CN105923098B - 液压制动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压制动机构。描述了包括外壳的液压制动机构。主缸组件布置于外壳中，并且主缸组件包括流体腔室。流体腔室包括具有第一直径的第一腔室部与具有第二直径的第二腔室部，其中，第一直径大于第二直径。流体腔室包括第一和第二腔室部之间的过渡区域。液压制动机构包括具有布置于流体腔室中的活塞的活塞组件。第一密封件配置成在第一腔室部与活塞之间密封地接合，第二密封件配置成在第二腔室部与活塞之间密封地接合。液压制动机构包括从过渡区域或临近过渡区域从所述流体腔室延伸的出口端口。

Description

液压制动机构

本发明是申请号为201310068273.5、申请日为2013年1月15日、发明名称为“液压制动机构”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及液压制动系统。更具体地，本发明涉及与用于接合例如自行车的车辆的车轮的液压制动器结合使用的液压制动执行机构。

背景技术

例如自行车的很多车辆使用将压力施加于旋转车轮或安装至旋转车轮上的盘的液压制动系统。这些制动系统中的一些使用包括手柄的机构，产生液压流体的压力。该压力通过液压管路或导管传送至制动组件，所述制动组件可以包括具有垫片的制动钳，以使得液压施加到垫片上，以对着旋转部件挤压垫片，以便传递制动力。

发明内容

鉴于对改进的液压制动执行机构、尤其是设置在总体人体工学包装中的机构的当前需要，提供各种典型实施例的简要概述。在以下的概述中可以进行某些简化和省略，其旨在强调与介绍各种典型实施例的一些方面，但并不旨在限制本发明的范围。足以使得本领域技术人员制造和使用本概念的优选的典型实施例的详细说明将在其后的部分中呈现。

在本发明的某些实施例的一个方面中，描述了可安装至把手的液压制动机构，其中，制动机构包括可安装至把手的外壳。将主缸布置于外壳中，并且主缸组件包括流体腔室。流体腔室包括具有第一直径的第一腔室部以及具有第二直径的第二腔室部，其中第一直径大于第二直径。流体腔室包括第一与第二腔室部之间的过渡区域。机构包括具有布置于流体腔室中的活塞的活塞组件。第一密封件配置成在第一腔室部与活塞之间密封地接合，并且第二密封件配置成在第二腔室部与活塞之间密封地接合。机构包括从位于或临近过渡区域的流体腔室(或者换句话说，从过渡区域、第一腔室部以及第二腔室部的近端部中的至少一个)从所述流体腔室延伸的出口端口。

附图说明

为了更好地理解各种典型实施例，对附图作了参照，其中：

图1为根据本发明的实施例的制动罩的侧视图，所述制动罩包括制动执行机构和换挡执行机构；

图2为图1的机构的正视图，示出了制动手柄与罩；

图3为穿过图2的机构的线3-3的剖视图；

图4为图1的机构的正视图，示出了制动手柄与罩；

图5为穿过图2的机构的线5-5的剖视图；

图6为根据本发明的制动执行机构的第二实施例的俯视图，其中外壳的一部分被移除以显示位于或靠近制动执行机构顶部的元件的布置；

图7为图6的制动执行机构的俯视图，示出了内部结构；

图8为图1的制动罩和机构的分解等轴测图；

图9为图6的制动执行机构的内部腔室和通道的局部等轴测图；

图10为图6的制动执行机构的侧视图，示出了内部结构；

图11为图10的制动执行机构的侧视图，示出了内部结构；

图12为制动执行机构的透视图，示出了制动罩的顶部与侧部；

图13至图15为示出了使用中的制动执行机构的侧视图，示出了初始运行的静止状态(图13)、全执行状态或全运行状态(图15)、在静止状态和全运行状态之间的中间状态(图14)；以及

图16a至图16e为根据数个不同实施例的流体腔室和出口端口的图形。

具体实施方式

本发明的各种实施例提供一种液压制动执行机构，其在某些情况中可以包括例如换挡执行机构的其它元件。此处描述的机构十分适合于用于例如自行车的车把操纵车辆。应该理解的是，本文将根据位置/方向参考的通常含义来使用所述位置/方向参考，除非在下面特别陈述，其中，本发明的液压制动执行机构安装至车辆，并且根据正常使用来取向车辆。现在参照附图，在以下将进一步描述一个实施例。

