自行车的防锁死刹车机构的制作方法

本发明涉及一种自行车的防锁死刹车机构，特别是一种利用二活塞外径差来达到卡钳泄压的自行车的防锁死刹车机构。

背景技术：

随着目前社会上运动的风气越来越普及，故带动了大众通过骑乘自行车来达到运动及休闲的目的。因此，为了吸引消费者购买适用于登山或竞速的高阶自型车，或是供一般大众休闲娱乐的低阶自行车，厂商在设计自行车时，大多着重于改善自行车的骑乘感跟视觉感，但对于自行车的安全性能却仍有待进一步提升的空间。

以与安全最相关的刹车来说，市面上自行车的刹车系统大多采用碟式刹车，并通过油压的方式控制刹车卡钳夹紧刹车盘片来进行刹车，但目前的刹车系统仅着重于刹车力道的强度，故若使用者在遇到遇紧急状况下过度按压刹车把手时，容易造成车轮产生死锁的现象，使得自行车产生滑动进而失去操控性，因此对于行车安全相当不利。由此可知，关于如何提升自行车刹车的安全性乃为目前急待解决的问题之一。

技术实现要素：

本发明在于提供一种自行车的防锁死刹车机构，借此解决先前技术中使用者在遇到遇紧急状况下过度按压刹车把手时，容易造成车轮产生死锁的现象而产生滑动及失去操控性的问题。

本发明之一实施例所揭露的一种自行车的防锁死刹车机构，包含一油压调节缸、一第一活塞及一第二活塞。油压调节缸具有互相连通的一调节槽、一入油通道及一出油通道。第一活塞可反复滑动地位于调节槽，且第一活塞具有一第一油路。第一活塞包含一受推部，第一油路贯穿受推部并连通入油通道。第二活塞位于调节槽内，且第二活塞可于一初始位置、一封闭位置及一泄压位置之间滑动，封闭位置介于初始位置与泄压位置之间，第二活塞包含一抵压部，抵压部的外径小于受推部的外径。其中，当第二活塞位于初始位置时，抵压部与受推部相分离，且第一油路通过调节槽连通出油通道。当第二活塞位于封闭位置时，抵压部抵靠受推部并阻绝第一油路与出油通道，且令调节槽有一饱压容积。在第二活塞从封闭位置移动至泄压位置的过程中，抵压部推抵受推部移动一距离，以通过抵压部与受推部的外径差，而令调节槽具有大于饱压容积的一泄压容积。

换句话说，本发明提供一种自行车的防锁死刹车机构，包含：一油压调节缸，具有互相连通的一调节槽、一入油通道及一出油通道；一第一活塞，可反复滑动地位于该调节槽，且该第一活塞具有一第一油路，该第一活塞包含一受推部，该第一油路贯穿该受推部并连通该入油通道；一第二活塞，位于该调节槽内，且该第二活塞可于一初始位置、一封闭位置及一泄压位置之间滑动，该封闭位置介于该初始位置与该泄压位置之间，该第二活塞包含一抵压部，该抵压部的外径小于该受推部的外径；一第一弹性件，设置于该第一活塞，且该第一弹性件用来提供该第一活塞朝该第二活塞的方向的弹性力；以及一第二弹性件，设置于该第二活塞，且该第二弹性件用来提供该第二活塞朝远离该第一活塞的方向的弹性力；其中，当该第二活塞位于该初始位置时，该抵压部与该受推部相分离，且该第一油路通过该调节槽连通该出油通道，当该第二活塞位于该封闭位置时，该抵压部抵靠该受推部并阻绝该第一油路与该出油通道，且令该调节槽具有一饱压容积，且在该第二活塞从该封闭位置移动至该泄压位置的过程中，该抵压部推抵该受推部移动一距离，以通过该抵压部与该受推部的外径差，而令该调节槽具有大于该饱压容积的一泄压容积。

该第二活塞具有一第二油路，该第二油路贯穿该抵压部，当该第二活塞位于该初始位置时，该第二油路连通该调节槽，当该第二活塞位于该封闭位置时，该第二油路直接衔接该第一油路而与该调节槽分隔。

