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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Bremskraftverstärker
zur Verwendung in einem Fahrzeugbremsmechanismus.
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Unter
den Bremskraftverstärkern, die bei Fahrzeugbremsmechanismen
verwendet werden, ist ein motorbetriebener Bremskraftverstärker
bekannt, der einen Elektromotor als Verstärkungsquelle
verwendet, wie in der
japanischen
Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2008-296782 offenbart
wird. Der motorbetriebene Bremskraftverstärker treibt einen Elektromotor
gemäß der Bewegung eines Eingabekolbens an, der
sich als Folge einer Betätigung eines Bremspedals bewegt
und damit einen Kolben durch einen Kugelgewindemechanismus (Rotations-Linear-Bewegungsumwandungsmechanismus)
vorwärts in einen Hauptzylinder drückt, wodurch
ein gewünschter Hydraulikdruck erzeugt und dem Bremssattel
jedes Rads zur Verfügung gestellt wird. Zu diesem Zeitpunkt
wird ein Teil des Hydraulikdrucks in dem Hauptzylinder durch einen
Eingabekolben aufgenommen, der in den Hauptzylinder eingeführt
ist, um sich verschiebbar durch den Kolben zu erstrecken, wodurch
ein Teil der Reaktionskraft des Hydraulikdrucks während
des Bremsens zurück auf das Bremspedal übertragen
wird.
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Der
motorbetriebene Bremskraftverstärker, der in der oben genannten
japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 2008-296782 veröffentlicht wurde, weist einen
so genannten Tandemhauptzylinder auf, der Hydraulikdrücke
von Hydraulikdruckanschlüssen von zwei Hydraulikdrucksystemen
durch zwei Kolben, d. h. Primär- und Sekundärkolben,
zur Verfügung stellt. Mit dem Tandemhauptzylinder kann die
Bremsfunktion, wenn eins der zwei Hydrauliksysteme ausfallen sollte,
durch das andere System aufrechterhalten werden. Zusätzlich
wird eine Federanordnung zwischen den Primär- und Sekundärkolben eingesetzt.
Die Federanordnung umfasst eine Spulenfeder, Federaufnahmen und
einen Federschaft, der die Federaufnahmen verbindet, um eine Last
auf die Spulenfeder aufzubringen und einzustellen. Ein Eingabekolben,
der sich durch den Primärkolben erstreckt, und der Federschaft
sind auf derselben Achse in dem Hauptzylinder in Reihe angeordnet.
Daher ist es nötig, um einen ausreichenden Hub für
den Eingabekolben sicherzustellen, während Störungen
zwischen dem Eingabekolben und dem Federschaft zu vermeiden sind,
die Länge des Primärkolbens von seinem hauptzylinderseitigen
Ende zu einem Abdichtabschnitt, durch den sich der Eingabekolben
erstreckt, ausreichend zu vergrößern. Dies steht
dem Bedarf zur Größenreduktion von Bremskraftverstärkern
entgegen.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Bremskraftverstärker
bereitzustellen, der dazu in der Lage ist, die Länge des
Kolbens in dem Hauptzylinder von seinem hauptzylinderseitigen Ende
zu dem Abdichtabschnitt, durch den sich der Eingabekolben erstreckt,
zu reduzieren.
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Um
die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende
Erfindung einen Bremskraftverstärker mit einem Hauptzylinder,
der einen Zylinderkörper von zylindrischer Form aufweist,
von dem ein Ende geschlossen ist und der in sich eine Hydraulikdruckkammer
aufweist, die einen Hydraulikdruck erzeugt, wobei ein Eingabekolben
beweglich ist, um sich in dem Zylinderkörper als Folge
einer Betätigung eines Bremspedals vorzuschieben und zurückzuziehen,
wobei ein zylindrischer Kolben relativ bewegbar um den Eingabekolben
herum angebracht ist, und einem Aktor, der den zylindrischen Kolben vorschiebt
und zurückzieht, bereit. Der Eingabekolben und der zylindrische
Kolben sind so in den Zylinderkörper eingesetzt, dass ihre
jeweiligen vorwärts gerichteten Endabschnitte in die Hydraulikdruckkammer
gerichtet sind. Die Hydraulikdruckkammer ist darin mit einer Federanordnung
versehen, die sich entlang der axialen Richtung des Hauptzylinders
erstreckt. Die Federanordnung weist eine Feder auf, die den zylindrischen
Kolben in eine Zurückziehrichtung drängt, und
eine Aufnahme, die zumindest zwei Elemente umfasst, die von den
gegenüberliegenden Enden der Feder in die Feder eingebracht
sind und relativ zueinander in der axialen Richtung beweglich verbunden
sind, um die maximale Länge der Feder zu definieren. Die
zumindest zwei Elemente der Aufnahme weisen beide hohle Innenräume
auf, die ein Einsetzen des vorwärts gerichteten Endabschnitts des
Eingabekolbens dort hinein erlauben.
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Zusätzlich
stellt die vorliegende Erfindung einen Bremskraftverstärker
mit einem Hauptzylinder bereit, der einen zylindrischen Körper
zylindrischer Gestalt, von dem ein Ende geschlossen ist und der
in sich eine Hydraulikdruckkammer aufweist, die einen Hydraulikdruck
erzeugt, und einen Eingabekolben, der einen vorwärts gerichteten
Endabschnitt aufweist und beweglich ist, um als Folge eines Betätigens
eines Bremspedals vorgeschoben und zurückgezogen zu werden,
enthält. Der vorwärts gerichtete Endabschnitt
des Eingabekolbens wird in den Zylinderkörper eingesetzt,
so dass er in die Hydraulikdruckkammer gerichtet ist. Der Bremskraftverstärker
enthält ferner einen zylindrischen Kolben mit einem vorwärts
gerichteten Endabschnitt und der relativ um den Eingabekolben herum
beweglich angebracht ist. Der vorwärts gerichtete Endabschnitt
des zylindrischen Kolbens wird in den Zylinderkörper eingesetzt, um
in die Hydraulikdruckkammer gerichtet zu sein. Ferner enthält
der Bremskraftverstärker einen Aktor, der den zylindrischen
Kolben vorschiebt und zurückzieht, und ein Gehäuse,
mit dem der Hauptzylinder verbunden ist. Der Eingabekolben, der
zylindrische Kolben und der Aktor sind in dem Gehäuse vorgesehen.
