制动控制装置的制作方法

本申请是申请号为201310220342.x、申请日为2013年06月05日、发明名称为“制动控制装置”的发明专利申请的分案申请。

本发明涉及制动系统。更具体地，本发明涉及与用于接合车辆的车轮的制动器一起使用的制动控制装置。

背景技术：

例如自行车的很多车辆利用制动系统，该制动系统使得向旋转车轮或安装到旋转车轮的盘形转子施加压力。许多这样的制动系统利用具有手柄的机构来产生关于液压流体的压力。该压力通过液压线路或管道传送至制动装置，所述制动装置可以包括具有制动衬垫的制动钳，使得液压施加到衬垫上，以对着旋转部挤压衬垫，从而向其传递制动力。旋转部例如可以是轮缘或转子。

在自行车市场中通常见到的是两种普通类型的制动系统，并且这两种普通类型的制动系统使用不同的机构将制动力从安装到把手的外部的手柄向下传送到车轮，以止动自行车。第一且通常最不昂贵的方式是使用定位在壳体中的钢缆，该钢缆由手柄牵拉。该缆连接到位于车轮的轮缘附近的制动钳，并且当被牵拉时在成对的制动衬垫之间产生力。所形成的摩擦使自行车减慢。另一方式是使用液压线路中的液压流体，以将手产生的力向下传送到制动钳。该液压流体通过操作手柄由主活塞推动并且推压位于钳处或该钳附近的从动活塞，这使得制动衬垫靠着轮缘移动并且使自行车减慢。与使用不同活塞直径来增大手力的液压制动器不同，缆致动的制动系统可以使用不同的杆距离来增大手力并且在制动衬垫和轮缘之间产生更高的制动力。

与钢缆对比(尤其是当钢缆穿过自行车把手和框架构件的内部被吊起时，这是因为在钢缆和壳体之间产生的摩擦的量)，液压制动式制动器的优点是液压线路中的能量损失低。这使得液压制动系统成为公路自行车和三项全能运动自行车的有吸引力的选择。三项全能运动式自行车和计时赛式自行车被设计成非常满足空气动力学并且制动线路通常隐藏在把手和框架内以减小阻力。三项全能运动式把手和计时赛式把手具有特殊形状以允许骑行者在空气动力学位置中骑行自行车。为此，当应用于三项全能运动和计时赛自行车时，有效的液压制动系统是特别有利的。

技术实现要素：

鉴于对改进的液压制动控制装置、尤其是设置在整体人体工程学包中的装置的当前需要，提供各种示例性实施方式的简要概述。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示例性实施方式的一些方面，但并不旨在限制本发明的范围。足以使得本领域普通技术人员制造和使用本发明概念的示例性实施方式的详细说明将在后面的部分中呈现，但应理解，这些概念的微小变化能由本发明预想到。

本发明的一些方面包括设计成与轮缘制动钳一起使用的液压制动控制装置，并且所述液压制动控制装置具有壳体部分，所述壳体部分可以优选地以抵接的方式(即与把手的端部接触)安装在三项全能运动式把手的前端/引导端，并且所述液压制动控制装置具有这样的部分，该部分在内部在把手的内表面上夹紧并且也可在把手内定位液压线路出口部。所述液压系统可以被封闭并且可以省略用于解决由于热造成的液压流体膨胀的补偿结构，这是因为轮缘制动钳在制动期间不会加热制动流体(与盘式制动钳不同)。该封闭系统允许具有位于制动壳体处的快速释放部和衬垫接触调节部两者，这在使用时(包括骑行期间)是方便且舒适的。径向主缸可以有助于使制动杆和装置非常紧凑且满足空气动力学要求，并且由偏离螺钉驱动的对称工作夹紧机构在壳体的中间留下足够的空间以将液压线路端口定位在把手内。制动控制装置可以被容易地安装到把手并且仅一个螺钉需要被拧紧。

