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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches Bremsgerät für ein Fahrzeug
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Im
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wird von einem Bremsgerät ausgegangen,
wie es in der
DE 197
31 962 C2 beschrieben ist. Aus dieser Druckschrift ist
konkret ein Bremskraftverstärker
bekannt, bestehend aus einem Hauptzylinder, in dem ein Hauptkolben
unter Ausbildung einer ersten Druckkammer und ein Kraftkolben unter
Ausbildung einer zweiten Druckkammer an der Hinterseite des Hauptkolbens
gelagert sind. Der Kraftkolben bildet zwischen sich und dem Hauptzylinder
eine erste Servokammer aus. Des Weiteren ist eine hydraulischen Hilfsdruckquelle
vorgesehen zum Abgeben eines hydraulischen Servodrucks an die Servokammer.
Für eine
Regelung des Servodrucks innerhalb der Servokammer ist in dem Kraftkolben
ein Ventilkolben angeordnet, der je nach Stellung des Kraftkolbens
die Servokammer mit der Atmosphäre
oder der Hilfsdruckquelle verbindet.
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Um
eine Betätigung
des Bremskraftverstärkers
unabhängig
vom Bremspedal zu ermöglichen
ist eine zweite Servokammer zwischen einem weiteren Hilfskolben
und dem Hauptzylinder vorgesehen. Wird diese mit Hydraulikdruck
aus der Hilfsdruckquelle beaufschlagt, wird der Hilfskolben gegen den
Kraftkolben gedrückt,
worauf dieser verschoben wird, solange, bis der Ventilkolben eine
Verbindung zwischen der ersten Servokammer und der Hilfsdruckquelle freigibt.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, den Bremskraftverstärker
so weiter zu bilden, dass dieser kleinere Abmessungen annimmt.
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Diese
Aufgabe wird durch ein hydraulisches Bremsgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
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Die
Erfindung besteht gemäß dem Patentanspruch
1 darin, den Ventilkolben selbst mit einem abgestuften Abschnitt
zu versehen, um diesen relativ zu dem Kraftkolben zu verschieben.
Durch diese Maßnahme
erübrigt
sich die Anordnung eines Hilfskolbens unter Ausbildung einer zweiten
Servokammer, wodurch der gesamte Bremskraftverstärker gegenüber dem Stand der Technik kleiner
baut.
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Konkreter
ausgedrückt
schafft die vorliegende Erfindung gemäß einem ersten Gesichtspunkt
ein Bremsgerät
für ein
Fahrzeug mit:
einem Hauptzylinder, der einen Hauptkolben vorwärts bewegt
in Abhängigkeit
von einer Betätigung eines
Bremsbetätigungselements,
um einen abzugebenden Bremsfluiddruck aufzubauen;
einem Kraftkolben,
der bei einem rückwärtigen Abschnitt
des Hauptkolbens platziert ist, um eine Servokammer zu definieren,
wobei der Kraftkolben vorwärts
bewegt wird durch einen hydraulischen Druck in der Servokammer zum
Vorwärtsbewegen
des Hauptkolbens;
einer hydraulischen Hilfsdruckquelle zum
Abgeben eines hydraulischen Servodrucks durch Aufbauen eine Drucks
in dem Bremsfluid, das von dem Behälter zugeführt wird; und
einer Druckeinstellvorrichtung,
die mit der hydraulischen Hilfsdruckquelle und dem Behälter verbunden ist,
um den hydraulischen Servodruck auf einen Wert einzustellen, der
von der hydraulischen Hilfsdruckquelle abgegeben wird, und den eingestellten
hydraulischen Servodruck zu der Servokammer zuzuführen,
wobei
die Druckeinstellvorrichtung eine Ventilvorrichtung und eine Antriebsvorrichtung
umfasst,
wobei die Ventilvorrichtung in dem Kraftkolben vorgesehen
ist und ein Umschalten bewirkt in Abhängigkeit von zumindest der
Betätigung
des Bremsbetätigungselements
zwischen einer ersten Position, bei der die Servokammer mit Atmosphärendruck
beaufschlagt wird, und einer zweiten Position, bei der die Servokammer
in Fluidverbindung gebracht wird mit der hydraulischen Hilfsdruckquelle,
wobei
die Antriebsvorrichtung die Ventilvorrichtung hydraulisch antreibt
unabhängig
von der Betätigung des
Bremsbetätigungselements,
wobei
die Antriebsvorrichtung beim Aufbringen des hydraulischen Drucks
die Ventilvorrichtung zu der zweiten Position umschaltet und den
Kraftkolben zum Vorwärtsbewegen
drängt
ohne Übertragen
der resultierenden Kraft auf das Bremsbetätigungselement gegen eine Reaktionskraft
auf dem Kraftkolben, die von dem hydraulischen Druck herrührt, der
von dem Hauptkolben abgegeben wird, wobei die Antriebsvorrichtung
beim Aufbringen keines hydraulischen Drucks die Ventilvorrichtung
bei der ersten Position beibehält.
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Ein
zweiter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung besteht in der
Schaffung eines hydraulischen Bremsgeräts, dessen Kern die Abwandlung der
Struktur des ersten Gesichtspunkts ist, wobei die Ventilvorrichtung
einen Kolben umfasst, der in der axialen Richtung in dem Kraftkolben
beweglich ist, wobei die Servokammer so aufgebaut ist, dass sie sich
in Fluidverbindung mit der Hilfsdruckquelle und dem Behälter befindet,
wenn der Kolben sich jeweils in der vorderen oder zurückgezogenen
Position gegenüber
dem Kraftkolben befindet, wobei der Kolben vorwärts bewegt wird, wenn die Antriebsvorrichtung mit
hydraulischem Druck beaufschlagt wird.