参照图1至图15，根据本发明的车把操纵车辆的液压制动执行机构20包括外壳22。外壳22可以由任意合适的材料制成，例如：铝、塑料、复合材料、和/或碳纤维。将主缸组件26至少部分地布置于外壳22中。可以为制动手柄30形式的执行器枢转地连接至外壳22，并且可操作地连接至主缸组件26。可以将换挡机构56定位于外壳22之中或之上。如本领域已知的，换挡机构56可以连接至或布置于外壳22中，并且通过换挡手柄58或例如一个或多个开关的其他换挡机构致动，以使得在使用者握紧外壳22的同时可以执行制动和换挡操作，并且因此在制动和/或换挡的同时保持车辆的接触与控制。在一个实施例中，换挡执行机构可以是例如在美国专利7779718中描述的控制机构。

通常，外壳22可被认为包括外壳主体27。外壳主体27为单片模塑结构或由多于一片的模塑结构形成。外壳主体27可以认为包括基座部23和延伸部25。例如，通过连接至外壳主体27的基座部23上的夹钳24，外壳22可安装至车把操纵车辆的一部分上。外壳22可以布置于指向前进方向(即，在正常使用期间指向车辆的向前行驶方向(F))的车辆的把手上，并且通常沿车辆的纵向轴线取向，当安装时，基座部23通常水平对齐，并且延伸部25通常在基座部的前方，并且基本上从基座部向上倾斜。

外壳22还可以包括：第一盖部29，所述第一盖部在其至少一个侧面或横向侧上关闭外壳主体27；以及第二盖部31，所述第二盖部在其顶侧或上侧上关闭外壳主体。第一盖部29允许进入外壳主体27的内侧，以用于安装、拆卸、以及维修液压制动执行机构20的可通过外壳主体的侧面被够到的元件。第一盖部29还可以覆盖外壳主体27(图6)的顶表面70的一部分，并且与第二盖31以及外壳主体配合，以为使用者的手提供光滑、舒服的形状，同时覆盖内部机构的元件。

第二盖部31允许进入外壳主体27的内侧，以用于安装、拆卸、以及维修液压制动执行机构20的通过外壳主体的顶部而在该顶部处可被够到的元件。盖29、31还能够与外壳主体27形成人体工程学形状，并且当组装以形成外壳22时可以容纳机罩套62，所述机罩套可以是弹性材料。

液压制动执行机构20包括主缸组件26，所述主缸组件可以布置于外壳主体27中并且可以布置于延伸部25中。如下文中将更加详细的描述的，主缸组件26通常可以沿延伸部25的纵向轴线定位。应该理解的是，主缸组件26通过液压管路或导管28可连接至常规的副缸(未示出)，所述液压管路或导管在所述主缸组件和所述副缸之间提供流体连通。

如图6中所示，主缸组件26包括形成于外壳主体27中的流体腔室32以及相互布置于流体腔室中的活塞组件34。流体腔室32包括第一和第二腔室部42、44以及位于其间的过渡区域46。

在图9中所示的实施例中，第一腔室部42具有比第二腔室部44的横截面积或直径(d₂)更大的横截面积或直径(d₁)。在该实施例中，过渡区域46成为锥形，但过渡区域46可以具有不同的形状，或例如通过在第一与第二腔室部42与44之间的阶梯式过渡而可以完全消除所述过渡区域。在该实施例中的第一与第二腔室部42、44为圆柱形；然而，这些部分可以采用不同形状。应该理解的是，第一与第二腔室部42、44在形状方面将与活塞组件34的相关部件以及在它们之间起作用的任何密封件相匹配。

第二腔室部44的一端48(即，远端)直接地或间接地与形成于外壳22中的渗出口或填充口50流体连通。渗出口螺钉52可拆卸地布置于渗出口50中，以允许空气渗出或添加流体。渗出口螺钉52设置有密封件53，其例如为O型环。例如，通过可以将渗出口50与流体贮存器互连的通道82，端部48还直接地或间接地与形成于外壳主体27中的流体贮存器40相流体连通。