本发明的一个方面是一种液压制动控制装置，该液压制动控制装置用于附接到车辆的端部开口的把手，所述把手具有纵向轴线。所述装置包括：制动壳体，所述制动壳体能够附接到所述把手。所述制动壳体包括第一部分和第二部分，所述第一部分位于所述把手的外部并且抵接所述把手的开口端，所述第二部分的大小和形状确定为被接纳在所述把手内。主缸设置在所述第一部分内，并且所述主缸具有主缸腔室，所述主缸腔室的腔室轴线横向于所述把手的所述轴线取向。主缸致动器设置成与所述主缸在操作上相关联。

本发明的另一方面是一种用于控制车辆的制动的液压制动控制装置，所述车辆具有带把手轴线的把手，所述液压制动控制装置包括制动壳体，所述制动壳体能够附接到所述把手。主缸设置在所述制动壳体中，并且所述主缸的缸膛轴线横向于所述把手的所述轴线取向。主缸致动器枢转地附接到所述壳体并且与所述主缸在操作上相关联。调节缸设置在所述制动壳体中且与所述主缸连通，所述调节缸包括调节缸腔室，所述调节缸腔室设置有流体容积，并且提供粗调机构和微调机构中的一者或两者，所述粗调机构和所述微调机构能对所述调节缸进行操作，以改变所述调节缸腔室的流体容积。

本发明的又一方面提供一种夹紧机构，所述夹紧机构用于将制动控制装置附接到车辆的端部开口的把手，所述把手具有内表面和纵向轴线，所述夹紧机构包括制动壳体，所述制动壳体能够附接到所述把手，所述制动壳体包括第一部分和第二部分，所述第一部分位于所述把手的外部，所述第二部分的大小和形状确定为被接纳在所述把手的开口端内，所述夹紧机构关于所述制动壳体的所述第二部分对称地布置以使所述第二部分与所述把手间隔开，并且所述夹紧机构借助径向伸展操作以将所述制动壳体固定到所述把手的内表面，所述夹紧机构包括调节器，所述调节器能够从所述第一部分接近并且延伸穿过所述第一部分和所述第二部分，并且所述调节器从所述把手的所述轴线偏离。

从和附图一起提出的本发明的一个或多个实施方式的下列说明，本发明的这些和其它特征以及优点将被更完全地理解。

附图说明

图1为根据本发明的实施方式的制动控制装置的剖面图；

图2a为图1的制动控制装置的壳体部的侧视剖面图；

图2b为图2a的壳体的前视立体图；

图3为图1的制动控制装置的后视立体图；

图4为具有穿过图1中所示的轴线a的剖面图的俯视立体图；

图5为图1的制动控制装置的前视图；

图6为图1的制动控制装置的后视图；

图7为图1的制动控制装置的微调和粗调机构的分解图；

图8为图7的机构的俯视图；

图9为图1的制动控制装置的俯视剖面图；以及

图10为图8的制动控制装置的后视立体图。

具体实施方式

这里将参照附图描述本发明的优选实施方式。应理解，这里所阐述的附图和说明仅为了示意而提供并且不限制如由所附的权利要求和这些权利要求的任何和所有等同物限定的本发明。例如，术语“第一”和“第二”、“上”和“下”、或者“前”和“后”是为了清楚而使用并且不作为限定性术语。而且，除非有其它指示，否则这些术语可以说明参照常规上安装到自行车的自行车机构并且将自行车以标准方式取向和使用。

附图示出了根据本发明的实施方式的用于把手操纵车辆的制动控制装置18，所述把手操纵车辆诸如为自行车，例如包括“三项全能运动”式自行车或“计时赛”式自行车。所有或许多特征可以被适用或结合在用于其它类型的自行车等的制动系统中。

