專利名稱：剎車燈系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種剎車燈系統，尤其涉及一種用于人力車輛的自供電的共形的剎車燈系統。
背景技術：
視覺信號裝置已被廣泛地運用于機動車輛以增進能見度，從而提高行進安全，其中電力照明設備是尤為有效的視覺信號源。由于一般機動車輛大多自備有能夠提供充足電力予照明裝置的電源供應設備，因此已開發各樣的照明設備并運用到機動車輛上。相反地， 例如踏板式自行車或三輪車等人力車輛，往往無自備發電設備。因此，這些車輛傳統上大多仰賴設置于其上的反光元件來充當警示信號裝置。然而，此等環保的運輸工具必須與其他機動車輛共享路權，故在此等環保的運輸工具上增設適當的主動照明裝置，將大幅增進其駕駛及乘客的安全。在眾多形式的警示信號中，剎車燈是最基本且重要的安全信號之一。車輛的剎車系統經觸發的同時即表示駕駛者欲意減速。現有的自行車剎車燈設計通常是將致動開關直接放置于剎車塊上，例如Kovacic的美國專利第3，878，387號所揭示的內容。較新的設計采用了由剎車線來觸發微型開關的剎車燈。Drake的美國專利第5，739，750號及Wisniewski 的美國專利第4，833，444號即為此類剎車燈的經典實例。現有的設計直觀式地利用剎車線張力的改變或剎車塊的運動作為致動剎車燈開關的來源，然而此等固有的致動配置往往不能回應剎車系統的疲乏及耗損，因而難以使剎車燈系統維持于最佳運作狀態。此外，大多數傳統剎車燈系統需要獨立的電源供應器(最常見者為干電池組)。因此，使用者必須仔細監控電池電量以確保傳統剎車燈裝置的正常運作。Tao的中國專利第CN200820239332. 5號揭露一種自供電式的自行車剎車燈配置。 具體而言，該專利教示一種借由附接于自行車剎車塊上的齒輪組所驅動的發電器。然而，本領域技術人員可輕易地指出此配置的結構性缺點及操作上的不實用性。并且，暴露的發電器不僅影響單元的外部美觀，亦使該裝置易受到諸如灰塵、泥漿或水等周遭的危害因素的損壞。因此，有必要提供一種特別適用于人力車輛的自供電、結構可靠、且與剎車系統共形的美觀的剎車燈系統。
發明內容本實用新型的一目的在于提供一種自供電的剎車燈系統。本實用新型提出一種配置于人力車輛剎車系統的臂部的剎車燈系統，包含用以在所述剎車系統臂部裝配該剎車燈系統的一安裝機構；裝設于該安裝機構上的一發電單元， 該發電機構包括用于與該人力車輛的一車輪發生摩擦接觸的一滾動件；以及安置于該臂部上并由該發電單元供電的一發光單元。在本實用新型一實施例中，該安裝機構包含用于安裝該發電單元至該剎車系統的該臂部上而與該臂部形成一體的一安裝構件；設置于該臂部及該安裝構件一側上且靠近該滾動件的一張力構件；以及設置于該臂部且位于該安裝構件另一側上用于調整該發電單元與該車輪的相對位置的一微調整單元。在本實用新型一實施例中，該發電單元樞接安裝于該安裝構件上。在本實用新型一實施例中，該張力構件為用以提供張力予該發電單元以促使該滾動件于剎車時能與該車輪發生穩定且持續的摩擦接觸的張力構件。在本實用新型一實施例中，該張力構件包括螺簧。在本實用新型一實施例中，該微調整單元包括螺釘組。在本實用新型一實施例中，該系統還包含安置于該臂部上并覆蓋該發電單元的一共形(conformal)發電機遮蓋。在本實用新型一實施例中，該發光單元一體地安置于該人力車輛的該臂部上。