專利名稱：帶有循環(huán)冷卻系統(tǒng)的自行車盤制動(dòng)卡鉗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自行車，更具體而言涉及自行車盤制動(dòng)卡鉗。
背景技術(shù)：
騎自行車正成為一項(xiàng)越來越流行的娛樂形式及運(yùn)輸工具。此外，騎自行車已成為一項(xiàng)非常流行的競技運(yùn)動(dòng)。不管自行車用于娛樂、運(yùn)輸或者競技，自行車產(chǎn)業(yè)在不斷改良它們的部件。近年來已進(jìn)行了大量重新設(shè)計(jì)的一種特定自行車部件是制動(dòng)系統(tǒng)。
目前市場上可得到的有多種類型的自行車制動(dòng)裝置。一些類型的普通自行車制動(dòng)裝置例子包括輪緣制動(dòng)器、卡鉗制動(dòng)器和盤式制動(dòng)器。如果騎車人期望有極高性能的制動(dòng)系統(tǒng)，則騎車人通常希望要盤式制動(dòng)系統(tǒng)。盤式制動(dòng)系統(tǒng)提供與施加于制動(dòng)桿的制動(dòng)力量相關(guān)的充足制動(dòng)能量。此外，盤式制動(dòng)系統(tǒng)通常在各種天氣或駕駛條件下提供制動(dòng)的高度一致性。然而，盤式制動(dòng)器的一個(gè)問題是液壓或促動(dòng)流體會變得過熱以致于出現(xiàn)汽鎖(vapor-lock)。換句話說，由制動(dòng)產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致液壓流體體積增加從而使得即使當(dāng)制動(dòng)桿處于釋放位置時(shí)制動(dòng)墊也接合制動(dòng)盤。
在現(xiàn)有技術(shù)的盤式制動(dòng)系統(tǒng)中，已采用各種方法來避免汽鎖。例如，卡鉗殼體可制作得更大以吸收更多熱量，具有更大表面積的更大制動(dòng)盤可用于散逸更多熱量，或者可采用不會像傳統(tǒng)摩擦墊那樣容易將熱量傳遞到卡鉗殼體的制動(dòng)或摩擦墊。汽鎖還可通過采用高質(zhì)量液壓流體得到抑制。其他已知的系統(tǒng)提供單獨(dú)的冷卻系統(tǒng)，使冷卻流體循環(huán)穿過或附接于卡鉗殼體或形成為卡鉗殼體一部分的冷卻腔。然而，沒有一種系統(tǒng)可以理想地冷卻用于操作該制動(dòng)器的液壓流體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于自行車盤制動(dòng)卡鉗的冷卻系統(tǒng)的各特征。在一個(gè)實(shí)施例中，自行車制動(dòng)(器)盤卡鉗裝置包括尺寸和結(jié)構(gòu)定為將被安裝于自行車上的卡鉗殼體，可操作地耦連(連結(jié))于卡鉗殼體的活塞，從而該活塞在制動(dòng)釋放位置與制動(dòng)啟動(dòng)位置之間移動(dòng)，用于接收使活塞移動(dòng)的液壓流體的液壓入口，與該液壓入口流體連通從而該液壓流體使活塞從制動(dòng)釋放位置移向制動(dòng)啟動(dòng)位置的活塞啟動(dòng)空間，冷卻部件，與該液壓入口流體連通的冷卻入口，與該冷卻入口流體連通以使通過冷卻入口接收的液壓流體與冷卻部件接合的熱傳遞空間；以及與熱傳遞空間流體連通的冷卻出口，以使液壓流體從熱傳遞空間連通至一個(gè)位置從而至少一部分液壓流體僅朝一個(gè)方向從液壓入口流經(jīng)冷卻入口并流經(jīng)熱傳遞空間。附加發(fā)明特征將從以下描述中可見，并且這些特征可與上述特征結(jié)合以提供其他益處。