制动控制装置18包括壳体20和夹紧机构21，所述夹紧机构可以将壳体第二部分20b夹紧到车辆的把手22的内表面29中。应理解，把手22能安装到自行车并且当如此安装时可以向前延伸并且将制动控制装置18接纳在把手的开口端中，即，在标准向前运行期间根据车辆的行进方向来安装。

制动控制装置18增大和减小装置中的流体压力，以致动制动器。制动器控制装置18还可以包括微调机构25，所述微调机构操作以改变壳体中的总流体容积，从而调节制动衬垫和对应轮缘(未示出)之间的间隙。制动控制装置18还可以包括粗调机构27，所述粗调机构快速地增大或减小制动衬垫和轮缘之间的间隙(优选地在一个步骤或运动中)，从而允许骑行者容易地安装车轮和从自行车移除车轮。

制动控制装置18可以包括位于壳体20的第一部分20a中的主缸69’、微调机构25、和粗调机构27中的全部或任一者。夹紧机构21可以被考虑附接到壳体20的第二部分20b。

壳体20可以根据制动装置的期望的总体形状和收纳在其中或附接到其上的期望的元件和机构而采取各种各样的形式。壳体20包括至少由主缸膛68部分地限定的主缸69’，该主缸膛具有缸膛轴线b，该缸膛轴线b可以横向于或垂直于能供壳体附接的把手22的轴线a取向。在缸膛68横向于或垂直于把手的轴线a的实施方式中，主缸69’可以是径向主缸。主缸69’可以与把手的端部间隔开。把手的轴线a可以与主缸69’交叉。

主缸腔室69具有窄径部71(图2a)，以收纳弹簧48。在壳体20的顶部处或该顶部附近，位于腔室69的主要部分和窄径部71上方的是孔或者放气端口73(图2a)，该孔或放气端口通常被带孔螺钉50占据或关闭，并且可以通向大气以添加或抽取流体或者允许空气逸出。放气端口73可以具有底切部，并且可以用螺钉50和o形环等与壳体一起密封，如已公知的那样。

位于壳体的第一部分20a的前端处的是调节缸膛70，该调节缸膛至少部分地限定与主缸69’流体连通的调节缸75’。调节缸膛70可以是成角度的，从而允许空气上升到放气端口73并离开该放气端口。因而，调节缸75’和主缸69’可以在以下位置在壳体20的上部处或上部附近连通，该位置使得当放气端口打开时空气可以上升到放气端口73并且然后离开该放气端口。

在壳体的第一部分20a中形成有(相对于轴线a和b)垂直孔或横向孔84(图2a)，该孔贯穿壳体形成，其大小和形状确定为能接纳枢销38(图1、图3至图6)。致动器36被枢转地承载在枢销38上。致动器36可以是杠杆。孔84在以下位置贯穿壳体20a形成，该位置位于轴线a和主缸膛68的位置的相对径向外侧。孔84还可以被考虑为处于主缸膛68和调节缸膛70之间。

图2a是壳体20的剖面图。调节缸膛70可以具有螺纹部90，以允许止动螺栓60(图1)连接到壳体20。在调节缸膛70的最外部处或该最外部附近，两个或更多个圆形锁止部、腔或凹入部74可以例如间隔开大约90度，以与粗调锁止机构62相互作用，所述最外部可以是比更向内定位的缸膛部直径更大的部分。粗调锁止机构62可以包括滚珠76，所述滚珠被弹簧等偏压到凹入部74中。粗调锁止机构62与壳体20中的锁止部或凹入部74相互作用，以便以可释放的方式将粗调杆58保持在第一位置或第二位置，这取决于哪一个凹入部由粗调锁止机构接合。这些位置对应于制动衬垫(未示出)的相对打开或关闭的位置。因此，粗调锁止机构62确保粗调机构不会意外操作。

在壳体的第二部分20b的左端处具有开口80的通道31(图2a)可以具有内螺纹，并且其形状和大小确定成能接纳液压线路34和连接器32。通道31与调节缸腔室75和主缸腔室69流体连通。