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Ein
dritter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung besteht in der
Schaffung eines hydraulischen Bremsgeräts, dessen Kern die Abwandlung der
Struktur des zweiten Gesichtspunkts ist, wobei die Antriebsvorrichtung
die Gestalt eines abgestuften Abschnitts hat, der bei einer Außenfläche des
Kolbens ausgebildet ist, wobei der abgestufte Abschnitt derart aufgebaut
ist, dass eine rückwärtige Seite
des abgestuften Abschnitts einen hydraulischen Druck in dem Kraftkolben
aufnehmen kann.
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Ein
vierter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung besteht in der
Schaffung eines hydraulischen Bremsgeräts, dessen Kern die Abwandlung der
Struktur des ersten Gesichtspunkts ist, wobei der auf die Antriebsvorrichtung
aufzubringende hydraulische Druck ein hydraulischer Druck ist, der
von der hydraulischen Hilfsdruckquelle abgegeben wird.
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Ein
fünfter
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung
eines hydraulischen Bremsgeräts,
dessen Kern die Abwandlung der Struktur des vierten Gesichtspunkts
ist, wobei eine elektromagnetische Ventilvorrichtung gesteuert wird,
die zwischen der hydraulischen Hilfsdruckquelle und der Antriebsvorrichtung
angeordnet ist, um den hydraulischen Druck auf einen Solldruckwert
zu regulieren, der von der hydraulischen Hilfsdruckquelle auf die
Antriebsvorrichtung aufzubringen ist.
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Ein
sechster Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung besteht in der
Schaffung eines hydraulischen Bremsgeräts, dessen Kern die Abwandlung der
Struktur des ersten Gesichtspunkts ist, wobei der Hauptkolben und
der Kraftkolben in einem Zylinder untergebracht sind, wobei der
Zylinder im Inneren mit einem Kanal versehen ist, der eine Fluidverbindung zwischen
der Servokammer und einer Druckkammer einrichtet, die zwischen dem
Hauptkolben und dem Kraftkolben definiert ist, wobei der Kanal mit
einem gewöhnlich
offenen Differenzdruckventil versehen ist, das in Abhängigkeit
von einem Druckanstieg in der Servokammer geschlossen wird.
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Ein
siebter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung besteht in der
Schaffung eines hydraulischen Bremsgeräts, dessen Kern die Abwandlung der
Struktur des dritten Gesichtspunkts ist durch Hinzufügen eines
Eingangselements und einer aus Gummi hergestellten Reaktionsscheibe,
wobei
das Eingangselement in dem Kraftkolben bei einer rückwärtigen Seite
des Kolbens bewegt wird zum Übertragen
der Betätigung
des Bremsbetätigungselements
auf den Kolben,
wobei die aus Gummi hergestellte Reaktionsscheibe in
dem Kraftkolben an einer vorderen Seite des Kolbens angeordnet ist
zum Übertragen
einer Reaktionskraft von dem Kraftkolben auf den Kolben, wenn das
Bremsbetätigungselement
betätigt
wird.
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Ein
achter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung
eines hydraulischen Bremsgeräts,
dessen Kern die Abwandlung der Struktur des siebten Gesichtspunkts
ist durch Hinzufügen
eines Tauchkolbens, der zwischen dem Kolben und der aus Gummi hergestellten
Reaktionsscheibe gleitfähig
angeordnet ist, wobei der Tauchkolben in einem Raum untergebracht
ist, der sich in Fluidverbindung mit dem Behälter befindet.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert.
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1 stellt
ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen hydraulischen
Bremsgeräts
für ein
Fahrzeug dar,
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2 stellt
eine Schnittansicht eines hydraulischen Druckunterstützungsabschnitts
des in 1 gezeigten hydraulischen Bremsgeräts dar,
während kein
Bremsvorgang durchgeführt
wird,
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3 stellt
eine Schnittansicht eines hydraulischen Druckunterstützungsabschnitts
des in 1 gezeigten hydraulischen Bremsgeräts dar während eines
automatischen Bremsvorgangs und
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4 stellt
einen Verlauf dar, der die hydraulische Druckcharakteristik repräsentiert,
die zu dem in 1 gezeigten hydraulischen Bremsgerät gehört während eines
automatischen Bremsvorgangs im Vergleich mit dem herkömmlichen
Gerät.
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Nachfolgend
wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen hydraulischen
Bremsgeräts
für ein
Fahrzeug unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben.
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Zuallererst
ist in 1 und 2 ein hydraulisches Bremsgerät für ein Fahrzeug
dargestellt, das aufgebaut ist, um einen Bremsfluiddruck auf jeden (nicht
gezeigten) Radzylinder aufzubringen, die an (nicht gezeigten) Straßenrädern jeweils
auf eine derartige Weise vorgesehen sind, dass beim Aufbringen einer
Niederdrückkraft
auf ein Bremspedal 2 die resultierende Kraft mittels einer
Eingangsstange 3 auf einen hydraulischen Druckunterstützungsabschnitt HP
zum entsprechenden Verstärken übertragen
wird, wodurch ein Bremsfluiddruck von einem Hauptbremszylinder abgegeben
wird, der sich in Fluidverbindung mit den Radzylindern befindet.
