CN100447442C - 联动制动油缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压联动制动油缸，它是在油缸内部设计出双活塞、位于前活塞两侧供油的进油孔、可自动回缩的活塞杆及活塞杆的内部设轴心孔，并在轴心孔内部设置单向阀门、轴心孔以及与前活塞两侧进行沟通的并与活塞杆垂直的通(或半通)孔和通(或半通)孔。本发明为一种使用简便并高效率的制动装置，适用于前盘后鼓式和前后盘式刹车系统的摩托车及汽车。

Description

联动制动油缸

技术领域

本发明为应用在前盘后鼓式、前后盘式制动的摩托车及汽车的的联动制动油缸；

技术背景

在汽车和摩托车工业迅速发展的今天，以往人们所使用的前后鼓式刹车系统的技术已经不能完全满足车辆使用者和制造者的要求。因此，现在大多数的摩托车生产厂家在不断的将盘式液压制动系统整合进车内，以提高整车的技术含量和对机车的制动性能的合理性。

然而，液压联动制动系统目前仅在国外的高档摩托车上才会出现。这种制动系统的优点是制动力矩大、制动迅速。但是同时也存在着很多的不足之处。首先它只对前后盘式的制动系统有效，而对前盘后鼓式的制动系统无效。第二是它们由一套多个主油缸、付油缸、次级油缸、机械伺服系统和调节系统构成，结构非常复杂，很容易出现故障，且出现故障时的维修十分不易。另个，这套装置的成本高昂，也是目前没有被人们普遍接受的原因之一。

目前国内的摩托车多为前盘后鼓式的刹车系统，这是一种手与脚分别制动前轮和后轮的制动方式。这种方式对前后轮的制动减速比需要手脚的精确配合后，才可能达到合理的趋向。而这仅仅只是一种趋向，并不是一定能达到合理的状态。当驾乘者在紧急情况下的制动时，这种合理的趋向在绝大多数情况下，都将变成不可能达成的目标。

经过很多摩托车驾乘者的体会显示，绝大多数的驾乘者在制动时都是只单独制动后轮，而很少有人制动前轮的。就是那些少数使用前后轮一起制动的驾乘者，他们对前轮的制动时所施加的制动力度远远少于对后轮制动时所施加的制动力度。

由此看出，摩托车驾乘者们采用制动的习惯是用脚而不是手。而这种制动的方式也恰恰就是驾乘者对摩托车施加制动力不足的最重要的原因。

发明内容

本发明是一种制动效果好、故障率低(且故障时不影响原来的刹车功能的正常使用)的联动制动装置。本发明不但解决了上述对驾乘者制动技术要求的难题，使驾乘者要获得满意的制动效果的目标变的非常的容易；而且本发明中的装置价格低廉、维修方便。

本发明针对技术背景中所涉及的难题，所进行的设计方案为：把油缸内部设计为双活塞，前活塞(9)和后活塞(10)。前活塞(9)和后活塞(10)由活塞杆(8)进行连接，在油缸的前腔(15)处的活塞杆(8)上设置有通(或半通)孔(5)，在油缸的后腔(16)内的活塞杆(8)上也设有通(或半通)孔，通(或半通)孔(5)和通(或半通)孔(6)经设在活塞杆(8)内轴心孔(11)来连通，在轴心孔(11)的内部设有单向阀(12)，弹簧(13)套在位于联动制动油缸前腔(15)内的活塞杆(8)上，进油孔(2)处分置两个油孔(2A)和(2B)分别进入油缸内不同的位置，(2A)为功能补偿孔，在前活塞(9)和后活塞(10)及活塞杆(8)与油缸缸体接触并有相对运动处设置油封(17)，气孔(1)为配合活塞运动，出油孔设置在(3)。