壳体20的右侧部分20b(即，最内端)(图1)具有第一锥形端82，该第一锥形端可以渐缩(例如锥形成形)，如呈非凹锥，并具有一个或多个任选的防旋转特征部86(图3)，例如三个径向延伸肋，其中夹紧机构21定位在该防旋转特征部处。壳体20b可以具有平坦表面94，以接纳诸如扳手的工具，用于上紧液压线路连接器32。

图3是立体图，图4是制动控制装置18的把手夹紧机构21的实施方式的剖面图。夹紧机构21可以用于将各种各样的装置夹紧到例如把手。夹紧机构21可以关于壳体的第二部分20b对称地布置，并且由偏离夹紧调节器30调节，该调节器可以包括螺钉30’部分和夹紧螺母26部分。在所示的实施方式中该夹紧机构还一般包括三个安装部24和四个摩擦环28。应理解，能够以其它数量的部件来代替所示出的那些部件。

夹紧螺钉30’延伸穿过壳体20并且在一个实施方式中借助螺纹连接件在操作上联接到夹紧螺母26，以形成夹紧调节器30。夹紧螺母26在左侧(面向壳体)可以具有呈第二锥形表面形式的倾斜表面83，该第二锥形表面可以与壳体第二部分20b的倾斜表面82协作(图1)。这两个表面接触三个安装部24的定位在螺母26和壳体第二部分20b之间的对应表面。当被一起推动时，两个表面82、83趋于沿径向向外方向推动夹设在它们之间的结构。安装部24可以由摩擦环28外包覆和/或保持，这些摩擦环关于安装部定位并且还使得当被插入其中时在安装部和把手22的内表面之间产生摩擦接触。夹紧螺母26在右侧(图1)延伸这样的距离，该距离足以将由调节器螺钉30’从轴线a径向偏移所产生的侧向负载分配成由夹紧螺母分担(参见图1、图3和图4)。

图5示出了前视图，图6示出了壳体20和制动致动器36的后视图。具体地，偏离调节器螺钉30’在图5中能够看出设定在第一部分20a中并且通过并沿着第二部分20b延伸，以在螺钉在所示的实施方式中被旋转时操作夹紧机构21。

图1是制动控制装置18的实施方式，该制动控制装置包括致动器36、枢销38、杆销40、杆42、主活塞44、弹簧48、带孔螺钉50和两个止动销46。致动器36在枢销38上枢转，该销可以固定到壳体20。杆销40附接到致动器36并且杆42与杆销以可调节的方式接合。杆42将致动器36在操作上连接到主缸69’，并且可以是在邻近致动器36的一端上的螺纹连接和在主活塞44的相反侧上的球窝式连接。

主活塞44以可滑动的方式设置在主缸膛68中并且与该缸膛一起至少部分地限定主缸腔室69并且因此限定主缸69’。如已公知的，主活塞44可以利用垫圈和o形环密封到缸膛68，以密封主缸腔室69中的液压流体。位于主缸腔室69的外端处的可以是形成在壳体中的一对横向孔或垂直孔，这对孔用于接纳止动销46(例如两个销)，所述止动销通过间隔开小于球形端的直径的距离而防止杆42的球形端从缸膛68出来。销46还用于防止主活塞44脱出主缸膛68。销46可以是防止主活塞44从主缸离开的任何适当的结构或手段。弹簧48定位在主缸腔室69内，以沿离开腔室的方向偏压主活塞44。主活塞44可以具有直径小于弹簧48的内径的部分，因此可以用于保持弹簧。主缸膛68的上端71的内径比弹簧48的外径大，因此可以在该上端处接纳弹簧。在主缸膛68的顶部处的是贯穿壳体形成的孔73，该孔可以具有螺纹，以接纳带孔螺钉50，并且在该螺纹孔的一端处可以为用于o形环(未示出)的圆形底切部，该底切部利用带孔螺钉密封主缸腔室69中的液压流体。