圖1是帶有盤式制動(dòng)裝置的特定實(shí)施例的自行車側(cè)視圖；圖2是該盤式制動(dòng)裝置的側(cè)視圖；圖3是該制動(dòng)卡鉗組件的分解示意圖；圖4是制動(dòng)操作裝置的特定實(shí)施例的平面視圖；圖5是用于該盤式制動(dòng)裝置的液壓回路的特定實(shí)施例的示意性圖表；并且圖6是沿圖2中直線VI-VI觀察所得的視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是帶有完整的盤式制動(dòng)裝置12的特定實(shí)施例的自行車10的側(cè)視圖。自行車10是帶有支承車把15、前后車叉16(僅顯示出前叉)、前后車輪17(僅顯示出前輪)以及包括鏈輪和鏈條(未示出)的驅(qū)動(dòng)裝置的車架14的傳統(tǒng)自行車。由于這種傳統(tǒng)自行車的結(jié)構(gòu)本領(lǐng)域公知，對其結(jié)構(gòu)的更多描述將被省略。
盤式制動(dòng)裝置12包括安裝在前叉16上的制動(dòng)卡鉗21、附接于前輪17的輪轂17a從而隨前輪17一體轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)轉(zhuǎn)子22、以及制動(dòng)操作機(jī)構(gòu)23。制動(dòng)卡鉗21在制動(dòng)轉(zhuǎn)子22附近附接于前叉16，且響應(yīng)于制動(dòng)操作機(jī)構(gòu)23的操作施加摩擦力至制動(dòng)轉(zhuǎn)子22，以停止制動(dòng)轉(zhuǎn)子22和前輪17的轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖2和3中所示，制動(dòng)卡鉗21包括卡鉗殼體50和活塞單元51?？ㄣQ殼體50由例如鋁合金的熱導(dǎo)材料構(gòu)成，并且它包括以傳統(tǒng)方式通過螺栓安裝在一起的第一殼體部件52a和第二殼體部件52b，以在其之間形成接收制動(dòng)轉(zhuǎn)子22的槽縫。除了用于制動(dòng)操作機(jī)構(gòu)23的液壓管86被連接于第一殼體部件52a以將制動(dòng)油供給至兩個(gè)殼體部件52a和52b之外，殼體部件52a和52b具有大致相同的形狀。第二殼體部件52b還具有向外延伸的凸緣，該凸緣形成用于將制動(dòng)卡鉗21通過螺栓安裝至前叉16的附接部件54。冷卻單元59附接于第二殼體部件52b的側(cè)面。
如圖3中所示，活塞單元51包括四個(gè)活塞74和一對制動(dòng)墊76?；钊?4可滑動(dòng)地配合在形狀為圓柱形的活塞啟動(dòng)空間57a和57b中，該空間形成在殼體部件52a和52b中，從而活塞在制動(dòng)釋放位置與制動(dòng)啟動(dòng)位置之間移動(dòng)。制動(dòng)墊76隨活塞74一體移動(dòng)。因而，當(dāng)活塞74從制動(dòng)釋放位置移動(dòng)到制動(dòng)啟動(dòng)位置時(shí)，制動(dòng)墊76也從制動(dòng)釋放位置移動(dòng)到制動(dòng)啟動(dòng)位置。當(dāng)處于制動(dòng)啟動(dòng)位置時(shí)，制動(dòng)墊76壓靠于并施加摩擦力至制動(dòng)轉(zhuǎn)子22，從而降低或停止制動(dòng)轉(zhuǎn)子22和前輪17的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)處于制動(dòng)釋放位置中時(shí)，制動(dòng)墊76與制動(dòng)轉(zhuǎn)子22間隔開，從而允許制動(dòng)轉(zhuǎn)子22和前輪17自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖4和5所示，制動(dòng)操作機(jī)構(gòu)23附接于車把15。制動(dòng)操作機(jī)構(gòu)23包括制動(dòng)桿組件80、主缸81、活塞82以及操作流體槽83。制動(dòng)桿組件80包括安裝在車把15上的支架84以及樞轉(zhuǎn)安裝在支架84上的桿部件85。