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一种液压盘式制动钳壳体，包括第一和第二侧部及第一和第二端部，这四个部分在其间共同限定了在流体入口与流体出口之间延伸的流路。所述流路从所述流体入口延伸，通过所述第二侧部、第一端部、第一侧部、至所述流体出口。

1.  一种液压盘式制动钳壳体，包括：第一和第二侧部及第一和第二端部，这四个部分在其间共同限定了在流体入口与流体出口之间延伸的流路，其中所述流路从所述流体入口延伸，通过所述第二侧部、第一端部、第一侧部、至所述流体出口。

2.  如权利要求1所述的液压盘式制动钳壳体，其特征在于：所述流路未分叉。

3.  如权利要求1所述的液压盘式制动钳壳体，其特征在于：所述第一和第二侧部每个都具有限定在其中的至少一个活塞接收孔，其中流体适于从所述流体入口流动通过所述第一侧部内的活塞接收孔、所述第二侧部内的活塞接收孔、到所述流体出口。

4.  如权利要求1所述的液压盘式制动钳壳体，其特征在于：所述流体入口位于所述第二侧部，所述流体出口位于所述第一侧部内。

5.  如权利要求1所述的液压盘式制动钳壳体，其特征在于：所述流路从第一孔延伸，通过第一管路，进入和离开所述第二侧部中的活塞接收孔，通过第二管路，进入和离开所述第一侧部中的活塞接收孔，通过第三管路到达第二孔。

6.  一种给液压盘式制动钳填充液压流体的方法，所述方法包括下列步骤：
(a)提供包括壳体的液压盘式制动钳，所述壳体包括流体入口和流体出口、以及限定在所述流体入口与所述流体出口之间的大致未分叉的流路，其中所述壳体具有限定在其内的第一和第二活塞接收孔；
(b)流体流过所述流体入口，进入和离开所述第一活塞接收孔，进入和离开所述第二活塞接收孔，流向所述流体出口。

7.  如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述流体从所述流体入口流动通过第一管路，进入和离开所述第一活塞接收孔，通过第二管路，进入和离开所述第二活塞接收孔，通过第三管路到达第二孔。

8.  如权利要求6所述的方法，其特征在于：同一流体流过所述第一活塞接收孔，然后通过所述第二活塞接收孔。

9.  如权利要求6所述的方法，其特征在于还包括下列步骤：
从所述流路内的流体放气，其中在该步骤期间，空气的至少一部分从所述流体出口附近穿行，通过所述第二流体活塞接收孔、所述第一活塞接收孔，从所述流体入口排出。

10.  一种液压盘式制动钳，包括：
第一和第二半壳，其共同限定了在流体入口与流体出口之间延伸的单向流路；以及
第一和第二活塞，其各自接收在所述第一和第二半壳之一内；
其中所述第一和第二活塞沿着所述单向流路彼此流体连通。

11.  如权利要求10所述的液压盘式制动钳，其特征在于：所述单向流路包括第一、第二和第三腿，其中所述单向流路开始于所述第一腿的起始端，终止于所述第三腿的末端。

12.  如权利要求11所述的液压盘式制动钳，其特征在于：所述第一和第二活塞接收在第一和第二口内，其中所述第一口在所述单向流路的第一腿和第二腿之间，所述第二口在所述单向流路的第二腿和第三腿之间。