Der Bremskraftverstärker enthält ferner eine Aufnahme,
die in der Hydraulikdruckkammer vorgesehen ist. Die Aufnahme weist
zumindest zwei Elemente auf, die gegen die sich jeweils gegenüberliegenden
Enden einer Feder, die den zylindrischen Kolben drängt,
anschlagen, um die maximale Länge der Feder zu definieren.
Die zwei Elemente sind ein Element und ein anderes Element, die
in der axialen Richtung des Hauptzylinders relativ zueinander beweglich
verbunden sind. Das eine Element schlägt gegen den zylindrischen
Kolben an und das andere Element ist entfernt von dem zylindrischen
Kolben angeordnet. Das andere Element weist einen verlängerten
zylindrischen Abschnitt auf, der ein Einsetzen des vorwärts
gerichteten Endabschnitts des Eingabekolbens darein erlaubt, wenn
der Eingabekolben sich vorschiebt und zurückzieht.
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Zusätzlich
stellt die vorliegende Erfindung einen Bremskraftverstärker
mit einem Hauptzylinder bereit, der einen zylindrischen Körper
von zylindrischer Gestalt, von dem ein Ende geschlossen ist und der
in sich eine Hydraulikdruckkammer aufweist, die einen Hydraulikdruck
erzeugt, wobei ein Eingabekolben beweglich ist, um als Folge eines
Betätigens eines Bremspedals vor und zurück bewegt
zu werden, einen zylindrischen Kolben, der um den Eingabekolben
herum angebracht und relativ hierzu beweglich ist, einen Elektromotor,
der eine Rotationskraft erzeugt, ein Rotationselement, das durch
die Rotation des Elektromotors gedreht wird, und ein sich geradlinig
bewegendes Element, das die Rotation des Rotationselements im Zusammenwirken
mit einer Mehrzahl von Kugeln, die in Gewindenuten gefüllt
sind, die auf den sich gegenseitig überliegenden Oberflächen des
sich geradlinig bewegenden Elements und des rotierenden Elements
vorgesehen sind, in eine geradlinige Bewegung umwandelt, wodurch
der zylindrische Kolben vorgeschoben und zurückgezogen wird,
aufweist. Der Eingabekolben und der zylindrische Kolben sind in
den Zylinderkörper eingesetzt, wobei ihre jeweils vorwärts
gerichteten Endabschnitte in die Hydraulikdruckkammer gerichtet
sind. Die Hydraulikdruckkammer wird darin mit einer Federanordnung
versehen, die eine Feder, die den zylindrischen Kolben in eine Zurückziehrichtung
drängt, und eine Aufnahme, die zumindest zwei Elemente
umfasst, die von den sich gegenüberliegenden Enden der
Feder in die Feder eingesetzt sind und miteinander in der axialen
Richtung verbunden und relativ hierzu beweglich sind, um die maximale
Länge der Feder zu definieren, aufweist. Die zumindest
zwei Elemente der Aufnahme weisen hohle Innenräume auf,
die ein Einsetzen des vorwärts gerichteten Endabschnitts
des Eingabekolbens dort hinein erlauben.
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KURZE FIGURENBESCHREIBUNG
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1 ist
eine vertikale Schnittansicht eines motorbetriebenen Bremskraftverstärkers
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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2 ist
eine vergrößerte Ansicht eines Hauptzylinderabschnitts
des motorbetriebenen Bremskraftverstärkers, der in 1 gezeigt
ist.
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3 ist
eine vergrößerte Ansicht des Hauptzylinderabschnitts
des motorbetriebenen Bremskraftverstärkers in 1,
die einen Zustand zeigt, wo ein Primärkolben, ein Sekundärkolben
und ein Eingabekolben in ihren Maximalhubpositionen sind.
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4 ist
eine vergrößerte vertikale Schnittansicht einer
Federanordnung des motorbetriebenen Bremskraftverstärkers,
der in 1 gezeigt ist.
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5 ist
eine vergrößerte vertikale Schnittansicht eines
Hauptteils einer Federanordnung gemäß einer anderen
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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6 ist
eine vergrößerte vertikale Schnittansicht einer
Federanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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DETAILBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Eine
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten mit
Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert erklärt
werden.
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1 ist
eine allgemeine Ansicht eines motorbetriebenen Bremskraftverstärkers 1,
der ein Bremskraftverstärker dieser Ausführungsform
ist. 2 ist eine vergrößerte Ansicht
eines Hauptteils des motorbetriebenen Bremskraftverstärkers 1,
der in 1 gezeigt ist.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt ist, weist der motorbetriebene
Bremskraftverstärker 1 einen Tandemhauptzylinder 2 und
ein Gehäuse 4 auf, das einen Aktor 3 und
eine Steuerung (nicht gezeigt) beinhaltet. Der Hauptzylinder 2 ist
mit einem Reservoir 5 verbunden. Der Hauptzylinder 2 enthält
einen Zylinderkörper 2a von im Wesentlichen zylindrischer
Gestalt, von dem ein Ende geschlossen ist. Das sich öffnende
Ende des Zylinderkörpers 2A ist mit der Front des
Gehäuses 4 mit einem Gewindebolzen 6A und einer
Mutter 6B verbunden. Die Rückseite des Gehäuses 4 ist
mit einer flachen Montagesitzoberfläche 7 versehen.
