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，指液压制动机构置于基体构件外部的自行车控制装置。


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，和联接到基部构件的操作件，在换挡时操作件驱动基体构件内部的换挡机构一起对于基体构件绕第一枢轴线相旋转换挡，而液压单元始终保持与基体构件的相对静止。
4.这样的方式，会导致基体构件的体积较大，内部结构复杂，致使控制装置整体装配困难。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种装配方便的自行车控制装置。
6.为实现上述目的，本发明第一方面提供如下技术方案：
7.一种自行车控制装置，包括基体构件，其具有用于安装在自行车上的安装结构；以及，换挡控制单元，设置于所述基体构件内部，其能够沿换挡变速路径转动；液压制动机构，具有与所述基体构件的第一配合部可转动地联接的第二配合部；所述液压制动机构包括液压缸和至少部分设置在所述液压缸内的活塞，所述液压缸与联接到车轮的刹车构件的液压管连通，所述液压缸和活塞设置在所述基体构件外部；操作件，可转动地联接到所述液压制动机构，且可操作地联接所述活塞的一端，其中所述操作件在刹车操作下沿刹车路径作刹车运动。
8.在对第一方面的自行车控制装置的改进方案中，所述第一配合部和第二配合部通过设于第一、二配合部之间的第一枢轴可转动地联接；所述操作件可操作性地联接到所述换挡控制单元，在换挡操作下绕所述第一枢轴的枢轴线沿换挡变速路径作换挡运动，与所述操作件连接的所述液压制动机构相对于所述基体构件绕所述第一枢轴转动。
9.在对第一方面的自行车控制装置的改进方案中，所述第一配合部与第二配合部被配置成两个配合组，所述两个配合组中的第二配合部相对，所述第一枢轴的两端分别穿过两个第二配合部的枢轴孔并可转动地联接于所述第一配合部。
10.在对第一方面的自行车控制装置的改进方案中，所述自行车控制装置还包括杆构件，其中，所述杆构件可操作地设置在所述操作件的上端部，并且与所述活塞的一端固定联接。
11.在对第一方面的自行车控制装置的改进方案中，两个所述第二配合部之间的第一枢轴上缠绕有换挡复位弹簧，所述换挡复位弹簧的一个端部联接于基体构件，另一个端部联接于液压制动机构。
12.在对第一方面的自行车控制装置的一种改进方案中，所述杆构件的一个端部为球形，所述活塞的一端设有球形槽，球形的杆构件端部可转动地联接于所述球形槽内。
13.在对第一方面的自行车控制装置的改进方案中，所述液压制动机构还包括活塞复位弹簧，所述活塞复位弹簧置于所述液压缸内，设于所述活塞的另一端和液压缸的底部缸壁之间。
14.在对第一方面的自行车控制装置的改进方案中，所述换挡控制单元包括设于所述基体构件内部的换挡控制单元本体，以及从所述换挡控制单元本体延伸至所述基体构件外部的杆接触部，所述杆接触部延伸至与所述操作件的换挡接触部对应的位置，并且所述操作件的换挡接触部在换挡操作下与所述杆接触部紧密接触并带动所述换挡控制单元沿换挡变速路径转动。
15.在对第一方面的自行车控制装置的改进方案中，所述换挡控制单元包括设于所述基体构件内部的换挡控制单元本体，以及从所述换挡控制单元本体延伸至所述基体构件外部的杆接触部，所述液压制动机构的靠近所述操作件的一端设有带u型开槽的联接部，所述杆接触部延伸至所述u型开槽内，所述操作件的上端部通过第二枢轴连接到所述液压制动机构的联接部。
16.在对第一方面的自行车控制装置的改进方案中，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。
17.本发明第二发面提供如下技术方案：
18.一种自行车控制装置，包括：
19.基体构件，其具有用于安装在自行车上的安装结构。
20.换挡控制单元，设置于所述基体构件内部，其能够绕第一换挡轴线沿换挡变速路径转动。