13.  如权利要求12所述的液压盘式制动钳，其特征在于：所述流体通过第一孔进入所述第一口并通过第二孔离开，所述流体通过第一孔进入所述第二口并通过第二孔离开。

14.  如权利要求11所述的液压盘式制动钳，其特征在于：所述单向流路未分叉。

具有单向管系的液压盘式制动钳
本申请是2008年2月7日提交的美国申请No.12/027,944的部分继续申请，该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及液压盘式制动器，尤其涉及具有单向管系的液压盘式制动钳。
背景技术
近年来，某些高性能的自行车已经包括了液压盘式制动器。液压盘式制动系统通常包括制动钳壳体、第一可动制动衬片和第二固定的或可动的制动衬片。可动制动衬片通常连接到活塞，所述活塞可响应于通过制动钳壳体内的液压流体管路施加的流体压力而运动。制动衬片位于连接到自行车前轮或后轮的回转体的每一侧上。当向活塞施加流体压力时，制动衬片与回转体接触，从而施加摩擦阻力，引起自行车减速或停止。
自行车液压盘式制动系统通常由连接到自行车把的制动杆致动。它们也通常包括位于主缸内由制动杆致动的主活塞。主缸含有液压流体，并且通过流体管路与盘式制动钳流体连通。制动衬片通常与回转体间隔开预定的间隙。当制动杆向车把收缩时，主活塞运动，从而迫使流体离开主缸，进入与制动钳壳体相连的管路。流体进入制动钳壳体的运动使得活塞运动，最后使制动衬片与回转体接触。
当最初给液压盘式制动系统(包括主缸和制动钳)填充时，必须使该系统放气，以去除该系统的气泡，最优化制动器的性能。许多现有制动钳包括在其中分叉的液压流体管路。换句话说，在流体进入流体入口之后，其分叉进入两个分离的管路，一个管路通向一个活塞，另一个管路通向另一侧的活塞(另一分叉至流体出口)。因为在各分叉管路内会捕捉到气泡，所以使得制动器放气困难。需要一种易于放气的液压盘式制动钳。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种液压盘式制动钳壳体，包括：第一和第二侧部及第一和第二端部，这四个部分共同在其中限定了在流体入口与流体出口之间延伸的流路。所述流路从所述流体入口延伸，通过所述第二侧部、第一端部、第一侧部、至所述流体出口。在优选实施例中，所述流路未分叉。所述第一和第二侧部每个都具有限定在其中的至少一个活塞接收孔。流体适于在未分叉的流路中流动，从所述流体入口、通过所述第二侧部内的活塞接收孔、所述第一侧部内的活塞接收孔、到所述流体出口。所述流路可以反转。例如，所述流体入口可位于所述第一侧部上，所述流体出口可位于所述第二侧部上。
根据本发明的另一方面，提供了一种给液压盘式制动钳填充液压流体的方法。所述方法包括提供包括壳体的液压盘式制动钳，所述壳体包括流体入口和流体出口、以及限定在所述流体入口与所述流体出口之间的大致未分叉的流路。所述壳体具有限定在其内的第一和第二活塞接收孔。所述方法包括如下步骤：流体流过所述流体入口，然后通过所述第二活塞接收孔，然后通过所述第一活塞接收孔，流向所述流体出口。在优选实施例中，所述方法包括从所述流路内的流体放气。在该步骤期间，空气的至少一部分从所述流体出口附近穿行，通过所述第一或第二活塞接收孔、所述第二或第一活塞接收孔，从所述流体入口排出。
根据本发明的另一方面，提供了一种液压盘式制动钳，包括：第一和第二半壳，其共同限定了在流体入口与流体出口之间延伸的单向流路；以及第一和第二活塞，其各接收在所述第一和第二半壳之一内。所述第一和第二活塞沿着所述单向流路彼此流体连通。
本发明可应用于所有类型的装置，并不限于自行车。
附图说明
参考附图，可更加容易地理解本发明，其中：
图1为具有根据本发明实施例的前盘式制动器组件和后盘式制动器组件的自行车的侧视图；
图2为图1中所示自行车的连接到前叉的前盘式制动器组件和前盘式制动器操作机构的侧视图；
