-
Hintergrund der Erfindung
-
Gebiet der Erfindung
-
Die Erfindung betrifft einen Pedal-Simulator einer Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug (z. B. Kraftfahrzeug) und insbesondere einen Pedal-Simulator, der die Zunahme einer Gesamtlänge einer Feder und eines Volumens eines Zylinders minimieren kann, auch wenn eine Mehrzahl von Federn (z. B. Federelementen) in einer mehr-stufigen Reihenanordnung/Reihenschaltung angeordnet sind.
-
Beschreibung der bezogenen Technik
-
Im Allgemeinen ist eine Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs eingerichtet, um ein fahrendes Fahrzeug zu verlangsamen oder anzuhalten, oder um das Fahrzeug in dem angehaltenen Zustand zu halten, und das Bremsen wird durchgeführt durch das Umwandeln von kinetischer Energie des Fahrzeugs in Wärmenergie durch mechanische Reibung und durch die Dissipation dieser Reibungswärme in die (Umgebungs-)Luft.
-
Solche Bremsvorrichtungen für ein Fahrzeug schließen hydraulische Bremsen vom Trommel-Typ (z. B. hydraulische Trommelbremsen) und hydraulische Bremsen vom Scheibe-Typ (z. B. hydraulische Scheibenbremsen) ein. Von diesen drückt eine hydraulische Bremse vom Scheibe-Typ eine Scheibe, die sich zusammen mit einem Rad dreht, an gegenüberliegenden Seiten mit einem Reibbelag/Bremsbelag anstatt einer Trommel (die in einer Bremse vom Trommel-Typ mit einem Bremsbelag gedrückt wird), um eine Bremskraft zu erzeugen.
-
Jedoch hat die hydraulische Bremse einen komplexen Aufbau weil ein mechanischen Element, das mit einem Bremspedal verbunden ist, eine Hydraulikdruckleitung und eine Element zum Steuern des Hydraulikdrucks vorhanden sind.
-
Daher wurden in letzter Zeit elektro-mechanische Bremsen entwickelt und benutzt, um den Aufbau der Bremsen zu vereinfachen.
-
So eine elektro-mechanische Bremse betriff/ist eine Bremse, die einen Reibungsbelag unter Benutzung einer mechanischen Struktur (gegen eine Scheibe oder eine Trommel) drückt, und die im Unterschied zu allgemeinen, hydraulischen Bremsen, von einem Elektromotor angetrieben wird, um eine Bremskraft zu erzeugen.
-
Eine elektro-mechanische Bremse weist auf einen Aktuator mit einem (Elektro-)Motor, der (bzw. eine Abtriebswelle davon) vorwärts und rückwärts (bzw. in eine Richtung und die entgegengesetzte Richtung) gedreht wird, um eine Bremsbetätigung oder ein Lösen einer Bremsbetätigung durchzuführen, und drückt den Reibbelag mittels des Drehmoments des Motors gegen eine Scheibe (erzeugt Reibung mit der Scheibe bzw. zwischen dem Bremsbelag und der Scheibe).
-
Die elektro-mechanische Bremse empfängt eine Bremsabsicht eines Fahrers über ein Bremspedal und stellt die Bremsdrücke (z. B. die Drücke zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe) der Vorder- und Hinterräder ein unter Benutzung eines (Elektro-)Motors.
-
Die elektro-mechanische Bremse ist ein Bremse-Konzept einer neuen Generation, und es wird erwartet, dass sie mit einem umweltfreundlichen Fahrzeug, wie zum Beispiel einem Elektrofahrzeug, benutzt wird, da sie eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit (niedrige Reaktionszeit) hat und eine präzise/präzisere Steuerung (der Bremskraft) im Vergleich zu einer hydraulischen Bremse ermöglicht.
