CN101943233A - 用于液压盘式刹车钳的螺栓 - Google Patents

Abstract

用于液压盘式刹车钳的螺栓，包括头部和从头部向外延伸的轴。轴包括具有直径的螺纹部分，至少部分地在螺纹部分的外表面内限定的至少一条通道，以及至少部分地环绕轴限定并且位于头部和螺纹部分之间的缩径部分。当螺栓被拧入开口时，至少一条通道和缩径部分流体连通。

Description

用于液压盘式刹车钳的螺栓

技术领域

本发明涉及用于液压盘式刹车钳的螺栓，并且更具体地涉及其中包括用于液压盘式刹车钳的通道的螺栓。

背景技术

近年来，某些高性能自行车都已将液压盘式刹车包括在内。液压盘式刹车系统通常包括卡钳壳体、第一可移动刹车片以及固定或可移动的第二刹车片。可移动的刹车片通常被连接至响应于通过卡钳壳体内的液压流体管路施加的流体压力而可移动的活塞。刹车片被设置在转子的任意一侧，转子被连接至自行车的前轮或后轮。在向一个或多个活塞施加流体压力之后，刹车片与转子形成接触，从而施加摩擦阻力并促使自行车减速或停止。

用于自行车的液压盘式刹车系统通常由连接至自行车车把的刹车杆致动。它们通常还包括主气缸内由刹车杆致动的主活塞。主气缸含有液压流体并通过流体管路与盘式刹车钳流体连通。刹车片通常以预定的间隙与转子间隔开。在刹车杆向车把收缩时，主活塞移动，从而迫使液体流出主气缸并流入连接至卡钳壳体的管路内。流入卡钳壳体内的流体流动造成活塞移动，最终带动刹车片与转子接触。

在最初装填液压盘式刹车系统(包括主气缸和卡钳)时，系统必须被排放以从系统中去除气泡并优化刹车性能。现有技术中的一些卡钳包含所谓的班卓琴式接头(banjo fitting)，其包括班卓琴式螺栓。班卓琴式接头由用于流体传输的穿孔中空螺栓和球面活接头构成。该名称源于接头的形状，具有连接至较细管路的大圆形截面，基本上类似于班卓琴的形状。但是在排放期间，气泡经常会被截留在典型班卓琴式螺栓的中空轴向部分内。对用于液压盘式刹车的螺栓存在使其易于进行排放的需求。

发明内容

根据本发明的第一种应用，提供了一种用于液压盘式刹车钳(hydraulic disc brake caliper)的螺栓。螺栓包括头部和从头部向外延伸的轴。轴包括具有直径的螺纹部分，至少部分地在螺纹部分的外表面内限定的至少一条通道，以及至少部分地(周向)环绕轴限定并且位于头部和螺纹部分之间的缩径部分。当螺栓被拧入开口时，至少一条通道和缩径部分即被流体连通。在一个优选的实施例中，轴包括平行于轴的轴线延伸并且彼此间隔大约120°的三条通道。

根据本发明的另一种应用，提供了一种液压盘式刹车钳组件，其包括具有至少一条设置在其中的流体管路的壳体，容纳在壳体开口内的螺栓，具有从中穿过的开口的流体耦合单元，以及流体路径。螺栓延伸通过流体耦合单元的开口并伸入壳体的开口内。螺栓包括头部和从头部向外延伸的轴。轴包括螺纹部分，在螺纹部分的外表面内限定的至少一条通道，以及至少部分地环绕轴限定并且位于头部和螺纹部分之间的缩径部分。流体路径从流体管路延伸通过螺栓外表面内限定的至少一条通道，通过缩径部分并到达流体耦合单元。

根据本发明的另一种应用，提供了一种流体耦合单元组件，其包括具有从中穿过的开口的流体耦合单元，螺栓，以及流体路径。流体耦合单元内的开口内表面具有直径并且具有在其中限定的与从流体耦合单元伸出的液压管线流体连通的孔。螺栓具有头部和从头部向外延伸的轴。轴包括螺纹部分，至少部分地在螺纹部分的外表面内限定的至少一条通道，以及环绕轴限定并且位于头部和螺纹部分之间的缩径部分。缩径部分具有的直径小于流体耦合单元内表面的直径。轴延伸通过流体耦合单元内的开口。流体路径延伸通过螺栓外表面内限定的至少一条通道，通过缩径部分，通过流体耦合单元内表面内的孔并到达液压管线。

