CN101595018B - 液压泵 - Google Patents

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Abstract

一种液压泵，其包括内侧具有圆柱形腔(3)的壳体(2)，所述圆柱形腔设有与液压致动器连通的导管(4)并能够保持流体。该液压泵还包括能够在圆柱形腔(3)中移动的活塞(5)以及与所述圆柱形腔(3)流体连通的流体贮液器(12)。连接至活塞(5)的致动装置(6)在圆柱形腔(3)内移动活塞(5)并操作所述液压致动器。所述泵还包括用于关闭或者打开贮液器(12)与圆柱形腔(3)之间的连接的装置(13)。贮液器(12)沿着所述圆柱形腔(3)的纵向延伸轴线(X)对齐所述圆柱形腔(3)，以减小泵的总体尺寸和重量。

Description

液压泵
技术领域
本发明涉及一种用于操作液压伺服致动器、特别是操作用于自行车和摩托车的碟式制动器的卡钳的液压泵。
背景技术
已公知，碟式制动器包括碟盘和卡钳，碟盘固定至车轮，卡钳安装于与摩托车轭部接合的支架上或者直接安装于框架和/或车叉上。
卡钳设有小活塞，通过操作例如安装于其中一个摩托车脚踏板附近的脚踏泵小活塞向制动盘上施加制动作用。
泵包括活塞，活塞在用于保持流体的缸体内滑动和/或旋转，并通过驾驶者操作的踏板经过适当的连接而进行运动。
缸体在纵向端部上具有开口，其与活塞相对并通过适当的液压连接方法连接至后制动器的卡钳或者伺服致动器。在公知的卡钳中，泵还设有补偿贮液器，贮液器具有的导管在缸体的侧壁上通入两个具有并排关系的孔中，一个是进给孔，一个是补偿孔。活塞具有两个在缸体的内壁上紧密地密封滑动的衬垫，以及置于衬垫之间并界定环形的补偿腔室或者空间的中心部分。当流体在活塞运动期间受压时，进给孔总是通入补偿空间，而补偿孔总是通向并处于界定衬垫的端部之间。除了允许流体在加热的情况下膨胀之外，进给孔还具有使由垫片磨损所需的大量制动流体再循环的功能。实际上，在没有进给孔的情况下，泵的活塞将根据每次制动作用以最小的额外距离前进，额外距离由于垫片的磨损以及卡钳的活塞必须进行的超出的行程长度而引起。相反，对于补偿机构，在松开加压控制后，卡钳的活塞返回移动大致相同的距离(卡钳活塞的衬垫的“回动(roll back)”效应)，并且泵的活塞移回不与先前位置一致的位置。然而，通过进料孔来补偿活塞的主衬垫与卡钳的活塞之间的体积的增大。
因此，补偿所需的流体体积通常通过进给孔从贮液器获取，并且仅在反常或者中止的情况下，利用降低主衬垫的唇部从泵的活塞的两个衬垫之间的中间补偿室获取流体，并通过置于泵的浮子上的补偿孔从补偿贮液器吸取液体。然而，本发明申请人发现当前补偿系统的结构过大，对公知类型的泵的总体尺寸和重量上有重要影响。
由于在例如摩托车和自行车这样的领域内，以及通常在追求最高性能水平的所有情况下，当前的趋势是减小重量和尺寸以增大相关装置的操纵及其性能，如制动泵这样的部件的重量和尺寸也得到非常大的关注。
具体地，沿泵的缸体布置的两个孔以及位于衬垫之间的补偿室是导致公知类型的制动泵轴向形成得相当大的原因。
公知系统的另一缺陷在于，由于进给孔可能具有由制造过程留下的小杂质，要去除它们需要花费很大的机加工操作，而且如果不去除则可能导致过早地磨损衬垫(特别是在操作状态下)，因此主衬垫具有受限的使用寿命。此外，在保持于主腔室中的流体压缩的第一阶段，主衬垫必须快速地靠近进料孔，以防止一部分流体返回至贮液器中从而使工作行程部分失效。在公知泵中，这种关闭致力于固定至主衬垫的活塞的轴向滑动，并且也按照空闲行程在泵启动之后延迟一段再发生。
