CN101337569B - 具有将缆线致动器转换为液压致动器的转换器的多位制动杆系统 - Google Patents

Abstract

一种用于液压盘式制动系统的液压组件，其包含限定缸的壳体，接收在缸内并在缸内可动的活塞，可操作地与活塞或缸之一关联的第一杆，以及可操作地与活塞或缸之另一关联的第二杆。使第一杆运动而在第一方向推动活塞或缸之一，使第二杆运动而在第二方向拉动缸或活塞之另一。在优选实施例中，活塞具有非致动位置和完全致动位置，并且活塞被偏向作用向非致动位置，缸具有非致动位置和完全致动位置，并且缸被偏向作用向非致动位置。

Description

具有将缆线致动器转换为液压致动器的转换器的多位制动杆系统

技术领域

本发明涉及一种用于自行车的多位液压制动致动(促动)器。更具体来说，本发明涉及一种液压多位制动致动器，具有将缆线致动器转换为液压致动器的转换器。

背景技术

典型的液压系统包含设置在主缸内的主活塞。主活塞和缸限定主缸内的可变流体容纳体积，其随着活塞在主缸内的运动被调节。在已知的系统中，主缸通常设置在壳体内并保持静止不动，而活塞在主缸内的位置是可调节的。因为仅仅活塞是可调节的，已知装置的灵活性有些受到限制。

液压系统已经用于致动自行车制动器。但是，这些已知装置的局限性已经不时地使制动变得不便或困难。当骑自行车时，骑车人经常采用各种姿势。例如，当比赛时，骑自行车的人会弯下身子以减小风的阻力。这些骑自行车的人可能需要致动更靠近车把中部位置处的制动杆。相反，当随意骑行时，骑自行车的人可能需要致动不同位置的制动杆。另外，骑自行车的人可能需要这些制动杆位于车把一侧，如果他们是右撇子的话可能在右侧。但是，已知的液压制动系统仅仅在车把上的一个位置处提供了一个制动杆。因此，对于比赛为最佳定位的制动杆对于随意骑行可能为不良定位，反之亦然。

另外，典型的缆线制动杆具有自制动杆一直伸到制动器的缆线。这种类型的制动器低效且经常具有受限的制动力。因此，需要一种解决这些局限性的液压制动系统。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于液压盘式制动系统的液压组件，其包含限定缸的壳体，接收在缸内并在缸内可动的活塞，可操作地与活塞或缸之一关联(或相连associated with)的第一杆，以及可操作地与活塞或缸之另一关联的第二杆。使第一杆运动而在第一方向推动活塞或缸之一，使第二杆运动而在第二方向拉动缸或活塞之另一。在优选实施例中，活塞具有非致动位置和完全致动位置，并且活塞被偏向作用向非致动位置，缸具有非致动位置和完全致动位置，并且缸被偏向作用向非致动位置。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于液压盘式制动系统的液压组件，包括：包含至少一个轨道的基板；限定缸的壳体；接收在缸内并在缸内可动的活塞；和连接于基板的托架。壳体滑动地位于轨道上，托架构造成将基板连接于车把。

附图说明

通过参照附图可以更方便地理解本发明，其中：

图1是连接有根据本发明的液压组件的自行车的前透视图；

图2是连接于自行车车把的图1的液压组件的前正视图；

图3A是图1的液压组件的壳体组件的横截面视图，示出了在非致动位置的活塞和缸；

图3B是图3A的壳体组件的横截面视图，示出了在致动位置的缸；

图3C是图3A的壳体组件的横截面视图，示出了在致动位置的活塞；

图4是图1的液压组件的顶透视图；

图5是在骑车人右侧的图1的液压组件的部分的前透视图；

图6是图1的液压组件的一部分的底透视图，示出了伸出侧板的缆线和连接器；

图7是图1的液压组件的顶平面视图，部分以剖面示出，以显示第一杆、接合部件、推杆和突起的连接；

图8A是基板、侧板和杆连接托架的透视图；

图8B是基板、侧板和杆连接托架的顶平面视图；

图8C是基板、侧板和杆连接托架的侧正视图；

图8D是侧板和杆连接托架的右端正视图；以及

图8E是沿图8C的线8E-8E所得的基板和侧板的横截面侧正视图。

在整个几幅图中，相似的数字是指相似的部件。

具体实施方式

如图所示，为了说明目的，本发明被具体化在用于自行车的多位制动杆系统中。

可以理解，在此使用的术语例如“前”、“后”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“水平”以及“侧”仅是方便描述并是指图示的部件的定向。应当理解，在此描述的制动杆组件及其部件的任何定向都在本发明的范围内。

