一种自行车控制装置的制作方法

1.本发明涉及一种自行车控制装置，更具体地，涉及包括液压制动机构的自行车控制装置。


背景技术：

2.液压制动是控制自行车刹车的一种方式，主要原理为利用如把手等可操作性的部件驱动活塞挤压油缸，致使油缸输出具有一定压力的液体，压迫设置在车轮上的刹车构件，从而实现制动，控制自行车。
3.现有的液压控制自行车中，其液压制动机构往往设置在与自行车把手相连的基体构件内，与基体构件固定。如公开号为cn104787209a的专利文献公开的一种自行车控制装置，包括基体构件，固定设置于基体构件的内部的液压装置和换挡机构；和联接换挡控制机构的操作件，在换挡时操作件驱动换挡机构相对于基体构件绕第一枢轴线相旋转换挡，在刹车操作时操作件驱动液压装置向与车轮的刹车构件连通的液压管连通来执行刹车。现有的自行车控制装置针对换挡操作和刹车操作多是采用双杆方式：刹车杆和换挡杆。这样的方式会导致基体构件内部结构复杂且体积较大，并且控制装置整体装配也困难。
4.申请人的公开号为cn205632877u公开的专利文献中公开了一种采用单杆进行刹车和换挡操作的自行车控制装置，然而该控制装置中没有液压制动机构。因此，有需要提出一种具有液压制动机构的单杆自行车控制装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种包含液压制动机构的自行车控制装置，能够通过单操作件进行刹车和换挡操作。
6.为实现上述目的，根据本发明实施例的一方面，提供了一种自行车控制装置，包括：基体构件，其具有用于安装在自行车上的装配构件；换挡控制单元，设置于所述基体构件内部，其能够绕换挡枢轴线沿换挡变速路径转动，所述换挡控制单元包括向下延伸的换挡接触部。所述自行车控制装置还包括液压制动机构，固定设置在所述基体构件内部，所述液压制动机构包括液压缸和活塞，所述液压缸与联接到车轮的刹车构件的液压管连通。所述活塞包括可移动地布置在所述液压缸内的第一部分和布置在所述液压缸外的第二部分。
7.所述自行车控制装置还包括操作件和安装件。操作件在换挡变速操作下沿换挡变速路径运动，在刹车操作下沿刹车路径运动，所述操作件的上端部可操作地连接到所述活塞的第二部分。安装件，设置在所述换挡控制单元和所述液压制动机构之间，所述操作件通过第二枢轴可转动地连接到所述安装件。所述安装件具有操作接触部，其设置为与所述换挡接触部相邻且间隔一定的空间距离，并在所述操作件作换挡操作时，与所述换挡控制单元的换挡接触部紧密接触。
8.在可选实施例中，所述安装件还具有变速杆，所述变速杆朝所述换挡控制单元延伸但与所述换挡控制单元间隔一定的空间距离，其中所述变速杆的轴线与所述活塞的中心
轴线共轴。
9.在可选实施例中，所述操作件具有枢轴孔，所述安装件上开有相对应的枢轴孔；所述第二枢轴穿过所述操作件和所述安装件的枢轴孔，所述操作件的枢轴孔设置在所操作件的与所述活塞连接的位置下方。
10.在可选实施例中，所述操作件的上端部布置为与所述活塞的第二部分在同一水平面上可转动地垂直连接，所述操作件在换挡操作时绕所述活塞的中心轴线沿换挡变速路径转动，所述安装件在所述操作件的带动下绕所述变速杆的轴线沿所述换挡变速路径转动。
11.在可选实施例中，所述自行车操作装置进一步包括圆柱形的连接件，所述连接件包括贯穿侧面的第一通孔和贯穿上下底面的第二通孔；所述操作件的上端部包括间隔一定距离且相互平行的两个耳状件，每个耳状件的侧壁上开有第三通孔；其中，所述连接件放置在所述两个耳状件之间，所述活塞的第二部分垂直穿过所述连接件的第一通孔；其中，固定件穿过所述两个耳状件的第三通孔和所连接件的第二通孔；以及所述操作件在换挡操作时绕所述活塞的中心轴线沿换挡变速路径转动。
12.在可选实施例中，所述安装件包括水平放置的u型形状的安装支架，所述安装件的枢轴孔开在所述安装支架的两个侧壁上；所述变速杆从所述安装支架的底部朝所述换挡控制单元水平延伸；所述操作接触部从所述安装支架朝下延伸；所述活塞的第二部分和所述操作件的上端部收容在所述安装支架中，且与所述安装支架的侧壁间隔一定的空间距离。