发明内容
于此，本发明的具体技术任务是提供一种能够克服上述缺陷的例如用于自行车和摩托车的碟式制动器的泵。
具体地，本发明的目标是提供一种例如用于自行车和摩托车的碟式制动器的泵，其结构紧凑且重量轻。本发明的又一目标是提供一种能够增强稳定操作的泵，从而延长泵特别是密封装置的使用期限。
通过包括所附权利要求的一项或者多项中阐明的技术特征的液压泵基本上实现了以上的技术任务和具体目标。
附图说明
从如附图所示的液压泵的优选但非排他的实施方式的象征性的从而非限制性的说明中，将更清晰地显示本发明的其它特征和优点，其中：
图1为处于第一静止位置的按照本发明的液压泵的第一实施方式的纵剖视图；
图1a示出图1中的泵的放大部分；
图2为图1中的泵处于泵被部分地启动的第二位置中的纵剖视图；
图2a示出当泵处于图2的位置中时的图1的放大部分；
图3为处于第三通用工作位置中的图1中的泵的纵剖视图；
图3a示出当泵处于图3的位置时图1的放大部分；
图4为处于第一静止位置的按照本发明的液压泵的第二实施方式的纵剖视图；
图4a示出图4中的泵的放大部分；
图5为图4中的泵处于泵被部分地启动的第二位置中的纵剖视图；
图5a示出图5的放大部分；
图6为处于第三通用工作位置的图4中的泵的纵剖视图；
图6a示出图6的放大部分；
图7为按照本发明的液压制动器的可能应用的剖视图；
图8为图7的应用的正视图；以及
图9示出图7和8中所示的液压制动器的分解视图。
具体实施方式
参考附图，标号1表示按照本发明的用于诸如碟式制动器的卡钳这样的液压伺服致动器的整个液压泵。
具体地，附图所示为泵1的优选的但非限制性的实施方式。
泵1包括壳体2，其在内侧界定能够保持流体并通过合适的导管4流体连通液压伺服致动器的圆柱形腔3，液压伺服致动器例如为本身是公知类型的制动卡钳，在此对其不进行更详细的说明。
通常，卡钳通过软管(未示出，例如固定于框架的一个或更多个点或者固定于摩托车的轭处)连接至泵1的导管4。
活塞5安装于圆柱形腔3中，并且在连接至活塞5且由驾驶者操作的致动装置6的控制下，活塞可在圆柱形腔3中轴向地移动来推动导管4中的流体，以致使垫片夹制于碟式制动器上。
更具体地，致动装置6包括杆7，杆7通过壳体2的第一端2a伸出并示出该杆7的第一端7a优选地通过球接头8连接至活塞5。
棒7的与第一端7a相反的第二端7b，能够以本身公知的方式与安装于摩托车的踏足板附近的致动机构(未示出)接合。
活塞5包括诸如衬垫9这样的密封装置，其滑入与圆柱面3的内表面10的邻接状态来保证流体密封。
可弯曲的灰罩11也优选地安装于壳体2的第一端2a上，灰罩11围绕棒7形成并固定至棒7上以随其一起运动。
泵1还包括流体连通圆柱形腔3的流体补偿贮液器12，以及用于关闭和打开贮液器12与圆柱形腔3之间的连接的装置13。
参考图1-3a所示的实施方式，用于关闭和打开贮液器12与圆柱形腔3之间的连接的装置13包括关闭装置14，关闭装置14由于活塞5在用于打开端口15的位置和关闭端口15的位置之间的位移而是可活动的，端口15允许贮液器12与圆柱形腔3之间的连通。
有利地，贮液器12基本上对齐圆柱形腔3，且端口15向上打开进入圆柱形腔3的顶部16并处于与壳体2的第一端2a相反的位置。从而，贮液器12沿着轴线“X”由棒7的对侧形成，轴线X处于圆柱形腔3、活塞5以及棒7的纵向。此外，如该实施方式所示，补偿贮液器12还由壳体2界定，从而壳体2整体上既包括泵单元(圆柱体3-活塞5)又包括贮液器12。