支架84與主缸81一體形成，活塞82和操作流體槽83由支架84支承。活塞82滑動(dòng)設(shè)置在主缸81中，操作流體槽83與主缸81流體連通?；钊?2的一端連接于桿部件85從而活塞82響應(yīng)于桿部件85的牽拉和釋放而在主缸81中往復(fù)運(yùn)動(dòng)。牽拉桿部件85導(dǎo)致增壓油移動(dòng)穿過連接于制動(dòng)卡鉗21的液壓管86，該增壓油穿過液壓入口65以及液壓通道58a和58b進(jìn)入圓柱孔57a和57b，從而使活塞74和制動(dòng)墊76移動(dòng)至接觸于并施加摩擦力至制動(dòng)轉(zhuǎn)子22從而制動(dòng)前輪17。
如圖3和6中所示，冷卻單元59附接于第二殼體部件52b的側(cè)面。冷卻單元59包括安裝部件60、62以及冷卻部件64。安裝部件60、62和冷卻部件64可由例如鋁、銅等熱導(dǎo)材料形成，在本實(shí)施例中冷卻部件64包括空心管。
如圖6中所示，制動(dòng)卡鉗21的液壓回路包括液壓入口65、與液壓入口65流體連通的活塞啟動(dòng)(activating)入口58，該入口58分支成液壓通道58a和58b以形成分別與活塞啟動(dòng)空間57a和57b流體連通的單獨(dú)的活塞啟動(dòng)入口，活塞啟動(dòng)出口67a、67b與活塞啟動(dòng)空間57a和57b流體連通，該出口合并為單一的活塞啟動(dòng)出口67，冷卻入口69形成在安裝部件62中從而與活塞啟動(dòng)出口67流體連通，熱傳遞空間70形成在冷卻部件64中從而與冷卻入口69流體連通以使通過冷卻入口69接收的液壓流體接合于冷卻部件64，冷卻出口72形成在安裝部件60中從而與熱傳遞空間70和液壓入口65流體連通。冷卻出口72將液壓流體從熱傳遞空間70通向活塞啟動(dòng)空間57a和57b上游區(qū)域。放氣通道73形成在安裝部件60中，并且傳統(tǒng)的放氣螺栓75(圖3)安裝在放氣通道73中，用于以已知的方式從液壓回路中放氣。
止回閥76設(shè)置在液壓回路中液壓入口65與活塞啟動(dòng)入口58之間，以防止從液壓入口58流入活塞啟動(dòng)空間57a和57b的液壓流體的至少一部分向液壓入口65回流。在本實(shí)施例中，止回閥76防止從液壓入口58流入活塞啟動(dòng)空間57a和57b的大多數(shù)(例如基本全部)液壓流體向液壓入口65回流。另一止回閥77設(shè)置在液壓回路中冷卻出口72與液壓入口65之間，以在液壓流體通向活塞啟動(dòng)空間57a和57b從而使活塞74從制動(dòng)釋放位置移向制動(dòng)啟動(dòng)位置時(shí)，防止由液壓入口65接收的液壓流體的至少一部分流入冷卻出口72。在本實(shí)施例中，在液壓流體通向活塞啟動(dòng)空間57a和57b從而使活塞74從制動(dòng)釋放位置向著制動(dòng)啟動(dòng)位置移動(dòng)時(shí)，止回閥77防止由液壓入口65接收的大多數(shù)(例如基本全部)液壓流體流入冷卻出口72。止回閥77還防止從熱傳遞空間70流經(jīng)冷卻出口72的液壓流體的至少一部分向熱傳遞空間70回流。在本實(shí)施例中，止回閥77防止從熱傳遞空間70流經(jīng)冷卻出口72的大多數(shù)(例如基本全部)液壓流體向熱傳遞空間70回流。
采用止回閥76或77的結(jié)果是，至少一部分液壓流體僅朝一個(gè)方向從液壓入口65流經(jīng)冷卻入口69并流經(jīng)熱傳遞空間70。由于本實(shí)施例中冷卻入口69與活塞啟動(dòng)空間57a和57b流體連通，液壓流體的至少一部分僅朝一個(gè)方向從液壓入口65流經(jīng)活塞啟動(dòng)空間57a和57b并流經(jīng)冷卻入口69以及流經(jīng)熱傳遞空間70。如上給出的止回閥76和77的構(gòu)造，大多數(shù)(例如基本全部)液壓流體僅朝一個(gè)方向從液壓入口65流經(jīng)活塞啟動(dòng)空間57a和57b并流經(jīng)冷卻入口69以及流經(jīng)熱傳遞空間70。