹车杆外壳的部分剖视示意图；

图5a、5b及5c为显示依据本发明的一个或更多实施例，该安全刹车装置位于具有缆线致动的直拉式制动器的自行车前制动器系统的可能位置的示意图；

图6a、6b及6c为显示依据本发明的一个或更多实施例，该安全刹车装置位于具有缆线致动的悬臂式制动器的自行车前制动器系统的可能位置的示意图；

图7a、7b及7c为显示依据本发明的一个或更多实施例，该安全刹车装置位于具有缆线致动的夹钳式制动器的自行车前制动器系统的可能位置的示意图；

图8a、8b及8c为显示依据本发明的一个或更多实施例，该安全刹车装置位于具有缆线致动的碟式制动器的自行车前制动器系统的可能位置的示意图；

图9a为显示依据本发明的一个或更多实施例的安全刹车装置使用一压缩弹簧的剖视图；

图9b、9c、9d及9e为显示依据本发明的一个或更多实施例的安全刹车装置内设有不同活塞的前视分解图；

图10为显示依据本发明的一个或更多实施例的安全刹车装置使用一张力弹簧的剖视图；

图11为显示依据本发明的一个或更多实施例的安全刹车装置使用不具有外壳的压缩弹簧的视图；

图12a及12b为显示依据本发明的一个或更多实施例的安全刹车装置使用一扭力弹簧的视图；

图13为显示依据本发明的一个或更多实施例的安全刹车装置使用一板片弹簧的视图；以及

图14为显示依据本发明的一个或更多实施例的安全刹车装置使用一圆形板弹簧的视图。

其中，附图标记说明如下：

100刹车释放系统

102刹车缆线

104、104a、104b刹车缆线外壳

106o形环

108软管

109连接杆

110活塞

112钢珠

114垫片

116帽

118压缩弹簧

120外壳

122端帽

126螺旋

124适配器

128刹车杆

130刹车杆外壳

132压缩弹簧

134防松螺帽

136螺旋适配器

201刹车杆

202悬臂式刹车夹钳

203把手

204刹车杆外壳

205刹车夹钳

206悬臂式刹车夹钳

207碟式刹车夹钳

300安全刹车装置

301活塞

302壳体

303压缩弹簧

304止动垫圈

305锁定元件

306壳体末端

307扣环

309第一区段

310第二区段

311第三区段

312、313区段

314开口

401张力弹簧

402壳体

501、502端帽

503栓杆

601扭力弹簧

602、603端帽

604栓杆

605扭力弹簧

606、607圆锥端

608栓杆环

609上臂

701平板弹簧

702、703握持部

704栓杆

801圆形板弹簧

802、803握持部

804栓杆

具体实施方式

本发明包含的安全刹车装置在此详加说明。以下示例性说明所指定的数 字用于使本发明的实施例能被彻底了解，然而，对于熟习该项技术者而言，可以不需要完全结合以下所述的实施例即可实施；再者，以下所述的步骤或制程为了提供一个或更多个系统与方法以对本发明的了解，然而该说明并非用于对本发明进行限制，熟悉本领域的技术人员应该能够了解该步骤或制程可以不同方式实现，且该一个或多个步骤或制程可以在不脱离本发明精神或范围下同时或以多个流程实现。其他在详说明中未叙述的实施例、特征、数量或尺寸等对于熟悉本领域的技术人员而言是公知的，并不影响本发明。阅读本说明书者应该理解，虽然本发明提供了所述实施例，然而该权利要求及任何等效的全部范围才是用来限制本发明的。

为了更好地了解所揭露的实施例、进一步的操作，以及使用时可达成的特定目的，以下将配合附图中的元件符号进行说明；然而，所述的实施例并非企图对其进行限制，需要了解的是，等效的替换或删减所产生的改变应被视为可教示或达成而企图替代或实施本申请案的情况。

本说明书中使用的术语“第一”、“第二”及其他类似的用语并不是用来表示任何顺序、数量或重要性，而是用来区别不同的元件；其中的术语“一”并不是用来表示数量的限制，而是用来表示该参考物品为至少一个。

以下所述的示例性本发明实施例是可以实施的，然而，本发明可以采用多种方式来实施，且本说明书中的叙述不应被视为在实施方式上的限制；在其他事项中，以下的本发明可被实施为方法或装置，因此，本发明可以是完全的硬体的实施例；或结合软体与硬体种类的实施例，例如，当刹车释放系统与电脑连接以形成一抗打滑系统时。以下的详细说明不应被视为一种限制。