本发明可应用于各种类型的设备而并不局限于自行车。

附图说明

通过参照附图可以更方便地理解本发明，在附图中：

图1是根据本发明一个实施例的具有前盘式刹车组件和后盘式刹车组件的自行车的侧面正视图；

图2是图1中所示自行车的连接至前叉的前盘式刹车组件和前盘式刹车操作机构的侧面正视图；

图3是图1中所示自行车的连接至后叉的后盘式刹车组件和后盘式刹车操作机构的侧面正视图；

图4是根据本发明的一个实施例用于液压盘式刹车的螺栓的透视图；

图5是图4中螺栓的底部俯视图；

图6是沿图5中的6-6线截取的图4中螺栓的截面图；

图7是容纳在其中并且在流体耦合单元和卡钳壳体之间提供流体连通的图4中螺栓的截面图；以及

图8是根据本发明的另一个实施例容纳在其中并且在流体耦合单元和卡钳壳体之间提供流体连通的螺栓的截面图。

在附图的各个视图中，类似的附图标记表示类似的部件。

具体实施方式

首先参照图1-3，介绍包括创造性的螺栓并提供流体路径的自行车盘式刹车钳的一个优选实施例。自行车盘式刹车钳优选地是有效连接至液压刹车杆组件的液压盘式刹车钳。

应该认识到本文中使用的术语例如“前部”、“后部”、“顶部”、“底部”、“侧部”等只是为了便于说明并表示部件如附图中所示的朝向。应该理解本文中介绍的卡钳及其部件的任何朝向都落在本发明的保护范围内。

如图1中所示，根据本发明的一个优选实施例示出了具有前盘式刹车组件12和后盘式刹车组件14的自行车10。除了下述的在卡钳中使用的螺栓以外，前盘式刹车组件12和后盘式刹车组件14都是被固定地连接至车架13的相对常规的流体操作的盘式刹车。因此，除了如下所述通过本发明的优选实施例进行的修改之外，盘式刹车组件12和14的绝大部分部件将不在本文中详细介绍或图示。

具体地，前盘式刹车组件12被固定地连接至车架13的前叉15，而后盘式刹车组件14被固定地连接至车架13的后叉17。车架13包括安装至前叉15用于操纵自行车10的车把19。自行车10包括一对可旋转地连接至自行车车架13的车轮16。一个车轮16被连接至前叉15，还有一个车轮16被连接至后叉17。每个车轮16都具有以常规方式固定地连接至此的盘式刹车转子18。

自行车10及其各个部件都是相对常规的。因此，自行车10及其各个部件将不在本文中详细介绍或图示。而且，前盘式刹车组件12和后盘式刹车14实质上是相同的。因此，应该理解螺栓50既可以用于前盘式刹车组件12，也可以用于后盘式刹车组件14。进而还应该理解前盘式刹车组件12和后盘式刹车14可以包括在其中具有任意数量活塞的卡钳。例如，图2和图3中示出的卡钳是四活塞型卡钳。但是，其他的卡钳仅包括两个活塞。因此，只要卡钳包括下述的创造性螺栓50，那么具有任意数量活塞的卡钳都落在本发明的保护范围之内。

前盘式刹车组件12基本上包括卡钳和刹车操作机构或杆组件28a。卡钳包括卡钳壳体20，一对摩擦元件或衬垫(未示出)，以及多个设置在壳体20内的活塞(未示出)。卡钳壳体20被以常规方式利用螺纹紧固件固定地连接至前叉15。第一和第二摩擦元件被连接至卡钳壳体20以在其间构成容纳转子的槽。至少一个摩擦元件相对于卡钳壳体20是可移动的，并且优选地两个摩擦元件相对于卡钳壳体20都是可移动的。至少一个活塞被可移动地连接至卡钳壳体20。优选地，每个活塞24都被可移动地连接至卡钳壳体20。