参看图1-7，图示并描述了液压组件100的优选实施例。液压组件100大体包含一对壳体组件10a、10b、基板50和两组杆20和25。壳体组件10a和10b分别大体包括壳体55，壳体55包含缸60，缸60具有在其内可动的活塞80。

可以理解，在本发明的优选实施例中，总液压组件100包含四个杆和两个壳体组件。由骑车人右手侧的杆操作的壳体组件在此被指示为10a，由骑车人左手侧的杆操作的壳体组件在此被指示为10b。另外，与壳体组件10a关联的各个部件包含后缀“a”，与壳体组件10b关联的各个部件包含后缀“b”。但是，为方便描述，并且因为组件10a和10b以大体相同方式工作，液压组件100的任何部件可以在此被泛指而不带后缀“a”或“b”。例如，壳体组件可以独立地被指示为10a和/或10b，或者它们可以被泛指为壳体组件10。同样，例如参看图3A-3C。

在图示的示例性实施例中，车把右侧上的杆20a和25a操作壳体55a和活塞80a(其操作后制动系统)，车把左侧上的杆20b和25b操作第二壳体55b和活塞80b(其操作前制动系统)。但是，可以理解，这不是对本发明的限制。

本领域技术人员可以理解，第一杆20为液压制动杆，第二杆25为缆线制动杆。壳体组件10的创造性设计允许缆线制动杆25使活塞80在缸60内运动，由此致动制动系统。换言之，壳体组件10实质上将缆线制动杆25转换成液压制动杆。

如下所述，在优选实施例中，第一杆20和/或第二杆25优选用于将液压流体从壳体组件10压向液压盘式制动系统。本领域技术人员可以理解，液压组件100优选可操作地连接于至少一个且优选为前和后液压盘式制动系统。本发明可以用于许多液压盘式制动系统，包含例如描述在美国专利No.6,491,144(“`144专利”)中的自行车液压盘式制动系统，`144专利在此被整体引入作为参考。但是，本发明不局限于任何特定的液压系统或液压盘式制动系统。因此，在此仅参考`144专利的公开内容来阐释本发明的优选实施例。如`144专利的图16所示，液压盘式制动系统通常包括卡钳壳体和一个或多个从动活塞，响应于通过卡钳壳体内的液压流体导管施加的液压流体压力的改变，该一个或多个从动活塞是可动的。如另外所示，从动活塞通常包含摩擦部件例如制动衬片(制动块)。

`144专利的图16示出了使用在自行车上的这样的液压盘式制动系统。如其所指，在自行车应用中，卡钳壳体通常邻近自行车转子放置，该自行车转子安装在自行车前或后轮上并与其一起转动。制动衬片通常定位在转子的相对两侧上。当需要制动时，对从动活塞施加液压压力，使摩擦部件接触转子。摩擦部件对转子的摩擦阻力使自行车轮转动减慢并最终停止转动。

优选液压组件100连接于自行车车把15。如上所述，创造性的液压组件100可以包含许多不同的制动杆系统。可以理解，图示的制动杆仅是示例性的并且不是对本发明的限制。

现在将要描述液压组件100的优选实施例。在本发明的优选实施例中，壳体组件10由第一杆20和第二杆25致动。参看图1和图7，第一杆20优选通过托架40连接于车把15，第二杆25优选通过托架42连接于车把15。但是，可以理解，本领域已知的任何合适的杆连接机构都在本发明的范围之内。

在优选实施例中，壳体组件10a和10b位于具有一对向上延伸的侧板52的基板50上。侧板52分别包含水平延伸的杆连接托架56，安装托架40固定于杆连接托架56。因此，基板50通过水平延伸的杆连接托架56和安装托架40(其连接于车把15)之间的连接而固定在车把15前面。杆连接托架56包含限定在其中的开口58，用于通过铆接销(caulking pin)、枢轴销、螺纹紧固件等将安装托架固定到位。在可替换的实施例中，杆连接托架和安装托架整体可以是单件。

参看图1和8A-8E，如上所述，基板50包含两个侧板。优选侧板52a和52b与基板50邻接。或者，侧板52a和52b可以通过焊接、粘结等连接于基板50。侧板52a和52b包含限定在其中的开口62a和62b以及开口61a和61b，开口62a和62b用于接收活塞80的活塞端82和83，开口61a和61b用于接收自其穿过的缆线95a和95b(如下描述)。在优选实施例中，侧板52a和52b还具有限定在其中的开口53a和53b，用于接收推杆32a和32b。