13.在可选实施例中，所述安装支架、所述活塞的第二部分、以及所述活塞与所述操作件的连接部分布置在同一水平面上。
14.在可选实施例中，所述活塞的第二部分包括杆构件，所述活塞的第一部分的远离所述液压缸底部的一端设有球形槽，所述杆构件的一个端部为球形，球形的杆构件端部可转动地联接于所述球形槽内。
15.在可选实施例中，所述液压缸通过设置于所述液压制动机构内的液压通道连通所述液压管，所述液压管的一部分设置于所述基体构件内，所述液压管的其余部分从所述基体构件向车轮的刹车构件延伸。
16.在可选实施例中，所述装配构件设置所述基体构件的一端，所述液压制动机构设置在所述基体构件的远离所述装配构件的另一端。
17.在可选实施例中，所述液压缸包括压缩油缸和与压缩油缸流体连通的的储油缸，所述活塞的第一部分可移动地设置在所述压缩油缸内。
18.在可选实施例中，所述安装件的变速杆上还设置有换挡复位盘簧，其中，所述换挡复位盘簧的一端固定连接到所述安装件，另一端固定连接到所述基体构件
19.根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种自行车控制装置，包括：基体构件，其具有用于安装在自行车上的装配构件；换挡控制单元，设置于所述基体构件内部，其能够绕换挡枢轴线沿换挡变速路径转动，所述换挡控制单元具有向下延伸的换挡接触部。所述自行车控制装置还包括液压制动机构，固定设置在基体构件内部，所述液压制动机构包括液压缸和活塞，所述液压缸与联接到车轮的刹车构件的液压管连通，所述活塞包括布置在所述液压缸内的第一部分和布置在所述液压缸外的第二部分。操作件，可转动地联接于所述活塞的第二部分，其能够相对于所述液压制动机构绕所述活塞的中心轴线运动。
20.安装件，设置在所述换挡控制单元和所述液压制动机构之间，所述安装件和所述
操作件通过第二枢轴可转动地连接；所述安装件具有与所述换挡接触部相邻但间隔一定空间距离的操作接触部；
21.其中，在所述操作件作换挡操作时，所述操作接触部与所述换挡控制单元的换挡接触部紧密接触；在所述操作件作刹车操作时，所述操作件绕第二枢轴的轴线转动，推动所述活塞的第一部分向所述液压缸的底部移动。
22.在可选实施例中，所述安装件还具有变速杆，所述变速杆朝所述换挡控制单元延伸但与所述换挡控制单元间隔一定的空间距离，其中所述变速杆的轴线与所述活塞的中心轴线共轴。
23.在可选实施例中，所述操作件具有枢轴孔，所述安装件上开有相对应的枢轴孔；所述第二枢轴穿过所述操作件和所述安装件的枢轴孔，所述操作件的枢轴孔设置在所操作件的与所述活塞连接的位置下方。进一步地，自行车控制装置的其他实施方式参见上面描述的可选实施例，在此不再进一步赘述。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是用一个既能实现刹车功能又能实现换挡变速功能的操作件替代了目前现有技术中的双杆操作，此外活塞杆除了在刹车时提供液压制动功能外，在换挡变速操作时还为操作件提供绕活塞的中心轴线在换挡变速路径转动的作用。这有效利用了自动控制装置中的构件，达到了精简零件的作用。
附图说明
25.图1是本发明一实施例的自行车控制装置的剖视图，其中操作件位于初始位置。
26.图2是本发明一实施例的自行车控制装置的侧视图。
27.图3是本发明一实施例的自行车控制装置的第一换挡变速路径示意图。
28.图4是本发明一实施例的自行车控制装置的第二换挡变速路径示意图。
29.图5是根据本发明一实施例的图1示出的自行车控制装置在刹车状态的示意图。
30.图6是根据本发明一实施例的图1示出的自行车控制装置中液压管的布置示意图。
31.图7是根据本发明一实施例的自行车控制装置装配前换挡控制单元、操作件以及液压制动机构之间的连接示意图。
32.图示说明：
33.10-自行车控制装置；12-安装环；20-基体构件；20a-第一端部分；20b-第二端部分；