贮存器40由囊状物84以公知方式覆盖(图8)。为了向外壳22提供人体工学总体外形、并且为液压制动执行机构20提供足够的制动流体体积，贮存器40可以沿流体腔室32的侧面定位，并且可以在流体压力腔室上方和下方都竖直地延伸，例如，外壳安装至下沉式车把。换句话说，当液压制动执行机构20被安装以用于车辆使用时，贮存器40能够以与流体腔室32处于并置构造的方式定位，并且具有流体压力腔室上方和下方都竖直地延伸的形状与尺寸。

流体出口端口60形成于外壳主体27中，从而将在过渡区域46附近的流体腔室32连接至流体装配组件54。流体装配组件54包括空心螺栓64，所述空心螺栓与流体出口端口60流体连通，例如可螺纹连接地插入流体出口端口中。流体装配组件54包括中空对接式(banjo)管接头66，所述中空对接式管接头连接至空心螺栓64并且与空心螺栓64流体连通。中空对接式管接头66与传统的中空对接式管接头相似，不同之处在于，中空对接式管接头的底表面68不垂至于空心螺栓的轴线定位。在示例的实施例中，空心螺栓64(以及流体出口端口60)相对于外壳22的顶表面或上表面70的角度(A)大于90度(图11)。因此，为了中空对接式管接头66与外壳的表面70相平齐设置，本发明构想到这样的中空对接式管接头，通过取向中空对接式管接头的底表面68以匹配外壳主体27的顶表面或上表面70而改进所述中空对接式管接头。

至少部分由于流体装配组件54的结构，外壳主体27能够紧密地容纳装配件54以及与之连接的液压管路28，使得液压管路可以平行于表面70设置，并且因此提供允许外壳22按人体工程学设计的下轮廓。因为所述下轮廓构造，机罩套62可以平滑地装配于外壳22上，包括流体装配组件54与液压管路28，并且因此机罩套的装配和总体形状不会由于任意突出的液压管路或元件造成中断或负面影响。

外壳主体27另外可以具有凹槽72，其通常沿容纳液压管路28的外壳的长度延伸，以使得提供与使用者的手相符合的光滑轮廓。在示例的实施例中，凹槽72形成于外壳主体27的顶表面和侧表面的结合部处或结合部附近。凹槽72的其他位置也是可能的，例如沿外壳主体27的侧面。关于人体工程学，第一盖部29可以配置成包裹液压管路28，并且至少部分地包围凹槽72。

活塞组件34包括相互地布置于流体腔室32中的活塞74。活塞74具有第一和第二部分76、78。在该实施例中，为滑动环与O型环组合的第一密封件36布置于活塞74的第一部分76上，第二密封件38布置于活塞74的第二部分78上。还构想到其他类型的合适的密封件。在可替换的实施例中，密封件36、38可以定位于流体腔室32的壁中，并且接触活塞74。

承载各自第一与第二密封件36、38的第一与第二部分76、78配置成密封地接合流体腔室32的各自的第一与第二腔室部42、44。当如此接合时，第一和第二密封件36、38在期间限定输出腔室80(图5)。流体出口端口60可以从过渡区域46附近的输出腔室80延伸(图9)。

活塞74在打开流体回路位置和关闭流体回路位置(图5)之间可滑动可移动，所述打开流体回路位置允许流体在流体腔室32的第一与第二腔室部42、44之间流动，所述关闭流体回路位置阻碍流体在第一与第二腔室部42、44之间流动。当活塞74产生关闭回路位置时，即，当第一与第二密封件36、38同时与液压腔室32的各自的第一与第二腔室部42、44相接合时，因为由推动活塞造成的容积的减少，推动活塞(进入流体压力腔室)的动作使得流体在输出腔室80中建立压力。输出腔室80中的流体压力的增加使得流体从腔室被促动并且通过流体出口端口60。由于流体腔室32的构造，可以看出的是，流体出口端口60可以定位成与过渡区域46附近的输出腔室80流体连通。因此，流体出口端口60可以从过渡区域46处或附近或者流体压力腔室的第一腔室部42处或附近的流体腔室32延伸，尽管与第二腔室部44、尤其在过渡区域处或过渡区域附近相关的一些流体量也可以是有效的，只要端口60可以接收在密封件36、38之间产生的加压的流体。有利地，在操作循环中，活塞74在主缸组件26的流体腔室32中可以沿大致向上方向推动，其中输出腔室80位于主缸组件中相对较低的点。