参看图4和8A-8E，壳体55a和55b优选在基本平行于缸60a和60b的轴线的方向在基板50上可滑动。在优选实施例中，基板50包含第一和第二轨道54a和54b，其构造成允许壳体55a和55b在其上可滑动地运动。如下所述，由于杆20和25之一的致动，壳体55沿轨道54滑动。如图8A-8E所示，基板50构造成托持两个壳体55。可以理解，基板50可以构造成托持一个壳体或者可以构造成托持多于两个壳体而不脱离本发明的范围。另外，基板50可以包括更多或更少的轨道而不脱离本发明的范围。例如，轨道54的数量可以与位于基板50上的壳体55的数量成比例。在可替换的实施例中，壳体55可以通过其它手段而可滑动。例如，壳体可以通过辊子而可运动。

在优选实施例中，侧板52a和52b分别包含限定在其中的导引孔59a和59b。导引孔59a和59b与自壳体55a和55b伸出的导引销58a和58b配合。当壳体55滑动在基板50上时，导引销58和导引孔59给壳体55提供稳定性。导引销58和导引孔59构造成，当壳体55被第一杆22推动时，允许壳体55相对于基板50和活塞80直线和平行运动。在优选实施例中，导引孔59可以在其中包含低摩擦力轴承表面或涂层以帮助导引销58在其中滑动。

通常，在优选实施例中，第一杆20可操作地与缸60关联，第二杆25可操作地与活塞80关联。在另一个优选实施例中，第一杆20可操作地与活塞80关联，第二杆25可操作地与缸60关联。

如图4和7所示，第一杆20a和20b可操作地与壳体55a和55b关联，并因此与缸60a和60b关联。在优选实施例中，第一杆20推动壳体55，由此使壳体55和缸60相对于其中的活塞80运动。这类似于公开在美国专利申请公开出版物No.2006/0266595中的活塞和缸的运动，其名称为“双杆液压制动组件及其使用方法”，其整体内容在此被引入作为参考。

在本发明的优选实施例中，第一杆20通过接合部件30以及推杆32与壳体55机械地连接。接合部件30的一端接收在第一杆20内，另一端可转动地接收在推杆32端部的支座内。推杆32延伸通过侧板52上的开口53，并接收在突起34内限定的开口中。如图5所示，弹簧36接收在推杆32上，并延伸在推杆32的头部38以及侧板52之间。弹簧36将第一杆20偏向作用向其非致动位置。由于这种构造，当第一杆20被致动时，接合部件30运动，其推动推杆32，而推杆32又推动突起34，由此使壳体55运动(参见图3B)。下面将会描述壳体55相对于活塞80的运动。可以理解，用于推动壳体55(和缸60)的其它机构也在本发明的范围内。例如，可以省略去推杆。本发明的重要方面是第一杆20的致动推动壳体55和缸60。在另外的实施例中，第一杆20可以推动活塞80。

参看图1-3和6，在本发明的优选实施例中，第二杆20a和20b可操作地与活塞80a和80b关联。活塞80优选接收在缸60内并在缸60内可动(如图3A-3B所示)。如图2所示，活塞80包含中央部分81和两个外向延伸端部82和83。在优选实施例中，端部82和83伸过缸60的端部并伸出壳体55。可以理解，在该实施例中，壳体包含密封件，防止由于活塞端部82和83伸出壳体55而使流体泄漏出壳体55。

在优选实施例中，第二杆25通过缆线95可操作地与活塞80关联。优选活塞80限定轴向延伸通过其的开口65来接收缆线95。在该实施例中，缆线95具有第一端96和第二端97。第一端96优选接合第二杆20(如本领域所知)，第二端97与活塞80关联。在优选实施例中，缆线95延伸通过开口65并伸出活塞80的端部(或端部83)。

如图6所示，缆线95的第二端97延伸通过侧板52上的开口61。缆线95优选通过连接器110固定到位。可以理解，任何将缆线95的第二端97固定到位并防止其通过活塞80被拉回的连接器或机构都在本发明的范围内。在优选实施例中，连接器110优选包括第一零件112和第二零件114。如图6所示，利用拧入第一和第二零件112和114中的相应开口的螺纹紧固件116(参见图5)，第一零件112将缆线95夹紧到第二零件114。在优选实施例中，第一和第二零件112和114分别包含用于接收缆线95的相应沟槽。

如图5所示，第二零件114的一端邻接活塞80的端部。操作过程中，当第二杆25被致动时，缆线95被拉动。由于缆线95中的张力以及连接器110邻接活塞80的端部，活塞80被拉动并在缸60内运动(参见图3C)。可以理解，用于拉动活塞80的其它机构也在本发明的范围内。例如，缆线95可以通过紧固件连接于活塞80，而不是伸过其中的开口。本发明的重要方面是，第二杆25的致动拉动活塞80。

如图3A-3C所示，缸60和活塞80限定流体容纳区域33，其容纳一定体积的液压流体。液压流体用于致动液压制动系统。另外，液压流体储存在储槽72内，以及在活塞/缸相对于彼此运动时根据密封件76的位置通过口74被释放，如本领域所知。如下更加充分的描述，当流体容纳区域33的体积减小时，流体被推压通过导管115并到达制动系统。

