TWI426034B

TWI426034B - Bicycle hydraulic master cylinder

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Publication number: TWI426034B
Application number: TW98108249A
Authority: TW
Original assignee: Lee Chi Entpr Co Ltd
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2009-03-13
Publication date: 2014-02-11
Also published as: TW201033077A

Description

自行車的液壓主缸

本發明係涉及一種裝配運用於自行車的液壓主缸，尤指一種運用於液壓剎車把手或避震裝置的液壓主缸。

雖著產業技術的進步，越來越多的液壓主缸裝置被運用於自行車的剎車制動系統或座管避震裝置等相關的零組件；其中，在運用於液壓式剎車把手的部分，可以參閱如TW公告第582357號「自行車油壓剎車握把結構改良」專利、TW證書號M249895號「自行車雙油杯油壓剎車調整型握把結構改良」專利、US第7204350號專利，以及US第20080053758號專利公開案等專利文獻；在運用於座管避震裝置的部分，可以參閱如TW證書號M336207號「氣油壓式避震座管之結構」專利等專利文獻，容不贅述。

從前述各專利文獻所揭露的液壓主缸構造，可以瞭解到現有的液壓主缸一般均是直接於剎車本體設置一個呈長筒形的腔室，並將活塞組件及液壓油等構件安裝於該腔室之中。其中：

1.因為液壓主缸在操作使用時，液壓油會產生相當大的高壓來驅動剎車卡鉗等構件，若以鑄造方式來製作剎車本體，將容易因為鑄造過程殘留於結構體內部的氣孔或細縫，造成剎車本體發生結構破壞或液壓油洩漏的問題，導致現有的剎車本體一般均必須以鍛造方式來製作，此舉不僅造成剎車本體的加工成型極為費工費時，並且製造成本高。

2.現有的液壓主缸構造，一般均必須將活塞組件及內部構件依序置入剎車本體的相關位置，並逐一加以鎖固定位，方能完成液壓主缸的組配安裝作業，不僅各個組件的裝配構造複雜，並且組裝過程過於麻煩不便。

為解決現有自行車的液壓主缸有關於構造複雜、裝配麻煩以及製造成本高等問題及限制，本發明提供一種組裝簡便容易且結構強度佳之自行車的液壓主缸。本發明主要係於本體的置缸槽內部設置一個活塞缸，讓活塞組件能夠預先裝配於活塞缸內部，有效地簡化液壓主缸的組裝作業，並且活塞缸能夠讓本體不必直接承受活塞組件驅動過程的高壓作用，有效地減低本體對成型工法及材料的要求，達到降低液壓主缸製造成本的進步效果。

本發明所運用的技術手段係在於提供一種自行車的液壓主缸，包括：

一本體，其係設有一結合座且內部設有一置缸槽，該置缸槽係設有一封閉端及一開口端，於該置缸槽的開口端結合設有一螺蓋，該螺蓋係貫設有一桿孔，該本體於接近該置缸槽封閉端的位置設有一液壓流道，並於該本體設有一儲油杯，該儲油杯係以一油杯流道連通至該置缸槽的中段部位，於本體設有一連通液壓流道的螺接槽；

一活塞缸，其係為中空圓筒狀的缸體且設有一開口端及一封閉端，並以封閉端朝內的方式嵌置結合於該置缸槽且為該螺蓋抵緊定位，該活塞缸的中空內部形成一缸室，並於該活塞缸中段部位的外周面間隔環凸設有二凸環，該活塞缸於接近封閉端的缸壁設有一可連通該液壓流道的液壓孔，並於兩該凸環之間的缸壁間隔貫設有一導孔及一引孔，該導孔及該引孔係與該油杯流道相連通；以及