刹车操作机构28a和28b是常规的盘式刹车操作机构。因此，刹车操作机构28a和28b将不在本文中详细介绍或图示。应该理解图1-3中示出的卡钳仅仅是为了图示说明的目的。刹车操作机构28a和28b被设置成控制盘式刹车组件12和14。刹车操作机构28a和28b优选被固定地安装在车把19上，靠近车把19的握手部分。因此，刹车操作机构28a和28b被以常规方式操作以使盘式刹车组件12和14从释放位置和刹车位置移动摩擦元件，自行车车轮16和盘式刹车转子18在释放位置可以自由转动。在刹车位置，盘式刹车组件12和14对盘式刹车转子18施加刹车作用力以使自行车车轮16和盘式刹车转子18停止转动。

现在对刹车操作机构28a和28b进行更加详细地介绍。基本上，刹车操作机构28a和28b被设计为用常规方式致动盘式刹车组件12和14以用于在盘式刹车转子18上施加强有力的夹持作用从而使一个前车轮16停止转动。刹车操作机构28b致动后盘式刹车组件14而刹车操作机构28a致动前盘式刹车组件12。刹车操作机构28b与刹车操作机构28a相同，只是刹车操作机构28b是刹车操作机构28a的镜像。刹车操作机构28a和28b中的每一个基本上都包括刹车杆80，液压或主气缸81，液压或主活塞82以及致动流体容器83。优选地，刹车操作机构28a和28b中的每一个都是被安装在车把19上的独立单元。

特别地，对于刹车操作机构28a和28b中的任何一个，刹车杆80都包括安装部分84和杆部分85。安装部分84被设计为以常规方式紧固在车把19上。安装部分84与主气缸81整体成形以使主气缸81、主活塞82和致动流体容器83都被支撑在刹车杆80的安装部分84上。杆部分85被枢轴连接至安装部分84，用于在释放位置和刹车位置之间移动。通常，杆部分84被以常规方式保持在释放位置。

主活塞82以常规方式被可移动地安装在主气缸81内。更具体地，致动流体容器83被安装在主气缸81上并与主气缸81的内腔流体连通，用于向其提供致动流体。主活塞82在一端被连接至杆部分85，用于在主气缸内轴向移动主活塞82。因此，杆部分85的致动促使主活塞82在主气缸81内轴向移动。主活塞82在主气缸81的这种移动通过液压管线86引导流体压力，液压管线86通过流体耦合单元40被连接至盘式刹车组件12和14之一。由此，被加压的致动流体促使活塞和摩擦元件移动以接合盘式刹车转子18从而使车轮16停止转动。

参照图4-7，示出并介绍用于液压盘式刹车系统的卡钳壳体20的螺栓50。螺栓50包括头部52、轴54、缩径部分56a以及多条通道58。如图7中所示，螺栓50被容纳在卡钳壳体20的流体管路42内(应该理解壳体20包括多条流体管路)。该螺栓50代替了(在本发明背景技术部分中讨论的)以前在该类型的液压刹车系统中使用的班卓琴式螺栓。如图7中所示，螺栓50的杆54被容纳在流体耦合单元40的开口45内并(通过螺纹60)被拧入流体管路42内。

通过前一种班卓琴式螺栓，流体路径经过卡钳壳体的流体管路42，通过班卓琴式螺栓内的轴向开口并离开与流体耦合单元流体连通的横向开口(或者与此相反，取决于流体流动的方向)。在本发明中，如图7所示，流体路径经过通道58，到达缩径部分56并通过流体耦合单元40离开，(通过液压管线86)到达主气缸。该组件可以包括O形环44，用于密封流体路径。如图7中所示，通道58和缩径部分56是流体连通的。

流体耦合单元40内的开口45的内表面46具有直径并且有在其中限定的孔48，孔48与从流体耦合单元40伸出的液压管线86流体连通。如图7中能够看出的那样，缩径部分56的直径小于流体耦合单元40的内表面46的直径。这样就形成了作为部分流体路径的空间。在另一个实施例中，如图8中所示，缩径部分可以被省略并且流体耦合单元40内的开口45的直径可以足够大以在轴54的外表面或外径(和螺栓头部52的肩部)以及流体耦合单元40的内表面46之间限定出空间。