图1a、图1b、图2a、图2b、图3a、图3b、图4a及图4b除了可改变的端帽的外具有相同的结构，该端帽的改变使得刹车释放系统可以适合于许多不同种类的具有缆线制动器的自行车刹车系统。参阅图1a及图1b所示，为显示根据本发明较佳实施例的使用于具有直线拉引制动器的自行车的刹车释放系统100的平面剖视图。该刹车释放系统100包括有一刹车缆线102、一藉由一活塞110握持的刹车缆线外壳104，该活塞110经由硬化的钢珠112被保持在闩住的位置，该硬化的钢珠112被推入该活塞110中的沟槽并藉由压缩弹簧118保持定位；作用于硬化钢珠112的弹力大小与硬化钢珠112啮合于该沟槽的数量决定了释放的力量。该刹车缆线外壳104藉由活塞110保 持定位，当该刹车缆线102被快速地推动且纵向力作用于活塞110而达到释放力量时，该活塞110将往下滑动至外壳120的孔内；此一动作部分地释放制动力。一o形环106可以有效地防止水分与异物进入外壳120内。设在帽116内的多个垫片114可以有效地调整压缩弹簧118作用于硬化钢珠112以推动活塞110的力；该压缩弹簧118可被看见在帽116内。该外壳120的壳壁同样有效地在该刹车释放系统中；当刹车释放系统部分地释放制动力时，在该刹车杆被释放时使得压缩弹簧132推动活塞110往回到闩住的位置，此一动作可以自动地重置该刹车释放系统；外壳120连接有一可改变的端帽122；用于v式制动器(例如直线拉引制动器，如图5a所示)的软管108的弧形部被设于该可改变的端帽122(如图1a所示)。

图2a与图2b为显示该刹车释放系统100的部分剖视示意图；此一结构用于将该刹车释放系统安装于机械式的碟式制动器，该刹车释放系统100的刹车缆线102显示在刹车释放系统100的顶部及底部；图2a显示刹车缆线外壳104位于刹车释放系统100的顶部；帽116也同时显示在图2a。该外壳120的壳壁、压缩弹簧132、可改变的端帽122以及适配器124也同样显示在图2a。在图2b中，该刹车夹钳的一部分的螺旋适配器136显示配合于该可改变的端帽122。

该刹车释放系统100包含该刹车缆线102以及一藉由活塞110保持的刹车缆线外壳104；活塞110藉由硬化钢珠112保持在闩住的位置；该硬化钢珠112藉由一压缩弹簧118推入活塞110的沟槽并保持定位；压缩弹簧118用来推动硬化钢珠112抵抗活塞110；作用于硬化钢珠112的弹簧力的大小以及啮合入该沟槽的硬化钢珠112数量决定了释放力量；该刹车缆线外壳104藉由活塞110保持定位。当该刹车缆线102被快速拉动且作用于活塞110的纵向力达到释放力量时，该活塞110往下滑动至外壳120的孔；此一动作部分地释放制动力。一o形环(未显示)可以有效地防止水分与异物进入外壳120内。多个垫片(未显示)则有效地位于帽116内。当刹车释放系统部分地释放制动力时，在刹车杆被释放时使得压缩弹簧132推动活塞110往回到闩住的位置，此一动作可以自动地重置该刹车释放系统。

图3a与图3b为显示该刹车释放系统的部分剖视示意图；此一结构用来使该刹车释放系统可以安装在沿着刹车缆线路径的任何位置；该刹车释放系 统100的刹车缆线102显示在该刹车释放系统100的顶部与底部；在该刹车释放系统100的顶部与底部的刹车缆线外壳104显示在图3a；帽116亦显示在图3a中；该外壳120的壳壁、压缩弹簧132以及可改变的端帽122也同样显示在图3a。缆线外壳的端帽122设为可容纳该刹车缆线外壳104的大小。

该刹车释放系统100包含该刹车缆线102以及一藉由活塞110保持的刹车缆线外壳104；活塞110藉由硬化钢珠112保持在闩住的位置；该硬化钢珠112藉由一压缩弹簧118推入活塞110的沟槽并保持定位；压缩弹簧118用来推动硬化钢珠112抵抗活塞110；作用于硬化钢珠112的弹簧力的大小以及啮合入该沟槽的硬化钢珠112数量决定了释放力量；该刹车缆线外壳104藉由活塞110保持定位。当该刹车缆线102被快速拉动且作用于活塞110的纵向力达到释放力量时，该活塞110往下滑动至外壳120的孔；此一动作部分地释放制动力。一o形环(未显示)可以有效地防止水分与异物进入外壳120内。图3a显示位于帽116内的多个垫片可有效地调整压缩弹簧118作用于硬化钢珠112的力。当刹车释放系统部分地释放制动力时，在刹车杆被释放时使得该压缩弹簧132推动活塞110往回到闩住的位置，此一动作可以自动地重置该刹车释放系统。