34.30-换挡控制单元；32-换挡控制单元本体；36-换挡接触部；
35.40-液压制动机构；42-液压缸；44-活塞；44a-第一部分；44b-第二部分；46-液压管；48-活塞复位弹簧
36.50-安装件；52-安装支架；54-变速杆；56-操作接触部；58-枢轴孔；
37.60-操作件；62-操作件的上端部；64-操作部；
38.70-连接件；80-第二枢轴；p1-换挡枢轴的轴线；p2-第二枢轴的轴线；p3-活塞或变速杆的中心轴线。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.如图1至图7所示的实施例中，均为右手握持的控制装置。需要说明的是，本发明实施例的控制装置能够设置为左手握持的控制装置，为方便理解本发明的实施方式，以下就右手握持的控制装置进行说明。
41.为了便于清楚地描述和方便阅读者对发明创造的理解，本技术中以图1示出的自动控制装置的置放方式为基准，对自动控制装置中的各个部件和构件等进行位置方位关系的描述，例如一个部件在另一个部件上方、下方、左侧和右侧等等，并不能由此限定权利要求的保护范围。本领域技术人员能够理解，当以其他方向置放本发明实施例的自动控制装置时，部件之间的位置方位关系也会相应地改变。
42.参阅图1-5，本发明实施例提供一种自行车控制装置。如图1所示，自行车控制装置10通过诸如安装环12的装配构件固定到自行车的车把上。基座构件20包括远离车把安装部分的第一端部分20a和靠近车把安装部分的的第二端部分20b。安装环12连接在基座构件20的第二端部分20b。
43.换挡控制单元30布置在基体构件20的内部，并位于第一端部分20a和第二端部分20b之间。换挡控制单元30可以绕换挡枢轴的轴线p1沿换挡变速方向转动。在可选实施例中，换挡控制单元30包括换挡控制单元本体32和向下延伸的换挡接触部36。在可选实施例中，换挡控制装置(例如卷绕部件)通过连接构件将安装在基体构件20内部。连接构件具有向下延伸的换挡接触部36。在本发明实施例中，换挡控制单元采用的是现有技术中的结构和实施方式，本领域普通技术人员在阅读本技术后能够知道换挡控制单元的实施方式，在此不再进一步详细描述。
44.根据本发明实施例的自行车控制装置还包括液压制动机构40。液压制动机构40设置在基体构件20的远离车把安装部分的第一端部分20a。液压制动机构40包括油缸42和活塞44。油缸42连通液压管46。活塞44具有位于油缸42内部的第一部分44a和位于油缸42外的第二部分44b。在一实施例中，液压制动机构的液压缸42可以是一个油缸。活塞44可以沿油缸内腔的缸壁线性移动以压缩油缸内液体并向液压管46输送液体。
45.在本发明另一可选实施例中，液压制动机构中的液压缸可以包括储油缸和压缩油缸，而且储油缸的内腔与压缩油缸的内腔流体连通(图中未示出)。活塞的第一部分布置在压缩油缸中，第二部分布置在压缩油缸的外面。储油缸与压缩油缸流体连通，在需要时为压缩油缸提供诸如液压油的液体。与刹车机构连接的液压管46与压缩油缸连通。活塞可以沿压缩油缸的缸壁线性移动以压缩缸内液体并向液压管46输送液体。
46.如图1和图7所示，根据本发明实施例的自行车控制装置还包括布置换挡控制单元30和液压制动机构40之间的安装件50。所述安装件50的至少一部分布置在基体构件20的内部。安装件50包括安装支架52和在安装支架52的一侧朝换挡控制单元30延伸的变速杆54。变速杆54的延伸方向与换挡控制单元30的换挡枢轴p1平行。虽然变速杆54朝换挡控制单元30延伸，但其布置为与换挡控制单元30隔有一定的空间距离。安装件50还包括从安装支架52往下延伸有操作接触部56。
47.在本发明实施例中，活塞44的第二部分44b朝安装支架52延伸，并且可通过一个连
接件安装到安装支架52上。优选地，活塞44被布置为其轴线与变速杆54的轴线共轴。安装件50可以是例如金属冲压件。