-
Die elektro-mechanische Bremse kann als ein System (mittels eines Systems) in Kombination mit einer hydraulischen Bremse realisiert sein, und zum Beispiel wird eine hydraulische Bremse an einem Vorderrad angewendet und eine elektro-mechanische Bremse an einem Hinterrad angewendet, wobei das System einen einfachen Aufbau hat sowie eine hervorragende Bremsantwort (z. B. Verzögerungsleistung) ermöglicht und eine einfache Steuerung bereitstellt im Vergleich zu einem System, das nur hydraulische Bremsen gemäß der bezogenen Technik benutzt.
-
Ein mechatronisches Bremssystem („Brake-By-Wire”-System (BBW-System)) in dem an allen Vorder- und Hinterrädern elektro-mechanische Bremsen montiert sind, kann realisiert werden, und elektrische Bremssättel/Bremszangen, die an den Vorder- und Hinterrädern angeordnet sind, halten/drücken eine (Brems-)Scheibe als Antwort auf ein Signal einer Steuereinheit, um das Fahrzeug zu bremsen.
-
Das BBW-System überträgt eine Bremsabsicht des Fahrers mittels eines elektrischen Signals, wobei in dem System keine mechanische Verbindung (zum Übertragen der Bremsabsicht) zwischen einem Bremspedal und den Rädern vorhanden ist, wobei die Bremskräfte der Räder unabhängig voneinander präzise gesteuert werden können und eine Bremskraft einfach gesteuert werden kann, um einen Bremsweg zu verkürzen. Außerdem kann eine Bremsstabilität erhöht sein.
-
Eine elektronische hydraulische Bremse (EHB) ist eine andere Form eines BBW-Systems und ist ein System, das es einer Steuereinheit ermöglicht ein Signal eines Pedalauslenkung-Sensors und ein Signal eines Hydrauliksensors, der in einem Hauptzylinder angeordnet ist, während eines Bremsvorgangs zu empfangen, um eine Bremsabsicht und eine notwendige Geschwindigkeitsverringerung zu erkennen, und um einen Hydraulikdruck eines Hochdruck-Hydraulikspeichers durch ein Solenoid-Ventil zu steuern, um das Rad hydraulisch zu bremsen.
-
Die elektro-magnetische Bremse weist einen Pedal-Simulator auf, um ein Pedalgefühl wie bei einer (konventionellen) hydraulischen Bremse (bzw. der Erzeugung von Hydraulikdruck) bereitzustellen durch die Benutzung von Hysterese-Eigenschaften.
-
Der Pedal-Simulator ist eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Pedalgefühls, wenn ein Fahrer auf ein Pedal tritt, wie bei einer hydraulischen Bremse gemäß der bezogenen Technik, und eine Bremspedal-Kraft eines Fahrers wird durch die Benutzung des Pedal-Simulators erzeugt, und eine Bremsbetätigung des Fahrers wird ergänzt durch das Übertragen einer richtigen Pedal-Widerstandskraft an den Fahrer.
-
Der Pedal-Simulator kann unterschiedlich eingerichtet sein, aber er weist einen Zylinder auf, in denen eine Betätigungstange, die mit einem Pedal gekoppelt/verbunden ist, vorwärts und rückwärts entlang/gemäß dem Hub des Pedals bewegt wird, und einen Kolben, der mittels einer Feder elastisch in dem Zylinder abgestützt ist und mittels der Betätigungsstange bewegt wird.
-
Zum Beschreiben von verschiedenen Beispielen des Aufbaus zum Erzeugen einer Pedalkraft veranschaulichen die 1–4 bekannte Pedal-Simulatoren 1. Ein Aufbau, wie er in der 1 gezeigt ist, in dem eine Mehrzahl von Zylindern 6 und 7, in denen Federn 6b und 7b installiert sind, in Parallelschaltung über eine Hydraulikleitung 5 (zum Beispiel Hydraulikrohr) mit einem Hydraulikzylinder 4 verbunden sind, und ein Aufbau, wie er in der 2 gezeigt ist, in dem ein Hydraulikzylinder 4, in dem eine Feder 4B angeordnet ist und verwendet wird, und ein separater Zylinder 6, in dem eine Feder 6b angeordnet ist und verwendet wird, miteinander über eine Hydraulikleitung 5 verbunden sind, sind bekannt.