该调节槽具有一第一腔室、一第二腔室及一连通腔室，该连通腔室包含相连的一宽径段及一窄径段，该宽径段的宽度大于该窄径段的宽度，该第一腔室连接该宽径段远离该窄径段的一端，该第二腔室连接该窄径段远离该宽径段的一端，该出油通道连接该宽径段，且该入油通道连接该第一腔室，该第一活塞的该受推部的其中一部分位于该第一腔室，该受推部的另一部分位于该宽径段，该第二活塞的该抵压部从该宽径段延伸至该第二腔室，该第一弹性件位于该第一腔室，该第二弹性件位于该第二腔室。

该调节槽具有一第一抵靠面，该第一腔室的宽度大于该宽径段的宽度，该第一抵靠面位于该第一腔室与该宽径段之间，该油压调节缸更具有一第一盖体，该第一盖体遮蔽该第一腔室远离该连通腔室一侧，该入油通道贯穿该第一盖体，该第一活塞更包含一凸缘部，该凸缘部延该受推部的径向凸出，该第一弹性件的相对二端分别抵靠该凸缘部及该第一盖体，当该第二活塞位于该初始位置时，该第一弹性件令该第一活塞抵靠该第一抵靠面。

该第一盖体具有一限位面，当该第二活塞位于该泄压位置时，该凸缘部抵靠该第一盖体的该限位面。

防锁死刹车机构更包含一连接件，该调节槽更具有一第二抵靠面，该第二腔室的宽度大于该窄径段的宽度，该第二抵靠面位于该第二腔室与该窄径段之间，该油压调节缸更具有一第二盖体，该第二盖体遮蔽该第二腔室远离该连通腔室一侧，且该出油通道位于该第一盖体及该第二盖体之间，该连接件连接于该第二活塞的该抵压部，该第二弹性件的相对二端分别抵靠该第二抵靠面及该连接件，当该第二活塞位于该初始位置时，该连接件抵靠该第二盖体。

该第一活塞的该受推部的相对二端的外径相同。

该第二活塞的该抵压部的相对二端的外径相同。

防锁死刹车机构更包含一驱动器，该驱动器用来推抵该第二活塞滑动。

防锁死刹车机构更包含一油压刹车把手，该油压刹车把手直接连接于该油压调节缸的该入油通道处。

防锁死刹车机构更包含一油压卡钳，该油压卡钳直接连接于该油压调节缸的该出油通道处。

本发明还提供一种自行车的防锁死刹车机构，包含：一油压调节缸，具有互相连通的一调节槽、一入油通道及一出油通道；一第一活塞，可反复滑动地位于该调节槽，且该第一活塞具有一第一油路，该第一活塞包含一受推部，该第一油路贯穿该受推部并连通该入油通道；以及一第二活塞，位于该调节槽内，且该第二活塞可于一初始位置、一封闭位置及一泄压位置之间滑动，该封闭位置介于该初始位置与该泄压位置之间，该第二活塞具有一第二油路，该第二活塞包含一抵压部，该第二油路贯穿该抵压部，该抵压部的外径小于该受推部的外径；其中，当该第二活塞位于该初始位置时，该抵压部与该受推部相分离，该第一油路通过该调节槽连通该出油通道，且该第二油路连通该调节槽，当该第二活塞位于该封闭位置时，该抵压部抵靠该受推部并阻绝该第一油路与该出油通道，且令该调节槽具有一饱压容积，以及该第二油路直接衔接该第一油路而与该调节槽分隔，且在该第二活塞从该封闭位置移动至该泄压位置的过程中，该抵压部推抵该受推部移动一距离，以通过该抵压部与该受推部的外径差，而令该调节槽具有大于该饱压容积的一泄压容积。

根据上述实施例所揭露的自行车的防锁死刹车机构，借助第二活塞的抵压部的外径小于第一活塞的受推部的外径的设计，使得第二活塞从封闭位置移动至泄压位置的过程中，调节槽具有大于饱压容积的泄压容积，故经由出油通道流至油压卡钳的油压可以降低，以令油压卡钳稍微放松，来防止自行车的车轮产生死锁的现象，进而提升自行车刹车的安全性。