21.液压制动机构，包括设置在基体构件外部的液压缸和活塞，所述活塞可移动地设置所述液压缸内，所述液压制动机构可转动地联接于所述基体构件，并联接到与车轮的刹车构件联接的液压管，其能够相对于所述基体构件绕第二换挡轴线旋转。
22.操作件，可转动地联接于所述液压制动机构，其能够相对于所述基体构件和液压制动机构绕刹车轴线旋转，以及所述操作件还能够与所述液压制动机构一起保持相对静止地相对于所述基体构件绕换挡轴线旋转。
23.在对第二方面的自行车控制装置的改进方案中，所述液压制动机构具有与所述基体构件的第一配合部可转动地联接的第二配合部，所述第一配合部与所述第二配合部在第二换挡轴线方向上依次布置，第二换挡轴延伸穿过所述第二配合部中开设的枢轴孔并且可转动地联接于所述第一配合部。
24.在对第二方面的自行车控制装置的改进方案中，所述液压制动机构具有联接部，所述刹车轴穿过所述操作件的上端部和所述联接部上的枢轴孔，从而所述液压制动机构与所述操作件通过所述刹车轴可转动地联接。
25.在对第二方面的自行车控制装置的改进方案中，所述液压制动机构包括与所述液压缸流体连通的储油缸，所述液压缸连通所述液压管，所述活塞能够沿所述液压缸的缸壁线性移动以压缩液压缸内液体并向液压管输送液体。所述自动车控制装置还包括杆构件，所述杆构件的一端设置在所述操作件的上端部，所述杆构件的另一端部联接所述活塞的一端，其中所述杆构件在所述操作件绕刹车轴线旋转时，推动所述活塞沿液压缸的缸壁线性移动。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果是：液压制动机构设置在基体构件外部，且可转动地联接于基体构件，液压制动机构在换挡时能够随操作件一同绕第一枢轴线旋转，使基体构件内部结构简化，有效地缩减了基体构件的体积，高效利用了基体构件的内部体积，能够提高控制装置的装配便捷性。
附图说明
27.图1为本发明一实施例的自行车控制装置的整体立体图，其中操作件位于原始位置。
28.图2为本发明一实施例的自行车控制装置的操作件与液压制动机构的联接关系立体图。
29.图3是本发明一实施例的自行车控制装置的剖视图，其中操作件位于原始位置。
30.图4是本发明一实施例的自行车控制装置的侧视图。
31.图5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。
32.图6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。
33.图7是本发明一实施例的图3示出的自行车控制装置的刹车状态示意图。
34.图示说明：
35.1-基体构件；11-第一配合部；12-基体构件的安装结构；
36.2-液压制动机构；21-第二配合部；22-液压缸；23-活塞；24-液压通道；25-联接部；26-活塞复位弹簧；
37.3-换挡控制单元；31-杆接触部；
38.4-操作件；41-操作件的端部；42-杆构件；43-换挡接触部；
39.5-第一枢轴；
40.6-第二枢轴；
41.7-换挡复位弹簧；
42.8-液压管；
43.9-套管；
44.s1-第一换挡变速路径；s2-第二换挡变速路径；p1-第一枢轴线；p2-第二枢轴线；p3-第三枢轴线。
具体实施方式
45.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。
46.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。
47.本发明各种实施例提供一种液压制动机构置于基体构件外部的自行车控制装置。
48.如图3所示，根据本发明实施例的自行车控制装置包括基体构件1。基体构件1的第一端设有用于安装在自行车上的安装结构12。如图3所示，安装结构可包括例如安装环，安装环套设在自行车把手上，将自行车控制装置整体安装在自行车上。本领域普通技术人员容易明白其他形状和结构的安装件也是可以的。
49.换挡控制单元3，设置于基体构件1内部，其能够在操作件4的操作下绕第三枢轴线p3(也称第一换挡轴线)沿换挡变速路径转动。