当活塞74产生关闭回路位置时，即，当第一和第二密封件36、38与液压腔室32的各自的第一和第二腔室部42、44都接合时，第二腔室部44中的流体推入贮存器40。流体进入(流出)贮存器40的运动倾向于移动囊状物84。作为贮存器40中的流体体积变化的结果，囊状物84上方的空气可以通过第二盖31排放至大气，以允许囊状物运动。

活塞组件34还可包括复位弹簧86，所述复位弹簧可以布置于外壳主体27与活塞74之间的流体腔室32中，并且用于将活塞74与手柄30返回至通常对应于打开回路位置的开始位置。板88被附接至外壳主体27，以关闭流体腔室32的第一腔室部42，板88将活塞组件34保持在流体压力腔室中，并且经由板孔90为活塞74提供入口。

推杆92可以布置于板孔90中，并且经由手柄30对活塞组件34起作用。推杆92可以包括靠近一端的螺纹部96以及靠近另一端的头部94。头部94可以包括倒圆表面112，其容纳在活塞74中的相应杯形表面114中。推杆92的螺纹部96可螺纹连接地容纳在横向销98中。

销98相对于衬套100可枢转地布置。手柄30枢转地容纳衬套100和销98。推杆92穿过销98。推杆92可以包括用于容纳用于调节手柄30位置的通用扳手的六边形开口116，或通过与销98螺纹接合而达到把手(未示出)。

手柄30借助枢转组件104枢转地连接至外壳主体27。枢转组件104可以包括轴106。轴106的端部可以包括衬套108，所述衬套能够在手柄30与外壳主体27之间运动。夹子110可以附接至轴106，以将枢转组件104保持外壳主体27上。

尤其参照图13-15，典型的操作循环包括手动制动应用，以将制动衬块抵靠在制动转子(未示出)或轮辋上。用手来按压制动手柄片30。这会推动推杆92，以推进活塞74。可以根据销98中的推杆92的调节而改变手柄片30开始位置。活塞74包括：第一密封件36，所述第一密封件是始终将流体隔离大气的较大密封件；以及第二密封件38，当不按压手柄片(这表示在初始行程的静止状态下)时，所述第二密封件不密封接合(图13)。

在贮存器40中，柔性囊状物84形成流体与大气之间的屏障物(图8)。当推进活塞74时，第一密封件36继续将流体从大气隔离，并且第二密封件38变成在过渡区域46附近与流体腔室32相接合，以产生关闭回路状况或中途状况(图14)。当第二密封件38变得接合时，所述第二密封件与贮存器40之间产生密封，并且形成输出腔室80。

输出腔室80与出口60包括流体容积。输出腔室80连接至装配组件54，该装配组件连接至遥远制动钳(未示出)。当进一步按压手柄片30时(图15)，输出腔室80中的压力增加，流体流过装配组件54，典型地通过液压管路28(图8)并且进入制动钳。

如公知的，制动钳中压力的增加使得钳活塞推进，并且制动衬块被促动在制动转子上以产生制动力。如果结合液压轮辋制动器使用，则压力的增加使得液压轮辋制动器接合自行车轮辋。当松开手柄片30时，活塞74返回至其“静止”位置，至少通过复位弹簧86的作用，系统中的压力降低，并且钳活塞/制动衬块从转子/轮辋缩回，并且制动力减少。第二密封件38最终变成与流体腔室32的壁分离，从而产生打开回路状况。

图16a-16e是流体腔室32的图形，其中出口端口60被示出处于对应于本发明的几种不同实施例的位置中。图16a-16e的每个均包括具有第一腔室部42和第二腔室部44的流体腔室32，过渡区域46定位于所述第一腔室部42与第二腔室部44之间，如图1-15中所示的例子中记录的。第二腔室部44具有远端48和与远端相反的端部，相邻于过渡区域的所述与远端相反的端部将被称为近端120。