以上关于本发明内容的说明及以下实施方式的说明是用来示范与解释本发明的原理，并且为本发明的保护范围提供更进一步的解释。

附图说明

图1为本发明实施例一自行车的防锁死刹车机构的部分剖视示意图；

图2为图1的局部放大图；

图3为图2的局部放大图；

图4为图2的第二活塞位于封闭位置的局部放大剖视图；

图5为图4的局部放大剖视图；

图6为图2的第二活塞位于泄压位置的局部放大剖视图；

图7为图6的局部放大剖视图；

图8为本发明实施例二自行车的防锁死刹车机构的部分剖视示意图。

【附图标记说明】

1、1’自行车的防锁死刹车机构

10、10’油压调节缸

11调节槽

111第一腔室

112第二腔室

121限位面

122板部

123凸出部

113连通腔室

1131宽径段

1132窄径段

114第一抵靠面

115第二抵靠面

12第一盖体

13第二盖体

14入油通道

15、15’出油通道

20油压刹车把手

20’油压卡钳

30、30’第一活塞

31第一油路

32受推部

33凸缘部

40、40’第二活塞

41第二油路

42抵压部

50、50’第一弹性件

60、60’连接件

70、70’第二弹性件

80、80’驱动器

81驱动单元

82推抵件

w1、w2、w3、w4宽度

r1、r2、r3、r4外径

d方向

a1、a2容积

具体实施方式

请参阅图1至图3。图1为本发明实施例一自行车的防锁死刹车机构的剖视示意图；图2为图1的局部放大图；图3为图2的局部放大图。

在本实施例中，自行车的防锁死刹车机构1包含一油压调节缸10、一油压刹车把手20、一第一活塞30、一第二活塞40、一第一弹性件50、一连接件60、一第二弹性件70及一驱动器80。

油压调节缸10具有一调节槽11、一第一盖体12、一第二盖体13、一入油通道14及一出油通道15。调节槽11具有一第一腔室111、一第二腔室112及一连通腔室113、一第一抵靠面114及一第二抵靠面115。连通腔室113包含相连的一宽径段1131及一窄径段1132，连通腔室113的宽径段1131的宽度w1大于窄径段1132的宽度w2，且第一腔室111连接宽径段1131远离窄径段1132的一端，以及第二腔室112连接窄径段1132远离宽径段1131的一端。第一腔室111的宽度w3大于宽径段1131的宽度w1，且第二腔室112的宽度w4大于窄径段1132的宽度w2。第一抵靠面114位于第一腔室111与宽径段1131之间，且第二抵靠面115位于第二腔室112与窄径段1132之间。第一盖体12遮蔽第一腔室111远离连通腔室113一侧，且第一盖体12具有一限位面121。详细来说，第一盖体12包含相连的一板部122及一凸出部123。板部122遮蔽第一腔室111，而凸出部123位于第一腔室111，且限位面121位于凸出部123远离板部122的一端。第二盖体13遮蔽第二腔室112远离连通腔室113一侧。入油通道14贯穿第一盖体12并连接第一腔室111，且出油通道15位于第一盖体12及第二盖体13之间并连接宽径段1131。

在本实施例中，油压刹车把手20为直接连接于油压调节缸10的入油通道14处，但并不以此为限。在其他实施例中，油压刹车把手可通过管线与油压调节缸的入油通道连接。另外，出油通道15例如为连接自行车的油压卡钳(未绘示)之处。

第一活塞30具有一第一油路31，且第一活塞30包含一受推部32及一凸缘部33，第一油路31贯穿受推部32并连通入油通道14。第一活塞30的受推部32的一部位于第一腔室111，且受推部32的另一部分位于宽径段1131，以及受推部32的相对二端的外径r1、r2相同。凸缘部33延受推部32的径向凸出，且凸缘部33位于第一腔室111。