Es soll beachtet werden, dass 1 eine Gesamtstruktur
des hydraulischen Bremsgeräts
darstellt und 2 eine vergrößerte Struktur des hydraulischen
Druckunterstützungsabschnitts
HP, wenn sich das hydraulische Bremsgerät in seiner Anfangsposition
befindet (das heißt
in Ruhe).
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Wie
aus 1 ersichtlich ist, umfasst das hydraulische Bremsgerät einen
Hauptzylinder 1, in dem eine Zylinderbohrung 1a und
eine Zylinderbohrung 1b ausgebildet sind, die einen größeren Durchmesser
als die Zylinderbohrung 1a hat. In den Zylinderbohrungen 1a und 1b sind
jeweils ein Hauptkolben 10 und ein Kraftkolben 5 gleitfähig eingepasst,
die in Reihe angeordnet sind. Der Hauptzylinder 1 ist mit
einem Fluidzufuhranschluss 1i, einem Fluidzufuhranschluss 1j,
einem Abgabeanschluss 1k und einem Abgabeanschluss in ausgebildet.
Der Abgabeanschluss 1k und der Abgabeanschluss in befinden sich
in Fluidverbindung mit jeweils einer ersten Druckkammer R1 und einer
zweiten Druckkammer R2, die später
detailliert erläutert
werden. Der Abgabeanschluss 1k und der Abgabeanschluss 1n befinden
sich auch in Fluidverbindung mit den jeweiligen (nicht gezeigten)
Radzylindern der Vorderräder
bzw. mit den (nicht gezeigten) Radzylindern der Hinterräder.
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An
einer Vorderseite des Hauptzylinders 1 sind ein Paar axial
beabstandeter kalottenförmiger Dichtungselemente
S1 und S2 untergebracht, die aus Gummi hergestellt sind, die dem
Stützen
des Hauptkolbens 10 in dem Hauptzylinder 1 auf
eine gleitfähige
und fluiddichte Weise dienen. In dem Hauptzylinder 1 ist
an einer Vorderseite des Hauptkolbens 10 eine erste Druckkammer
R1 definiert. In dem Hauptzylinder 1 ist auf einer Rückseite
des Hauptkolbens 10 der Kraftkolben 5 derart eingepasst,
dass der Kraftkolben 5 durch eine rückseitige Öffnung 1c des Hauptzylinders 1c gestützt ist
auf eine gleitfähige
und fluiddichte Weise, wodurch eine zweite Druckkammer R2 definiert
ist zwischen dem Hauptkolben 10 und dem Kraftkolben 5.
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Wie
in 1 dargestellt ist, ist eine komprimierte Feder 11 zwischen
einer fernen Endwand des Hauptzylinders 1 und einem Boden
einer Vertiefung des Hauptkolbens 10 eingefügt, die
den Hauptkolben 10 in eine Richtung rückwärts drängt. Bei einem fernen Ende
des Hauptkolbens 10 ist ein nach außen gebogener Eingriffsabschnitt 10f ausgebildet,
der sich in Eingriff mit einem abgestuften Abschnitt befindet, der
innerhalb des Hauptzylinders 1 auf eine sperrende Weise
ausgebildet ist, wodurch eine Position eines hinteren Endes des
Hauptkolbens 10 begrenzt ist. Der Hauptkolben 10 ist
so konfiguriert, dass er eine Öffnung 10e und
einen Zufuhranschluss 1i in seinem Mantelabschnitt derart
bildet, dass die erste Druckkammer R1 in einer Fluidverbindung mit
einem Behälter
RS steht, wenn der Hauptkolben 1 sich in Ruhe oder bei
seiner hinteren Endposition befindet.
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Wie
andererseits in 2 dargestellt ist, hat der Kraftkolben 5 ein
Paar axial beabstandeter einstückiger
vorderer und hinterer Stege 5x und 5y, die jeweils
mit aus Gummi hergestellten Dichtungselementen S3 und S5 versehen
sind. Innerhalb des Hauptzylinders 1 ist ein aus Gummi
hergestelltes Dichtungselement 4 vorgesehen, das zwischen
dem vorderen Dichtungselement 3 und dem hinteren Dichtungselement
S5 platziert ist. Außerdem
sind innerhalb der Rückseite
des Hauptzylinders 1 ein Paar axial beabstandeter kalottenförmiger aus
Gummi hergestellter Dichtungselemente S6 und S7 starr vorgesehen.
Die Dichtungselemente S6 und S7, eine Innenfläche des Hauptzylinders 1 und
eine Außenfläche des
Kraftkolbens 5 definieren eine ringförmige Kammer R6. Es soll beachtet
werden, dass, obwohl für
die tatsächliche
Produktion der vorstehend beschriebenen Vorrichtung der Hauptzylinder 1 durch mehrere
Zylinder aufgebaut ist und der Kraftkolben 5 in zwei Stücke geteilt
werden muss, sowohl der Hauptzylinder 1 als auch der Kraftkolben 5 als
ein einstückiges
Element dargestellt sind aufgrund eines Abstrahierens der Gestaltung
für ein
einfacheres Verstehen des Konzepts.