图4a与图4b为显示该刹车释放系统100的部分剖视示意图；此一结构用于直接将该刹车释放系统安装于刹车杆外壳，该刹车释放系统100的刹车缆线102显示在刹车释放系统100的顶部及底部；图4a显示刹车缆线外壳104位于刹车释放系统100的顶部；具有螺旋126的可改变端帽122也同时显示在图4a，位于可改变端帽122的螺旋126可以允许刹车释放系统被直接附设于刹车杆外壳130。防松螺帽134将该刹车释放系统锁于刹车杆外壳130。外壳120的壳壁以及该压缩弹簧132同样显示在4a，而刹车杆128则显示在图4b。

该刹车释放系统100包含该刹车缆线102以及一藉由活塞110保持的刹车缆线外壳104；活塞110藉由硬化钢珠112保持在闩住的位置；该硬化钢珠112藉由一压缩弹簧118推入活塞110的沟槽并保持定位；压缩弹簧118用来推动硬化钢珠112抵抗活塞110；作用于硬化钢珠112的弹簧力的大小以及啮合入该沟槽的硬化钢珠112数量决定了释放力量；该刹车缆线外壳104藉由活塞110保持定位。当该刹车缆线102被快速拉动且作用于活塞110的纵向 力达到释放力量时，该活塞110往下滑动至外壳120的孔；此一动作部分地释放制动力。一o形环(未显示)可以有效地防止水分与异物进入外壳120内。图4a显示多个垫片可有效地调整压缩弹簧118作用于硬化钢珠112的力。当刹车释放系统部分地释放制动力时，在刹车杆被释放时使得该压缩弹簧132推动活塞110往回到闩住的位置，此一动作可以自动地重置该刹车释放系统。

该刹车释放系统100在正常刹车期间由于没有移动部分而使其具有高度可靠性，其不需要电池来保持且不需要进行调整。当制动器是平顺状态时，该前制动器可以正常地操作；当前制动器在紧急停车状态下受到突然与猛力地操作时，该前制动器以其最大制动力的接近一半被释放，如此可以预防骑乘者降低速度太快而可能翻车。当刹车被释放时，该前制动器仍然以该自行车被提供的制动力的约33％进行操作，当刹车杆128受到骑乘者操作时，该前制动器被自动地重置；该刹车释放系统100对于任何具有缆线致动刹车而存在翻车事故潜在问题的二轮车辆亦具有益处；其包括电动自行车、电动摩托车与小型摩托车。该刹车释放系统100亦可被使用于限制在挠性外壳中的挠性缆线施加于任何装置的力。

该刹车释放系统100藉由延长一自行车的前制动器的连接于刹车杆128与刹车夹钳(未显示)之间的刹车缆线102长度而工作；其用以延长该刹车缆线102的方法是释放该刹车缆线外壳104；该刹车释放系统100使该刹车缆线102的路径通过该刹车释放系统100的中心，如此在正常刹车操作期间消除了任何额外在刹车缆线102的侧向负载或摩擦，，因而当刹车操作系统安装于自行车时，骑乘者在正常操作期间将感受到和以往一样的刹车效果。

活塞(未显示)用于握持刹车缆线外壳104；一硬化钢珠112用于保持该活塞不移动并且释放刹车缆线102；一弹簧118用于推动该硬化钢珠112抵抗该活塞；该硬化钢珠112与活塞啮合的数量以及弹簧的作用力决定了释放力量。相较于骑乘者激烈地操作刹车杆128致使硬化钢珠与活塞受到震动负载，当刹车作动得平顺时，该硬化钢珠112与活塞会抗拒刹车杆128大约2.5秒；当刹车作动平顺时，可以达到大约90％的制动力；当激烈且快速地操作刹车时，则制动器释放了其制动力的大约50％。

该刹车释放系统100可以位于沿着刹车缆线102路径的任何位置，其可以被连接该刹车杆外壳130、刹车夹钳(未显示)或沿着该刹车缆线102的路径 的任何位置；该刹车缆线或刹车缆线外壳104不需要被切断；因而可以藉由简单地快速挤压刹车杆128来看看前制动器的释放而轻易地确认该刹车释放系统100处于操作状态中。该刹车释放系统100是一种简单的设计并且具有价格上的经济效益。