图16a示出了从靠近过渡区域46的第一腔室部42延伸的出口端口60。图16b示出了同时从第一腔室部42与过渡区域46延伸的出口端口60。图16c示出了从过渡区域46延伸的出口端口60。图16d示出了从第二腔室部42与过渡区域46延伸的出口端口60。图16e示出了从靠近过渡区域46的近端120处的第二腔室部42延伸的出口端口60。

尽管已经尤其参照特定的典型方面详细描述了各种典型实施例，但应该理解的是，本发明能够用于其他实施例，并且其细节能够在各种明显的方面被修改。如本领域技术人员显而易见的是，当保留在本发明的精神与范围内时，可进行变型与修改。因此，前述公开、描述、以及附图仅用于示例的目的，并且不以任何方式限制本发明，本发明仅由权利要求限定。

Claims (12)

1.一种能够安装至自行车把手的液压制动机构(20)，所述液压制动机构(20)包括：

外壳(22)，所述外壳具有基座部(23)和延伸部(25)，所述基座部(23)包括第一端和第二端，所述基座部(23)在所述第一端包括把手夹钳(24)，当所述液压制动机构(20)安装到所述自行车把手时所述基座部(23)大致水平地延伸且所述延伸部(25)在所述第二端在所述基座部(23)的前方基本上从所述基座部(23)向上倾斜地延伸，所述外壳(22)的尺寸和形状被确定为由使用者的手抓握；

流体腔室(32)；

活塞(74)，该活塞(74)可移动地设置在所述流体腔室(32)内；

手柄(30)，该手柄(30)枢转布置在所述基座部(23)的所述第二端处，该手柄(30)操作地连接到所述活塞(74)，以使得所述活塞(74)在所述流体腔室(32)内可滑动地移位；

流体贮存器(40)，该流体贮存器(40)与所述流体腔室(32)流体连通；以及

渗出口(50)，该渗出口(50)与所述流体贮存器(40)流体连通用于空气渗出。

2.根据权利要求1所述的液压制动机构(20)，其中，所述渗出口(50)设在所述外壳(22)的顶表面上。

3.根据权利要求1或2所述的液压制动机构(20)，其中，所述流体贮存器(40)与所述流体腔室(32)通过在二者之间延伸的通道流体连通；并且

所述渗出口(50)包括渗出口通道，该渗出口通道与所述流体腔室(32)通过所述通道的至少一部分流体连通。

4.根据权利要求3所述的液压制动机构(20)，其中，所述渗出口通道在所述通道的纵向中部处在所述通道的内周表面内具有内端开口。

5.根据权利要求1所述的液压制动机构(20)，其中，所述流体腔室(32)的中心轴线与所述把手夹钳(24)的中心轴线横向偏离。

6.根据权利要求1所述的液压制动机构(20)，其中，所述渗出口(50)具有外端开口，该外端开口被构成为所述流体贮存器(40)的入口，用于将液压流体渗出到所述流体腔室(32)内。

7.根据权利要求1所述的液压制动机构(20)，其中，所述渗出口(50)具有外端开口，该外端开口被构成为所述流体贮存器(40)的出口，用于将液压流体渗出到所述流体腔室(32)内。

8.根据权利要求1所述的液压制动机构(20)，其中，所述渗出口(50)具有渗出口通道，该渗出口通道具有外端，当所述液压制动机构(20)安装到所述自行车把手时，所述外端向上开口。

9.根据权利要求1所述的液压制动机构(20)，其中，所述延伸部(25)和所述基座部(23)整体形成为一体的单独部件。

10.根据权利要求1所述的液压制动机构(20)，其中，所述液压制动机构(20)还包括由弹性体材料制成的机罩套(62)，该机罩套(62)被构成并布置为至少部分地覆盖所述基座部(23)。

11.根据权利要求1所述的液压制动机构(20)，其中，所述流体贮存器(40)定位在所述延伸部(25)上，当所述液压制动机构(20)安装到所述自行车把手时，所述手柄(30)枢转布置在所述流体贮存器(40)的下方。

12.根据权利要求1所述的液压制动机构(20)，其中，所述流体腔室(32)具有位于第一平面内的中心轴线；并且

其中，所述液压制动机构(20)还包括换挡机构(56)，该换挡机构(56)布置在所述外壳(22)内并能够绕换挡轴线旋转，所述换挡轴线位于与所述第一平面不同的第二平面内。