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Zwischen
den Dichtungselementen S2 und S3, zwischen den Dichtungselementen
S3 und S5 und zwischen den Dichtungselementen S5 und S6 sind die
zweite Druckkammer R2, eine ringförmige Kammer R3, eine ringförmige Kammer
R4 und eine Servokammer R5 definiert. Der Kraftkolben 5 hat eine
vordere Vertiefung 5a und einen fortlaufend oder kontinuierlich
abgestuften hohlen Abschnitt 5b. Der Kraftkolben 5 ist
im Inneren mit Öffnungen 5e, 5f, 5g, 5h und 5d ausgebildet,
durch die der hohle Abschnitt 5b in Fluidverbindung mit
der ringförmigen
Kammer R3, der ringförmigen
Kammer R4, der Servokammer R5 und der ringförmigen Kammer R6 jeweils gebracht
wird.
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Bei
einem rückwärtigen Abschnitt
des hohlen Abschnitts 5b ist ein Eingangselement 4,
an dem ein aus Gummi hergestelltes Dichtungselement S8 vorgesehen
ist, gleitfähig
auf eine fluiddichte Weise eingepasst. Ein rückwärtiges Ende des Eingangselements 4 ist
mit einer Eingangsstange auf eine Kugelgelenkweise gekoppelt. In
dem Eingangselement 4 sind eine axial sich erstreckende Öffnung 4c und
eine radial sich erstreckende Öffnung 4d ausgebildet,
die in Fluidverbindung miteinander stehen. Die Öffnung 4d steht in
Fluidverbindung mit einem Ablassanschluss 1d über eine
ringförmige
Nut 4e, die Öffnung 5d des
Kraftkolbens 5 und die ringförmige Nut R6. In dem hohlen
Abschnitt 5b bei einer Vorderseite des Eingangselements 4 ist
ein Kolben 6 gleitfähig
sowie mittels eines Dichtungselements S9 auf eine fluiddichte Weise
eingepasst. Bei einer Vorderseite des Kolbens 4 ist ein
Tauchkolben 7 auf eine gleitfähige Weise eingepasst. In der
Vertiefung 5a des Kraftkolbens 5 ist eine Reaktionsgummischeibe 8 untergebracht
oder eingesetzt, die als ein elastisches Element für die Reaktionskraftübertragung
dient. In der Vertiefung 5a bei einer Vorderseite der Reaktionsgummischeibe 8 ist
ein Druckaufnahmeelement 9 untergebracht, das an der Reaktionsgummischeibe 8 anliegt.
Eine Feder 12 ist zwischen der Reaktionsgummischeibe 8 und
dem Druckaufnahmeelement 9 angeordnet zum Einrichten einer
direkten Kraftübertragung
dazwischen. Es soll beachtet werden, dass sich das Gerät wie in 1 und 2 gezeigt
in Ruhe befindet, wobei ein kleines Spiel ausgebildet ist zwischen
der Reaktionsgummischeibe 8 und einer fernen Endfläche (einer
vorderen Endfläche)
des Tauchkolbens 7.
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Wie
in 2 auf eine vergrößerte Art dargestellt ist,
ist der Kolben 6 im Inneren mit einer axial sich erstreckenden Öffnung 6c ausgebildet.
Der Kolben 6 ist an seiner Außenfläche mit einem abgestuften Abschnitt 6e ausgebildet.
Eine Außenfläche eines
kleindurchmessrigen Abschnitts des Kolbens 6 ist mit ringförmigen Nuten 6f und 6g ausgebildet. Darüber hinaus
ist der Kolben 6 mit einer radial sich erstreckenden Öffnung 6h ausgebildet,
durch die die Öffnung 6c in
einer Fluidverbindung mit der ringförmigen Nut 6g steht.
Während
sich das Gerät
in 2 in Ruhe befindet, liegen die ringförmigen Nuten 6f und 6g Öffnungen 5g und 5h jeweils
gegenüber
und die Servokammer R steht in einer Fluidverbindung mit der Öffnung 6c über die
ringförmige
Nut 6g und die Öffnung 6h.
Wenn der Kolben 6 sich vorwärts bewegt oder sich in der
Richtung nach links bewegt, wird die Fluidverbindung zwischen der
Servokammer 5 und der Öffnung 6c unterbrochen
und die ringförmige
Nut 6f wird in eine Lage gegenüber den Öffnungen 5f und 5g gebracht,
wodurch eine Fluidverbindung zwischen der Servokammer R5 und dem
Eingangsanschluss 1f eingerichtet wird. In dem Kraftkolben 5 bei einer
rückwärtigen Seite
des abgestuften Abschnitts 6e des Kolbens 6 ist
eine hydraulische Druckeinführkammer
R7 definiert, in die ein hydraulischer Druck oder ein Bremsfluiddruck
eingeführt
wird, der von einer hydraulischen Hilfsdruckquelle AS abgegeben wird
bei einem automatischen Bremsvorgang. Obwohl zwischen einem hinteren
Ende des Kolbens 6 und dem Eingangselement 4 eine
hydraulische Kammer definiert ist, die sich in Fluidverbindung mit
dem Behälter
RS befindet, ist diese hydraulische Kammer außerdem von der hydraulischen
Druckeinführkammer
R7 isoliert.
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Andererseits
ist der Tauchkolben 7 bei seiner Außenfläche mit einer ringförmigen Nut 7g ausgebildet.
Der Tauchkolben 7e ist im Inneren mit einer axial sich
erstreckenden Bohrung 7e ausgebildet, die auch in der rückwärtigen Richtung
mündet,
um gegenüber der Öffnung 6c des
Kolbens 6 zu liegen. Die Bohrung 7e des Tauchkolbens 7 befindet
sich in einer Fluidverbindung mit der ringförmigen Nut 7g mittels
der radial sich erstreckenden Öffnung 7f.