本发明的安全刹车装置的一个或更多实施例将配合图5a-5c、图6a-6c、图7a-7c、图8a-8c、图9a-9e、图10、图11、图12a-12b、图13及图14做更详细的说明。

图5a、5b及5c为显示该安全刹车装置位于具有缆线致动的直拉式制动器的自行车前制动器系统的可能位置的示意图；图5a为该安全刹车装置300位于直拉式刹车夹钳205的一个或更多实施例的图示；图5b为该安全刹车装置300位于沿着缆线外壳的一个或更多实施例的图示，例如位于该刹车杆201与直拉式刹车夹钳205之间的路径的刹车缆线外壳104、104a及104b；图5c为该安全刹车装置300位于具有缆线致动直拉式夹钳205的自行车的前制动器系统的刹车杆外壳204的一个或更多实施例的图示。

图6a、6b及6c为该安全刹车装置位于具有缆线致动的悬臂式制动器的自行车前制动器系统的可能位置的示意图；其中，图6a为显示该安全刹车装置300位于悬臂式刹车夹钳202位置的一个或更多个实施例；图6b为显示该安全刹车装置300位于沿着该刹车缆线外壳(例如104、104a及104b)的刹车杆201与悬臂式刹车夹钳202之间的路径位置的一个或更多个实施例；图6c为显示该安全刹车装置300位于具有缆线致动悬臂式刹车夹钳202的前制动器系统的刹车杆外壳204位置的一个或更多个实施例。

图7a、7b及7c为该安全刹车装置位于具有缆线致动的夹钳式制动器的自行车前制动器系统的可能位置的示意图；其中，图7a为显示该安全刹车装置300位于该悬臂式刹车夹钳206位置的一个或更多个实施例；图7b为显示该安全刹车装置300位于沿着该刹车缆线外壳104的刹车杆201与悬臂式刹车夹钳206之间的路径位置的一个或更多个实施例；图7c为显示该安全刹车装置300位于具有缆线致动悬臂式刹车夹钳206的前制动器系统的刹车杆外壳204位置的一个或更多个实施例。

图8a、8b及8c为该安全刹车装置位于具有缆线致动的碟式制动器的自行车前制动器系统的可能位置的示意图；其中，图8a为显示该安全刹车装 置300位于碟式刹车夹钳的一个或更多个实施例；图8b为显示该安全刹车装置300位于沿着该刹车缆线外壳(例如104、104a及104b)的刹车杆201与碟式刹车夹钳207之间的路径位置的一个或更多个实施例；图8c为显示该安全刹车装置300位于具有缆线致动碟式刹车夹钳207的前制动器系统的刹车杆外壳204位置的一个或更多个实施例。

一般而言，一自行车的前制动器系统包括有一枢设于一刹车杆外壳204的刹车杆201，例如，在一个或更多个实施例中，刹车杆外壳204设于自行车的把手203；刹车缆线102设于刹车杆201，使得施加于刹车杆201的力在刹车缆线102上形成拉力；该刹车缆线102穿设于一挠性的刹车缆线外壳中(例如104、104a及104b)，其一般包含有金属内层及由树脂制成的外层。为了提供直线拉引刹车，刹车缆线102穿设于软管108并且设于刹车夹钳205；软管108则是固定地设于该刹车夹钳205的一连接杆109；软管108是一种用于引导刹车缆线102至直拉式刹车夹钳205的导管；软管108较佳由金属制成，例如，具有树脂内层的不锈钢；刹车缆线102则较佳由细钢线缠绕制成。

如图5a至图8c所示，本发明的安全刹车装置的实施例可以被设在位于刹车夹钳系统(例如，202、205、206或207)与刹车杆外壳204之间的不同位置。

图9a为依据本发明的一个或更多实施例的安全刹车装置的剖视图；如图所示，安全刹车装置300包含有一壳体302、一压缩弹簧303、一活塞301与一止动垫圈304；压缩弹簧303与活塞301位于壳体302的内腔中；压缩弹簧303包括有相对于预设的突围力量的抵抗活塞301的预负载；活塞301与压缩弹簧303藉由止动垫圈304被固定于壳体302内。

图9b至图9e为依据本发明的一个或更多实施例的安全刹车装置内设有不同活塞的前视分解图；如图9b至9e所示，壳体302包含有从其接近端至末端的一内腔，该壳体302的内腔包含有一在该接近端具有直径略大于软管108的外径的第一区段309；该壳体302的内腔进一步包含有一邻接该第一区段309的第二区段310，该第二区段310的直径略大于刹车缆线102的外径，因而刹车缆线102可以在略小于第一区段309的第二区段310中自由移动；该壳体的内腔进一步包含有一邻近该第二区段310且大致上贯通至壳体末端 的第三区段311，该第三区段311的直径大于该第一区段309与第二区段310并且能充分容纳压缩弹簧303且使压缩弹簧303在其中移动，该腔室的第三区段311的长度较佳地可以在维持刹车杆201完全行程的情况下使压缩弹簧303充分地压缩。