一活塞組件，其係位於該缸室內且包括一抵靠於該缸室封閉端的復位彈簧、一抵靠該復位彈簧的活塞，以及一抵靠該活塞且由該螺蓋所設桿孔穿出的推桿。

前述的液壓主缸，其中的本體在螺蓋的一端設有一操作柄座，於該操作柄座結合設有一可擺動的操作柄，該推桿係連結於該操作柄；其中的結合座係設於本體背向於置缸槽的一端且具有一束緊槽，該束緊槽的軸向與活塞的移動方向係呈垂直設置。

前述的液壓主缸，其中的置缸槽係區分成一內槽段及一內徑略大於該內槽段的外槽段，並於該內、外槽段之間形成一個階面；活塞缸朝向封閉端一側的該凸環係透過一密封環緊密抵靠於該階面，並且朝向開口端一側的凸環係透過一密封環緊密抵靠於螺蓋的內端面。

前述的液壓主缸，其中的本體於中段部位分別設有一儲油杯及一補油孔，該補油孔係以一補油流道連通至該置缸槽中段部位，並於補油孔設有一補油螺件；於該儲油杯結合設有一可拆卸的油杯蓋，並於該油杯蓋與該儲油杯之間夾置設有一彈性隔瓣。

前述的液壓主缸，其中的儲油杯及補油孔的開口方向大致為同一方向且位於本體的頂側。

本發明所提供自行車的液壓主缸，可以獲得的優點及功效增進包括：

1.本發明可以將活塞組件預先安裝於筒型的活塞缸內，直接將活塞缸置入本體的置缸槽，並利用螺蓋直接予以鎖固定位，簡便容易地完成液壓主缸內部構件的裝配作業，有效地讓液壓主缸的組裝更為簡便容易。

2.本發明於本體裝設有一個活塞缸，能夠將本體內部區分成直接承受活塞組件作用的高壓區，以及位於活塞缸外部的低壓區，讓本體只要以壓鑄等較為簡便低廉的加工方式來成型，有效地達到簡化加工及降低成本的效能。

3.本發明的儲油杯係透過一個油杯流道與活塞缸的外部連通，並且將彈性隔瓣裝配於儲油杯的開口位置，有效地達到簡化結構及便利安裝的效能。

4.本發明將油杯蓋及補油螺件設置於液壓主缸本體的朝上側面，並且位於大致相同的拆卸方向，能夠不必拆下油槽蓋，即可直接進行增補液壓油的補油作業，提高補油作業的便利性。

為能詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，玆進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如后：

本發明所提供自行車的液壓主缸係可運用於自行車的液壓剎車把手或座墊避震裝置等液壓裝置，本發明不作特定的限制，如第一至六圖所示係本發明運用於液壓剎車把手的較佳實施例，該液壓主缸係包括：一本體(10)、一安裝於本體(10)內部的活塞缸(20)、一安裝於活塞缸(20)內部的活塞組件(30)、一結合於本體(10)且連結操控活塞組件(30)的操作柄(40)，以及安裝於本體(10)的一彈性隔瓣(50)、一油杯蓋(60)及一補油螺件(70)等構件；其中：

如第二、三圖所示，前述的本體(10)係以壓鑄等加工方式製作成型且大致呈直筒型構件，於該本體(10)的內部形成一呈中空圓柱狀且一端為開口形態的置缸槽(11)，該置缸槽(11)由封閉端至開口端係區分成一內槽段(111)及一內徑略大於內槽段(111)的外槽段(112)，並於內、外槽段(111,112)的連接位置形成一個階面(113)，以及將外槽段(112)鄰接開口端的內壁面設為一內螺紋面(114)，藉以供一螺蓋(12)能夠利用相對應的一外螺紋面(121)以螺紋結合固定於置缸槽(11)的開口端，該螺蓋(12)於軸心位置貫設有一桿孔(122)；