Ein Raum, in dem der Tauchkolben 7 untergebracht oder platziert
ist, steht in Fluidverbindung mit dem Ablassanschluss 1d über die Öffnung 6c des
Kolbens 6, die Öffnung 4c, die Öffnung 4d und
die ringförmige
Nut 4e des Kolbens 6, die Öffnung 5d des Kraftkolbens 5 und
die ringförmige
Kammer R6.
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Der
Hauptzylinder 1 ist bei seinem rückwärtigen Abschnitt mit Eingangsanschlüssen 1e und 1f und
dem Ablassanschluss 1d ausgebildet. Der Ablassanschluss 1d ist
mit dem Behälter
RS fluidverbunden. Die Einlassanschlüsse 1e und 1f stehen
in Fluidverbindung mit der hydraulischen Hilfsdruckquelle AS. Der
Einlassanschluss 1e ist der ringförmigen Kammer R3 ausgesetzt
oder mündet
zu dieser, um in Fluidverbindung zu stehen mit der hydraulischen
Hilfsdruckquelle AS und zwar über
ein stromlos offenes elektromagnetisches Ventil V1 und mit dem Behälter RS
und zwar über
ein stromlos geschlossenes elektromagnetisches Ventil V2. Das stromlos
offene elektromagnetische Ventil V1 und das stromlos geschlossene
elektromagnetische Ventil V2 haben die Gestalt von linearen elektromagnetischen
Ventilen. Sowohl das stromlos offene elektromagnetische Ventil V1
als auch das stromlos geschlossene elektromagnetische Ventil V2,
die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
offenbart sind, bilden eine elektromagnetische Ventilvorrichtung
bei der vorliegenden Erfindung.
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Die
hydraulische Hilfsdruckquelle AS umfasst eine hydraulische Druckpumpe
HP, die durch einen Elektromotor M angetrieben wird, wie aus der Darstellung
von 1 ersichtlich ist. Eine Eingangsseite der hydraulischen
Hilfsdruckquelle AS steht in Fluidverbindung mit dem Behälter RS,
während
eine Ausgangsseite der hydraulischen Hilfsdruckquelle AS in Fluidverbindung
steht mit einem Speicher AC und zwar über ein Rückschlagventil C1, mit dem
Eingangsanschluss 1f des Hauptzylinders 1 und
mit dem Eingangsanschluss 1e des Hauptzylinders 1 und zwar über das
elektromagnetische Ventil V1. Um bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
den hydraulischen Druck, der von der hydraulischen Hilfsdruckquelle
AS abgegeben wird, auf einen fixen Wert einzurichten, ist ein Drucksensor
P1 mit dem Speicher AC verbunden zum Überwachen des hydraulischen Drucks,
der konstant von der hydraulischen Hilfsdruckquelle AS abgegeben
wird. Es soll beachtet werden, dass ein anderer Druck P2 verwendet
wird zum Überwachen
eines hydraulischen Drucks in der zweiten Druckkammer R2, der als
ein abgegebener hydraulischer Druck des Hauptbremszylinders MC betrachtet
wird.
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Darüber hinaus
ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
der Hauptzylinder 1 mit einem Kanal 1g ausgebildet,
der eine Fluidverbindung einrichtet zwischen der zweiten Druckkammer
R2 und der Servokammer R5. Der Kanal 1g ist mit einem gewöhnlich offenen
Differenzdruckrückschlagventil
CV versehen (das nachfolgend einfach als Rückschlagventil bezeichnet wird).
Das heißt,
dass normalerweise die Fluidverbindung zwischen der zweiten Druckkammer
R2 und der Servokammer aufrechterhalten ist, während in Abhängigkeit
von der Druckdifferenz dazwischen das Rückschlagventil geschlossen
wird, um die Fluidverbindung zwischen der Servokammer R5 und der
zweiten Kammer R2 auf eine derartige Weise zu unterbrechen, wenn
der Druck in der Servokammer R5 größer als der Druck in der zweiten Druckkammer
R2 um einen vorgegebenen Wert ist. Wenn andererseits das Gerät sich in
Ruhe befindet, befindet sich das Rückschlagventil in seiner offenen Position
oder ist geöffnet
aufgrund der Tatsache, dass es keine Druckdifferenz gibt zwischen
der Servokammer R5 und der zweiten Druckkammer R2, wodurch das Einführen des
Bremsfluids in die zweite Kammer R2 von dem Behälter RS ermöglicht wird über den
Zufuhranschluss 1j, wenn eine Entleerung bei der Servokammer
R5 durchgeführt
wird, wodurch ein leichtes Ablassen der Luft von der zweiten Druckkammer
R2 auf eine genaue Weise eingerichtet wird.
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Als
nächstes
wird die Wirkungsweise des hydraulischen Bremsgeräts mit der
vorstehend erwähnten
Struktur detailliert beschrieben.