用于连通液压致动器的导管4通入壳体2的侧壁17并处于腔3的顶部16与端口15的附近。已知类型的连接器18安装于导管4中，并且将流体送入卡钳的管道(未示出)安装于连接器8上。
活塞5能够在静止或者缩回位置与活动或者前进位置之间运动，在静止位置中活塞5靠近壳体2的第一端2a，在活动位置中活塞5靠近腔3的顶部16。
更详细地，关闭装置14包括柄19，柄19连接至活塞5并沿着轴线“X”在圆柱腔3内形成。活塞5在静止位置与活动位置之间运动期间，柄19能够移动通过连通端口15。
主体20以滑动且密封的方式围绕柄19安装，优选地具有螺旋弹簧形式的弹性装置21置于活塞5与主体20之间以将主体20推向与活塞5相反的柄19的远端19a并抵靠该连通端口15的外周边缘15a。
图1a中最佳地示出，远端19a具有释放部22，主体20邻接释放部22，释放部22被弹簧21优选地通过中置的隔离件20a推动。主体20设有安装于主体20的内侧径向部分上并布置为与柄19滑动接触的第一衬垫23。第二衬垫24安装于主体20的一部分上，衬垫24面对圆柱体腔3的表面16并围绕柄19的远端19a。在该非限制性的示例中由一圈第二旋转弹簧界定的辅助弹性装置26介于主体20与连通端口15的外周边缘15a之间，并且能使主体20移离端口15。
当活塞5位于静止位置(图1和图1a)时，柄19的远端19a靠近端口15，并且由弹簧21推动的主体20与释放部22发生接触。在这种位置中，主体20的第二衬垫24与端口15的外周边缘15a隔开，以界定圆柱形腔6与贮液器12之间的环形通道。
由驾驶者通过棒7施加的推力首先确定了活塞5、柄19和关闭主体20的统一运动，从而抵消了第二螺旋弹簧25的力。第二衬垫24被推靠于端口15的外周边缘15a并切断圆柱形腔3与贮液器12(图2和图2a)之间的连通。一旦圆柱形腔3与贮液器12之间的连通被切断，则活塞5施加的推力导致腔3中所存流体受压，而不影响贮液器12中保持的流体。
与第一弹簧21相反的活塞5的进一步的前进导致柄19在主体20中的平移，主体20相对于壳体2几乎保持稳定，柄19部分进入贮液器12(图3和图3a)。
在棒7脱离接合后，第一弹簧21帮助将活塞5带回至静止位置，并且第二弹簧25推动关闭主体20并重新打开端口15。
为补偿由柄19引入贮液器12(图3和图3a)所确定的容积的减少以及垫片的磨损，泵1还包括界定贮液器12的、优选地由弹性膜制成的可活动的壁26。在所示实施方式中，壁26能够在第一位置与第二位置之间弹性变形，壁26在第一位置中移近端口15而在第二位置中移离端口15。
更具体地，泵1包括插入壳体2的壳体中的弹性容舱27，壳体在靠近端口15的底部界定贮液器12。容舱27在底部界定可活动的弹性壁26，并且优选地在顶部(亦即容积体2的第二端2b的附近)由塞子28关闭。
最后，下塞29关闭形成于壳体中并通入贮液器12的侧部开口30。这种开口30具有控制贮液器12内的液位的功能。
以下参考图4-6a说明按照本发明的泵的第二实施方式。
有利地，在该实施方式中，贮液器12也大致对齐圆柱形腔3。从而，贮液器12沿着圆柱形腔3、活塞5和棒7公用的纵轴线“X”由棒7的对侧形成。
此外，如该优选的实施方式所示，补偿贮液器12也方便地由壳体2界定，从而壳体2整体上既包括泵单元(圆柱体3-活塞5)又包括贮液器12。
连通液压致动器的导管4通入壳体2的侧壁17并靠近腔3的顶部16。