在一个优选实施例中，螺栓50的轴54包括三条环绕其设置并且间隔120°的轴向延伸的通道58，如图45所示。但是，任意数量的通道58(例如一条或多条)都落在本发明的保护范围之内。而且，通道58彼此之间并不必须是等间距的。通道58优选地平行于轴54的轴线延伸。但是，这并不是对本发明的限制。例如，通道可以绕轴54螺旋延伸。通道58的目的是用于允许流体从距离头部52最远的轴54的末端流动至内凹部分或缩径部分56a以使其能够流出流体耦合单元40。如果通道58是以螺旋形状延伸的，那么可以理解流体仍将基本上沿轴54的外侧轴向流动，但是不必平行于轴线。因此，如本文中所用，基本(大致)轴向表示通道行进的距离可以平行于轴线或者不平行于轴线，只要沿轴向的总距离长于沿横向的总距离即可。

如图4中所示，缩径部分56环绕轴54延伸。在一个优选实施例中，缩径部分56绕整个轴54或者说是360度绕轴54延伸。但是，这不是对本发明的限制。在另一个实施例中，缩径部分56可以仅部分地绕轴54延伸。应该理解本发明的创造性应用在于至少一部分流体路径沿轴54轴向延伸并且通向螺栓50的外侧。

应该理解上述的流体路径是可逆的。无论刹车系统是被充满、空置还是在使用中，流体都可以沿不同的方向行进。

上述实施倒是本发明的示范性实施例。本领域普通技术人员现在可以根据上述实施例得到多种应用和变形而并不背离本文中公开的发明构思。因此，本发明应该仅由以下权利要求的保护范围限定。

Claims (14)

1.一种用于液压盘式刹车钳的螺栓，所述螺栓包括：

头部，和

从所述头部向外延伸的轴，其中所述轴包括

具有直径的螺纹部分，

至少部分地在所述螺纹部分的外表面内限定的至少一条通道，其中所述至少一条通道基本上沿所述轴轴向延伸。

2.如权利要求1所述的螺栓，进一步包括至少部分地环绕所述轴限定并且位于所述头部和所述螺纹部分之间的缩径部分，其中当所述螺栓被拧入开口时，所述至少一条通道和缩径部分流体连通。

3.如权利要求2所述的螺栓，其中所述至少一条通道基本上平行于所述轴的轴线延伸。

4.如权利要求3所述的螺栓，其中所述轴包括多于一条在其中限定的基本上平行于所述轴的轴线延伸的通道。

5.如权利要求1所述的螺栓，其中所述轴包括多于一条在其中限定的基本上平行于所述轴的轴线延伸的通道。

6.如权利要求4所述的螺栓，其中所述缩径部分环绕所述轴延伸并且具有小于所述螺纹部分的直径。

7.如权利要求6所述的螺栓，其中所述轴包括基本上平行于所述轴的轴线延伸并且彼此间隔大约120°的三条通道。

8.一种液压盘式刹车钳组件，包括：

壳体，具有至少一条设置在其中的流体管路，

容纳在所述壳体的开口内的螺栓，其中所述螺栓包括头部和从所述头部向外延伸的轴，其中所述轴包括螺纹部分以及在所述螺纹部分的外表面内限定的至少一条通道，

具有开口的流体耦合单元，内表面通过开口限定，其中所述螺栓延伸通过所述流体耦合单元内的开口并伸入所述壳体的开口，其中在所述流体耦合单元的内表面和所述螺栓的轴之间限定空间，

流体路径，所述流体路径从所述流体管路延伸通过所述螺栓外表面内限定的所述至少一条通道，通过所述空间并到达流体耦合单元。

9.如权利要求8所述的液压盘式刹车钳组件，进一步包括至少部分地环绕所述轴限定并且位于所述头部和所述螺纹部分之间的缩径部分，其中所述缩径部分至少部分地限定所述空间。

10.如权利要求9所述的液压盘式刹车钳组件，其中所述至少一条通道平行于所述轴的轴线延伸。

11.如权利要求10所述的液压盘式刹车钳组件，其中所述轴包括多于一条在其中限定的平行于所述轴的轴线延伸的通道。

12.如权利要求8所述的液压盘式刹车钳组件，其中所述轴包括多于一条在其中限定的平行于所述轴的轴线延伸的通道。

13.如权利要求11所述的液压盘式刹车钳组件，其中所述缩径部分环绕所述轴延伸并且具有小于所述螺纹部分的直径。

14.如权利要求13所述的液压盘式刹车钳组件，其中所述轴包括平行于所述轴的轴线延伸并且彼此间隔大约120°的三条通道。

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