48.自行车控制装置还包括位于基体构件20外部的操作件60。操作件50可以被执行包括换挡变速操作和刹车操作的双重功能。操作件60的上部开有枢轴孔(图中未示出)。安装支架52上开有对应的枢轴孔58。第二枢轴80穿过操作件60的枢轴孔和安装件50的枢轴孔58，从而将操作件60与安装件50可转动地连接。操作件60可绕第二枢轴80相对于安装件50进行转动，该转动为沿刹车路径方向的运动。
49.根据本发明实施例，安装件50的操作接触部56布置为在通过操作件60执行沿换挡变速路径的换挡操作时与换挡控制单元30的换挡接触部36紧密接触；而在静止(不执行操作)或执行刹车操作时与换挡控制单元30的换挡接触部36间隔有一定的距离。进行换挡操作时，在操作件60的作用下安装件50绕变速杆54的轴线沿换挡变速路径转动，使得操作接触部56抵靠换挡接触部，从而带动换挡控制单元绕换挡枢轴的换挡枢轴线p1沿换挡变速路径转动。在操作件60绕第二枢轴80进行刹车操作时，由于操作接触部56与换挡接触部36并不接触，因此并不会同时进行换挡变速的误操作。
50.本发明实施例中，虽然变速杆54布置为朝换挡控制单元30延伸，但仍与换挡控制单元30间隔有一定的距离。在一可选实施例中，变速杆54布置的位置可以是变速杆54与向下延伸的换挡接触部36间隔一定的距离。而且，即使安装件50绕变速杆54的轴线沿换挡变速路径转动的情形下，变速杆54也不与换挡控制单元30接触。
51.在本发明实施例中，操作件60包括上端部62和操作部64。上端部62设置为在同一水平面上与活塞44的第二部分44b可转动地垂直连接，这样操作件60可绕活塞的中心轴线p3沿换挡变速方向运动。在可选实施例中，操作件62的上端部通过连接件70与活塞44的第二部分44b可移动地垂直连接。
52.如图所示，为圆柱形的连接件70相对于第二部分44b在同一水平面上垂直设置。连接件70在侧面开有第一通孔，活塞44的第二部分44b可相对连接件垂直穿过第一通孔。第二部分44b在第一通孔内可转动。
53.连接件70在纵向方向还开有第二通孔。操作件60的上端部62包括间隔一定距离、且相互平行的两个耳状件，每个耳状件都开有通孔。连接件70布置在两个耳状件62之间。诸如螺钉类的装配件可依次穿过一个耳状件62的通孔、连接件70的第二通孔和另一个耳状件62的通孔。连接件70与操作件60的上端部62在与刹车轴线p2平行的方向上固定连接。
54.由于活塞44的第二部分44b穿过连接件70的第一通孔，操作件60的上端部通过连接件70连接，因此当操作件60被操作为向换挡变速方向运动时，其绕活塞的中心轴线p3沿换挡变速方向转动。
55.根据本发明的可选实施例，液压制动机构40可通过如螺钉或其他类似的连接件固定连接到基体构件20。因此，在进行换挡操作时，液压制动机构40以及活塞44并不会转动。
56.如图7所示，安装件50的安装支架52是在一侧开口的类u型件。类u型件两侧的侧壁分别开有相应的枢轴孔58。操作件60上也开有枢轴孔。第二枢轴80依次穿过类u型件52的一侧、操作件以及类u型件的另一侧上的枢轴孔。在本发明实施例中，操作件60上的枢轴孔位于上端部62的通孔的下方。
57.由于安装件50通过第二枢轴80与操作件60连接，活塞44的中心轴线与变速杆54的
轴线共轴，因此当操作件绕活塞的中心轴线p3沿换挡变速方向运动时，会带动安装件50绕变速杆的轴线沿换挡变速方向运动。随着操作件的运动路径变大，安装件50的运动路径也越大。
58.当使用者通过操作操作件4绕着活塞的中心轴线p3向第一变速换档方向s1和第二变速换档方向s2运动时，带动安装件50也绕着变速杆54的中心轴线向第一变速换档方向s1和第二变速换档方向s2运动。此情形下，安装件50的操作接触部56会接触换档控制单元30的换挡接触部36，从而给换挡接触部36施加作用力，带动具有换挡接触部的连接构件绕换挡枢轴的轴线p1转动，进而操作性地使换挡控制单元30中的卷绕部件旋转性地沿第一变速换挡方向s1(线缆释放方向)和第二变速换挡方向s2(线缆拉紧方向)转动。第二变速换挡方向s2比第一换挡变速方向s1的行程大。在本发明一可选实施中，安装件50的变速杆54上还缠绕有一个换挡复位盘簧，其中盘簧的一端连接到变速杆54，另一端固定连接到基体构件20的内壁。复位盘簧的端部联接位置以在安装件50绕变速杆54的中心轴线转动时能够被扭转为准。当换挡结束后，手部力量开始松弛，由于没有手部力量的加持，安装件50在盘簧的扭力作用下回到初始位置，带动与安装件50连接的操作件60也回到初始位置。