第二活塞40具有一第二油路41，且第二活塞40包含一抵压部42，第二油路41贯穿抵压部42。在本实施例中，第二活塞40的抵压部42从宽径段1131延伸至第二腔室112，且抵压部42的相对二端的外径r3、r4相同。此外，第一活塞30的受推部32的外径r2大于第二活塞40的抵压部42的外径r3。

第一弹性件50位于第一腔室111，且第一弹性件50的相对二端分别抵靠凸缘部33及第一盖体12的板部122，用来提供第一活塞30朝第二活塞40的方向的弹性力。

连接件60位于第二腔室112，并连接第二活塞40的抵压部42。第二弹性件70位于第二腔室112并套设于第二活塞40的抵压部42。第二弹性件70的相对二端分别抵靠第二抵靠面115及连接件60，用来提供第二活塞40朝远离第一活塞30的方向的弹性力。

驱动器80例如包含一驱动单元81及一推抵件82，推抵件82穿设第二盖体13并抵靠连接件60。驱动单元81例如通过电磁的方式驱动推抵件82推抵连接件60，以令连接件60带动第二活塞40从一初始位置滑动至一封闭位置，且再从封闭位置滑动至一泄压位置。也就是说，封闭位置介于初始位置及泄压位置之间。

在本实施例中，连接件60位于第二腔室112的设置，并非用来限定本发明。在其他实施例中，连接件可为穿设第二盖体，故推抵件可不用穿设第二盖体。此外，在其他实施例中，推抵件可不用保持抵靠连接件，推抵件可改与连接件保持一距离。

如图2所示，当第二活塞40位于初始位置时，第一活塞30的凸缘部33抵靠调节槽11的第一抵靠面114，且连接件60抵靠第二盖体13。此外，第二活塞40的抵压部42与第一活塞30的受推部32相分离，且第一油路31及第二油路41通过调节槽11的连通腔室113的宽径段1131连通出油通道15。

当使用者骑乘自行车并按压油压刹车把手20以进行刹车时，会将刹车油从入油通道14挤入第一活塞30的第一油路31，接着刹车油再经由连通腔室113的宽径段1131流至与宽径段1131相连的出油通道15。接着，流至出油通道15的刹车油会驱动油压卡钳夹紧设置于自行车的车轮的刹车盘片，来让自行车刹车。

在本实施例中，因第一油路31贯穿第一活塞30的受推部32，故挤入第一油路31的刹车油的油压会传达到受推部32的相对二端，再加上受推部32相对二端的外径r1、r2相等的设计，故油压作用于受推部32的相对二端的压力会相等，因此第一活塞30处于压力平衡状态。此外，因第二油路41连通第一油路31，且第二油路41贯穿第二活塞40的抵压部42的关系，故挤入第一油路31的刹车油的油压也会作用于第二活塞40的相对二端，再加上抵压部42相对二端的外径r3、r4相等的设计，使得第二活塞40也处于压力平衡状态。

当自行车的传感器侦测到自行车的车轮于刹车时发生死锁的状况时，自行车的控制器会驱动驱动单元81，使得推抵件82朝第一盖体12的方向d推抵连接件60，以令第二活塞40从初始位置滑动至封闭位置。请一并参阅图4至图7，图4为图2的第二活塞位于封闭位置的局部放大剖视图；图5为图4的局部放大剖视图；图6为图2的第二活塞位于泄压位置的局部放大剖视图；图7为图6的局部放大剖视图。

如图4及图5所示，当第二活塞40位于封闭位置时，连接件60会压缩第二弹性件70，且第二活塞40的抵压部42抵靠第一活塞30的受推部32，以令第二油路41直接衔接第一油路31，并阻绝第一油路31与出油通道15，此时宽径段1131具有一饱压容积a1。饱压容积a1即为宽径段1131的体积扣除第一活塞30的受推部32及第二活塞40的抵压部42于宽径段1131所占的体积。

接着，如图6及图7所示，推抵件82继续延方向d推动连接件60，以令第二活塞40从封闭位置滑动至泄压位置。当第二活塞40位于泄压位置时，第一活塞30的凸缘部33会压缩第一弹性件50，并抵靠于第一盖体12的限位面121。在本实施例中，第一盖体12的限位面121与第一抵靠面114用来限制第一活塞30的滑动行程，以确保第一活塞30于限位面121与第一抵靠面114之间滑动。