-
In dem Aufbau, der in der 1 gezeigt ist, wird, wenn ein Fahrer auf ein Pedal 2 tritt, eine Betätigungsstange 3 bewegt, um einen Kolben 4a in einem ersten Zylinder 4 zu drücken, und das Öl in dem ersten Zylinder 4 wird zu einem zweiten Zylinder 6 und zu einem Dritten Zylinder 7, die in einer Parallelschaltung miteinander verbunden sind, bewegt gemäß der Bewegung des Kolbens 4a.
-
Ferner sind der zweite Zylinder 6 und der dritte Zylinder 7 mit Kolben 6a bzw. 7a und Federn 6a bzw. 7a bereitgestellt, und wenn das Öl von dem ersten Zylinder 4 aus verteilt/gedrückt wird, werden die Kolben 6a und 7a bewegt. Dann werden die Federn 6b und 7b gedrückt, um (Bremswiderstands-)Kräfte zu erzeugen.
-
Zusätzlich zum Realisieren eines Pedalgefühls sind ein Aufbau, wie er in der 3 gezeigt ist, in dem eine Mehrzahl von Federn 8b und 8c in einer Serienschaltung angeordnet sind und in einem Zylinder 8 installiert sind, um einen Kolben 8b in einer Serienschaltung abzustützen, und ein Aufbau, wie er in der 4 gezeigt ist, in dem eine Feder 9b und ein Gummi-Element (z. B. Dämpfer-Gummi, Dämpfer-Vorrichtung) 9c als elastische Teile zum Abstützen eines Kolbens 9a in einem einzigen Zylinder 9 kombiniert sind, bekannt.
-
Um eine Auslenkung, die für eine Feder notwendig ist, sicherzustellen, wird eine Gesamtlänge der Feder bestimmt unter Berücksichtigung eines Drahtdurchmessers, einer effektiven Auslenkung, um eine Dauerfestigkeit sicherzustellen, und so weiter, wie es in der 5 gezeigt ist, und demgemäß, wie es in der 3 veranschaulicht ist, wird die Summe der Federlängen größer als die tatsächlich notwendige Auslenkung, wodurch die notwendige Gesamtlänge signifikant verlängert ist.
-
Ferner, wie es in der 6 veranschaulicht ist, erhöht sich ein Feder-Montage-Raum bzw. eine Feder-Montage-Fläche, wenn die Federn 11 in einer Parallelanordnung angeordnet sind.
-
Wenn eine Pedalkraft durch das Benutzen einer Feder in einem (allgemeinen) konventionellen Pedal-Simulator erzeugt wird, können durch die räumliche Beschränkung keine große Anzahl von Federn (bzw. zahlreiche Federtypen) benutzt werden, und ein Pedal-Simulator, der eine zwei-stufige elastische Kraft (Inklination) durch das Benutzen von im wesentlichen zwei Federn hat, ist wie in 3 gezeigt aufgebaut.
-
Es ist jedoch schwierig, eine richtige Widerstandskraft Charakteristik eines Bremspedal mittels der zwei-stufigen elastischen Kraft zu simulieren, und im Vergleich mit einem Pedalkraft-Erzeugung-Muster eines allgemeinen bzw. konventionellen Fahrzeugs (das eine konventionelle Hydraulikbremse einsetzen kann), wie es in der 7 gezeigt ist, wird ein Bereich bzw. Abschnitt, der sich von dem eines konventionellen Fahrzeugs, wie es in der 7 gezeigt ist, unterscheidet, wie es mit einer Punkt-Linie angezeigt ist, erzeugt, wenn ein Pedal-Auslenkung-Kraftmuster eines konventionellen Fahrzeugs simuliert wird mittels zweier Federn.