活塞301设置于壳体302的腔室的第三区段311内以用来压缩该压缩弹簧303，因此，活塞具有略小于该第三区段311的内径的全部外径。活塞301也可以进一步在其大约端部的位置形成可以充分配合于该压缩弹簧303的内径的外径。

如图所示，活塞301包括有从接近一端延伸至末端的具有区段312与313的内腔，该活塞301接近一端的区段312直径略大于刹车缆线102的外径但小于区段313的直径，因此，得以使刹车缆线102进行直线移动。邻接区段312的区段313的直径略大于刹车缆线外壳104且大于区段312的直径，刹车缆线外壳104则适切地配合于该区段313内以固定设置在刹车缆线外壳104的活塞301。

图9b至9e显示了将活塞301保持在壳体302内的多种不同的实施例。

参阅图9b所示，本发明的安全刹车装置包括一具有开口314的止动垫圈304，且该开口的直径略大于刹车缆线外壳104的外径；在图示的实施例中，刹车缆线104恰好地配合穿过开口314而结合至活塞301。

参阅9c所示，本发明的安全刹车装置包括有一锁定元件305，该壳体302的末端具有一用来保持活塞301的开口315；在一个或更多个实施中，锁定元件305被固定于开口315中以提供阻挡活塞301之用；例如，锁定元件305可以是一销、螺栓、螺丝或任何可以保持活塞301于外壳302内的其他型式；当锁定元件305是一螺丝或螺栓时，开口315可以被实施为螺旋孔；对于本领域技术人员而言，该锁定元件305的型式取决于开口315的结构。

参阅图9d所示，壳体末端306形成为直径小于活塞301的外径的锥形，藉以提供阻挡活塞301的作用；在此结构中，可以不需要额外的止动垫圈。

参阅图9e所示，壳体302内被插入一扣环307以保持活塞301，该扣环可以恰好地配合于一位于壳体302的腔室末端的沟槽(未显示)内以将活塞固定于该壳体内。

再回头参阅图9a，刹车缆线外壳104通过星形止动垫圈304设于一活塞 301的区段313，且一软管108设于该壳体302的第一区段309，因而形成了刹车缆线102通过本发明的安全刹车装置中心的路径，此一中心路径消除了在正常操作状态期间任何额外的侧向负载或作用在刹车缆线上的摩擦力。因此，当本发明的安全刹车装置安装于自行车时，骑乘者可以感觉到前制动器和一般的前制动器是相同的。

在操作时，当刹车杆201施予的力超过一预定程度时，例如突然的作用力，压缩弹簧303会压缩并且活塞301移动该刹车缆线外壳104朝向壳体302的接近末端，因而即便软管108固定地设于刹车夹钳205而无法移动，但刹车缆线外壳104仍然可以移动；在减低前制动器的力量时，该刹车缆线外壳104朝向壳体302接近末端的移动有效地延长了刹车缆线102的长度，使得刹车杆201得以全程移动至把手203；较佳的是壳体302与压缩弹簧303具有足够的长度使刹车杆201全程移动至把手203且不会造成压缩弹簧303失效。

该压缩弹簧303的预负载决定了刹车杆201移动活塞301与刹车缆线外壳104的力；该预负载可以因为不同型式的缆线致动自行车而改变，包括直拉式制动器、夹钳式制动器、悬臂式制动器与碟式制动器。该压缩弹簧303的预负载可以藉由测试设置在一自行车的安全刹车装置的不同制动器来决定，藉此来发现当前制动器突然地被施加作用力且刹车杆201全程被拉至把手时不使后轮离开地面的最高预负载。例如，因为大多数的成年人的重量会超过100lbs而决定了预负载为100lbs，因此对于每一个骑乘者而言不需要去调整该预负载。

该压缩弹簧303的应变率决定了本发明的安全刹车装置被致动后后有多少有效的制动力；一理想的弹簧应变率大约是该安全刹车装置被致动后的最大安全制动力的95％，该前制动器的最大安全制动力是当没有安装安全刹车装置时经由测量自行车的后轮没有离开地面的最短停止距离而定。