在第二活塞40从封闭位置移动至泄压位置的过程中，第二活塞40的抵压部42推抵第一活塞30的受推部32，使抵压部42与受推部32一同移动一距离，以通过抵压部42与受推部32的外径差，而令调节槽11具有大于饱压容积a1(如图5所示)的一泄压容积a2。详细来说，因受推部32的外径r2大于抵压部42的外径r3，使得受推部32及抵压部42一同移动一距离之后，受推部32在宽径段1131位移所让出来的空间会大于抵压部42在宽径段1131位移所侵占的空间，故此时宽径段1131的体积扣除第一活塞30的受推部32及第二活塞40的抵压部42于宽径段1131所占的体积所形成的泄压容积a2会大于饱压容积a1。由此可知，借助宽径段1131与不同外径大小的第一活塞30及第二活塞40的搭配，可让第二活塞40从封闭位置移动至泄压位置的过程中，增加容置刹车油的空间，故降低了位于出油通道15的刹车油的油压，因此油压卡钳可稍微放松来让自行车的车轮恢复滚动，以达到防止自行车车轮产生滑动的现象，进而提升自行车的刹车安全性。

另外，因第一活塞30的受推部32的相对二端及第二活塞40的抵压部42的相对二端皆为压力平衡的状态，故第二活塞40在从封闭位置移动至泄压位置的过程中，推抵件82仅需克服受推部32与抵压部42之间外径不同所形成的压力，故驱动器80的推抵件82不需施以太大的力量，即可推动连接件60来带动第二活塞40滑动，因此可轻量化驱动器80，以避免自行车整体的重量增加。

当侦测器侦测到自行车的车轮开始滚动后，控制器会停止驱动器80的运作，此时第一弹性件50及第二弹性件70的弹力皆会释放，加上受推部32与抵压部42之间外径不同所形成的压力，使得第一活塞30的凸缘部33回到抵靠于第一抵靠面114，且连接件60回到抵靠第二盖体13。如此一来，第一活塞30的第一油路31即又与出油通道15相连通，而使入油通道14的刹车油的油压又可传达到出油通道15，以令油压卡钳再受到刹车油的驱动进行刹车。当侦测器又侦测到自行车的车轮死锁时，则在重复进行上述步骤，直到自行车刹车结束。

在前述的实施例中，油压刹车把手20为直接连接于油压调节缸10，但并不以此为限。请参阅图8，图8为本发明实施例二自行车的防锁死刹车机构的部分剖视示意图。

在本实施例中，自行车的防锁死刹车机构1’包含一油压调节缸10’、一油压卡钳20’、一第一活塞30’、一第二活塞40’、一第一弹性件50’、一连接件60’、一第二弹性件70’及一驱动器80’。其中，油压卡钳20’直接连接于油压调节缸10’的出油通道15’处，而其他组件则如同图1的实施例所述，故在此不再赘述。

根据上述实施例的自行车的防锁死刹车机构，借助连通腔室的宽径部与不同外径大小的第一活塞及第二活塞的搭配，可让第二活塞从封闭位置移动至泄压位置的过程中，增加容置刹车油的空间，故降低了位于出油通道的刹车油的油压，因此油压卡钳可稍微放松来让自行车的车轮恢复滚动，以达到防止自行车车轮产生滑动的现象，进而提升自行车的刹车安全性。

此外，因第一油路及第二油路分别贯穿第一活塞的受推部及第二活塞的抵压部，且受推部相对二端的外径相等的设计，以及抵压部相对二端的外径相等的设计，故第一活塞及第二活塞皆处于压力平衡状态。

再者，正因为第一活塞及第二活塞皆处于压力平衡状态，故第二活塞在从封闭位置移动至泄压位置的过程中，推抵件仅需克服受推部与抵压部之间外径不同所形成的压力，故驱动器的推抵件不需施以太大的力量，即可推动连接件来带动第二活塞滑动，因此可轻量化驱动器，以避免自行车整体的重量增加。