图3为图1中所示自行车的连接到后叉的后盘式制动器组件和后盘式制动器操作机构的侧视图；
图4为根据本发明实施例的盘式制动钳的透视图；
图5为图4中盘式制动钳的顶视平面图；
图6为图4中盘式制动钳的第一制动钳半壳的内侧透视图；
图7为图4中盘式制动钳的第二制动钳半壳的内侧透视图；
图8为图4中盘式制动钳的第一制动钳半壳的外侧透视图；
图9为图4中盘式制动钳的第二制动钳半壳的外侧透视图；
图10为图4中盘式制动钳的透视图，以虚线示出了管路和孔；
图11为沿图10的线11-11剖切的图4中盘式制动钳的顶视截面图；
图12为沿图10的线12-12剖切的图4中盘式制动钳的顶视截面图，包括活塞和制动衬片；
图13为示出图4中盘式制动钳的管路中的流路的示意图；
图14为根据本发明的另一实施例的盘式制动钳的透视图；
图15为图14中盘式制动钳的透视图，以虚线示出了管路和孔；
图16a为沿图15的线16a-16a剖切的图14中盘式制动钳的顶视截面图；
图16b为沿图15的线16b-16b剖切的图14中盘式制动钳的顶视截面图；以及
图17为示出图14中盘式制动钳的管路中的流路的示意图。
附图的所有图中，相同的附图标记指的是相同的零件。
具体实施方式
首先参考图1-12，描述自行车盘式制动钳11的优选实施例。自行车盘式制动钳11优选为可操作地连接到液压制动杆组件的液压制动盘式制动钳。
应当理解，这里所使用的术语“前”、“后”、“顶”、“底”、“侧”等仅仅为了便于描述，指的是图中所示部件的方位。应当理解，本文所述制动钳11及其部件的任意方位都在本发明的范围内。
如图1中所示，示出了具有根据本发明优选实施例的前盘式制动器组件12和后盘式制动器组件14的自行车10。除了制动钳之外，前后盘式制动器组件12和14为固定地连接到车架13的相对传统的流体操作式盘式制动器。因此，除了如下所述的本发明优选实施例中所改进的，本文不再详细描述或示出盘式制动器组件12和14的许多部件。另外，应当理解，自行车盘式制动钳11可与前盘式制动器组件12和后盘式制动器组件14中的任意一个一起使用。
具体地，前盘式制动器组件12固定地连接到车架13的前叉15，后盘式制动器组件14固定地连接到车架13的后叉17。车架13包括安装到前叉15以转向自行车10的车把19。自行车10包括可旋转地连接到自行车架13的一对车轮16。一个车轮16连接到前叉15，一个车轮16连接到后叉17。每个车轮16都具有以传统方式固定地连接到其上的盘式制动回转体18。
自行车10及其各部件相对传统。因此，除了与根据本发明优选实施例的自行车盘式制动钳11及前后盘式制动器组件12和14相关的这些部件之外，本文不再详细描述或示出自行车10及其各部件。此外，前后盘式制动器组件12和14基本上相同。因此，应当理解，制动钳11既可与前盘式制动器组件12一起使用，也可与后盘式制动器组件14一起使用。还应当理解，前后盘式制动器组件12和14可包括在其内具有任意数量活塞制动钳11。例如，图2和3中所示制动钳11为四活塞型制动钳。但是，图4-17中所示制动钳11只包括两个活塞。因此，具有任意数量活塞的制动钳都在本发明的范围内，只要制动钳11包括单向管系，如下所述。
前盘式制动器组件12主要包括制动钳11和制动操作机构或制动操作杆组件28a。制动钳11包括制动钳壳体20、一对摩擦构件22和设置在壳体20内的多个活塞24(如图12中所示)。制动钳壳体20使用螺纹紧固件以传统方式固定地连接到前叉15。第一和第二摩擦构件22连接到制动钳壳体20，以在其间形成回转体接收缝。摩擦构件22的至少一个相对于制动钳壳体20是可动的，优选地，两个摩擦构件相对于制动钳壳体20都是可动的。至少一个活塞24可动地连接到制动钳壳体20。优选地，每个活塞24都可动地连接到制动钳壳体20。