在本實用新型一實施例中，該系統還包含安置于該臂部上用以覆蓋該發光單元的一共形保護構件。在本實用新型一實施例中，該滾動件呈桶形，且于該滾動件側面具有至少一個溝槽。本發明另提出一種用于具有框架及至少兩車輪的人力車輛的自行車剎車燈系統， 包含安裝于該框架上的一剎車臂；安裝于該剎車臂上的一發電單元，該發電單元包括用于與該車輪發生摩擦接觸的一滾動件；以及安置于該剎車臂上并由該發電單元供電的一發光單元。在本實用新型一實施例中，該發電單元借由一安裝機構裝設于該剎車臂上而與該剎車臂形成一體，該安裝機構包含設置于該剎車臂上且面向該車輪的一安裝構件；以及設置于該剎車臂及該安裝構件一側上且靠近該滾動件的一張力構件。在本實用新型一實施例中，該張力構件為用以提供張力予該發電單元以促使該滾動件于剎車時能與該車輪發生穩定且持續的摩擦接觸的張力構件。在本實用新型一實施例中，該安裝機構還包含一安裝于該剎車臂且用于調整該發電單元與該車輪的相對位置的微調整(sub-trim)單元。在本實用新型一實施例中，該系統還包含設置于該剎車臂上以覆蓋該發電單元的一共形發電機遮蓋。在本實用新型一實施例中，該發光單元一體地安置于該剎車臂上，且該系統還包含設置于該剎車臂上以覆蓋該發光單元的一共形保護構件。在本實用新型一實施例中，該滾動件呈桶形，且于其側面具有至少一個溝槽。本實用新型的自行車剎車燈系統適用于人力車輛的自供電、結構可靠、且與剎車系統共形且外表美觀。
圖1顯示根據本實用新型的剎車燈系統的具體實施例的立體圖。圖2顯示根據本實用新型的剎車燈系統安裝于自行車的框架上的具體實施例的立體圖。圖3顯示根據本實用新型的剎車燈系統的發電單元經拆離的具體實施例的分解示意圖。 圖4顯示根據本實用新型的剎車燈系統的發電單元經定位安裝于自行車的框架上的具體實施例的部分分解示意圖。圖5顯示根據本實用新型的剎車燈系統致動的圖解說明。[0030]其中，附圖標記說明如下[0031]Ia剎車臂[0032]Ib剎車臂[0033]2發電單元[0034]3安裝機構[0035]4發光單元[0036]Ila樞軸螺栓[0037]lib樞軸螺栓[0038]12剎車線[0039]13臂連結件[0040]14撓性伸縮軟管[0041]1 剎車塊[0042]15b剎車塊[0043]21滾動件[0044]23發電機遮蓋[0045]24纜線[0046]31安裝構件[0047]32張力構件[0048]33微調整(sub-trim)單元[0049]41a剎車燈模塊[0050]41b剎車燈模塊[0051]4 保護構件[0052]42b保護構件[0053]F框架[0054]W車輪
具體實施方式
前述說明及實施方式為例示性并用于進一步闡明本實用新型的范圍。于下述說明及附圖中將闡述關于本實用新型的其他目的及優點。請參照圖1及2，圖1顯示本實用新型的剎車燈系統的具體實施例的立體圖，而圖 2闡述將本實用新型的剎車燈系統安裝于諸如自行車的踏板驅動式車輛車架上的立體圖。 要注意的是，為了讓本實用新型的剎車燈系統能更清晰可見，圖2僅顯示部分的自行車框架F及一個車輪W視圖。作為例示性具體實施例，所示的本實用新型的剎車燈系統適配于普通常見的直拉式(direct-pull)懸臂剎車系統的一對分離的剎車臂la、Ib上。此類型的剎車系統(俗稱為V-brakeK)的優勢在于其采用能提供較大剎車力量的較長的懸吊臂及僅需單一纜線(cable)即可拉動兩個剎車臂的較簡單的剎車觸發機構。