Ein zylindrischer Führungsabschnitt 8 steht von
der Montagesitzoberfläche 7 in koaxialer Relation
zu dem Hauptzylinder 2 vor. Der motorbetriebene Bremskraftverstärker 1 ist
in einem Motorraum eines Fahrzeugs angeordnet, wobei sich der zylindrische
Führungsabschnitt 8 durch eine Trennung zwischen
dem Motorraum und einer Kammer in die Kammer erstreckt. Mit der
gegen die Trennung anliegenden Montagesitzoberfläche 7 ist
der motorbetriebene Bremskraftverstärker 1 durch
Verwendung eines Gewindebolzens 9, der an der Montagesitzoberfläche 7 vorgesehen
ist, befestigt.
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Ein
zylindrischer Primärkolben 10 (zylindrischer Kolben)
mit einem becherförmigen vorwärts gerichteten
Endabschnitt ist in dem Öffnungsendabschnitt des Zylinderkörpers 2A des
Hauptzylinders 2 angebracht. Ein becherförmiger
Sekundärkolben 11 ist in dem bodenseitigen Endabschnitt
des Zylinderkörpers 2A angebracht. Das rückseitige
Ende des Primärkolbens 10 steht von der Öffnung
des Hauptzylinders 2 in das Gehäuse 4 vor
und erstreckt sich bis zur Nähe des Führungsabschnitts 8.
Der Primärkolben 10 und der Sekundärkolben 11 werden durch
ringförmige Führungselemente 14 und 15 jeweils
verschiebbar geführt. Die Führungselemente 14 und 15 sind
jeweils an den sich gegenüberliegenden Enden einer Hülse 13 angeordnet,
die in einer Zylinderbohrung 12 des Zylinderkörpers 2A angebracht
ist. Zwei Hydraulikdruckkammern, d. h. eine Primärkammer 16 und
eine Sekundärkammer 17, sind in dem Zylinderkörper 2A durch
den Primärkolben 10 und den Sekundärkolben 11 ausgebildet.
Die Primarkammer 16 und die Sekundärkammer 17 sind mit
Hydraulikdruckanschlüssen 18 bzw. 19 verbunden.
Die Hydraulikdruckanschlüsse 18 und 19 sind jeweils
mit Hydraulikdruckkreisläufen von zwei Hydraulikdrucksystemen
verbunden, um dem Bremssattel von jedem Rad einen Hydraulikdruck
zuzuführen.
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Die
Oberseite der Seitenwand des Zylinderkörpers 2A ist
mit Reservoiranschlüssen 20 und 21 zum
Verbinden der Primärkammer 16 und der Sekundärkammer 17 mit
dem Reservoir 5 versehen. Zwei Abdichtelemente 22A und 22B stellen
eine Abdichtung zwischen dem Primärkolben 10 und
der Zylinderbohrung 12 des Zylinderkörpers 2A zur
Verfügung. Ähnlich stellen zwei Abdichtelemente 23A und 23B eine
Abdichtung zwischen dem Sekundärkolben 11 und
der Zylinderbohrung 12 des Zylinderkörpers 2A zur
Verfügung.
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Die
Abdichtelemente 22A und 22B sind angeordnet, um
einander in der axialen Richtung zugewandt zu sein, wobei der Reservoiranschluss 20 dazwischen
angeordnet ist. Wenn der Primärkolben 10 in einer
Nicht-Bremsposition ist, die in 1 und 2 gezeigt
ist, ist die Primärkammer 16 mit dem Reservoiranschluss 20 durch
einen Anschluss 24 verbunden, der in der Seitenwand des
Primärkolbens 10 vorgesehen ist. Wenn der Primärkolben 10 sich von
der Nicht-Bremsposition vorschiebt, verhindert das Abdichtelement 22A die
Verbindung zwischen der Primärkammer 16 und dem
Reservoiranschluss 20.
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Die
Abdichtelemente 23A und 23B sind angeordnet, um
in der axialen Richtung einander zugewandt zu sein, wobei der Reservoiranschluss 21 dazwischen
angeordnet ist. Wenn der Sekundärkolben 11 in
einer Nicht-Bremsposition ist, die in 1 und 2 gezeigt
ist, ist die Sekundärkammer 17 mit dem Reservoiranschluss 21 durch
einen Anschluss 25 verbunden, der in der Seitenwand des
Sekundärkolbens 11 vorgesehen ist. Wenn der Sekundärkolben 11 von
der Nicht-Bremsposition vorgeschoben wird, verhindert das Abdichtelement 23A die
Verbindung der Sekundärkammer 17 mit dem Reservoiranschluss 21.
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Eine
Federanordnung 26 ist zwischen dem Primärkolben 10 und
dem Sekundärkolben 11 in der Primärkammer 16 eingefügt.
In der Sekundärkammer 17 ist eine Rückstellfeder 27 zwischen
dem Sekundärkolben 11 und dem Boden des Hauptzylinders 2 eingefügt.
Die Rückstellfeder 27 ist eine Druckschraubenfeder.
Die Federanordnung 26 umfasst, wie in 4 gezeigt
ist, eine Feder 28, die eine Druckschraubenfeder ist, und
eine dehnbare zylindrische Aufnahme 29, welche die Feder 28 in
einem vorbestimmten komprimierten Zustand so hält, dass die
Aufnahme 29 gegen die Federkraft der Feder 28 komprimiert
werden kann. Die Federanordnung 26 wird später
detailliert beschrieben werden.