其結(jié)果是，冷卻部件64直接冷卻用于使活塞74從制動(dòng)釋放位置移向制動(dòng)啟動(dòng)位置的液壓流體。制動(dòng)操作機(jī)構(gòu)23的每個(gè)操作將冷卻的流體抽吸至活塞啟動(dòng)空間57a和57b中，且由先前活塞74運(yùn)動(dòng)至制動(dòng)啟動(dòng)位置加熱的活塞啟動(dòng)空間57a和57b中的液壓流體從活塞啟動(dòng)空間57a和57b移出并通向冷卻部件64。對于循環(huán)液壓流體無需單獨(dú)的泵，因此公開的冷卻系統(tǒng)比已知設(shè)計(jì)更簡單。
雖然以上是發(fā)明特征的各實(shí)施例描述，更多修改可不脫離本發(fā)明精神和范圍地得以實(shí)施。例如，雖然例舉實(shí)施例中冷卻部件64具有簡單的空心管形狀，冷卻管64可具有許多形狀，例如卷繞體、波浪形通道等，并可包括例如冷卻翅、擋板、流體(空氣、液體等)通道等的附加結(jié)構(gòu)。各部件的尺寸、形狀、位置或定向可按希望改變。被顯示出彼此直接連接或接觸的部件可具有設(shè)置在二者之間的中間結(jié)構(gòu)。一個(gè)元件的功能可由兩個(gè)來執(zhí)行，反之亦然。一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和功能可在另一實(shí)施例中采用。所有的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)存在于優(yōu)選實(shí)施例中是不必要的。每個(gè)與現(xiàn)有技術(shù)不同的特征自身及與其他特征的結(jié)合還應(yīng)被認(rèn)為是由申請人作出的另一發(fā)明的單獨(dú)描述，包括由這種(這些)結(jié)構(gòu)具體表達(dá)的結(jié)構(gòu)和/或功能概念在內(nèi)。因此本發(fā)明的范圍不應(yīng)被公開的具體結(jié)構(gòu)或集中在特定結(jié)構(gòu)或特征上的最初描述所限制。
權(quán)利要求
1.一種自行車制動(dòng)盤卡鉗裝置，包括尺寸和結(jié)構(gòu)定為將被安裝于自行車上的卡鉗殼體，可操作地耦連于卡鉗殼體的活塞，從而該活塞在制動(dòng)釋放位置與制動(dòng)啟動(dòng)位置之間移動(dòng)；用于接收移動(dòng)活塞的液壓流體的活塞啟動(dòng)空間，從而該液壓流體使活塞從制動(dòng)釋放位置移向制動(dòng)啟動(dòng)位置；以及構(gòu)造為與活塞啟動(dòng)空間流體連通的冷卻部件，從而該冷卻部件冷卻來自活塞啟動(dòng)空間的液壓流體。
2.一種自行車制動(dòng)盤卡鉗裝置，包括尺寸和結(jié)構(gòu)定為將被安裝于自行車上的卡鉗殼體，可操作地耦連于卡鉗殼體的活塞，從而該活塞在制動(dòng)釋放位置與制動(dòng)啟動(dòng)位置之間移動(dòng)；用于接收移動(dòng)活塞的液壓流體的液壓入口；與該液壓入口流體連通的活塞啟動(dòng)空間，從而該液壓流體使活塞從制動(dòng)釋放位置移向制動(dòng)啟動(dòng)位置；冷卻部件；與該液壓入口流體連通的冷卻入口；與該冷卻入口流體連通以使通過冷卻入口接收的液壓流體與冷卻部件接合的熱傳遞空間；以及與熱傳遞空間流體連通以使液壓流體從熱傳遞空間連通至一個(gè)位置的冷卻出口，從而至少一部分液壓流體僅朝一個(gè)方向從液壓入口流經(jīng)冷卻入口并流經(jīng)熱傳遞空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，還包括定位成防止從冷卻入口向熱傳遞空間流出的液壓流體的至少一部分穿過冷卻入口回流的止回閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