本實施例將本實用新型的剎車燈系統安裝于直拉式(direct-pull)懸臂剎車系統，該剎車系統包含剎車臂Ia和lb、一剎車線12、一臂連結件13、一撓性伸縮軟管14、一對剎車塊1 和15b。各剎車臂la、lb分別借由樞軸螺栓IlaUlb而可樞接地安裝于自行車框架F上。剎車線12 (例如Bowden纜線)一端連接于剎車臂，另一端連接于剎車桿(未顯示于圖)，用以傳輸來自車輛駕駛者所施加于剎車桿的力。剎車線12的彎曲硬殼外管(周知的“noodle”)牢靠地與剎車臂之一 Ia所連接的臂連結件13連接，而未被彎曲硬殼外管包覆的剎車線12的內纜線固定于另一剎車臂lb。另外，設置撓性伸縮軟管14(周知的 “boot”)以覆蓋暴露的剎車線12的內纜線。再者，一對剎車塊15a、Mb分別安置于剎車臂 IaUb上，并與車輪W的適當部位對齊。值得注意的是，盡管所示的剎車燈系統用于直拉式懸臂剎車，本領域普通技術人員能了解本實用新型所揭露的內容同樣地適配于其他類型的剎車設計，只要剎車系統使用的剎車臂具有充分長度及余隙。值得一提，本實用新型的剎車系統可適配于卡鉗型剎車系統的臂部上。本實用新型的剎車燈系統包含，安裝于自行車剎車系統的剎車臂Ia上的發電單元2以及由發電單元2供電的發光單元4。發電單元2包括滾動件21，通過剎車臂Ia的致動，滾動件21可與自行車輪W發生摩擦接觸，以利用旋轉中的自行車輪的動能來發電，從而供電予發光單元4。具體地，當剎車系統未經觸發時，發電單元2的滾動件21與自行車的車輪具充分余隙而不相互接觸。但當致動剎車系統使剎車臂la、Ib朝向自行車輪的邊緣移動時，安裝于剎車臂上的發電單元2其上的滾動件21 (隨剎車臂作動)與自行車輪W(例如輪的側壁)發生摩擦接觸。因而，當移動的車輛于減速過程中啟動剎車系統時，旋轉中的車輪 W的側壁與滾動件21間的摩擦將驅動發電單元2產生電流以供電予發光單元4。故發電單元2同時扮演發光單元4的電源及其致動開關。此外，本實用新型的剎車系統可包括電壓調節裝置以保護系統免于動力突波，借此增加操作上的可靠度。另外，剎車系統可使用諸如電容的電荷儲存裝置，以于自行車輪完全停止之際，延長發光單元4的發光效果。請參考圖3，其為本實用新型的剎車燈系統的發電單元經拆離的具體實施例分解示意圖。發電單元2包括旋轉發電機(例如發電機(dynamo))，其旋轉軸上設置有滾動件 21。發電單元2較佳通過安裝構件31以樞接方式安裝于剎車系統的剎車臂la、lb上。如圖3所示，發電單元2具有小尺寸(lowprofile)且可樞接地安裝于剎車臂Ia上安裝構件 31的殼體構件。發電單元2用以利用旋轉中的自行車輪的動能，并且將該機械能轉換成電流以供電予發光單元4。發光單元4可為安置于自行車上的適當位置且對周遭交通環境為可見的實質上獨立的單元，其較佳朝向自行車框架F的后部。然而，本具體實施例采用的是與剎車系統共形(conformal)的發光單元4 (其具有剎車燈模塊41a、41b)。詳言之，剎車燈模塊41a、41b—體地安置于剎車臂la、Ib上，且分別由保護構件42a、^b所包覆。此外，保護構件42a、42b采用適形設計以融入剎車臂la、lb的外形結構。本實用新型的剎車燈模塊 41a、41b采用共形且一體性設置于剎車臂la、lb上的設計不僅縮短發光單元4與發電單元 2之間的距離(因此降低所需配線長度及配線復雜度)，且亦使本實用新型的剎車燈系統具有干凈并整潔的外觀，進而增進剎車燈系統的整體美觀性。發光單元4較佳采用具小型特征的節能照明元件，諸如發光二極管(LED)的半導體光源，其因節能效果好、重量輕且體積小而為適合的選擇。具體地，本實施例使用多個LED