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Der
Primärkolben 10 weist einen becherförmigen
vorwärts gerichteten Endabschnitt, einen zylindrischen
Rückendabschnitt und eine Zwischenwand 30 auf.
Die Zwischenwand 30 erstreckt sich in der axialen Richtung
des Primärkolbens 10 und erstreckt sich auch in
einer Richtung, welche die axiale Richtung kreuzt. Damit teilt die
Zwischenwand 30 das Innere des Primärkolbens 10 in
ein sekundärkolbenseitiges Ende (vorwärts gerichtetes
Ende) und ein dem sekundären Kolben abgewandtes Ende (rückseitiges
Ende) auf. Das sekundärkolbenseitige Ende des Primärkolbens 10 bildet
den becherförmigen vorwärts gerichteten Endabschnitt
und das abgewandte Ende des Primärkolbens 10 bildet
den zylindrischen Rückendabschnitt.
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Die
Zwischenwand 30 weist eine Führungsbohrung 31 auf,
die sich in der axialen Richtung durch sie erstreckt. Die Führungsbohrung 31 ist
verschiebbar und fluiddicht mit einem vorwärts gerichteten
Endabschnitt eines kleinen Durchmessers eines abgestuften Eingabekolbens 32 verbunden,
der einen abgestuften Abschnitt 32A aufweist. Der vorwärts
gerichtete Endabschnitt des Eingabekolbens 32 ist in die
zylindrische Aufnahme 29 der Federanordnung 26 in
der Primärkammer 16 eingesetzt. Zwei Abdichtelemente 33A und 33B stellen
eine Abdichtung zwischen dem Eingabekolben 32 und der Führungsbohrung 31 bereit.
Die Zwischenwand 30 des Primärkolbens 10 weist
einen Durchgang 33 auf, der sich radial durch sie erstreckt,
um sich in die Führungsbohrung 31 zwischen den
Abdichtelementen 33A und 33B zu öffnen.
Der Durchgang 33 ist so angeordnet, dass er sich zwischen
den zwei Abdichtelementen 22A und 22B, welche
die Abdichtung zwischen dem Primärkolben 10 und
der Zylinderbohrung 12 des Zylinderkörpers 2A bereitstellen, öffnet.
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Der
rückseitige Endabschnitt des Eingabekolbens 32 ist
mit dem vorwärts gerichteten Endabschnitt einer Eingabestange 34 verbunden.
Der vorwärts gerichtete Endabschnitt der Eingabestange 34 ist
in den zylindrischen Führungsabschnitt 8 des Gehäuses 4 und
den rückseitigen Endabschnitt des Primärkolbens 10 eingeführt.
Der rückseitige Endabschnitt der Eingabestange 34 erstreckt
sich außerhalb des zylindrischen Führungsabschnitts 8 und ein
Bremspedal (nicht gezeigt) ist mit dem rückseitigen Ende
der Eingabestange 34 verbunden. Eine flanschförmige
Federaufnahme 35 ist an dem rückseitigen Ende
des Primärkolbens 10 angebracht. Der Primärkolben 10 wird
durch eine Rückstellfeder 36 in eine Zurückziehrichtung
gedrängt, die eine Druckschraubenfeder ist, die zwischen
der Federaufnahme 35 und der Frontwand des Gehäuses 4 angeordnet ist.
Der Eingabekolben 32 wird in einer neutralen Position,
die in 1 und 2 gezeigt ist, durch Federn 37 und 38 elastisch
gehalten. Die Feder 37 wird zwischen dem Eingabekolben 32 und
der Zwischenwand 30 des Primärkolbens 10 eingefügt.
Die Feder 38 wird zwischen den Eingabekolben 32 und die
Federaufnahme 35 eingesetzt. Die Rückziehposition der
Eingabestange 34 wird durch einen Stopper 39 definiert,
der an dem rückseitigen Ende des zylindrischen Führungsabschnitts 8 des
Gehäuses 4 vorgesehen ist.
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Das
Gehäuse 4 ist darin mit einem Aktor 3 versehen,
der einen Elektromotor 40 und einen Kugelgewindemechanismus 41 enthält,
der die Rotation des Elektromotors 40 in eine geradlinige
Bewegung umwandelt, um einen Schub auf den Primärkolben 10 auszuüben.
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Der
Elektromotor 40 weist einen Stator 42, der an
dem Gehäuse 4 befestigt ist, und einen hohlen Rotor 45,
der drehbar durch Lager 43 und 44 an dem Gehäuse 4 gehalten
wird, auf, so dass er dem Stator 42 zugewandt ist.
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Der
Kugelgewindemechanismus 41 weist ein Mutterelement 46,
das ein Rotationselement ist, das an dem inneren Umfang des Rotors 45 befestigt
ist, einen hohlen Gewindeschaft 47 und eine Mehrzahl von
Kugeln 48 auf, die zwischen die Gewindenuten gefüllt
sind, die an den gegenseitig gegenüberliegenden Oberflächen
des Mutterelements 46 und des hohlen Gewindeschafts 47 vorgesehen
sind. Der hohle Gewindeschaft 47 ist ein sich geradlinig
bewegendes Element, das sowohl in das Mutterelement 46 als
auch den zylindrischen Führungsabschnitt 8 des
Gehäuses 4 eingesetzt ist und das gehalten wird, um
axial beweglich, aber nicht um die Achse drehbar zu sein. Eine Rotation
des Mutterelements 46 bewirkt, dass die Kugeln 48 entlang
der Gewindenuten rollen, wodurch sich der Gewindeschaft 47 in
der axialen Richtung bewegt. Es sollte bemerkt werden, dass der
Kugelgewindemechanismus 41 eine gegenseitige Umwandlung
einer Rotationsbewegung und einer geradlinigen Bewegung zwischen
dem Mutterelement 46 und dem Gewindeschaft 47 erlaubt.