-
Ferner, wie es in der 4 gezeigt ist, variieren die Pedal-Auslenkung-Kraft-Charakteristiken, wenn ein Gummi-Element/Kunststoffelement 9c dazu-kombiniert wird (zum Beispiel zusätzlich zu den zwei Federn benutzt wird), um benutzt zu werden, da die Eigenschaften des Gummis/Kunststoffs gemäß einer Temperaturänderung variieren (die Pedal-Auslenkung-Kraft-Charakteristiken unterscheiden sich je nachdem ob eine Temperatur hoch oder niedrig ist).
-
Die Informationen, die in diesem Abschnitt ”Hintergrund der Erfindung” offenbart sind, dienen nur zur Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als eine Bestätigung oder irgendeine Form von Andeutung verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik, wie er einem Fachmann schon bekannt ist, bilden.
-
Kurze Beschreibung der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung wurde geschaffen, um die oben beschriebenen Probleme der bezogenen Technik zu umgehen bzw. zu lösen. Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung schaffen einen Pedal-Simulator, der eine Pedal-Kraft-Auslenkung-Charakteristik eines konventionellen Fahrzeugs mit größerer Ähnlichkeit nachahmen kann, wobei eine Gesamtlänge einer Feder und ein Volumen eines Zylinder minimiert sind, auch wenn eine Vielzahl von Federn miteinander in einer Serienanordnung in einer mehrstufigen Reihenanordnung-Form verbunden sind.
-
Zahlreiche Aspekte der Erfindung stellen bereit einen Pedalkraft-Simulator, der eine mehrstufige Reihenanordnung-Feder benutzt, aufweisend einen Zylinder, in den eine Betätigungsstange eingesetzt/eingeführt ist, die mit einem Bremspedal verbunden ist, einen Kolben, der in dem Zylinder (verschiebbar) installiert ist und der eine Kraft der Betätigungsstange erhält/empfängt, eine Mehrzahl/Vielzahl an Federn, die zwischen dem Zylinder und dem Kolben installiert sind, um den Kolben in dem Zylinder elastisch abzustützen, und die so angeordnet sind, dass sie einander von einer radial-inneren Seite des Zylinders (z. B. bezogen auf eine Längsachse des Zylinders) zu einer radial-äußeren Seite des Zylinders überlappen, und eine Mehrzahl von Federsitzen, die in dem Zylinder so angeordnet sind, dass sie einander von einer radial-inneren Seite zu einer radial-äußeren Seite (z. B. bezogen auf eine Längsachse des Zylinders) (axial) überlappen, und die eingerichtet sind, um die Federn abzustützen, wobei sie (radial) zwischen den Federn liegend angeordnet sind, wobei die Federn zwischen dem Kolben, den Federsitzen und dem Zylinder so angeordnet sind, dass die Mehrzahl von Federn (bzw. die Federn) miteinander in einer mehrstufigen Reihenanordnung-Struktur (elastische Reihen-/Seriell-Schaltung-Struktur) verbunden sind.