前述的本體(10)於內槽段(111)的位置設有一液壓流道(115)連通至一螺接槽(13)，讓一液壓導管(80)能夠以一接頭(81)以螺紋結合連結於該螺接槽(13)，藉以讓液壓主缸的液壓作用力能夠透過液壓導管(80)傳送驅動剎車卡鉗等裝置；如第二、五圖所示，前述的本體(10)於中段部位分別設有一儲油杯(14)及一補油孔(15)，儲油杯(14)與補油孔(15)之間不直接連通，並分別以一油杯流道(116)及一補油流道(117)連通至置缸槽(11)的外槽段(112)的中段部位，儲油杯(14)及補油孔(15)的開口方向均係設於本體(10)的頂側，並且本體(10)於鄰接儲油杯(14)開口的側面形成一呈平台形式的結合平台(19)，以及於補油孔(15)的內壁面設有一供前述補油螺件(70)以螺紋結合的內螺紋面(151)；

前述的本體(10)在背向於置缸槽(11)開口的一端設有一結合座(16)，如第一、二圖所示，該結合座(16)包含有一夾蓋(17)而形成一用以夾持車手把(90)的束緊槽，配合一對螺栓(171)的鎖固，讓本體(10)能夠穩固地安裝結合於車手把(90)而提供騎乘人使用，並且該束緊槽的軸向與前述置缸槽(11)的軸向係呈垂直交錯形態，讓本體(10)與車手把(90)的相對角度呈垂直形態，藉以提高施力的效率及便利性；該本體(10)在置缸槽(11)開口的一端設有一對供前述操作柄(40)安裝的操作柄座(18)，於操作柄座(18)的端部設有一對同軸的軸孔(181)。

如第二、四圖所示，前述的活塞缸(20)係為以不銹鋼材質或鍛造方式加工成型的中空圓筒狀缸體，並設有一開口端(201)及一封閉端(202)，該活塞缸(20)於中空內部係形成一供前述活塞組件(30)安裝的缸室(21)，並以封閉端(202)朝內的方式將活塞缸(20)密合嵌置於前述的置缸槽(11)內，再以前述的螺蓋(12)予以抵緊定位；該活塞缸(20)於中段部位的外周面間隔環凸設有二凸環(22,23)；其中，位於朝向封閉端(202)的凸環(22)係透過一密封環緊密抵靠於置缸槽(11)的階面(113)，藉以讓置缸槽(11)的內、外槽段(111,112)不會直接導通，位於朝向開口端(201)的凸環(23)係透過一密封環緊密抵靠於前述螺蓋(12)的內端面，藉以讓置缸槽(11)內的液壓油不會洩漏流失；

對應於前述液壓流道(115)的位置，活塞缸(20)在封閉端(202)與凸環(22)之間的缸壁凹設有一圈環槽(25)，並在環槽(25)的範圍內穿設一貫通至缸室(21)的液壓孔(24)，藉以利用環槽(25)的設置，讓液壓孔(24)能夠不受方向限制地與液壓流道(115)相導通；前述的油杯流道(116)及補油流道(117)係連通至活塞缸(20)的兩個凸環(22,23)之間，並且配合活塞組件的作用，活塞缸於兩凸環(22,23)之間的缸壁適當位置間隔貫設有一導孔(26)及一引孔(27)，配合位於兩凸環(22,23)之間的環槽區間，讓導孔(26)及引孔(27)能夠不受方向限制地與油杯流道(116)及補油流道(117)相導通。

如第二至四圖所示，前述的活塞組件(30)係安裝於前述活塞缸(20)的缸室(21)內，並包含有一抵靠於缸室(21)封閉端的復位彈簧(31)、一抵靠於復位彈簧(31)的活塞(32)，以及一可抵靠且驅動活塞(32)的推桿(33)；其中，該活塞(32)的外徑係略小於缸室(21)的內徑，並且前述弓1孔(27)的位置係對正於活塞(32)的外周面，藉以讓液壓油可以充填於活塞(32)與缸室(21)內壁之間；該活塞(32)於朝向前述螺蓋(12)的一端的外周面凹設有一圈環槽(321)，於該環槽(321)套設一密封夾置於活塞(32)與缸室(21)內壁之間的密封環(322)；