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Der
Gewindeschaft 47 des Kugelgewindemechanismus 41 wird
durch eine Rückstellfeder 49, die eine sich verjüngende
Druckschraubenfeder ist, die zwischen dem Gewindeschaft 47 und der
Frontwand des Gehäuses 4 eingesetzt ist, in eine
Zurückziehrichtung gedrängt, und die Zurückziehposition des
Gewindeschafts 47 wird durch den Stopper 39 begrenzt,
der an dem zylindrischen Führungsabschnitt 8 des
Gehäuses 4 vorgesehen ist. Der rückseitige
Endabschnitt des Primärkolbens 10 ist in den Gewindeschaft 47 eingesetzt.
Die Zurückziehposition des Primärkolbens 10 wird
durch Anschlagen der Federaufnahme 35 gegen einen abgestuften
Abschnitt 50 begrenzt, der an dem inneren Umfang des Gewindeschafts 47 ausgebildet
ist. Damit kann sich der Primärkolben 10 zusammen
mit dem Gewindeschaft 47 vorschieben und kann sich auch
allein weg von dem abgestuften Abschnitt 50 vorschieben.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist die Nicht-Bremsposition
des Primärkolbens 10 durch den abgestuften Abschnitt 50 des
Gewindeschafts 47 definiert, der gegen den Stopper 39 anschlägt.
Auf der anderen Seite ist die Zurückziehposition des Sekundärkolbens 11,
d. h. die Nicht-Bremsposition davon, durch den Primärkolben 10 und
die maximale Länge der Federanordnung 26 definiert,
wenn sie in der Nicht-Bremsposition sind. Der abgestufte Abschnitt 50 des
Gewindeschafts 47 ist in dem Bereich der axialen Länge
des Mutterelements 46 angeordnet.
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Als
nächstes wird die Federanordnung 26 mit Bezug
auf 4 detailliert beschrieben werden.
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Wie
in 4 gezeigt ist, umfasst die Federanordnung 26 eine
Feder 28, die eine Druckschraubenfeder ist, und eine dehnbare
Aufnahme 29, die in die Feder 28 eingefügt
ist, um die Feder 28 in einem vorbestimmten komprimierten
Zustand zu halten. Die Aufnahme 29 umfasst zwei zylindrische
Aufnahmeelemente 51 und 52, die von gegenüberliegenden
Enden der Feder 28 in die Feder 28 eingesetzt
und relativ axial beweglich durch ein Stopperelement 59 miteinander
verbunden sind.
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Die
Aufnahmeelemente 51 und 52 weisen jeweils zylindrische
Abschnitte und Federaufnahmeabschnitte 53 und 54 auf.
Die Federaufnahmeabschnitte 53 und 54 sind jeweils
an einem Ende des verbundenen zylindrischen Abschnitts in der Gestalt
eines Flansches, der im Durchmesser vergrößert
ist, ausgeformt, um es jedem Ende der Feder 28 zu ermöglichen,
dagegen anzuschlagen. Die zylindrischen Abschnitte der Aufnahmeelemente 51 und 52 weisen
jeweils eine Mehrzahl von sich axial erstreckenden Schlitzen, die
in ihren Seitenwänden ausgebildet sind, und eine Mehrzahl
von sich axial erstreckenden Abschnitten 55 und 56,
die abwechselnd mit den Schlitzen ausgebildet sind, auf. Damit sind
die Aufnahmeelemente 51 und 52 jeweils in der
Form eines Kamms.
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Die
distalen Endabschnitte der sich axial erstreckenden Abschnitte 55 und 56 sind
in einer Hakenform nach innen gebogen, um Eingreif- oder Klinkenabschnitte 57 und 58 zu
bilden.
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Die
Aufnahmeelemente 51 und 52 weisen an ihren zylindrischen
Abschnitten denselben Durchmesser auf, der ausreichend groß ist,
um ein Einsetzen des vorwärts gerichteten Endabschnitts
des Eingabekolbens 32 dort hinein zu erlauben.
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Die
Aufnahmeelemente 51 und 52 sind umfangsseitig
voneinander beabstandet, so dass die sich axial erstreckenden Abschnitte 55 oder 56 von einem
der Aufnahmeelemente 51 und 52 mit den Schlitzen
des anderen der Aufnahmeelemente 51 und 52 fluchten,
und die sich axial erstreckenden Abschnitte 55 und 56 an
den Klinkenabschnitten 57 und 58 sind in die entsprechenden
Schlitze eingeführt, wodurch sie die Aufnahmeelemente 51 und 52 miteinander
kombinieren.
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Die
Aufnahmeelemente 51 und 52, die wie oben beschrieben
kombiniert sind, haben das ringförmige Stoppelement 59 zwischen
die Klinkenabschnitte 57 und 58 eingefügt.
Das Stoppelement 59 ist jedoch nur mit den Klinkenabschnitten 57 verbunden.
Folglich bewegt sich das Stoppelement 59 zusammen mit dem
Aufnahmeelement 51, das die Klinkenabschnitte 57 aufweist,
wenn sich die Aufnahme 29 dehnt und zusammenzieht.