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Wenn
das Bremspedal 2 nicht niedergedrückt wird, nimmt zunächst jedes
Element die in 1 und 2 gezeigte
Position ein, das elektromagnetische Ventil V1 und das elektromagnetische Ventil
V2 befinden sich jeweils in der geschlossenen Position und offenen
Position und der hydraulische Druckunterstützungsabschnitt HB ist nicht
im Betrieb bzw. in Ruhe. In diesem Zustand ist die Öffnung 5f durch
den Kolben 6 geschlossen, obwohl die ringförmige Kammer
R4 sich in Fluidverbindung mit dem Speicher AC der hydraulischen
Hilfsdruckquelle AS befindet. Außerdem befindet sich die Servokammer R5
in Fluidverbindung mit dem Behälter
RS über
die Öffnung 5h,
die Nut 6g des Kolbens 6, die dieser gegenüberliegt,
die Öffnung 6h des
Kolbens 6, die Öffnung 6c des
Kolbens 6, die Öffnung 4c des
Eingangselements 4, die Öffnung 4d des Eingangselements 4,
die ringförmige
Nut 4e, die Öffnung 5d des
Kraftkolbens 5, die ringförmige Kammer R6 und den Ablassanschluss 1d.
Darüber
hinaus befindet sich die Servokammer R5 in Fluidverbindung mit der
zweiten Druckkammer R2 über
den Kanal 1g und das Rückschlagventil
CV. Aufgrund der Tatsache, dass der Kraftkolben 5 nur die
rückwärtige Kraft
aufnimmt, die von dem hydraulischen Druck in der ringförmigen Kammer
R4 bei der Ruheposition herrührt,
die jeweils in 1 und 2 unverändert dargestellt
ist, selbst wenn die hydraulische Hilfsdruckquelle AS angetrieben
wird oder in Betrieb gebracht wird.
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Wenn
ein Bremsvorgang begonnen wird oder das Bremspedal 2 niedergedrückt wird,
veranlasst die resultierende Vorwärtsbewegung des Eingangselements 4 den
Kolben 6 zu einer Vorwärtsbewegung
oder einer Bewegung in der Richtung nach links, was dazu führt, dass
der Kolben 6 die Öffnung 5h des
Kraftkolbens 5 schließt,
wodurch die Fluidverbindung zwischen der Servokammer R5 und der Öffnung 6c unterbrochen
wird, während
die ringförmige Nut 6f in
Gegenüberlage
zu der Öffnung 5f,
der ringförmigen
Nut 6f und der Öffnung 5g gebracht
wird, wodurch der hydraulische Servodruck in die Servokammer R5
eingeführt
wird mittels des Eingangsanschlusses 1f, der Öffnung 5f, der
ringförmigen
Nut 6f, der Öffnung 5g und
der Öffnung 5h.
Obwohl sich dabei der Einlassanschluss 1e in Fluidverbindung
mit der hydraulischen Druckeinführkammer
R7 befindet bei der rückwärtigen Seite
des abgestuften Abschnitts 6e des Kolbens 6 mittels
der ringförmigen Kammer
R3 und der Öffnung 5e aufgrund
der Tatsache, dass das elektromagnetische Ventil V1 sich bei der
geschlossenen Position befindet und der Eingangsanschluss 1e sich
in Fluidverbindung mit dem Behälter
RS befindet mittels des elektromagnetischen Ventils V2, das sich
bei der offenen Position befindet, wird der Kolben 6 in
Abhängigkeit
von der Vorwärtsbewegung
des Eingangselements 4 oder des Niederdrückens des
Bremspedals 2 angetrieben (das heißt Bremspedalbetätigung).
Dann liegt der Differenzdruck zwischen der Servokammer R5 und der
zweiten Druckkammer R2 über
dem vorgegebenen Wert, das Rückschlagventil
CV wird geschlossen, was dazu führt,
dass die zweite Druckkammer R2 geschlossen oder abgedichtet wird,
die mit Bremsfluid gefüllt
ist.
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Während des
Unterstützungsvorgangs,
der begonnen wird, nachdem die zweite Druckkammer R2 begrenzt ist,
wird somit die drängende
Kraft aufgebracht auf die vordere Endfläche des Kraftkolbens 5,
was von dem Druck in der zweiten Druckkammer R2 herrührt, diese
wird gesteuert zum Ausgleich mit der Bremsbetätigungskraft und der drängenden Kraft,
die auf die hintere Endfläche
des Kraftkolbens aufgebracht wird. Aufgrund der Tatsache, dass der Kraftkolben 5 größer als
der Hauptkolben 10 ist bezüglich der wirksamen Fläche in der
zweiten Druckkammer R2, wenn sich der Kraftkolben 5 vorwärts bewegt
und der Hauptkolben 10 vorwärts bewegt, was zu einer Expansion
des Abstands zwischen dem Hauptkolben 10 und dem Kraftkolben 5 führt (ähnlich dem
in 3 dargestellten Zustand), was bewirkt, dass sich
der Hauptkolben 10 und der Kraftkolben 5 einstückig bewegen,
die sich in einer Fluidkopplung miteinander befinden. Während des
Unterstützungsvorgangs,
der durchgeführt
wird durch den hydraulischen Unterstützungsabschnitt HB, werden
somit der Kraftkolben 5 und der Hauptkolben 10 in
eine Fluidkopplung miteinander gebracht über das Bremsfluid, das in
die zweite Druckkammer R2 eingefüllt
ist, was eine einstückige
Vorwärtsbewegung
des Kraftkolbens 5 und des Hauptkolbens 10 auf
eine derartige Weise bewirkt, dass der Hauptkolben 10 sich
um einen Betrag in Übereinstimmung
mit dem Spalt oder Spiel zwischen dem Kraftkolben 5 und
dem Hauptkolben 10 vorwärts
bewegt, wodurch das Verkürzen
des Niederdrückungshubs
des Bremspedals 2 ermöglicht wird.