本发明所取得的技术进步：

针对摩托车上原先的手、脚分离的制动方式在制动时出现的不合理的减速比、和让驾乘者在紧急情况下极难达到的制动目标，本发明将油缸内部设计成双活塞，并由活塞杆内的轴心孔来沟通油缸的前、后腔。在轴心孔内部还设计了单向阀，帮助驾乘者来合理分配两个活塞内的油量。使摩托车在无论是在一般情况下还是在紧急情况下的脚踏制动时，都能使前、后轮同时产生制动力，同时获得最理想的减速比。特别是在紧急制动时，合理的减速比会使整个车身明显的下沉、从而使人与车的重心降低、在制动的同时消除了车尾摆动的现象，从而保障了机车制动时的稳定性。

本发明的联动制动油缸采用与前制动油路的并联方式，同时又功能性的串连于后制动机构中，所以当该联动制动装置失灵时，原有的制动机构将不会受到任何的影响、使原有的制动机构依然可以发挥其在没有安装联动制动油缸前的所具有的制动效果，以确保驾乘者的安全。

本发明采用了自动回缩式的活塞杆，在没有进行制动动作前和解除制动后的状态下，联动制动的活塞杆回缩到联动制动的油缸内，从而使活塞杆得到良好的保护，也因此而保障了联动制动油缸的使用寿命。

附图说明

图1、图2：为本发明第一种方式的结构示意图；

图3、图4：为本发明第二种方式的结构示意图；

图5、图6：为本发明第三种方式的结构示意图；

图7、图8：为本发明第四种方式的结构示意图；

图9：为联动制动的系统示意图(1)；

图10：为联动制动的系统示意图(2)。

实施方式说明

结构图1说明：

图1、图2的工作原理A：(针对前盘后鼓式制动系统，见联动制动系统示意图(1))

本发明是：在联动制动油缸(14)体内，由前活塞(9)、后活塞(10)将油缸内分了三个腔室：即前腔(15)、后腔(16)以及与气孔(1)相通的气腔；前腔(15)和后腔(16)内为制动液。进油孔(2)分出第一入口(2A)和第二入口(2B)分别进入联动制动油缸的缸壁，第一入口(2A)为功能补偿孔，出油孔(3)，前活塞(9)与后活塞(10)由活塞杆(8)进行连接，位于活塞杆前腔(15)部份开有前通(或半通)孔(5)，位于活塞杆后腔(16)部份开有后通(或半通)孔(6)；前通(或半通)孔(5)与后通(或半通)孔(6)由活塞杆内的轴心孔(11)连通，在轴心孔的内部设了单向阀(12)，弹簧(13)套在位于联动制动油缸前腔(15)内的活塞杆(8)上，在前活塞(9)和后活塞(10)及活塞杆(8)与缸体(14)接触并可相对移动的部份设置了油封(17)。

工作原理是在摩托车的刹车处于静止状态时，油压制动液是充满于进油孔(2)以外的油管，并沟通联动制动系统油缸(14)上的进油孔(2)，经第一入口(2A)注满联动制动油缸(14)的后腔(16)，进油孔(2)内的(2B)孔注满联动制动油缸(14)的前腔(15)和轴心孔(11)，活塞杆(8)和弹簧(13)浸泡在制动液内，同时注满出油孔(3)以及出油孔远端的出油管、经由出油管的另一端接入摩托车前制动器的盘刹油缸又叫碟刹油缸(此碟刹油缸也常常被称作“下泵”)。

再将联动制动油缸的活塞杆(8)与后制动的连杆进行功能性的串联。

手制动时制动力的传递：当进行手制动时，制动力由制动液作为载体从进油管→进油孔(2)→第二入口(2B)→联动制动油缸(14)的前腔(15)→出油孔(3)→出油管→下泵。完成此次对前轮制动力传递的过程，制动结束。

在这一制动力的传递过程中，因为与进入第二入口(2B)和前腔(15)的压力与同时进入第一入口(2A)的压力相等，联动制动油缸的前腔(15)和后腔(16)压力差等于零，所以不会对后腔(16)和轴心孔(11)内的单向阀产生影响。