参考图4-13，制动钳壳体20优选由硬质金属材料形成，例如铸铝。制动钳壳体20由第一制动钳半壳30a和第二制动钳半壳30b形成。第一和第二制动钳半壳30a和30b通过多个螺栓固定地连接在一起。第一制动钳半壳30a包括用于接收流体连接单元(未示出)的第一孔或第一流体入口32。制动钳壳体20还包括用于接收放气阀35的第二孔或流体出口34。第一孔32和第二孔34可带有螺纹。
制动钳壳体20优选包括至少两个口或活塞接收孔36a和36b(示出仅仅两个)。更具体地，第一和第二制动钳半壳30a和30b的每个都优选具有形成在其中用于接收活塞24的活塞接收孔36a和36b，如图6-7中所示。形成于制动钳半壳30a或30b之一内的活塞接收孔36a或36b布置成与形成于制动钳半壳30a或30b中另一个内的活塞接收孔36a或36b相对。如图12中所示，各活塞24(即，安装在制动钳半壳30a或30b之一内的)布置成使摩擦构件22之一向盘式制动回转体18(制动方向)运动。应当理解，在替代实施例中，壳体20可形成为一体单元。
各活塞接收孔36优选为大小和构造可在其中接收活塞24之一的环形孔。此外，各活塞接收孔36还优选包括用于接收防止流体从其泄漏的密封构件38的环槽40。
所述密封构件为由弹性材料(例如，橡胶或柔性塑料)形成的环形构件。各密封构件用于在活塞24布置在活塞孔36内时从制动钳壳体20的外部周向地密封活塞接收孔36之一的内部区域。因此，当向活塞接收孔36供给致动流体时，活塞24向回转体18运动。从而，摩擦构件22也向盘式制动回转体18运动，在回转体18上产生止动作用，从而对车轮16产生止动作用。
优选地，制动钳壳体20具有可动地连接在其上的两个摩擦构件，如上所述。此外，摩擦构件优选可动地连接到制动钳壳体20，使得在其间形成回转体接收缝。各摩擦构件主要包括盘，所述盘具有以传统方式固定地连接在其上的摩擦材料。每个盘都优选由硬质金属材料以传统方式形成。每个盘都包括用于可滑动地接收从其通过的安装销的安装孔。安装销一端部分地带有螺纹，另一端接收固定构件，以将摩擦构件以传统方式固定到制动钳壳体。美国专利第6,491,144号图示了示出这些部件的附图，其整体内容通过引用并入本文。
通常，如图5和11中所示，组装好的制动钳壳体20包括共同限定制动孔25的四个节段或部分：第一和第二侧部26a和26b及第一和第二端部27a和27b。
活塞接收孔36a和36b通过流体管路37的网络与流体连接单元和放气阀(未示出)流体连通(通过第一孔32和第二孔34)。因此，当向制动钳壳体20供给致动/液压流体时，致动流体流过管路37a、37b和37c的网络，进入活塞接收孔36。为便于描述且因为管路37a、37b和37c以大致相同的方式操作，所以这里一般不带有“a”、“b”、等后缀来指代这些管路(同样适用活塞接收孔36a和36b)。例如，管路可单独地称为第一管路37a、第二管路37b或第三管路37c，或者它们可一般地称为管路37。
如图11中所示，第一管路37a从第一孔32延伸，穿过活塞接收孔36a(见图6中的孔39a)，进入第二端部27b。在优选实施例中，第二管路37b沿着大致平行于活塞运动的方向(制动方向)延伸通过第二端部27b。应当理解，第二管路37b的一部分限定在第一制动钳半壳30a内，第二管路37b的另一部分限定在第二制动钳半壳30b内。管路37c从第二端部27b延伸，穿过活塞接收孔36b(见图7中的孔39b)，到达第二孔34。应当理解，所有管路37和活塞接收孔36都彼此流体连通，限定了流路。
如图11中所示，当给制动钳11填充流体时，流体流入第一孔32，通过第一管路37a，进入活塞接收孔36a(通过孔39a)，通过第二管路37b、第三管路37c，进入活塞接收孔36b(通过孔39b)，至第二孔34。