图7至图10示出了粗调机构27的部分和微调机构25，该部分包括调节活塞52、调节螺钉54、快速释放滑动件56、止动螺栓60、粗调杆58和调节器64，并且该调节器可以呈调节轮或旋钮、粗调锁止机构62和调节轮锁止机构66的形式。尽管微调机构25和粗调机构27被示出位于壳体的第一部分20a上，但该位置可以改变以适应其它类型的控制装置。

调节活塞52以可滑动的方式布置在调节缸膛70中，并且与该孔一起至少部分地限定调节腔室75并且因此限定调节缸75’，并且可以用垫圈和o形环密封，如通常的液压制动系统的情况下已知的。调节活塞52移动以增大和减小调节缸腔室75中的油容积，并且因此增加和减小调节缸腔室和主缸腔缸69中的总结合流体容积，这取决于其在缸膛70中的位置和方向(图2a)。调节活塞52可以具有：位于向外侧的螺纹盲孔87；以及位于相反端的较小外径部88，该较小外径部装配到调节缸膛70的内端。调节螺钉54以可旋转的方式穿过粗调滑动件56布置，并且可以借助位于内侧的凸缘状止动部92和位于外侧的夹紧调节轮64被固定而来抵抗滑动件56中的轴向运动。该调节器64可以是任何适当的形状、旋钮、杆等，其能够由使用者握持和/或移动并且可以利用定位螺钉或者任何适当的紧固装置固定到调节螺钉54。调节螺钉54可以被旋拧在止动部92上方并且因此与调节活塞52螺纹接合。

粗调杆58可以借助定位螺钉或任何适当的紧固装置固定到粗调滑动件56，并且粗调滑动件能够在止动螺栓60内滑动和转动。粗调滑动件56被示出借助凸轮从动件连接部98连接到止动螺栓60，所述凸轮从动件连接部包括两个滑动表面，这两个滑动表面垂直于调节缸膛70。粗调杆58的旋转使凸轮状安装表面98在止动螺栓60的内侧和调节活塞52之间旋转，从而使得该活塞52轴向运动。

粗调杆58可以包括径向操作的粗调锁止机构62。该机构包括弹簧78，所述弹簧将滚珠76推到壳体20的两个或更多个圆形凹槽或锁止部74的其中一个凹槽或锁止部中，并且可以将粗调杆58保持到所述锁止部中。所述锁止部74例如间隔开大约90度。调节轮64还可以具有轴向操作的调节轮锁止机构66。该机构也由弹簧94构成，所述弹簧将滚珠96推入快速释放杆58的外侧或外表面处的v形凹槽或锁止部98中，并且将调节轮64保持在一个完整旋转中的多个旋转位置(例如八个旋转位置)中的一个位置处。

制动控制装置18通过将第二部分20b插入把手的开口端中并且操作调节器30而固定到把手22。夹紧螺母26内的螺纹将调节器螺钉30’的圆周运动转换为轴向运动，并且夹紧螺母26的锥形表面在安装部24的相邻协作表面处推动。安装部24的另一个协作表面抵靠壳体第二部分20b的锥形表面82推动。夹紧螺母26的由相应表面导致的轴向运动被转换为安装部24的向外运动。弹性摩擦环28也将在安装部24上径向移动，并且将被挤压在把手22的内表面29和安装部之间，以增大它们之间的夹紧力。偏离调节器螺钉30’的上紧增大了把手22的内表面和安装部之间的力，这在壳体20和把手22之间形成稳固的摩擦配合。如果偏离调节器螺钉30’被转动为旋松，则夹紧螺母26形成向右的轴向运动并且安装部24由摩擦环28径向向内推动，因此摩擦配合被释放并且壳体20能够被从把手22移除。环28不必需是夹紧机构，而是实施为一个实施方式，并且用于增加摩擦。