连接器18利用公知机构安装于导管4中，并且将流体送入卡钳的液压连接(未示出)安装于连接器8上。
在该解决方案中也设置了活塞5能够在静止或者缩回位置与活动或者前进位置之间运动，在静止位置中活塞5靠近壳体2的第一端2a，在活动位置中活塞5靠近腔3的顶部16。
更具体地，用于关闭或者打开贮液器12与圆柱形腔3之间的连接的装置13也包括柄19，柄19连接至活塞5并沿着纵轴线“X”在圆柱腔3内形成。
活塞5在静止位置(图4和图4a)与活动位置(图6和图6a)之间运动期间，柄19是可以运动的。
具体地，在远离活塞5的柄19的端部19a的附近，柄19包括多个导管36、37，导管用作流体从补偿贮液器12进入圆柱形腔3的通道。
如图4a最佳示出，柄具有主导管36，其大致定向为几乎沿着平行于轴线“X”的方向，其它次导管37连接主导管36。
该实施方式也包括两个另外的密封装置，例如两个衬垫31、32，其中的第一衬垫31优选地以滑动、密封的方式围绕柄19安装，而第二衬垫32过盈地安装于圆柱形腔3的顶部16。
泵还包括优选地采用螺旋弹簧形式的弹性装置34，弹性装置34置于活塞5与第二衬垫32之间，以促进活塞5返回至静止或者缩回位置并将衬垫32保持于适当的位置。
当活塞5处于静止位置(图4和图4a)时，柄19的远端19a上的次导管37布置为使得补偿贮液器12与圆柱形腔3发生流体连通。
棒7上的通用推力首先确定活塞5连同柄19的运动。在柄19的内侧形成的次导管37随着柄19运动，从而未与圆柱形腔3发生流体连通。
一旦流体连通被切断，则活塞5施加的推力用于使腔3中的流体受压，而不影响贮液器12中保持的流体。
与弹簧34相反的活塞5的进一步的前进导致柄19通过部分进入贮液器12(图6和图6a)而在主体20内发生平移。
在棒7上的操作力解除后，弹簧34帮助将活塞5带回至静止位置，从而通过主导管36和次导管37重新建立贮液器12和腔3之间的流体连通。
同样在该实施方式中，为补偿由柄19引入贮液器12(图6和图6a)所确定的容积的减少，泵1还包括界定贮液器12的、优选地由弹性膜制成的壁26。
在所示实施方式中，壁26能够在第一位置与第二位置之间弹性变形，壁26在第一位置中准备移近端口15而在第二位置中准备移离端口15。
更具体地，泵1包括插入壳体2的壳体中的弹性容舱27，壳体在底部界定贮液器12。
容舱27在底部界定可活动的弹性壁26，并且优选地在顶部(亦即壳体2的第二端2b的附近)由塞子28关闭。
最后，有利地，下塞29关闭形成于壳体中并通入贮液器12的侧部开口30。
以下参考图7-9说明按照本发明的液压泵1的可能的应用，其应用于制造自行车或者摩托车的液压制动器。
在该实施方式中，泵1的致动装置6包括由适于使用者手动操作的制动杆40驱动的棒7。
已公知，用于自行车和摩托车的液压制动器能够利用适当的紧固件48固定至车把，使得一手抓在车把的把手41上的使用者对杆40施加作用，以将其移近把手从而操作液压制动器。
更具体地，杆40为通过由壳体2的凸部52支撑的相关枢轴39铰接于壳体2上并可自由旋转。
有利地，柄7可伸出装置44，其用于根据棒7的端部7b来调节杆40的行进距离。在该本身公知的调节装置44中，棒7的端部7b在外部形成螺纹并接合至缸体46的相应的内螺纹。
通过旋转棒7，能够在静止状态下调节刹把40与把手41之间的距离。
液压泵1置于车把35与刹把40之间。
具体地，补偿贮液器12由各自的塞子38关闭，塞子38通过由各自的紧固件48旋至车把35上的小套圈45在受压的情况下保持至衬垫43上。