59.在操作件4被操作绕第二枢轴80沿刹车路径进行刹车运动时，其下端部(位于第二枢轴80下方)向靠近换挡接触部36的方向旋转，但并不会与换挡接触部36接触。而操作件的上端部(位于第二枢轴80上方)向远离换挡接触部36的方向旋转，带动附接在上端部上的活塞44的第二部分44b朝远离换挡接触部36的方向移动，从而活塞44可以沿油缸的缸壁线性移动。
60.在本发明的一个实施例中，两个耳状件62分别与最邻近的类u型件的内侧壁间隔一定的空间距离，如此在操作件60沿刹车路径运动时，这样不会阻碍操作件完成刹车操作。此外，也不易引起安装件50绕变速杆的中心轴线在变速换挡方向旋转，从而可以避免换挡变速的误操作。本发明实施例中，当操作件60绕第二枢轴80沿刹车路径相对于基体构件20转动时，安装件50与基体构件20保持相对静止并不转动。
61.根据本发明的一实施例，活塞44的第一部分44a的远离油缸底面的端部可开设有球形槽，活塞44的第二部分44b的一端可转动地联接于球形朝内。例如，活塞的第一部分44a设有环形套，所述第二部分44b的端部穿过环形套的贯穿孔，延伸进入第一部分44a的球形槽内，第二部分44b的端部外径大于所述贯穿孔的孔径，从而第二部分42的端部不会脱离所述球形槽，保证第二部分44b和第一部分44a的可转动联接。在可选实施例中，第一部分44a可以是活塞本体，第二部分44b为杆构件。该情形下，当操作件60被操作进行刹车运动时，其上端部向远离换挡接触部36的方向旋转，带动附接在上端部上的杆构件挤压活塞本体，使活塞本体沿油缸42的缸壁线性移动。根据本发明的另一实施例，活塞的第一部分44a和第二部分44b也可以是一体形成。虽然对于图示的实施方式，液压缸以一个油缸为例举例说明，然而本领域技术人员容易理解，对于液压缸包括压缩油缸和储油缸的技术方案，活塞44的第一部分44a可移动地设置在压缩油缸的内腔中，储油缸可以设置在基体构件内的某一位置，并且与压缩油缸流体连通。优选地，储油缸设置为与压缩油缸相邻近。液压管46与压缩油缸的内腔流体连通。
62.在进一步的实施方式中，液压制动机构40还包括活塞复位弹簧48，活塞复位弹簧48置于油缸或压缩油缸内，设于活塞44的第一部分44a和油缸的缸壁之间。在一个实施例
中，活塞复位弹簧48设于缸底和活塞的第一部分44a之间，且活塞的第一部分44a至少部分设置在活塞复位弹簧48的内圈中。当活塞44被驱动沿油缸42缸壁线性移动时，活塞复位弹簧48被压缩，当操作件60对活塞44的作用力消失时，活塞复位弹簧48向活塞44施加推力，使得活塞恢复至初始位置，液体从液压管46回流至油缸42，车轮上的刹车构件失去压迫从而松弛车轮，允许车轮继续旋转。
63.同时，在活塞44恢复至初始位置的过程中，活塞44带动操作件60的上端部反向绕第二枢轴80线p2旋转，使得操作件60同样恢复至初始位置，以便下一次进行刹车。
64.在进一步的实施方式中，油缸42通过设置于液压制动机构40内的液压通道连通液压管48，液压管48的一部分设置于基体构件20内，液压管48的其余部分从基体构件1向车轮的刹车构件延伸。此外，在一种实施方式中，液压管和液压通道之间设置可有软质的套管。
65.根据本发明实施例，操作件60可相对于基体构件20操作性地联接。操作件60可绕活塞的中心轴线p3沿换挡变速方向运动。此外，所述操作件4还可以绕第二枢轴80(也称刹车轴)的枢轴线p2沿与所述换挡变速方向不重合的刹车方向移动。
66.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。