致动器36的操作产生转矩，该转矩使得致动器绕枢销38枢转。负载通过杆销40传递到杆42中并且将主活塞44推到缸膛68中并且因此推到主缸腔室69中。主活塞44抵抗弹簧48的偏压来推动并且使得液压流体通过液压线路34而流入制动钳(未示出)中，直到制动衬垫(未示出)接触轮缘为止。在衬垫与轮缘接触时，主活塞44不会略微继续移动，并且衬垫施加在轮缘上的力随着液压流体的压力的增大而相应地增加。弹簧48在该过程期间也被轴向压缩，并且当手负载减小时，弹簧利用在压缩期间产生的存储能量来向后推主活塞44，直到杆42的球形端停下来与两个止动销46接触。

微调机构25的操作提供为用于增大和减小壳体20的总液压流体容积，以便调节制动衬垫和轮缘(未示出)之间的间隙。制动控制装置18优选地具有两个不同的操作调节控制部，这两个控制部具有不同的进给运动。粗调机构27通过使粗调杆58旋转所选择的量(例如90度)而导致调节活塞52的相对大的进给运动，并且微调机构25通过转动调节轮64而导致调节活塞58的较小进给运动。

粗调机构27在一个步骤中增大或减小制动衬垫和轮缘之间的间隙，以允许骑行者从框架移除轮。通过转动粗调杆58(例如转过90度)，止动螺栓60的安装表面和粗调滑动件56之间的滑动表面98导致粗调滑动件56、粗调杆58、调节螺钉54、调节轮64和调节活塞52的轴向运动。

在沿释放方向操作的该过程期间，壳体20的流体容积增大并且液压流体通过液压线路34被拉入和拉出制动钳。这使得制动钳(未示出)中的从动活塞运动并且使得制动衬垫(即，相应制动衬垫之间的空间)打开，以提供间隙来将车轮从车架移除或将车轮安装到车架中。

通过沿与上述方向相反的方向转动粗调杆58，粗调滑动件56的滑动表面跟随止动螺栓60的安装表面98并且导致沿另一方向的轴向运动，且壳体20的流体容积减小并且流体被推回到制动钳中，从而使衬垫一起运动。粗调杆58的两个位置可以借助粗调锁止机构62保持。弹簧78可以位于粗调杆58中，并且将滚珠76推入壳体20的圆形凹槽74中，并且粗调杆58的角位置可以因此被保持。在将粗调杆58转动到另一位置之前，转矩需要克服粗调锁止机构62的弹簧力，该弹簧力将滚珠76推入壳体20的凹槽74中。

微调机构25还通过将调节轮转动所选择的量而借助适当的较小进给运动(相对于粗调机构的、针对其选择的旋转量)来提供衬垫接触调节。应理解，对于任何给定或选择的旋转量，粗调机构27将产生比微调机构25相对大的活塞52的运动。

调节轮64连接到调节螺钉54，该调节螺钉54借助螺纹连接件以可旋转的方式连接到调节活塞52。螺纹将轮64的旋转运动转换为调节活塞52的轴向运动，并且壳体20的流体容积取决于调节轮64的旋转方向而增大或减小，从而在制动衬垫和轮缘(未示出)之间产生距离上的相应变化。调节轮64的角位置可以借助调节轮锁止机构66以可移动的方式保持在多个位置。锁止机构66的弹簧94将滚珠96推入粗调杆58的v形凹槽98中并且转矩需要比弹簧力更高以转动调节轮64。

在一个实施方式中，粗调锁止机构62包括比调节轮锁止机构66更强的弹簧保持装置，从而当调节轮转动时调节轮64不会携带和转动粗调杆58。

尽管已经参照特定的实施方式描述了本发明，但应该理解的是，在所述的发明理念的精神和范围内可以进行许多改变。因而，本发明不旨在限制所公开的实施方式，而是具有由所附的权利要求的语句所允许的全部范围。