更具体地，壳体2的一部分2c和小套圈45成形为能够包绕车把35并在其上稳定地联接。
在该实施方式中，可弯曲的刹线42安装于连接器18上并且能够将流体输送至诸如制动卡钳这样的液压伺服致动器。
图7中还示出主导管36的布置，主导管36具有连接至其上的次导管37，次导管37形成于柄19内并与其稳固地移动。
现参考图8和图9，能够看出，液压泵包括设有通常由螺钉29关闭的孔49的壳体，所述孔用于以可视的方式控制贮液器12内的流体或者用于排放其中的液体。
已参考图4-6a中示出的泵1的实施方式给出了图7-9的示例。然而，应了解，能够构建泵1的其它实施方式，特别是图1-3中示出的类型的实施方式。
有利地，如图7-9中所示的用于自行车和摩托车的制动器具有“径向”类型的形状，亦即，其中泵的活塞的轴线“X”基本上垂直于车把35的轴线“Y”，使得制动器的特征在于具有有利的刹把比率，刹把比率使得在制动力相等的情况下，与诸如“轴向”类型的泵这样的不同制动器情况相比，允许使用者在刹把40上作用较小的力。
同时，按照本发明的制动器具有的贮液器12与泵1的缸体对齐并置于缸体与车把35之间。
图9为图7和图8的制动器的分解视图，具体示出了与车把35互补的、用于固定上述的半圆形套圈45的主体2的端部2c的形状。
优选地，在图9的实施方式中，贮液器12的塞子38也成形为与车把35互补，通过由主体2的部分2c与半圆形小套圈45之间的紧固件48施加的夹制作用使车把35受到挤压。
图9中还可见主体2的形状，主体2具有打开部分2d，打开部分2d中依次插入主衬垫51、螺旋弹簧21、柄19和一套密封件50。
已在图7中示出，棒7插入这套密封件50的内部，其中端部7a接合至相应的柄19的腔52中。
本发明解决现有技术中遇到的问题并达到了所提的目标。
实际上，与常规的泵的总容积和重量相比，按照本发明的泵的总容积和重量显著减小。
这种特征使得能够在例如摩托车或者自行车上最适当的位置中装配泵，以不妨碍驾驶者的活动，并使质量集中于这些位置以使惯性最小并使所虑及的装置的性能最高。
此外，用于关闭或者打开贮液器12与圆柱形腔3之间的连接的装置13，除了赋予泵具有的紧凑结构之外，其允许以极快的速度关闭所述连接并增强制动器的备用状态和功效。
如此设计的本发明明显适于工业应用。在本发明构思的范围内能进行多种修改和变化，并且所有部件都可由技术上等价的其它元件代替。

Claims (18)

1.一种液压泵，包括： 
壳体(2)，其内具有圆柱形腔(3)，所述圆柱形腔(3)设有与液压致动器连通的导管(4)并能够保持流体； 
活塞(5)，其能够在所述圆柱形腔(3)中轴向地移动； 
贮液器(12)，其用于补偿流体并与所述圆柱形腔(3)流体连通； 
致动装置(6)，其连接至所述活塞(5)以在所述圆柱形腔(3)内移动所述活塞并操作所述液压致动器； 
用于关闭或者打开所述贮液器(12)与所述圆柱形腔(3)之间的连通的装置(13)； 
其特征在于，所述贮液器(12)与所述圆柱形腔(3)对齐并且沿着所述圆柱形腔(3)的纵向延伸轴线(X)布置，所述贮液器与所述圆柱形腔通过布置在所述贮液器与所述圆柱形腔之间的端口(15)连通，所述端口(15)向上打开进入所述圆柱形腔(3)的顶部(16)；以及 
所述泵还包括： 
柄(19)，所述柄(19)穿过所述端口(15)，和 
可移动壁(26)，所述可移动壁(26)界定所述贮液器(12)来补偿由于所述柄(19)在所述贮液器内滑动引起的所述贮液器的容积变化。 