7于剎車燈模塊41a、41b中以提高能見度并產生一致的視覺效果。發光單元4的顏色較佳采用與現有車輛剎車燈顏色相同的紅色。發電單元2借由安裝機構3設置于剎車臂Ia上，而安裝機構3包含安裝構件31 及張力構件(tensioning member) 320安裝構件31牢固地設置于剎車臂Ia上，以提供發電單元2以樞接方式裝設于剎車臂Ia上。張力構件32亦牢固地設置于剎車臂Ia上，以提供張力予發電單元2。較佳地，安裝構件31可以提供發電單元2與剎車臂Ia之間穩固但非剛性的耦接。而張力構件32的設置可以使發電單元2的滾動件21朝自行車輪的接觸表面偏向(bias)。于剎車時，發電單元2與剎車臂Ia之間穩固但非剛性的連結促使滾動件21 與自行車輪之間可發生穩定并連續的摩擦接觸，但又不會于剎車系統運作期間干擾剎車臂的內夾作動。另外，安裝機構3的張力構件32可提供結構上的彈性以應付突發的沖撞及車輛行進中可能發生的車輪的瞬間變形。一方面，本具體實施例使用安裝機構3讓發電單元 2可樞接地安裝至剎車臂la，且于剎車系統運作期間提供滾動件21固定并連續的與自行車輪接觸以促使滾動件21的順暢的旋轉，借此增進能量轉換效能。另一方面，通過精心設計滾動件21的形狀可進一步增進由旋轉中的自行車輪至發電單元2的能量轉換效能。如圖 2所示，本實施例使用了具有類似蜂蜜汲取器(honey dipper)形狀的滾動件21以與車輪W 發生較佳的摩擦接觸。值得一提的是，因發電單元2是以樞接方式安置于剎車臂之一(Ia) 上，故滾動件21與車輪W的初始接觸角度并不總是相同。不同寬度及半徑的車輪亦可能影響其與滾動件21的接觸角度。呈桶形的滾動件21有助于提供與自行車輪W的較佳的正切接觸，因而使得滾動件21與車輪W之間在較大角度范圍下仍能具有恰當的接觸，并且可降低經常針對發電單元2的角度調整的需求。進一步地，滾動件21側壁上的溝槽可用于將水或其他液體引導離開接觸表面而減低滑水(hydroplaning)作用，從而增加滾動件2 1對自行車輪W的摩擦接觸力。要注意的是，滾動件21的側表面上的特殊溝槽圖案取決于特定運作需求，但溝槽圖案不應限定于本實用新型附圖所示的實施例。例如，亦可使用實質上沿滾動件21的旋轉方向安置的多個幾近平行旋轉軸的縱向溝槽，以在維持導水性能之際提供較大接觸面積。張力構件32可為一彈性元件，其相應于安裝構件31而設置并發揮協力作用，以對發電單元2的殼體施加偏向力。本具體實施例的張力構件32使用螺簧作為彈性元件。然而，彈性元件的選擇不應受到本文提供的具體實施例的限制。舉例來說，取決于特定設計配置及/或特殊運作需求，諸如V形簧或片形簧(簧片)的其他類型彈簧或甚至是橡膠、聚胺基甲酸酯襯套亦可為用于張力構件32的適當選擇。安裝機構3可進一步包括微調整(sub-trim)單元33，其用以調整發電單元2相對于自行車輪的位置。請參考圖4，其為本實用新型的剎車燈系統的發電單元2經定位安裝的部分分解示意圖。由本附圖的特殊角度觀看，發電單元2樞接地安裝于剎車臂Ia上，而其上的滾動件21借由安置于安裝構件31的一側的張力構件32而偏向自行車輪。