前述的活塞(32)於朝向復位彈簧(31)的一端的軸心位置伸設一軸桿(323)，並依序於該軸桿(323)套設一斷面呈V形的阻油環(324)以及一用以抵靠復位彈簧(33)的端套(325)，同時活塞(32)的移動方向與前述結合座(160)所設束緊槽的軸向係呈垂直設置形態；前述的推桿(33)係以一呈弧凸狀的頭部(331)抵靠於活塞(32)，並且其桿身係穿過螺蓋(12)的桿孔(122)，並於推桿(33)的穿出端形成一用以與前述操作柄(40)連結的螺紋段(332)。

如第一、二圖所示，前述的操作柄(40)於一端設有一軸孔(41)，並利用一樞軸(42)穿設於該軸孔(41)及前述操作柄座(18)所設的軸孔(181)，藉以讓操作柄(40)以可擺動形態結合於本體(10)的操作柄座(18)；該操作柄(40)係設有一供使用人握持的握桿(43)，並於接近軸孔(41)的位置結合設有一可樞轉且貫設一螺孔的壓輪(44)，前述推桿(33)的螺紋段(332)係以螺紋結合於該壓輪(44)，藉以讓操作柄(40)能夠連接驅動前述的活塞組件(30)。

如第一、五、六圖所示，前述的彈性隔瓣(50)係利用橡膠或矽膠等具可撓性的材質製成，並結合設於前述儲油杯(14)的開口位置，該彈性隔瓣(50)於周緣形成一圈規格尺寸大於儲油杯(14)口徑的夾掣緣(51)，並於中間部位形成一朝儲油杯(14)底部凸出而可提高彈性隔瓣(50)可變形量的容變部(52)，同時於彈性隔瓣(50)對應前述結合平台(19)所設螺孔(191)的位置設有一穿孔(53)。

如第一、五、六圖所示，前述的油杯蓋(60)係結合於前述儲油杯(14)的開口位置，並將該前述的彈性隔瓣(50)夾置定位，該油杯蓋(60)於內底面設有一與彈性隔瓣(50)所設夾掣緣(51)相匹配的夾槽(61)，並於兩端設有二對應於前述結合平台(19)所設的螺孔(191)的固定孔(62)，藉以利用二螺栓(63)將油杯蓋(60)鎖固於結合平台(19)且將儲油杯(14)予以蓋合封閉，同時於油杯蓋(60)的板面設有一氣孔(64)。

如第一、五、六圖所示，前述的補油螺件(70)係以螺紋結合固定於前述的補油孔(15)，並於補油螺件(70)與本體(10)之間夾置有一密封環(71)，藉以達到將補油孔(15)予以密合封閉的效果；如第五圖所示，本發明將油杯蓋(60)及補油螺件(70)設置於本體(10)的頂面位置，並且位於大致相同高度的安裝平面，如圖所示的實施例考量彈性隔瓣(50)的影響，將補油孔(15)的開口高度設為與彈性隔瓣(50)實質高度相同的位置，並且讓補油螺件(70)的拆卸方向(A)與油杯蓋(60)的拆卸方向(B)大致相同，即兩者的拆卸方向(A,B)的相對關係保持在相差30度角的範圍內，如圖所示的實施例係將補油螺件(70)與油杯蓋(60)的拆卸方向(A,B)設為相同，藉以當需要進行增補液壓油作業時，如第八圖所示，無需將液壓主缸拆下或鬆開夾蓋(17)調整角度，即可直接將補油螺件(70)鬆開進行補油，有效提高補油作業的便利性。