2.如权利要求1所述的泵，其特征在于，所述用于关闭或者打开所述贮液器(12)与所述圆柱形腔(3)之间的连接的装置(13)包括关闭装置(14)，所述关闭装置(14)能够由于所述活塞(5)的位移而在打开所述端口(15)的位置和关闭所述端口(15)的位置之间移动，所述端口(15)用于在所述贮液器(12)与所述圆柱形腔(3)之间进行连通。 
3.如权利要求2所述的泵，其特征在于，所述关闭装置(14)包括所述柄(19)、主体(20)以及弹性装置(21)，所述柄(19)连接至所述活塞(5)并在所述圆柱形腔(3)内延伸，并且能够移动通过所述连通端口(15)，所述主体(20)密封地在所述柄(19)上滑动，所述弹性装置(21)置于所述活塞(5)与所述主体(20)之间以在操作期间将所述主体(20)推向所述柄(19)的与所述活塞(5)相反的远端(19a)并抵靠所述连通端口(15)的外周边缘(15a)。 
4.如权利要求3所述的泵，其特征在于，所述泵还包括辅助弹性装置(25)，其置于所述主体(20)与所述连通端口(15)的外周边缘(15a)之间并能够将所述主体(20)移离所述端口(15)。 
5.如权利要求3所述的泵，其特征在于，所述可移动壁(26)界定所述贮液器(12)来补偿由于与所述液压致动器关联的一个或多个垫片的磨损引起的所述贮液器(12)的容积变化。 
6.如权利要求5所述的泵，其特征在于，所述可移动壁(26)能够在第一位置与第二位置之间变形，所述可移动壁(26)在所述第一位置中准备移近所述端口(15)而在所述第二位置中准备移离所述端口(15)。 
7.如权利要求5所述的泵，其特征在于，所述可移动壁(26)为可弹性变形的膜。 
8.如权利要求5所述的泵，其特征在于，所述可移动壁(26)为可移动的隔膜。 
9.如权利要求1所述的泵，其特征在于，用于与所述致动器连通的所述导管(4)布置于所述壳体(2)的侧壁(17)上。 
10.如权利要求1-9中的任一项所述的泵，其特征在于，用于与所述致动器连通的所述导管(4)位于所述连通端口(15)的附近。 
11.如权利要求5所述的泵，其特征在于，用于补偿的所述贮液器(12)也由所述壳体(2)界定。 
12.如前述权利要求1-9中的任一项所述的泵，其特征在于，所述致动器为制动卡钳。 
13.如前述权利要求1-9中的任一项所述的泵，其特征在于，所述泵(1)与自行车或者摩托车的车把(35)关联，所述泵由移近所述车把(35)的刹把(40)操作。 
14.一种用于自行车和摩托车的液压制动器，包括： 
主体(2)，其具有固定部分(2c)和车把(35)； 
缸体，其形成于所述主体(2)内； 
活塞(19)，其在所述缸体内滑动以压缩操作流体并驱动液压致动器； 
刹把(40)，其能够相对于所述缸体运动并以可操作方式连接至所述活塞(19)以进行所述滑动； 
贮液器(12)，其流体连通所述缸体； 
其特征在于，所述贮液器(12)与所述缸体轴向地对齐并且大致置于所述缸体与所述车把(35)之间。 
15.如权利要求14所述的制动器，其中，所述缸体的轴线(X)大致垂直于所述车把的轴线(Y)。 
16.如权利要求14或15所述的制动器，其中，所述主体(2)的所述固定部分(2c)成形为与所述车把(35)互补。 
17.一种摩托车，其特征在于包括如权利要求1-13中的任一项所述的泵。 
18.一种自行车，其特征在于包括如权利要求1-13中的任一项所述的泵。 
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