突出的微調整單元33安置于安裝構件31的另一側并且作為供發電單元2的可調整的止動塊。微調整單元33可用于在滾動件21與自行車輪側壁間設定恰當的余隙。例如，設置較不突出的微調整單元33，將使滾動件21更為接近自行車輪；反之，設置較突出的微調整單元33則推抵發電單元2殼體間接使滾輪件21遠離自行車輪的接觸表面。此外，微調整單元33可用以微調滾輪件21相應于其他剎車組件(尤指剎車塊)的相對位置。微調整單元33的優點為增進調整滾動件21相應于剎車塊的位置的便利性(微調以保持滾動件21稍微位于剎車塊前方更靠近自行車輪處)，進而補償剎車墊的耗損。為使結構簡明，本實施例使用螺釘組來調整發電單元2相應于剎車系統臂部的位置，但此微調單元實際的結構安排不應以此例為限。另外，本實施例更包含一發電機遮蓋23，用以保護發電單元2免于諸如水、灰塵或泥漿等周遭的危害因素的損壞。詳言之，本實施例采用融入剎車臂外形的共形的遮蓋單元， 其遮蔽發電單元2但露出滾動件21，使之可以與自行車輪W產生摩擦接觸。如本實用新型附圖所示，本具體實施例以不對稱方式于其中一個剎車臂(Ia)上采用單一發電單元2。纜線M用以傳導電力至對向剎車臂(Ib)上的發光單元4的剎車燈模塊41b。詳言之，纜線M沿剎車線12橫越剎車臂la、Ib設置。該纜線M在被收容于撓性伸縮軟管14之前，部分纜線M盤繞剎車線12。此安排使纜線M具足夠的松弛段以因應兩剎車臂在剎車時的相對運動。本具體實施例僅采用單一發電單元2來供電予一個以上的剎車燈模塊。此種不對稱設計以較復雜的纜線配置為代價來節省裝置部件的成本。相對地， 設計上亦可采用一對較小型且較低功率的發電單元，并將其分別地安置于各剎車臂上以供電予各自對應的剎車燈模塊。此設計可免去纜線M橫越兩剎車臂，因此可降低肇因于纜線對斷裂的潛在可靠度問題。另外，若成本為主要的考量，本實用新型的剎車燈系統也可僅適配一個發電單元及一個剎車燈模塊于單一剎車臂上，在保持合理能見度及美觀的情況下進一步簡化結構復雜度。最后，請參考圖5，其為本實用新型的剎車燈系統致動的圖解說明。當駕駛者于自行車運行中拉動剎車柄以操作剎車系統之際，所施加的力量是通過剎車線12而傳送至分別的剎車單元(本發明中為后剎車單元)，借此拉動剎車臂la、lb朝向自行車輪。本實用新型的剎車燈系統的安排使得發電單元2的滾動件21與自行車輪W發生摩擦接觸的同時，剎車塊15a、15b的剎車墊即觸碰車輪，較佳為滾動件21比剎車塊15a、15b的剎車墊先與自行車輪W發生摩擦接觸。滾動中的車輪與滾動件21間的摩擦驅動發電單元2，使其進而將滾動中的車輪的動能轉變為供電予發光單元4的電流。本實施例采用節能LED作為剎車燈單元，其僅需要少量驅動電流(通常為約5mA)來啟動。因此，本實用新型提供一種用于人力車輛的自供電予剎車燈或其他視覺指示裝置的結構可靠且自持式的方案。雖僅以有限數量的具體實施例來揭示本實用新型，然本領域普通技術人員將明了針對本實用新型的各種修飾及變化。因此，下述權利要求范圍欲意涵概落于本實用新型的精神與范圍內的所有此等修飾及變化。
權利要求1.一種剎車燈系統，配置于人力車輛的剎車系統的臂部，其特征在于，該剎車燈系統包含用以在該剎車系統臂部裝配該剎車燈系統的一安裝機構；裝設于該安裝機構上的一發電單元，該發電單元包括用于與該人力車輛的一車輪發生摩擦接觸的一滾動件；以及安置于該臂部上并由該發電單元供電的一發光單元。