請參閱第二、三、七圖所示，本發明於安裝使用時，將液壓油充填於本體(10)的置缸槽(11)、活塞缸(20)的缸室(21)及儲油杯(14)等相連通的儲油區域。當使用人按壓操作柄(40)時，操作柄(40)能夠透過壓輪(44)而以推桿(33)推動活塞組件(30)的活塞(32)移動，該活塞(32)產生位移而推壓液壓油，通過液壓孔(24)、液壓流道(115)及液壓導管(80)的傳導而驅動液壓系統運作；當使用人釋放該操作柄(40)時，利用活塞組件(30)的復位彈簧(31)，即能夠讓液壓主缸的各組成構件回復到未動作時的初始位置。

本發明於本體(10)的置缸槽(11)內部設置一個活塞缸(20)，能夠讓活塞組件(30)預先裝配於活塞缸(20)內部，再直接利用螺蓋(12)一次予以鎖固定位即可，大幅提高液壓主缸組裝作業的容易性及便利性，並且本發明利用活塞缸(20)的設置，可以讓本體(10)不必直接承受活塞組件(30)動作時的高壓作用，有效地減低本體(10)對於成型工法及材料的要求，有效地達到降低生產成本及節省加工的效能。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何形式上的限制，任何所屬技術領域中具有通常知識者，若在不脫離本發明所提技術特徵的範圍內，利用本發明所揭示技術內容所作出局部更動或修飾的等效實施例，並且未脫離本發明的技術特徵內容，均仍屬於本發明技術特徵的範圍內。

(10)．．．本體

(11)．．．置缸槽

(111)．．．內槽段

(112)．．．外槽段

(113)．．．階面

(114)．．．內螺紋面

(115)．．．液壓流道

(116)．．．油杯流道

(117)．．．補油流道

(12)．．．螺蓋

(121)．．．外螺紋面

(122)．．．桿孔

(13)．．．螺接槽

(14)．．．儲油杯

(15)．．．補油孔

(151)．．．內螺紋面

(16)．．．結合座

(17)．．．夾蓋

(171)．．．螺栓

(18)．．．操作柄座

(181)．．．軸孔

(19)．．．結合平台

(191)．．．螺孔

(20)．．．活塞缸

(201)．．．開口端

(202)．．．封閉端

(21)．．．缸室

(22,23)．．．凸環

(24)．．．液壓孔

(25)．．．環槽

(26)．．．導孔

(27)．．．引孔

(30)．．．活塞組件

(31)．．．復位彈簧

(32)．．．活塞

(321)．．．環槽

(322)．．．密封環

(323)．．．軸桿

(324)．．．阻油環

(325)．．．端套

(33)．．．推桿

(331)．．．頭部

(332)．．．螺紋段

(40)．．．操作柄

(41)．．．軸孔

(42)．．．樞軸

(43)．．．握桿

(44)．．．壓輪

(50)．．．彈性隔瓣

(51)．．．夾掣緣

(52)．．．容變部

(53)．．．穿孔

(60)．．．油杯蓋

(61)．．．夾槽

(62)．．．固定孔

(63)．．．螺栓

(64)．．．氣孔

(70)．．．補油螺件

(71)．．．密封環

(80)．．．液壓導管

(81)．．．接頭

(90)．．．車手把

第一圖係本發明運用於剎車把手的較佳實施例之立體外觀圖。

第二圖係本發明運用於剎車把手的較佳實施例之構件分解圖。

第三圖係本發明運用於剎車把手的較佳實施例於活塞缸軸心位水平方向之結構剖面圖。

第四圖係本發明運用於剎車把手的較佳實施例於活塞缸軸心位垂直方向之結構剖面圖。

第五圖係本發明運用於剎車把手的較佳實施例於橫切方向之結構剖面圖。

第六圖係本發明運用於剎車把手的較佳實施例於儲油杯部位之局部剖面圖。

第七圖係本發明運用於剎車把手的較佳實施例於剎車時之結構剖面圖。

第八圖係本發明運用於剎車把手的較佳實施例安裝使用之示意圖。