50.液压制动机构2，设置在基体构件1外部，可转动地联接于基体构件1的第二端。所述液压制动机构2包括液压缸22和活塞23，所述液压缸22通过液压管8与车轮的刹车构件(未示出)联接。液压制动机构2能够相对于基体构件1绕第一枢轴线p1(也称第二换挡轴线)旋转。具体地，基体构件1具有第一配合部11。液压制动机构2具有与基体构件1的第一配合部11可转动地联接的第二配合部21。活塞23可以沿液压缸22的缸壁线性移动以压缩油缸内液体并向液压管输送液体。
51.在本发明另一可选实施例中，液压制动机构还可以包括与液压缸流体连通的储油缸。储油缸与液压缸流体连通，在需要时为液压缸提供诸如液压油的液体。在一实施例中，储油缸可以设置在基体构件内的某一位置。储油缸可以布置在液压缸邻近的区域或者基体构件内的合适空间中，液压缸和储油缸之间布置有流体通道。在另一实施例中，储油缸可以设置在基体构件的外部，并与液压缸22相邻近。
52.操作件4，可转动地联接于液压制动机构2，其能够与液压制动机构2保持相对静止地相对于基体构件1绕第一枢轴线p1旋转，以驱动换挡控制单元3沿换挡变速路径转动。操作件4还能够相对于基体构件1和液压制动机构2绕第二枢轴线p2旋转，以驱动液压制动机构2向液压管8输送液体。具体地，操作件4在靠近其上端部处与所述液压制动机构的联接部25可转动地联接，操作件4的端部设置有杆构件42，杆构件42的端部联接活塞23的一端。
53.在本发明的实施例中，在操作件4绕第二枢轴线p2旋转时，液压制动机构2和基体构件1相对静止。
54.在需要换挡时，操作件4被操作，绕第一枢轴线p1旋转，作用于换挡控制单元3上，换挡控制单元3被驱动向换挡变速路径转动，换挡控制单元3内部的档位发生改变，致使自行车轮上的变速组件改变档位。
55.在需要刹车时，操作件4被操作，绕第二枢轴线p2旋转，杆构件42通过活塞23作用于液压制动机构2上，从而液压制动机构2向液压管8输出具有一定压力的液体，驱使自行车轮上的刹车构件锁紧车轮。
56.其中，在换挡时，液压制动机构2随操作件4一同绕第一枢轴线p1旋转。这种方式，使得液压制动机构2能够脱离基体构件1相对独立。
57.相较于现有的液压制动机构2设置在基体构件1内部的方式，本实施方式的液压制动机构2设置在基体构件1外部，使基体构件1内部结构简化，有效地缩减了基体构件1的体
积，高效利用了基体构件1的内部体积，且由于无需将液压制动机构2装配到基体构件1内，能够提高自行车控制装置的装配便捷性。
58.如图3所示的实施例中，液压制动机构2设置在操作件4的上方，联接在基体构件1远离安装结构的端面上。在一种可行的实施方式中，液压制动机构2设置在操作件4的下方，联接在基体构件1靠近安装结构的端面上。
59.在一种可选的实施方式中，如图4-6所示，换挡变速路径设有两段，在不同的路径上，换挡控制单元3实现不同档位的改变，换挡控制单元3在操作件4的操作下能够沿第一换挡变速路径s1或第二换挡变速路径s2转动，第一换挡变速路径s1和第二换挡变速路径s2的方向相同，行程不同，实现不同的档位变换。
60.其中基体构件1包括远离车把安装结构的第一端部分和靠近车把安装位置的第二端部分，换挡控制单元3布置在基体构件1的第一端部分和第二端部分之间。
61.操作件4是具有双重功能的操作件，其除了执行换挡变速操作之外还执行刹车操作。操作件4相对于基体构件1被可操作性地联接，可绕枢第一枢轴线p1沿所述的变速方向运动，同时所述操作件4还进一步相对于所述基体构件1而被可移动地联接，以绕第二枢轴(也称刹车轴)的第二枢轴线p2沿与所述换挡变速方向不重合的刹车方向移动。其中操作件4包括方便变速换挡操作的换档操作部分和方便刹车操作的刹车操作部分。