在脚制动时制动力的传递：因联动制动油缸是将功能串连在了摩托车后制动的拉杆中，所以在脚踏制动并产生对后轮制动力的同时、联动制动油缸的活塞杆被拉出，使联动制动油缸的前活塞(9)和后活塞(10)同时向着出油孔(3)的方向滑动，并使前活塞(9)滑过进油孔(2B)，使进油孔(2)下面的第一入口(2A)和第二入口(2B)都处于前活塞(9)和后活塞(10)之间的后腔(16)内。前活塞(9)移动时产生的制动力从前腔(15)经由油孔(3)传递至下泵，也达到对前轮制动的目的。此时体现了本发明所述的联动制动油缸在用脚制动时，为前轮和后轮同时提供了制动力。

在前活塞(9)和后活塞(10)向着出油孔(3)的方向移动、并产生了对前轮和后轮同时制动力的时候，联动制动油缸内的后腔(16)与进油孔(2)、第一入口(2A)、第二入口(2B)间并没有出现压力的变化，所以脚踏制动时没有出现来自后腔(16)的制动压力变化。但由于脚步踏的过程拉动了活塞杆(8)并同时压缩了弹簧(13)，由弹簧(13)将脚踏制动时的部份能量进行储存，为制动结束后前活塞(9)和后活塞(10)回复到原来初始的位置和活塞杆(8)的回缩提供了动能。

在脚和手同时实施制动时：在前活塞(9)向出油孔(3)的方向运行并滑过第二入口(2B)后，手制动发出的制动力进入联动油缸的后腔(16)，当手制动产生的压力大于前腔(15)内的压力时，制动力从后通(或半通)孔(6)推开轴心孔(11)内的单向阀(12)，经过前通(或半通)孔(5)进入前腔(15)，通过出油孔(3)将来自于手制动所增加的制动力传递给下泵，以增加对前轮的制动效果。

当脚制动动作结束并松开脚下的制动踏板时，联动制动油缸(14)内的弹簧(13)储存的能量释放、弹簧(13)回弹，使活塞杆(8)回缩到联动制动油缸的缸体内。

图1、图2的工作原理B：(针对前、后盘式制动系统，见联动制动系统图(2))

本发明是：油缸(14)及其内部的所有结构都没有变化，但是联系制动油缸的出油孔(3)不仅仅要同图1的工作原理A中的与下泵连接，同时还与后轮的盘式(也叫碟式)制动器的下泵连接。当手制动时制动力由制动液作为载体从进油管→进油孔(2)→第二入口(2B)→联动制动油缸(14)的前腔(15)→出油孔(3)→出油管→下泵。完成此次对前后轮制动力传递的过程，使前后轮同时获得制动效果。而手制动时的制动力也通过出油孔(3)传达到后制动的下泵，使后轮制动器与前轮制动器同时发生制动作用。在脚、手并用的制动过程中，来自手制动的压力进入联动制动油缸的后腔(16)中，当后腔(16)高于联动制动油缸前腔(15)的压力时，制动力经后通(或半通)孔(6)将单向阀(12)推开，制动力通过轴心孔(11)和前通(或半通)孔(5)将制动力经过出油孔(3)传递给前后下泵，使前后轮的制动效果得到增强。

图3、图4的工作原理：

本发明是：在油缸(14)体内，由前活塞(9)、后活塞(10)将油缸内分了三个腔室：即前腔(15)、后腔(16)以及与气孔(1)相通的气腔；调节孔(4)内设有调节镙丝(7)；前腔(15)和后腔(16)内为制动液。进油孔(2)分出第一入口(2A)和第二入口(2B)分另进入联动制动油缸的缸壁，(2A)是功能补偿孔，出油孔(3)，前活塞(9)与后活塞(10)由活塞杆(8)进行连接，活塞杆(8)及弹簧(13)是浸泡在制动液内，位于活塞杆前腔(15)部份开有前通(或半通)孔(6)；前通(或半通)孔(5)与后通(或半通)孔(6)由活塞杆内的轴心孔(11)连通，在轴心孔的内部设了单向阀(12)，活塞杆(8)的前腔(15)部份套有使活塞杆(8)自动回缩的弹簧(13)，对前活塞(9)和后活塞(10)及活塞杆(8)与缸体(14)接触并可相对移动的部份设置了油封(17)。