2.如權利要求1所述的剎車燈系統，其特征在于，該安裝機構包含用于安裝該發電單元至該剎車系統的該臂部上而與該臂部形成一體的一安裝構件； 設置于該臂部及該安裝構件一側上且靠近該滾動件的一張力構件；以及設置于該臂部且位于該安裝構件另一側上用于調整該發電單元與該車輪的相對位置的一微調整單元。
3.如權利要求2所述的剎車燈系統，其特征在于，該發電單元樞接安裝于該安裝構件上。
4.如權利要求2所述的剎車燈系統，其特征在于，該張力構件為用以提供張力予該發電單元以促使該滾動件于剎車時能與該車輪發生穩定且持續的摩擦接觸的張力構件。
5.如權利要求2所述的剎車燈系統，其特征在于，該張力構件包括螺簧。
6.如權利要求2所述的剎車燈系統，其特征在于，該微調整單元包括螺釘組。
7.如權利要求1所述的剎車燈系統，其特征在于，該系統還包含安置于該臂部上并覆蓋該發電單元的一共形發電機遮蓋。
8.如權利要求1所述的剎車燈系統，其特征在于，該發光單元一體地安置于該人力車輛的該臂部上。
9.如權利要求8所述的剎車燈系統，其特征在于，該剎車燈系統還包含安置于該臂部上用以覆蓋該發光單元的一共形保護構件。
10.如權利要求1所述的剎車燈系統，其特征在于，該滾動件呈桶形，且于該滾動件側面具有至少一個溝槽。
11.一種剎車燈系統，用于具有框架及至少兩車輪的人力車輛，其特征在于，該剎車燈系統包含安裝于該框架上的一剎車臂；安裝于該剎車臂上的一發電單元，該發電單元包括用于與該車輪發生摩擦接觸的一滾動件；以及安置于該剎車臂上并由該發電單元供電的一發光單元。
12.如權利要求11所述的剎車燈系統，其特征在于，該發電單元借由一安裝機構裝設于該剎車臂上而與該剎車臂形成一體，該安裝機構包含設置于該剎車臂上且面向該車輪的一安裝構件；以及設置于該剎車臂及該安裝構件一側上且靠近該滾動件的一張力構件。
13.如權利要求12所述的剎車燈系統，其特征在于，該張力構件為用以提供張力予該發電單元以促使該滾動件于剎車時能與該車輪發生穩定且持續的摩擦接觸的張力構件。
14.如權利要求12所述的剎車燈系統，其特征在于，該安裝機構還包含一安裝于該剎車臂且用于調整該發電單元與該車輪的相對位置的微調整單元。
15.如權利要求11所述的剎車燈系統，其特征在于，該剎車燈系統還包含設置于該剎車臂上以覆蓋該發電單元的一共形發電機遮蓋。
16.如權利要求11所述的剎車燈系統，其特征在于，該發光單元一體地安置于該剎車臂上，且該系統還包含設置于該剎車臂上以覆蓋該發光單元的一共形保護構件。
17.如權利要求11所述的剎車燈系統，其特征在于，該滾動件呈桶形，且于其側面具有至少一個溝槽。
專利摘要本實用新型提供一種適用于自行車的剎車燈系統。該剎車燈系統包含設置于自行車框架上的剎車臂，安裝于該剎車臂上的發電單元，及由該發電單元供電的剎車燈單元。具體地，該發電單元包括用于與車輪發生摩擦接觸的滾動件。該發電單元以樞接方式可調整地安裝于該剎車臂上。該剎車燈單元包括至少一個發光單元，且該剎車燈單元較佳以共形方式一體地安置于該剎車臂上。本實用新型的自行車剎車燈系統適用于人力車輛的自供電、結構可靠、且與剎車系統共形且外表美觀。
文檔編號B62J6/06GK202098493SQ20112017657
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月25日 優先權日2011年4月1日
發明者王宏智, 簡史都 申請人:光寶科技股份有限公司