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Mit
der oben beschriebenen Anordnung gleiten die sich axial erstreckenden
Abschnitte 55 und 56 und die Klinkenabschnitte 57 und 58 in
der Hin- und Herbewegungsrichtung entlang den Schlitzen, und die
sich axial erstreckenden Abschnitte 55 und 56 bewegen
sich relativ zueinander. Damit kann sich die Aufnahme 29 dehnen
und zusammenziehen. Die maximale Länge der Aufnahme 29 wird
durch den Anschlag der Klinkenabschnitte 57 und 58 gegen
das Stoppelement 59 definiert und damit ist die maximale Länge
der Feder 28 definiert. Die Klinkenabschnitte 57 und 58 weisen
ein radiales Maß auf, das nicht größer
als der Durchmesser eines Drahts ist, der das Stoppelement 59 bildet,
so dass sich die distalen Enden der Klinkenabschnitte 57 und 58 radial
nach innen um das Stoppelement 59 erstrecken und an radial
auswärts gerichteten Seiten von dem inneren Umfang des
Stoppelements 59 angeordnet sind, um nicht radial von dem
inneren Umfang des Stoppelements 59 nach innen vorzustehen.
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Der
motorbetriebene Bremskraftverstärker 1 ist mit
einem Verschiebungssensor (nicht gezeigt), der eine Verschiebung
des Eingabekolbens 32 detektiert, einem Rotationspositionssensor 70,
der eine Rotationsposition des Rotors 45 des Elektromotors 40 detektiert,
Hydraulikdrucksensoren (nicht gezeigt), die Hydraulikdrücke
jeweils in der Primär- und Sekundärkammer 16 und 17 detektieren,
und einer Steuerung (die in dem Gehäuse 4 beinhaltet
ist), welche die Rotation des Elektromotors 40 auf der
Grundlage von Detektionssignalen von verschiedenen Sensoren inklusive
der oben genannten Sensoren steuert, versehen.
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Das
folgende ist eine Erklärung des Betriebs dieser Ausführungsform,
die wie oben beschrieben angeordnet ist.
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Wenn
das Bremspedal betätigt wird, wird die Eingabestange 34 bewegt,
um den Eingabekolben 32 vorzuschieben. Der Verschiebungssensor
detektiert die Verschiebung des Eingabekolbens 32 und die
Steuerung steuert den Betrieb des Elektromotors 40 auf
der Grundlage der Verschiebung des Eingabekolbens 32, womit
er den Primärkolben 10 dazu bringt, sich nach
der Verschiebung des Eingabekolbens 32 durch den Kugelgewindemechanismus 41 vorzuschieben.
Als eine Folge wird ein Hydraulikdruck in der Primärkammer 16 erzeugt
und dieser Hydraulikdruck wird durch den Sekundärkolben 11 auf
die Sekundärkammer 17 übertragen. Die
Hydraulikdrücke in den Primär- und Sekundärkammern 16 und 17 werden
durch die Hydraulikdruckanschlüsse 18 und 19 den
Bremssätteln der Räder zugeführt, um eine
Bremskraft zu erzeugen.
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Zu
diesem Zeitpunkt wird ein Teil des Hydraulikdrucks in der Primärkammer 16 durch
den Eingabekolben 32 aufgenommen und die Reaktionskraft des
Eingabekolbens 32 wird durch die Eingabestange 34 auf
das Bremspedal zurückgeführt. Damit kann eine
gewünschte Bremskraft mit einem vorbestimmten Verstärkungsverhältnis
erzeugt werden. Zusätzlich ist es möglich, eine
Bremspedalreaktionskraft zu erhalten, die zur Verwendung einer automatischen Bremskontrolle,
wie zum Beispiel einer Bremskraftverstärkersteuerung, einer
Bremsassistenzsteuerung, einer Fahrzeugstabilitätssteuerung,
einer Zwischen-Fahrzeug-Steuerung, einer regenerativen kooperativen
Steuerung usw. geeignet ist, indem die Position, an der die Bewegung
des Primärkolbens 10 aufhört, der Verschiebung
des Eingabekolbens 32 und damit den Federkräften
der Federn 37 und 38 zu folgen, die auf den Eingabekolben 32 wirken,
die eingestellt sind, um die Reaktionskraft auf die Eingabestange 34 zu
steuern, geeignet verändert wird.
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Weil
der motorbetriebene Bremskraftverstärker 1 den
Tandemhauptzylinder 2 aufweist, ist es möglich,
die Zuführung von Hydraulikdruck zu dem anderen verbleibenden
Hydraulikdrucksystem aufrechtzuerhalten, wenn es eine Fehlfunktion
in einem der zwei Hydraulikdrucksysteme geben sollte, die mit den
Hydraulikdruckanschlüssen 18 und 19 verbunden
sind. In diesem Zusammenhang verringert sich der Hydraulikdruck
in der Primärkammer 16, wenn das Hydraulikdrucksystem,
das mit der Primärkammer 16 verbunden ist, eine
Fehlfunktion hat. Folglich komprimiert der Primärkolben 10 die
Federanordnung 26 gegen die Federkraft der Feder 28 und schlägt
gegen den Sekundärkolben 11 an und schiebt diesen
vor, wodurch ein Hydraulikdruck in der Sekundärkammer 17 erzeugt
wird. Wenn das Hydraulikdrucksystem, das mit der Sekundärkammer 17 verbunden
ist, eine Fehlfunktion hat, reduziert sich der Hydraulikdruck in
der Sekundärkamer 17. Folglich schlägt
der Sekundärkolben 11 gegen den Boden des Hauptzylinders 2 an,
was den Primärkolben 10, den Eingabekolben 32 und
die Rückführfederanordnung 26 dazu bringt,
sich zusammen mit dem Sekundärkolben 11 in Richtung
des Bodens des Hauptzylinders 2 zu bewegen. Ein weiteres
Vorschieben des Primärkolbens 10 von dieser Position
aus erzeugt einen Hydraulikdruck in der Primärkammer 16.