，還包括定位成防止流向活塞啟動(dòng)空間的液壓流體的至少一部分向液壓入口回流的止回閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中冷卻入口與活塞啟動(dòng)空間流體連通，從而該冷卻部件冷卻來自活塞啟動(dòng)空間的液壓流體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，還包括定位成防止從活塞啟動(dòng)空間流向熱傳遞空間的液壓流體的至少一部分向活塞啟動(dòng)空間回流的止回閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中該止回閥被定位成防止流入活塞啟動(dòng)空間的液壓流體的至少一部分向液壓入口回流。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中該止回閥定位在液壓入口與活塞啟動(dòng)空間之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中該止回閥定位在冷卻出口以防止穿過冷卻出口從熱傳遞空間流出的液壓流體的至少一部分向熱傳遞空間回流。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中該冷卻出口使液壓流體從熱傳遞空間通向活塞啟動(dòng)空間的上游區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中該冷卻出口與液壓入口流體連通。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，還包括止回閥，該止回閥定位成當(dāng)液壓流體通向活塞啟動(dòng)空間以使活塞從制動(dòng)釋放位置移向制動(dòng)啟動(dòng)位置時(shí)防止由液壓入口接收的液壓流體的至少一部分流入冷卻出口。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，還包括定位成防止從液壓入口流入活塞啟動(dòng)空間的液壓流體的至少一部分向液壓入口回流的止回閥。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，還包括定位在冷卻出口、以在液壓流體通入活塞啟動(dòng)空間而使活塞從制動(dòng)釋放位置移向制動(dòng)啟動(dòng)位置時(shí)防止由液壓入口接收的基本全部液壓流體流入冷卻出口的第一止回閥；以及定位在活塞啟動(dòng)空間的入口、以防止從液壓入口流入活塞啟動(dòng)空間的基本全部液壓流體向液壓入口回流的第二止回閥。
全文摘要
自行車制動(dòng)盤卡鉗裝置，包括尺寸和結(jié)構(gòu)定為安裝于自行車上的卡鉗殼體，可操作地耦連于卡鉗殼體的活塞，從而該活塞在制動(dòng)釋放位置與制動(dòng)啟動(dòng)位置之間移動(dòng)，用于接收使活塞移動(dòng)的液壓流體的液壓入口，與該液壓入口流體連通從而該液壓流體使活塞從制動(dòng)釋放位置移向制動(dòng)啟動(dòng)位置的活塞啟動(dòng)空間，冷卻部件，與該液壓入口流體連通的冷卻入口，與該冷卻入口流體連通以使通過冷卻入口接收的液壓流體與冷卻部件接合的熱傳遞空間；以及與熱傳遞空間流體連通的冷卻出口，以使液壓流體從熱傳遞空間連通至一個(gè)位置從而至少一部分液壓流體僅朝一個(gè)方向從液壓入口流經(jīng)冷卻入口并流經(jīng)熱傳遞空間。
文檔編號F16D65/853GK101089415SQ20061014322
公開日2007年12月19日 申請日期2006年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月16日
發(fā)明者渡會悅義 申請人:株式會社島野