图3A-3C示出了本发明壳体组件10的优选实施例的横截面视图。图3A-3C的这3个不同的视图示出了缸60和活塞80的不同位置。图3A示出了在起始或非致动位置的壳体组件10。图3B示出了在致动位置的缸60，图3C示出了在致动位置的活塞80。

参照图3A，在优选实施例中，弹簧118将缸60和活塞80偏向作用向其非致动位置。在此位置，杆20和25未被致动，制动器未被应用。因此，在盘式制动系统的情况下，制动衬片优选与转子隔开。可以理解，从这个位置，可以通过第一杆20或者第二杆25的运动来致动制动器(换言之，液压流体可以自流体容纳区域33被推压)。通常，本领域技术人员会明了，缸60和活塞80相对于彼此的运动调节了流体容纳区域33内流体的体积。

参照图3B，如上所述，第一杆20的运动(通过推动接合部件30、推杆32和突起34)推动壳体55，由此使缸60向右运动(如图3B所示)。由于缆线95上的张力以及连接器110邻接活塞80的端部，活塞80保持静止不动(在其非致动位置)。因此，缸60相对于活塞80运动，使口74经过密封件67运动，由此隔离流体容纳区域33并迫使流体通过导管115。这种动作致动制动系统。

参照图3C，如上所述，第二杆25的运动(通过缆线95和连接器110)将活塞80向右拉动(如图3C所示)。由于突起34邻接侧板52，缸60保持静止不动(在其非致动位置)。因此，活塞80相对于缸60运动，使密封件67经过口74运动，由此隔离流体容纳区域33并迫使流体通过导管115。这种动作致动制动系统。

通常，如图3B和3C所示，当使第一杆20运动时，缸60在第一方向被推动，当使第二杆25运动时，活塞80在大致相反的第二方向被拉动。

如上所述，当壳体55运动时，其沿基板50上的轨道54滑动。如图8A-8B所示，基板包含限定在其中的狭槽57(或57a和57b)，导管115延伸通过狭槽57。当壳体55在基板50上滑动时，这允许导管115与壳体55一起运动。

在另一个优选实施例中，可以理解，第二杆25可以可操作地与缸60关联，第一杆20可以可操作地与活塞80关联。换言之，该系统可以构造成，使缸60被拉动而使活塞80被推动。例如，缆线95可以固定在突起34中，由此当使第二杆25运动时允许缸60被拉动。还可以理解，第二杆25可以可操作地通过任何拉动机构(或张力施加机构)与活塞或缸之一关联，因此本发明不局限于使用缆线来拉动活塞或缸之一。

上述实施例是本发明的示例性实施例。本领域技术人员现在可以多样化利用以及改变上述实施例而不脱离在此公开的发明思想。因此，本发明仅由所附权利要求的范围来限定。

Claims (9)

1.一种用于液压盘式制动系统的液压组件，包括：

(a)限定缸的壳体，

(b)接收在缸内并在缸内可动的活塞，

(c)可操作地与活塞或缸之一关联的第一杆，

(d)可操作地与活塞或缸之另一关联的第二杆，

其中使第一杆运动而在第一方向推动活塞或缸之一，使第二杆运动而在第二方向拉动缸或活塞之另一。

2.权利要求1所述的液压组件，其中活塞具有非致动位置和完全致动位置，并且活塞被偏向作用向非致动位置，缸具有非致动位置和完全致动位置，并且缸被偏向作用向非致动位置。

3.权利要求1所述的液压组件，还包括具有第一端和第二端的缆线，其中第一端接合活塞或缸，第二端接合第二杆。

4.权利要求3所述的液压组件，其中使第二杆运动而拉动缆线，由此使活塞相对于缸运动或者使缸相对于活塞运动。

5.权利要求1所述的液压组件，还包括具有第一端和第二端的缆线，其中第一端接合活塞，第二端接合第二杆，活塞限定了轴向延伸通过其的开口，缆线延伸通过开口。

6.权利要求5所述的液压组件，其中缆线的第一端延伸在活塞外侧并通过连接器固定。

7.权利要求1所述的液压组件，其中使第二杆运动而拉动缸或活塞，由此分别使缸相对于活塞运动或者使活塞相对于缸运动。

8.权利要求1所述的液压组件，还包括容纳在缸内的一定体积的液压流体，其中使第一或者第二杆运动而使一定体积的液压流体移出壳体。

9.权利要求6所述的液压组件，其中连接器包括第一零件和第二零件，所述第一零件将缆线夹紧到所述第二零件。

Images