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Wenn
der Aktor 3 versagen sollte, wenn die Eingabestange 34 als
Folge einer Betätigung des Bremspedals betätigt
wird, wird der Eingabekolben 32 vorgeschoben und der abgestufte
Abschnitt 32A des Eingabekolbens 32 schlägt
gegen die Zwischenwand 30 des Primärkolbens 10 an
und drückt diese, wodurch der Primärkolben 10 dazu
gebracht wird, sich weg von dem abgestuften Abschnitt 50 des
Gewindeschafts 47 des Kugelgewindemechanismus 41 vorzuschieben.
Damit kann ein Hydraulikdruck durch manuellen Betrieb erzeugt werden.
Zu diesem Zeitpunkt ist der vorwärts gerichtete Endabschnitt
des Eingabekolbens 32 in die Aufnahme 29 eingesetzt und
dazu in die Lage versetzt, sich innerhalb der Aufnahme 29 um
einen Abstand zu bewegen, der dem Abstand zwischen dem abgestuften
Abschnitt 32A und der Zwischenwand 30 entspricht,
wenn das Bremspedal nicht betätigt wird, wodurch der nötige Hub
sichergestellt wird.
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Wenn
es ein Leck in dem hochdruckseitigen Abdichtelement 33A der
zwei Abdichtelemente 33A und 33B zwischen dem
Primärkolben 10 und dem Eingabekolben 32 geben
sollte, gelangt das austretende Bremsfluid durch den Durchgang 33 und
wird in den Bereich zwischen den zwei Abdichtelementen 22A und 22B zwischen
dem Primärkolben 10 und der Zylinderbohrung 12 des
Hauptzylinders 2 geführt, bevor es durch den Reservoiranschluss 20 zu
dem Reservoir 5 gesandt wird. Kein Bremsfluid fließt
von dem Primärkolben 10 durch den zylindrischen
Führungsabschnitt 8 des Gehäuses 4 in
das Abteil.
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Damit
weist die vorliegende Erfindung die folgenden Aufbauten auf: Den
Aufbau, in dem der vorwärts gerichtete Abschnitt des Eingabekolbens 32 in die
hohle Aufnahme 29 der Federanordnung 26 eingeführt
wird; und den Aufbau, bei dem, wenn der Eingabekolben 32 in
seiner am weitesten vorgeschobenen Position ist, der Eingabekolben 32 in
beide Aufnahmeelemente 51 und 52 eingeführt
wird, die das eine und das andere Aufnahmeelement, d. h. alle Elemente
der Aufnahme 29, sind, oder wenn alternativ der Eingabekolben 32 in
der am meisten vorgeschobenen Position ist, der Eingabekolben 32 in
den größeren Teil des axialen Bereichs des Aufnahmeelements 52 eingesetzt
wird, welcher das andere Element der Aufnahme 29 ist. Mit
Hilfe dieser Aufbauten kann der vorwärts gerichtete Endabschnitt
des Eingabekolbens 32 nahe an den zweiten Kolben 11 gelangen,
ohne die Aufnahme 29 zu stören, wenn der Primärkolben 10 sich
in Richtung des Sekundärkolbens 11 bewegt, wie
in 3 gezeigt ist. Folglich ist es möglich,
die Länge des Primärkolbens 10 von seinem
hauptzylinderseitigen Ende zu den Abdichtelementen 33A und 33B (Abdichtabschnitt)
zu reduzieren, durch den sich der Eingabekolben 32 erstreckt, und
daher kann die axiale Größe des Primärkolbens 10 ausreichend
reduziert werden. Folglich kann die Verschiebbarkeit des Primärkolbens 10 verbessert werden.
D. h., der Primärkolben 10 wird vorgeschoben,
indem er an seinem rückseitigen Ende durch den abgestuften
Abschnitt 50 gedrückt wird, der an dem inneren
Umfang des Gewindeschafts 47 ausgebildet ist, während
der Endabschnitt des Primärkolbens 10, der näher
an dem Hauptzylinder 2 ist, durch das Führungselement 15 geführt
wird. Daher gilt, dass, je kleiner die axiale Größe
des Primärkolbens 10 ist (d. h. der Abstand zwischen
den sich gegenüberliegenden Seiten davon), es umso schwieriger
ist, eine Kopplung herzustellen, und es für den Primärkolben 10 umso
leichter ist, sich sanft ohne entgegengesetzten Widerstand zu bewegen.
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Wenn
der Eingabekolben 32 in der Nicht-Bremsposition ist, die
in 1 und 2 gezeigt ist, ist der vorwärts
gerichtete Endabschnitt des Eingabekolbens 32 in das eine
Aufnahmeelement 51 der Aufnahme 29 eingeführt.
Wenn der Eingabekolben 32 in seiner am meisten vorgeschobenen
Position ist (siehe 3), ist der vorwärts
gerichtete Endabschnitt des Eingabekolbens 32 in das andere
Aufnahmeelement 52 eingesetzt. Es sollte bemerkt werden,
dass 3 einen Zustand zeigt, wo sich der Primärkolben 10 und
der Sekundärkolben 11 am nächsten zum
Boden des Hauptzylinders 2 hin bewegt haben. Die Aufnahme 29 weist
die kammförmigen Aufnahmeelemente 51 und 52 auf,
die miteinander kombiniert und durch das Stoppelement 59 eingeklinkt sind,
wodurch es den entsprechenden zylindrischen Abschnitten der Aufnahmeelemente 51 und 52 ermöglicht
wird, denselben Durchmesser aufzuweisen. Daher können die
Innendurchmesser der Aufnahmeelemente 51 und 52 in
Bezug auf einen gegebenen Außendurchmesser maximiert werden.