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Andererseits
kann bei einem Fehler des hydraulischen Unterstützungsabschnitts HB kein hydraulischer
Servodruck auf die ringförmige
Kammer R4 und die Servokammer R5 aufgebracht werden, was dazu führt, dass
das Innere der ringförmigen Kammer
R3 und das Innere der zweiten Druckkammer R2 einen Atmosphärendruck
erhalten aufgrund der Tatsache, dass die ringförmige Kammer R3 sich in Fluidverbindung
mit dem Behälter
RS befindet mittels des Eingangsanschlusses 1e und die
zweite Druckkammer R2 sich auch in Fluidverbindung mit dem Behälter RS
befindet mittels des Kanals 1g und der Servokammer R5.
Wenn die Eingangsstange 3 vorwärtsbewegt wird in Abhängigkeit
von dem Niederdrückungshub
des Bremspedals 2, veranlassen somit das Eingangselement 4 und
der Kolben 6 den Eingriff des Tauchkolbens 7 mit
der aus Gummi hergestellten Reaktionskraftscheibe 8, die
den Hauptkolben 10 mittels der aus Gummi hergestellten
Reaktionskraftscheibe 8, des Druckaufnahmeelements 9 und
der Feder 12 drängt,
wodurch diese Elemente einstückig
vorwärts
bewegt werden. Während
der einstückigen
Vorwärtsbewegung
des Kraftkolbens 5 und des Hauptkolbens 10 hängt der
resultierende abgegebene Bremsfluiddruck nicht von der wirksamen Fläche des
Kraftkolbens 5 ab, sondern von der wirksamen Fläche des Hauptkolbens 10,
was dazu führt, dass
die Druckanstiegsneigung bei dem Fehler des hydraulischen Unterstützungsabschnitts
HB steiler wird, wie durch die dünne
gestrichelte Linie bei dem rechten unteren Abschnitt in dem in 4 dargestellten
Verlauf angedeutet ist, als die Eigenschaften des Kraftkolbens 5,
aber die wirksame Fläche
des Hauptkolbens 10 und des Hauptkolbens 5 haben
die gleiche wirksame Fläche,
die durch eine dünne
durchgezogene Linie bei dem rechten unteren Abschnitt in dem Verlauf
von 4 bei dem Kraftkolben 5 angedeutet ist.
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Außerdem kann
bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
wie nachfolgend beschrieben wird, ein aktiver Bremsvorgang (das
heißt
ein automatischer Bremsvorgang) durchgeführt werden. Wenn der automatische
Vorgang begonnen wird, wenn das Bremspedal 2 nicht niedergedrückt wird
(obwohl die Darstellung des Bremspedals 2 jeweils in 2 und 3 weggelassen
ist), ist die Anfangsposition von jedem Element unmittelbar nach
dem Beginn ähnlich der
von 2, außer
dass das elektromagnetische Ventil V1, das elektromagnetische Ventil
V2 und die hydraulische Hilfsdruckquelle AS bei ihrer offenen Position
platziert, bei der geschlossenen Position platziert und angetrieben
sind, wie jeweils in 3 gezeigt ist. Das heißt, obwohl
die Öffnung 5f geschlossen
ist durch den Kolben 6 aufgrund der Tatsache, dass die
Positionen des Kolbens 6 und des Tauchkolbens 7 ähnlich jenen
von 2 sind, wird der hydraulische Druck, der von der
hydraulischen Hilfsdruckquelle AS abgegeben wird, in die hydraulische
Druckeinführkammer
R7 eingeführt
bei der rückwärtigen Seite
des abgestuften Abschnitts 6e des Kolbens 6 mittels
der Öffnung 5e und
des Eingangsanschlusses 1e, was eine Vorwärtsbewegung des
Kolbens 6 veranlasst, wodurch der in 3 dargestellte
Zustand eingerichtet wird. Dann befindet sich die Servokammer R5
in Fluidverbindung mit der hydraulischen Hilfsdruckquelle AS über die Öffnung 5g,
die ringförmige
Nut 6f, die dieser gegenüberliegt, die Öffnung 5f und
den Eingangsanschluss 1f, wodurch der Kraftkolben 5 und
der Hauptkolben 10 zum Vorwärtsbewegen angetrieben werden,
wodurch der Bremsfluiddruck auf den Radzylinder jedes der Straßenräder aufgebracht
wird.
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Dabei
wird die zweite Druckkammer R2 begrenzt, in der das Bremsfluid eingefüllt ist,
aufgrund der Tatsache, dass der Differenzdruck zwischen der Servokammer
R5 und der zweiten Druckkammer R2 das Schließen des Rückschlagventils CV veranlasst und
der Kanal 1g durch das Rückschlagventil CV unterbrochen
wird. Somit wird der Hauptkolben 10 in eine Vorwärtsbewegung
gebracht aufgrund der drängenden
Kraft, die von dem Bremsfluiddruck herrührt, der in die Servokammer
R5 eingeführt
wird, die auf die wirksame Fläche
des Kraftkolbens 5 aufgebracht wird. Wenn sich das Bremspedal 2 in
Ruhe befindet oder nicht niedergedrückt wird, ermöglicht somit
das elektromagnetische Ventil V1 und das elektromagnetische Ventil
V2 die Abgabe des Bremsfluiddrucks auf eine geeignete Weise. Aufgrund
der Tatsache, dass sich die Vorderseite des Eingangselements 4 in
Fluidverbindung mit dem Behälter
RS befindet mittels des Ablassanschlusses 1d obwohl der
Bremsfluiddruck in der zweiten Druckkammer R2 auf das Druckaufnahmeelement 9 und
die Reaktionsgummischeibe 8 aufgebracht wird, wird übrigens
die Reaktionskraft nicht übertragen
oder aufgebracht auf das Eingangselement 4 und es wird
ihr entgegengewirkt durch den hydraulischen Druck, der von der hydraulischen
Hilfsdruckquelle AS abgegeben wird, der auf den Kraftkolben 5 aufgebracht
wird. Darüber
hinaus kann der abgegebene hydraulische Druck, der von der hydraulischen
Hilfsdruckquelle AS in die hydraulische Druckeinführkammer
R7 eingeführt
wird, nicht übertragen
werden als eine Reaktionskraft auf das Eingangselement 4 aufgrund
der Tatsache, dass die hydraulische Druckeinführkammer R7, in die der hydraulische
Druck eingeführt
wird von der hydraulischen Hilfsdruckquelle AS, zwischen dem abgestuften
Abschnitt des Kolbens 6 und dem Kraftkolben 5 definiert
ist und isoliert ist von der vorderen Kammer des Eingangselements 4.