62.在一个实施例中，如图3所示，其中换挡控制单元3包括换挡控制单元本体3和联接构件。联接构件包括可操作地联接至换挡控制单元本体的部分和与操作件4联接的杆接触部31。液压制动机构2的联接部25上设有一个u型开槽。联接构件的杆接触部31被布置在u型开槽的中间。在换挡操作下，杆接触部31与u型开槽的内侧边紧密接触，在刹车操作下，杆接触部在u型开槽内可滑动地联接。操作件4的上端部开有枢轴孔，液压制动机构2的联接部25上也开有枢轴孔，第二枢轴穿过操作件5的上端部和液压制动机构2的联接部25的枢轴孔，从而操作件与液压制动机构可转到地联接。
63.在另一个实施例中，还可以是操作件4的上端部的后侧面设有一个u型开槽(操作件沟槽)，所述联接构件的杆接触部31被布置在操作件沟槽的中间，杆接触部31与操作件沟槽可滑动地联接。操作件4的上端部与液压制动机构通过第二枢轴可转动地联接(未图示)。
64.由于操作件4可以通过杆接触部31可操作地与换档控制单元3联接。当使用者通过操作操作件4绕着第一枢轴线p1向第一变速换档方向s1和第二变速换档方向s2运动时，u型开槽或操作件沟槽会接触联接构件上的杆接触部31，从而带动联接构件绕换档控制单元3中的转轴转动，进而可操作性地使换档控制单元3中的卷绕部件选择地沿第一变速换挡方向s1(缆线释放方向)和第二变速换挡方向s2(缆线拉紧方向)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。
65.在进一步的实施方式中，提出一种液压制动机构2可转动地联接于基体构件1的方式。第一配合部11和第二配合部21通过设于两者之间的第一枢轴(也称换挡轴)5转动联接。
66.第一配合部11和第二配合部21的转动联接方式有多种，如，将第一配合部11和第二配合部21设置为匹配的球形突起和球形凹槽；在一种优选的实施方式中，第一配合部11和第二配合部21通过设于两者之间的第一枢轴5转动联接，第一配合部11和第二配合部21
层叠形成配合组，第一枢轴5穿过二第配合部21可转动地联接在所述第一配合部11上。
67.可选地，配合组设有两组，两个配合组的第二配合部21相对，第一枢轴5的两端分别穿过两个配合组的第二配合部21并可转动地联接于对应的第一配合部11，其中，为便于连续换挡，两个第二配合部21之间的第一枢轴5部分缠绕有换挡复位弹簧7，在液压制动机构2和操作件4绕第一枢轴线p1转动后，驱动液压制动机构2和操作件4复位，具体地，换挡复位弹簧7的端部联接位置以在液压制动机构2和基体构件1发生相对转动时能够被扭转为准；此时，若第一枢轴5与液压制动机构2固接而与基体构件1可转动地联接，则换挡复位弹簧7的至少一个端部联接在基体构件1上，示例性地，换挡复位弹簧7的一个端部联接在基体构件1的与液压制动机构2相对的端面上，另一个端部与液压制动机构2固接，在液压制动机构2绕第一枢轴线p1旋转时，换挡复位弹簧7被扭转。
68.进行换挡时，如图5-6所示，操作件4受到的操作力一般来源于骑行者的手部力量，从而能够从原始位置位移至换挡位置。设置换挡复位弹簧7后，当换挡结束后，手部力量开始松弛，此时在换挡复位弹簧7开始作用，驱动液压制动机构2和操作件4复位至原始位置，以便进行下一次的换挡操作。
69.在进一步的实施方式中，如图3所示，提出一种操作件4可转动地联接于液压制动机构2的方式，自行车控制装置还包括第二枢轴6，操作件4通过联接部25和第二枢轴6可转动地联接于液压制动机构2。第二枢轴6穿过操作件4的靠近端部处并可转动地联接在联接部25上，第二枢轴6的中心轴线为第二枢轴线p2。在其他可选的实施方式中，联接部25也可以是设置在基体构件1上，此时液压制动机构2具有延伸至操作件4对应位置的限位部，以使得操作件4绕第一枢轴线p1旋转时能够通过该限位部带动液压制动机构2同步绕第一枢轴线p1旋转。
70.优选地，联接部25包括两个相对的限位块，两个限位块之间形成凹槽，操作件4靠近端部的部分卡入该凹槽内，第二枢轴6的两端从操作件4靠近端部处的两侧端面延伸至限位块处，并与限位块可转动地联接。
71.此时，当操作件4绕第二枢轴线p2旋转时，操作件4的端部以第二枢轴线p2为旋转中心，端部至第二枢轴线p2的距离为半径旋转，与液压制动机构2产生相对位移。