工作时的制动过程与图1中的内容一致，若在前活塞(9)和后活塞(10)因所在的位置造成的制动效果不能达到满意时，可以通过调节镙丝(7)，把活塞(9)和(10)调整到理想的位置，以期获所需要的最佳制动结果。

图5、图6的工作原理：

本发明是：在联动制动油缸(14)体内，由前活塞(9)、后活塞(10)将油缸内分了三个腔室：即前腔(15)、后腔(16)以及与气孔(1)相通的气腔；前腔(15)和后腔(16)内为制动液。进油孔(2)下面没有补偿孔，出油孔(3)、前活塞(9)与后活塞(10)由活塞杆(8)进行连接，位于活塞杆前腔(15)部份开有前通(或半通)孔(5)，位于活塞杆后腔(16)部份开有后通(或半通)孔(6)；前通(或半通)孔(5)与后通(或半通)孔(6)经活塞杆内的轴心孔(11)连通，在轴心孔的内部设了单向阀(12)，弹簧(13)套在联动制动油缸前腔(15)内的活塞(8)上，对前活塞(9)和后活塞(10)及活塞杆(8)与缸体(14)接触并可相对移动的部分设置了油封(17)。

在制动时因为进油孔(2)下面没有设置第一入口(2A)，当进行手脚同时制动的动作、且前活塞(9)运行到进油孔的时候，会对手制动把手产生很大的阻力。这是没有设置第一入口(2A)的不足之处。当前活塞(9)的运行过了进油孔(2)以后，其他的制动功能与图1相同。

在手和脚分别实施制动时，手----制动前轮和脚----同时制动前+后轮的效果不变。

图7、图8的工作原理：

本发明是：在联动制动油缸(14)体内，由前活塞(9)、后活塞(10)将油缸内分了三个腔室：即前腔(15)、后腔(16)以及与气孔(1)相通的气腔；前腔(15)和后腔(16)内为制动液。第一入口(2A)和第二入口(2B)设计在油缸的外面，第一入口(2A)+第二入口(2B)+进油管共用一个三通进行连接；出油孔(3)、前活塞(9)与后活塞(10)由活塞杆(8)进行连接，位于活塞杆前腔(15)部份开有前通(或半通)孔(5)，位于活塞杆后腔(16)部份开有后通(或半通)孔(6)；前通(或半通)孔(5)与后通(或半通)孔(6)由活塞杆内的轴心孔(11)连通，在轴心孔的内部设了单向阀(12)，弹簧(13)套在联动制动油缸前腔(15)内的活塞杆(8)上，对前活塞(9)和后活塞(10)及活塞杆(8)与缸体(14)接触并可相对移动的部位设置了油封(17)。

制动过程及效果与《图1工作原理完全相同》。

Claims (3)

1.联动制动油缸特征是：在油缸(14)体内，由前活塞(9)、后活塞(10)将油缸内分了三个腔室：即前腔(15)、后腔(16)以及与气孔(1)相通的气腔；前腔(15)和后腔(16)内为制动液；进油孔(2)分出第一入口(2A)和第二入口(2B)分别进入联动制动油缸的缸壁，第一入口(2A)为功能补偿进油孔，出油孔(3)、前活塞(9)与后活塞(10)由活塞杆(8)进行连接，位于活塞杆前腔(15)部份开有前通孔(5)，位于活塞杆后腔(16)部份开有后通孔(6)；前通孔(5)与后通孔(6)之间经活塞杆(8)内部的轴心孔(11)连通，在轴心孔的内部设计了单向阀(12)，弹簧(13)套在位于联动制动油缸前腔(15)内的活塞杆(8)上，在前活塞(9)和后活塞(10)及活塞杆(8)与缸体(14)接触的并可运动的部分设置了油封(17)。

2.根据权利要求1中所述的联动制动油缸特征是：油缸底部设有调节孔(4)，配有调节螺丝(7)。

3.根据权利要求1中所述的联动制动油缸特征是：第一入口(2A)和第二入口(2B)分别独立成两个接口并位于油缸的外面，第一入口(2A)、第二入口(2B)和进油管共用一个三通相连接，第一入口(2A)和第二入口(2B)分别独立的进入联动制动油缸的缸壁。

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