如以另一方式描述和图13中所示的，通过制动钳11的流路大致为U形。第一管路37a为大致U形流路的第一腿，第二管路37b为大致U形流路的第二腿，第三管路37c为大致U形流路的第三腿。并且，第一孔36a为大致U形流路第一腿的一部分，第二孔36b为大致U形流路第三腿的一部分。
如图11中所示，第一管路37a以非直角从第二管路37b延伸。这是由于用于将制动钳11安装到车架的脚的布置所导致的。在另一实施例中，所述脚可运动，第一管路37a可以直角从第二管路37b延伸。类似地，第三管路37c可以直角或非直角从第二管路37b延伸。
管路37的这种布置使得整个制动系统(从制动钳到杆组件)比现有技术更易于放气。如上所述，许多现有系统具有分叉的管路网络。换句话说，流体进入入口，然后分叉至在回转体每一侧的活塞。在本发明中，管路网络37提供了没有分叉的单向连续流路。如图12中实箭头所示，这在给制动钳20(11)填充流体时提供了单向流路。并且，如图12中虚箭头所示，这提供了用于排放空气/气体的单向流路，允许将空气/气体更加容易地从制动系统的流体中去除。例如，2005年5月Shimano公司出版的SAINT Braking System Technical ServiceInstructions(SI-8CZ0E)中教导的制动系统放气技术可用于给制动器放气，上述文献的整体内容通过引用并入本文。由于所述单向管系，可首先给离放气阀最近的活塞附近的流体放气(泄放)，接着是其它活塞。应当理解，如本文所使用的，单向并不意味着流体可只沿一个方向流动，而是意味着管系或管路系统并不分叉。进入活塞接收孔36的流体并不认为是支流。
参考图14-17，示出了制动钳11的另一个实施例。应当理解，图14-17所示制动钳11的部件与图4-13所示制动钳11的部件大致相同，但是管路系统不同，如下所述。
通常，如图16a和16b所示，组装好的制动钳壳体20包括共同限定制动孔25的四个节段或部分：第一和第二侧部26a和26b及第一和第二端部27a和27b。
活塞接收孔36a和36b通过流体管路137的网络与流体连接单元和放气阀(未示出)流体连通(通过第一孔32和第二孔34)。因此，当向制动钳壳体20供给致动/液压流体时，致动流体流过管路137a、137b和137c的网络，进入活塞接收孔36。为便于描述且因为管路137a、137b和137c以大致相同的方式操作，所以这里一般不带有“a”、“b”、等后缀来指代这些管路。例如，管路可单独地称为第一管路137a、第二管路137b、第三管路137c，或者它们可一般地称为管路137。
如图16a所示，第一管路137a从第一孔32延伸(起始于第二侧部中)，通过孔139a进入活塞接收孔36b。如图16b所示，第二管路137b通过孔139b从活塞接收孔36b伸出，进入第一端部27a。然后，管路137b从第一端部27a延伸到第一侧部26a中，并通过孔139c进入活塞接收孔36a。应当理解，第二管路137b的一部分限定在第一制动钳半壳30a内，第二管路137b的另一部分限定在第二制动钳半壳30b内。如图16a所示，第三管路137c通过孔139d从活塞接收孔36a伸出并延伸到第二孔34。应当理解，所有管路137和活塞接收孔36都彼此流体连通，限定了流路。
如图16a和16b所示，当给制动钳11填充流体时，流体流入第一孔32，通过第一管路137a，通过孔139a和139b进入和离开活塞接收孔36b，通过第二管路137b，通过孔139c和139d进入和离开活塞接收孔36a，通过第三管路137c流到第二孔34。应当理解，可以沿相反方向为制动钳11填充流体。换句话说，流体可流入第二孔34，通过管路137流到第一孔32。
在图17中示出了流路。第一管路137a为流路的第一腿，第二管路137b为流路的第二腿，第三管路37c(137c)为流路的第三腿。并且，第二孔36b在流路的第一腿和第二腿之间，第一孔36a在流路的第二腿和第三腿之间。