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Wenn
das Gerät
den in 3 dargestellten Zustand einnimmt, wenn das Bremspedal 2 niedergedrückt wird
(das in 3 nicht dargestellt ist), wird somit
das Eingangselement 4 vorwärtsbewegt ohne eine Begrenzung
und wird in Eingriff gebracht mit der hinteren Endfläche des
Kolbens 6. Wenn bei dem resultierenden Zustand das Eingangselement 4 weiter vorwärtsbewegt
wird, erhöht
die Übertragung
der resultierenden Niederdrückungskraft
auf die zweite Druckkammer R2 mittels des Kolbens 6, des
Tauchkolbens 7 und der Reaktionsgummischeibe 8 den Druck
in der zweiten Druckkammer R2. Dies führt zu den Eigenschaften, die
in einer gestrichelten dicken Linie bei dem linken oberen Abschnitt
des Verlaufs von 4 dargestellt ist, was die Verwendung
einer sofortigen Bremspedalniederdrückungskraft zum Bremsen ermöglicht im
Gegensatz zu der herkömmlichen
Weise, wobei eine Betriebskraft (die durch LP in 4 angedeutet
ist) nicht notwendig ist zum Aufheben der Reaktionskraft, die von
dem automatischen Bremsvorgang herrührt, der vor dem Niederdrücken des
Bremspedals gültig
ist. Somit kann ein gutes Bremspedalgefühl erhalten werden.
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Wie
vorstehend erläutert
wurde, ermöglicht bei
dem hydraulischen Bremsgerät
dessen innere einfache Struktur die Verkürzung des Niederdrückungshubs
des Bremspedals 2. Selbst wenn das Bremspedal 2 während des
automatischen Bremsvorgangs niedergedrückt wird, wird insbesondere eine
sofortige Verwendung der resultierenden Bremspedalniederdrückungskraft
zum Bremsen ermöglicht,
wodurch eine geeignete Bremskraft eingerichtet wird ohne Verzichten
auf ein gutes Bremsgefühl.
Außerdem
wird eine sofortige Erfassung des Niederdrückbetrags des Bremspedals während des
automatischen Bremsvorgangs ermöglicht,
wodurch das Schalten zu einer anderen Steuerung sehr schnell möglich ist.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird
bei dem automatischen Bremsvorgang der hydraulische Druck, der von
der hydraulischen Hilfsdruckquelle AS abgegeben wird, auf die rückwärtige Seite
des abgestuften Abschnitts 6e des Kolbens 6 aufgebracht.
Anstatt der hydraulischen Hilfsdruckquelle AS ist jedoch eine separate
Druckquelle wie beispielsweise eine Pumpe verfügbar, deren abgegebener hydraulischer
Druck auf die rückwärtige Seite des
abgestuften Abschnitts 6e des Kolbens 6 aufgebracht
wird.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden
der Kolben 6 und die zugehörigen Elemente die Ventilvorrichtung,
die verwendet wird für
die Zufuhr des hydraulischen Drucks zu der Druckeinstellvorrichtung,
und dieser Kolben 6 wird bei dem automatischen Bremsvorgang
durch den hydraulischen Druck angetrieben. Stattdessen ist ein (nicht
gezeigtes) Stößelventil,
das durch hydraulischen Druck angetrieben wird, als die Ventilvorrichtung
verfügbar. Dabei
ist ein abgestufter Abschnitt an einem Ventilkörper des Stößelventils ausgebildet, der ähnlich dem
abgestuften Abschnitt 6e ist, wodurch die Definition einer
(nicht gezeigten) hydraulischen Druckeinführkammer ermöglicht wird
zwischen dem abgestuften Abschnitt und einem Kraftkolben 5,
die ähnlich der
hydraulischen Druckeinführkammer
R7 ist und die von der Vorderseite des Eingangselements 4 isoliert
ist. Somit ist es möglich,
eine Übertragung
der Reaktionskraft auf das Eingangselement bei dem automatischen
Bremsvorgang zu verhindern durch Einsetzen der Struktur, wobei bei
der Einstellvorrichtung der abgestufte Abschnitt an dem Ventilkörper ausgebildet
ist, wie beispielsweise an dem Kolben oder dem Stößelventil,
und die hydraulische Druckkammer, wie beispielsweise die Kammer
R7, die dem abgestuften Abschnitt ausgesetzt ist und von der Kammer
bei der Vorderseite des Eingangselements isoliert ist.