当刹车杆201被释放且前制动器回到正常的操作位置时，压缩弹簧303会自动地推动活塞301与刹车缆线外壳104回到初始位置。

腔室的第一区段309的结构依刹车系统的型式而定；例如，当安全刹车装置300被安装于直拉式刹车夹钳205时，壳体302的腔室的第一区段309尺寸可以容纳软管108(参图5a、9a)。当该安全刹车装置300被安装于夹钳 式制动器、悬臂式制动器或碟式制动器时，壳体302的腔室的尺寸可以容纳刹车缆线外壳，例如104与104b(参图5b、图6b、图7b与图8b)。当该安全刹车装置300被安装于刹车杆外壳204时，则壳体302的腔室的第一区段309尺寸可以被设为容纳刹车缆线外壳104(参图5a与图9a)。当该安全刹车装置300被安装于沿着刹车缆线外壳104的任何位置上时，则壳体302的尺寸可以被设为容纳刹车缆线外壳104，例如位于104a与104b(参5b、图6b、图7b与图8b)。

图10为显示本发明的安全刹车装置300使用一张力弹簧401的剖视图，在此结构中，刹车缆线外壳104被固定于张力弹簧401的圆锥末端(例如接近末端)，张力弹簧401的另一端(例如末端)则被壳体402的内部管壁的阶级所固定。

当刹车杆201的力超出预定程度时，张力弹簧401在壳体402内延伸而使得刹车缆线外壳104移动，此刹车缆线102长度的延伸使得刹车杆201全程地移动至把手203而降低了前制动器的制动力；较佳的是壳体402与张力弹簧401具有充分长度让刹车杆201全程移动至把手203而不会使张力弹簧401失效。

该张力弹簧401的预负载决定了刹车杆201移动缆线外壳104的力，该张力弹簧104的预负载在制造弹簧时即被赋予；该预负载的力可以因为致动自行车的不同缆线型式的制动器而改变，包括直拉式制动器、夹钳式制动器、悬臂式制动器与碟式制动器。该张力弹簧401的预负载可以藉由测试设置在一自行车的安全刹车装置的不同制动器来决定，藉此来发现当前制动器突然地被施加作用力且刹车杆201全程被拉至把手203时不使后轮离开地面的最高预负载。

该张力弹簧401的应变率决定了该安全刹车装置被致动后有多少有效的制动力，藉由增加弹簧应变率使得该安全刹车装置在致动后有最大安全制动力的95％以上的有效制动力；该前制动器的最大安全制动力是当没有安装安全刹车装置时经由测量自行车的后轮没有离开地面的最短停止距离而定。

当刹车杆201被释放且前制动器回到正常操作位置时，张力弹簧401自动地拉动刹车缆线外壳104回到初始位置。

张力弹簧401可以藉由一插入壳体402的壳壁的锁定元件305(销或螺丝) 被保持在壳体402内；张力弹簧401也可以藉由弯曲壳体402的壳壁朝向壳体末端306而被保持在壳体402内；止动垫圈304或扣环307也可以用来将张力弹簧401保持在壳体402中。

该安全刹车装置的一个或更多实施例也可以不用壳体来制造；如图11显示不具有壳体的安全刹车装置，如图所示，刹车缆线外壳104被固定于一设置在压缩弹簧303的末端的端帽501；直拉式制动器的软管108被固定于设置在压缩弹簧303的接近末端的端帽502。

压缩弹簧303藉由滑动穿过端帽501与502的栓杆503来进行预负载；该栓杆503的两端被覆盖，压缩弹簧303的预负载决定了刹车杆201移动缆线外壳104的力；该压缩弹簧303的预负载可以因为不同型式的缆线致动自行车制动器而改变，包括直拉式制动器、夹钳式制动器、悬臂式制动器与碟式制动器；该压缩弹簧303的预负载可以藉由测试设置在一自行车的安全刹车装置的不同制动器来决定，藉此来发现当前制动器突然地被施加作用力且刹车杆201全程被拉至把手203时不使后轮离开地面的最高预负载。

当刹车杆201的力超出预定程度时，压缩弹簧303的压缩使得刹车缆线外壳104得以移动；此刹车缆线102长度的延伸使得刹车杆201全程移动至把手203而降低了前制动器的制动力；较佳的是压缩弹簧303的充分长度使得刹车杆201全程移动至把手203而不会使压缩弹簧303失效。

该压缩弹簧303的应变率决定了该安全刹车装置被致动后有多少有效的制动力，藉由增加弹簧应变率使得该安全刹车装置在致动后有最大安全制动力的95％以上的有效制动力；该前制动器的最大安全制动力是当没有安装安全刹车装置时经由测量自行车的后轮没有离开地面的最短停止距离而定。