Es ist auch möglich, die Aufnahmeelemente 51 und 52 zu
vereinheitlichen und daher die Teilezahl zu reduzieren.
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Es
sollte bemerkt werden, dass die Aufnahme 29 in einer hohlen
Struktur durch miteinander Kombinieren von Aufnahmeelementen verschiedener
Durchmesser gebildet werden kann. In diesem Fall muss nicht jedes
Aufnahmeelement in einer kammförmigen Form ausgebildet
werden und kann daher in einer Struktur gebildet werden, die eine
hohe Festigkeit bereitstellt (zum Beispiel einer zylindrischen Struktur).
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Als
nächstes werden Modifikationen der Federanordnung 26 in
der oben beschriebenen Ausführungsform in Bezug auf 5 und 6 beschrieben
werden. In der folgenden Erklärung werden Elemente und
Abschnitte ähnlich denjenigen, die in 4 gezeigt
sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet, die in 4 verwendet
wurden, und nur Elemente oder Abschnitte, bei denen sich jede Modifikation
von der vorhergehenden Ausführungsform unterscheidet, werden
im Detail erklärt werden.
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In
der in 5 gezeigten Modifikation ist ein Eingreif- oder
Klinkenabschnitt 57A an dem vorwärts gerichteten
Ende des sich axial erstreckenden Abschnitts 55 des einen
Aufnahmeelements 51 ausgebildet, um im Wesentlichen um
die Hälfte des Umfangs des Stoppelements 59 gewickelt
zu sein, und das Stoppelement 59 wird durch den Klinkenabschnitt 57A gehalten.
Wenn die Aufnahme 29 zusammengezogen wird, wird daher das
Stoppelement 59 noch sicherer durch den Klinkenabschnitt 57A des
einen Aufnahmeelements 51 aufgenommen und es ist daher
unwahrscheinlich, dass es kippt oder abfällt. Folglich
kann die Aufnahme 29 einen stabilen Ausdehnungs- und Zusammenziehungsbetrieb
durchführen.
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In
der in 6 gezeigten Modifikation wird das Stoppelement 59 ausgelassen.
Die Aufnahmeelemente 51 und 52 haben in ihrer
Breite aufgeweitete Schlitze und die sich axial erstreckenden Abschnitte 55 und 56 weisen
sich umfangsseitig erstreckende Halbkreisklinkenabschnitte 60 und 61 auf,
die an ihren entsprechenden distalen Enden ausgebildet sind. Wenn
die kombinierten Aufnahmeelemente 51 und 52 in
der Ausdehnungsrichtung der Aufnahme 29 voneinander weg
bewegt werden, greifen die Klinkenabschnitte 60 und 61 von
jedem Paar benachbarter, sich axial erstreckender Abschnitte 55 und 56 miteinander
ein, um die Bewegung der Aufnahmeelemente 51 und 52 zu
hemmen. Damit wird die Notwendigkeit für das Stoppelement 59 eliminiert
und der entsprechende Innendurchmesser der Aufnahme 29 kann
entsprechend vergrößert werden.
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Obwohl
die Aufnahme 29 der Federanordnung 26 im Vorhergehenden
durch miteinander Kombinieren von zwei Elementen (Aufnahmeelemente 51 und 52)
gebildet wurde, können drei oder mehr Aufnahmeelemente
dehnbar miteinander zu einer hohlen Struktur verbunden werden, um
die maximale Länge der Feder 28 zu definieren.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung in der vorhergehenden Ausführungsform
als ein motorbetriebener Bremskraftverstärker erklärt
wurde, der mit einem Tandemhauptzylinder 2 ausgestattet
ist, der Hydraulikdruckanschlüsse 18 und 19 von
zwei Hydraulikdrucksystemen als Beispiel aufweist, ist die vorliegende
Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern kann auf einen
motorbetriebenen Bremskraftverstärker angewendet werden,
der einen Hauptzylinder vom Einzeltyp, ohne den Sekundärkolben 11 und
die Sekundärkammer 17, verwendet. Obwohl die vorhergehende
Ausführungsform den Aktor 3 verwendet, der den
Elektromotor 4 und den Kugelgewindemechanismus 41 umfasst,
ist es auch möglich, andere öffentlich bekannte
Aktoren (zum Beispiel einen elektromagnetischen Aktor, der einen
Solenoid oder dergleichen verwendet, einen pneumatischen Aktor oder einen
hydraulischen Aktor) zu verwenden.
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Gemäß dem
Bremskraftverstärker der oben beschriebenen Ausführungsform
ist es möglich, die Länge des Kolbens in dem Hauptzylinder
von seinem hauptzylinderseitigen Ende zu dem Abdichtabschnitt, durch
den sich der Eingabekolben erstreckt, zu reduzieren.
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Obwohl
nur einige beispielhafte Ausführungsformen dieser Erfindung
oben im Detail beschrieben wurden, werden die auf dem Fachgebiet tätigen
Personen bereits schätzen, dass viele Modifikationen in
den beispielhaften Ausführungsformen möglich sind,
ohne materiell von der neuen Lehre und den Vorteilen dieser Erfindung
abzuweichen. Folglich ist vorgesehen, dass alle solchen Modifikationen
im Schutzbereich dieser Erfindung enthalten sind.
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Der
gesamte Inhalt der
japanischen
Patentanmeldung Nr. 2009-155917 , angemeldet am 30. Juni
2009, inklusive Beschreibung, Ansprüchen, Zeichnungen und
Zusammenfassung wird durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit hier
hinein eingefügt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2008-296782 [0002, 0003]
- - JP 2009-155917 [0054]