72.更进一步的实施方式中，提供一种操作件4驱动液压制动机构2向液压管8输出液体的方式，液压缸22连通液压管8，活塞23的所述另一端伸入在液压缸22的内腔中并能够沿液压缸22的缸壁线性移动以压缩液压缸22内液体并向液压管8输送液体。杆构件42的端部联接活塞23的一端，在操作件4绕靠近操作件4端部的第二枢轴线p2旋转时，杆构件42推动活塞23沿液压缸22的缸壁线性移动。
73.由于操作件4绕第二枢轴线p2旋转，为将操作件4的旋转运动转换为活塞23的线性移动。在一种实施方式中，杆构件42的一端与活塞固定联接，另一端可操作地连接到操作件4的上端部。在另一种实施方式中，杆构件42的端部为球形，活塞23的一端设有球形槽，球形的杆构件42端部可转动地联接于球形槽内。其中，活塞23的入口处设有环形套，所述杆构件42的端部穿过所述环形套的贯穿孔，延伸进入活塞23的球形槽内，所述杆构件42的端部外径大于所述贯穿孔的孔径，保证杆构件42的端部不会脱离所述球形槽，保证杆构件42和活塞23的联接。
74.在操作件4被操作进行刹车运动时，其上端部向远离杆接触部31的方向旋转，带动
附接在上端部上的杆构件42挤压活塞23，使活塞23沿液压缸22的缸壁线性移动。
75.在进一步的实施方式中，液压制动机构2还包括活塞复位弹簧26，活塞复位弹簧26置于液压缸22内，设于活塞23的另一端和液压缸缸壁之间，如图3所述的实施例中，活塞复位弹簧26设于缸壁的底部内壁和活塞23之间，其中，活塞23至少部分设置在复位弹簧29的内圈中。
76.当活塞23被驱动沿液压缸22缸壁线性移动时，活塞复位弹簧26被压缩，当操作件4对活塞23的作用力消失时，活塞复位弹簧26向活塞23施加推力，使得活塞恢复至初始位置，液体从液压管8回流至液压缸22，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。
77.同时，在活塞23恢复至初始位置的过程中，活塞23推动杆构件42，从而带动操作件4的端部反向绕第二枢轴线p2旋转，使得操作件4同样恢复至初始位置，以便下一次进行刹车。
78.在进一步的实施方式中，液压缸22通过设置于液压制动机构2内的液压通道24连通液压管8，液压管8部分设置于基体构件1内，液压管8其余部分从基体构件1向车轮的刹车构件延伸。
79.此外，在一种实施方式中，液压管8和液压通道24之间设置有软质的套管9，液压制动机构2在绕第一枢轴线2旋转时，与基体构件1发生相对运动，而部分设置于基体构件1内的液压管8因此与液压制动机构2发生相对运动，为使得液压缸22和液压管8能够始终连通，设置能够变形的软质套管9，保持液压缸22和液压管8的连通。
80.在一种实施方式中，液压制动机构2和基体构件1相对的端面被配置为相互匹配的弧形面，使得液压制动机构2在绕第一枢轴线p1旋转时，液压制动机构2和基体构件1之间不会发生间隙，或使得间隙较小。
81.在一种实施方式中，操作件4上设有换挡接触部43，换挡控制单元3包括设于基体构件1内部的的换挡控制单元本体以及从换挡控制单元本体延伸至基体构件1外部的杆接触部31，杆接触部31延伸至与操作件4的换挡接触部43对应的位置，并处于操作件4与液压制动机构保持相对静止地绕第一枢轴5旋转的路径上，换挡接触部43随操作件4相对于基体构件1绕第一枢轴线p1旋转，接触并带动杆接触部31沿换挡变速路径转动。
82.在一种进一步的实施方式中，操作件4设有两个，杆接触部31设有两个且相互平行，其中，第一个操作件4绕第一枢轴线p1转动时推动外侧的杆接触部31沿换挡变速路径转动，第二个操作件4绕第一枢轴线p1转动时，推动内侧的杆接触部31沿换挡变速路径转动，同时推动第一个操作件4绕第一枢轴线p1转动，进而使得两个杆接触部31同步转动。其中，仅外侧的杆接触部31和两个杆接触部31转动时，实现不同档位的改变，此时，第一换挡变速路径s1和第二换挡变速路径s2可被设置为方向相同、行程相同。
83.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。