当刹车杆201被释放且前制动器回到正常操作位置时，压缩弹簧303自动地推动刹车缆线外壳104回到初始位置。

本发明的安全刹车装置300也可以使用扭力弹簧来制造；图12a显示了该安全刹车装置300所使用的扭力弹簧601，刹车缆线外壳104被设于扭力弹簧601一端的端帽602固定；直拉式制动器的软管108则固定于设在扭力弹簧601另一端的端帽603。

扭力弹簧601藉由滑动穿设于端帽602与603的栓杆604施予预负载，栓杆604的每一端被覆盖；该扭力弹簧601的预负载决定了刹车杆201移动 缆线外壳104的力；该扭力弹簧601的预负载可以因为缆线致动自行车的不同型式制动器而改变，包括直拉式制动器、夹钳式制动器、悬臂式制动器与碟式制动器；该扭力弹簧601的预负载可以藉由测试在一自行车的安全刹车装置300的不同制动器来决定，藉此来发现当前制动器突然地被施加作用力且刹车杆201全程被拉至把手203时不使后轮离开地面的最高预负载。

当刹车杆201的力超出预定程度时，端帽602和603朝向彼此移动以使刹车缆线外壳104移动；此刹车缆线102长度的延伸使得刹车杆201全程移动至把手203而降低了前制动器的制动力；较佳的是扭力弹簧601的充分移动使得刹车杆201全程移动至把手203而不会使扭力弹簧601失效。

该扭力弹簧601的应变率决定了该安全刹车装置被致动后有多少有效的制动力，藉由增加弹簧应变率使得该安全刹车装置在致动后有最大安全制动力的95％以上的有效制动力；该前制动器的最大安全制动力是当没有安装安全刹车装置时经由测量自行车的后轮没有离开地面的最短停止距离而定。

当刹车杆201被释放且前制动器回到正常操作位置时，扭力弹簧601自动地推动刹车缆线外壳104回到初始位置。

图12b显示本发明的安全刹车装置仅使一个扭力弹簧605元件来制造；其中，刹车缆线外壳104被固定于扭力弹簧605的圆锥端606，直拉式夹钳的软管108则固定于扭力弹簧605的另一圆锥端607。

扭力弹簧605藉由保持在扭力弹簧605的上臂609的栓杆环608施予预负载；该扭力弹簧601的预负载可以因为不同型式的缆线致动自行车制动器而改变，包括直拉式制动器、夹钳式制动器、悬臂式制动器与碟式制动器；该扭力弹簧605的预负载可以藉由测试设置在一自行车的安全刹车装置300的不同制动器来决定，藉此来发现当前制动器突然地被施加作用力且刹车杆201全程被拉至把手203时不使后轮离开地面的最高预负载。

当刹车杆201的力超出预定程度时，圆锥端606和607朝向彼此移动以使刹车缆线外壳104移动；此刹车缆线102长度的延伸使得刹车杆201全程地移动至把手203而降低了前制动器的制动力；较佳的是扭力弹簧605的充分移动使得刹车杆201全程移动至把手203而不会使扭力弹簧605失效。

该扭力弹簧605的应变率决定了该安全刹车装置被致动后有多少有效的制动力，藉由增加弹簧应变率使得该安全刹车装置在致动后有最大安全制动 力的95％以上的有效制动力；该前制动器的最大安全制动力是当没有安装安全刹车装置时经由测量自行车的后轮没有离开地面的最短停止距离而定。

当刹车杆201被释放且前制动器回到正常操作位置时，扭力弹簧605自动地推动刹车缆线外壳104回到初始位置。

图13显示本发明的安全刹车装置使用平板弹簧701元件来制造；其中，刹车缆线外壳104被固定于设在平板弹簧701一端的握持部702，直拉式刹车夹钳205的软管108则固定于平板弹簧701另一端的握持部703；握持部702与703枢接在对齐于刹车缆线102通过握持部702与703的位置，以使刹车缆线102移动时减小摩擦力。

平板弹簧701藉由滑动穿设于平板弹簧701的两腿部的栓杆704施予预负载；栓杆704的两端则被覆盖；该平板弹簧701的预负载决定了刹车杆201移动刹车缆线外壳104的力；该平板弹簧701的预负载可以因为不同型式的缆线致动自行车制动器而改变，包括直拉式制动器、夹钳式制动器、悬臂式制动器与碟式制动器；该平板弹簧701的预负载可以藉由测试设置在一自行车的安全刹车装置300的不同制动器来决定，藉此来发现当前制动器突然地被施加作用力且刹车杆201全程被拉至把手203时不使后轮离开地面的最高预负载。