管路137的这种布置使得整个制动系统(从制动钳到杆组件)比现有技术更易于放气。如上所述，许多现有系统具有分叉的管路网络。换句话说，流体进入入口，然后分叉至在回转体每一侧的活塞。在本发明中，管路网络137提供了没有分叉的单向连续流路。如图17中虚箭头所示，这在给制动钳11填充流体时提供了单向流路。并且，如图17中实箭头所示，这提供了用于排放空气/气体的单向流路，允许将空气/气体更加容易地从制动系统的流体中去除。如上文所述，这些流路可以反转，放气阀可以设置在第一孔32上，主缸的入口可以是第二孔34。例如，在上文所述的SAINT Braking System Technical ServiceInstructions(SI-8CZ0E)中教导的制动系统放气技术也可在此使用。由于所述单向管系，可首先给离放气阀最近的活塞附近的流体放气，接着是其它活塞。应当理解，如本文所使用的，单向并不意味着流体可只沿一个方向流动，而是意味着管系或管路系统并不分叉。进入活塞接收孔36的流体并不认为是支流。
再参考图1-3，制动操作机构28a和28b为传统的盘式制动器操作机构。因此，这里不再详细描述或示出制动操作机构28a和28b。应当理解，图1-3中所示制动钳仅为示意性目的。设置制动操作机构28a和28b以控制盘式制动器组件12和14。制动操作机构28a和28b优选在与车把19的手部相邻的地方固定地安装在车把19上。因此，制动操作机构28a和28b以传统方式操作，使得盘式制动器组件12和14使摩擦构件从车轮16和盘式制动回转体18自由旋转的释放位置运动到制动位置。在制动位置中，盘式制动器组件12和14向盘式制动回转体18施加制动力，以停止自行车轮16和盘式制动回转体18的旋转。
现在更加详细地描述制动操作机构28a和28b。基本上，制动操作机构28a和28b设置成以传统方式致动盘式制动器组件12和14，以在盘式制动回转体18上施加强制夹紧作用，停止车轮16之一的旋转。制动操作机构28b致动后盘式制动器组件14，制动操作机构28a致动前盘式制动器组件12。除了制动操作机构28b为制动操作机构28a的镜像之外，制动操作机构28b与制动操作机构28a相同。制动操作机构28a和28b的每个主要包括制动杆80、液压缸或主缸81、液压活塞或主活塞82、及致动流体容器83。优选地，制动操作机构28a和28b的每个为安装在车把19上的一体单元。
特别地，关于制动操作机构28a和28b中的任意一个，制动杆80包括安装部分84和杆部分85。安装部分84设计成以传统方式夹在车把19上。安装部分84与主缸81一体成形，使得主缸81、主活塞82和致动流体容器83都支撑在制动杆80的安装部分84上。杆部分85可枢转地安装到安装部分84，以在释放位置与制动位置之间运动。通常，杆部分84以传统方式保持在释放位置中。
主活塞82以传统方式可动地安装在主缸81内。更具体地，致动流体容器83安装在主缸81上，并与主缸81的内孔流体连通，以向其供给致动流体。主活塞82在一端连接到杆部分85，以使主活塞82在主缸81内轴向地运动。因此，杆部分85的致动引起主活塞82在主缸81内轴向运动。主活塞82在主缸81内的该运动引导流体压力通过液压管路86，液压管路86通过流体连接单元33连接盘式制动器组件12和14之一。因此，增压的制动流体引起活塞24和摩擦构件运动，以接合盘式制动回转体18，从而停止车轮16的转动。
应当理解，由于上文所述流路的可逆性，不管哪个半壳、侧部、端部、管路、孔、活塞接收孔等在本说明书中被指定为“第一”或“第二”部件，当阅读所附权利要求时，这些半壳、侧部、端部、管路、孔、活塞接收孔等中的任一个都可认为是“第一”或“第二”部件。在附图中标明“第一”或“第二”的具体部件不是对本发明的限制。
上述实施例为本发明的示范性实施例。在不脱离本文所公开的发明构思的情况下，本领域的技术人员可进行上述实施例的多种应用。因此，本发明仅由所附权利要求的范围来限定。