当刹车杆201的力超出预定程度时，握持部702和703朝向彼此移动以使刹车缆线外壳104移动；此刹车缆线102长度的延伸使得刹车杆201全程移动至把手203而降低了前制动器的制动力；较佳的是平板弹簧701的充分移动使得刹车杆201全程移动至把手203而不会使平板弹簧701失效。

该平板弹簧701的应变率决定了该安全刹车装置被致动后有多少有效的制动力，藉由增加弹簧应变率使得该安全刹车装置在致动后有最大安全制动力的95％以上的有效制动力；该前制动器的最大安全制动力是当没有安装安全刹车装置时经由测量自行车的后轮没有离开地面的最短停止距离而定。

当刹车杆201被释放且前制动器回到正常操作位置时，平板弹簧701自动地推动刹车缆线外壳104回到初始位置。

图14显示本发明的安全刹车装置使用圆形板弹簧801元件来制造；其中，刹车缆线外壳104被固定于设在圆形板弹簧801顶部的握持部802，直拉式刹车夹钳205的软管108则固定于圆形板弹簧801底部的握持部803。

圆形板弹簧801藉由滑动穿设于圆形板弹簧801的上、下端的穿孔的栓杆804施予预负载；栓杆804的两端则被覆盖；该圆形板弹簧801的预负载决定了刹车杆201移动刹车缆线外壳104的力；该圆形板弹簧801的预负载可以因为不同型式的缆线致动自行车制动器而改变，包括直拉式制动器、夹钳式制动器、悬臂式制动器与碟式制动器；该圆形板弹簧801的预负载可以藉由测试在一自行车的安全刹车装置300的不同制动器来决定，藉此来发现当前制动器突然地被施加作用力且刹车杆201全程被拉至把手203时不使后轮离开地面的最高预负载。

当刹车杆201的力超出预定程度时，握持部802和803朝向彼此移动以使刹车缆线外壳104移动；此刹车缆线102长度的延伸使得刹车杆201全程地移动至把手203而降低了前制动器的制动力；较佳的是圆形板弹簧801的充分移动使得刹车杆201全程移动至把手203而不会使圆形板弹簧801失效。

该圆形板弹簧801的应变率决定了该安全刹车装置被致动后有多少有效的制动力，藉由增加弹簧应变率使得该安全刹车装置在致动后有最大安全制动力的95％以上的有效制动力；该前制动器的最大安全制动力是当没有安装安全刹车装置时经由测量自行车的后轮没有离开地面的最短停止距离而定。

当刹车杆201被释放且前制动器回到正常操作位置时，圆形板弹簧801自动地推动刹车缆线外壳104回到初始位置。

本发明的安全刹车装置300在正常刹车期间没有移动部件而使其具有高度可靠性，其不需要电池来保持且不需要调整装置。在刹车杆受到的速度与突然作用力超出预设的力之前，其前制动器可以正常地操作；当前述的情形发生时，该前制动器部分地释放而避免了骑乘者发生翻车事故；在部分释放之后，前制动器仍然保持95％以上的安全制动力，而当刹车杆释放后则前制动器自动地回归重置。

本发明的刹车安全装置对于任何具有缆线致动而可能发生翻车事故的二轮车辆是有益的，其包括电动自行车、电动摩托车与小型摩托车；该安全刹车装置可以使用于任何在挠性壳体中使用缆线的装置来限制作用力。

本发明的安全刹车装置300藉由延伸连接于刹车杆201与自行车的刹车夹钳之间的刹车缆线102来工作，包括直拉式制动器、悬臂式制动器、夹钳式制动器与碟式制动器；其延伸该刹车缆线102的方法是移动该刹车缆线外 壳104；刹车缆线102通过该安全刹车装置300的中心路径，使其在正常操作下避免在刹车缆线102产生额外摩擦；当本发明的安全刹车装置300安装于自行车后，骑乘者在正常操作下可以有和原来的刹车操作一样的感觉。

本发明的安全刹车装置300可以位于沿着刹车缆线102路径的任何位置，其可被连接于刹车杆外壳204，或直拉式制动器、悬臂式制动器、夹钳式制动器或碟式制动器的刹车夹钳。本发明的安全刹车装置300也可以位于沿着刹车缆线外壳104路径的任何位置，该刹车缆线102不需要被切断即可安装该安全刹车装置300；本发明的安全刹车装置300可以经由将刹车杆201激烈且快速地全程移动至把手203而确认其是否可以操作，因此，本发明的安全刹车装置300为一简单的设计并且具有价格上的经济性。

以上所述仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的创作精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。