-
Zahlreiche Aspekte der Erfindung stellen bereit einen Pedalkraft-Simulator aufweisend einen Hauptzylinder, in den eine Betätigungsstange (110), die mit einem Bremspedal verbunden ist, eingesetzt (eingeführt) ist, in dem ein Kolben, der eine Kraft der Betätigungsstange erhält, installiert ist und in den Öl gefüllt ist, um eine Kraft des Kolbens aufzunehmen, und zumindest einen Hilfszylinder, der mit dem Hauptzylinder über eine Hydraulikdruckleitung verbunden ist, der einen Kolben aufweist und der Hydraulikdruck empfängt, der von dem Hauptzylinder über die Hydraulikdruckleitung übertragen wird, wobei einer oder beide von dem Hauptzylinder und dem zumindest einen Hilfszylinder (aufweisen) eine Mehrzahl/Vielzahl an Federn, die zwischen dem Zylinder (Haupt- und/oder zumindest ein Hilfs-Zylinder) und dem dazugehörigen Kolben installiert sind, um den Kolben in dem Zylinder elastisch abzustützen, und die so angeordnet sind, dass sie einander von einer radial-inneren Seite zu einer radial äußeren Seite (z. B. bezogen auf eine Mittelbereich-Längsachse des Zylinders) überlappen, und eine Mehrzahl/Vielzahl an Federsitzen (im Zylinder), die so angeordnet sind, dass sie einander von einer radial-inneren Seite zu einer radial-äußeren Seite überlappen, und die eingerichtet sind, um die Federn abzustützen, während sie radial zwischen den Federn angeordnet sind, wobei die Federn zwischen dem Kobel, den Federsitzen und dem Zylinder so angeordnet sind, dass die Mehrzahl der Federn miteinander in einer mehrstufigen Reihenanordnung-Struktur verbunden sind.
-
In einem Zylinder, in dem keine erfindungsgemäße Reihenanordnung-Struktur verwendet wird, kann optional eine konventionelle Federstruktur (z. B. einzelne Schraubenfeder) verwendet werden.
-
Demgemäß kann der Pedal-Simulator der vorliegenden Erfindung eine mehrstufige Reihenanordnung-Federstruktur einsetzen, in der Federsitze eine Becher-Form haben und so angeordnet sind, dass sie sich von einer radial inneren Seite zu einer radial äußeren Seite (axial) überlappen, und in der Federn zwischen den Federsitzen so angeordnet sind, dass sie miteinander von einer radial inneren Seite zu einer radial äußeren Seite (axial) überlappen, und kann die folgenden Vorteile haben.
-
Zuerst können im Gegensatz zur bezogenen Technik ein Anstieg der Gesamtlänge der Federstruktur und ein Volumen des Zylinder minimiert sein, wegen einer Struktur, in der die Mehrzahl an Federn so angeordnet sind, dass sie sich von einer inneren Seite zu einer äußeren Seite in einer mehrstufigen Reihenanordnung-Form überlappen, auch wenn drei- oder mehrstufige Reihenanordnung-Federstrukturen benutzt werden.
-
Insbesondere kann die Anzahl an Federn einfach erhöht werden, ohne die Gesamtlänge der Federstruktur und das Volumen des Zylinder stark zu vergrößern, so dass die Pedal-Auslenkung-Kraft-Charakteristik eines konventionellen Fahrzeugs mit größerer Ähnlichkeit nachgeahmt werden kann, wodurch ein Pedalgefühl signifikant verbessert ist.
-
Zusätzlich, da selbst wenn viele Federn in einer mehrstufigen Reihenanordnung-Form angeordnet sind, die Gesamtlänge der Federstruktur und das Volumen des Systems nicht sehr vergrößert sind, kann die Befestigung/Montage des Pedal-Simulators vereinfacht sein.
-
Ferner da/wenn das Dämpfungsglied aus einem Kunststoffmaterial (zum Beispiel Gummi) benutzt wird, kann die Pedal-Auslenkung-Kraft-Charakteristik in Abschnitten, in denen sich die Steigung der Federkraft-Linien (in Abhängigkeit von der Auslenkung) stark ändern, korrigiert sein, wodurch das Pedalgefühl verbessert sein kann.
-
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, die aus den begleitenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden ausführlichen Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder in diesen genauer ausgeführt sind.
-
Kurze Beschreibung der Figuren
-
Die 1 bis 4 zeigen Schnittansichten, die Konfigurationen zum Realisieren eines Pedalgefühls gemäß der bezogenen Technik schematisch veranschaulichen.
-
Die 5 zeigt eine Ansicht, die eine Gesamtlänge einer Feder veranschaulicht, wobei ein Drahtdurchmesser zum Bestimmen einer Länge einer Feder und eine effektive Auslenkung zum Sicherstellen der Dauerfestigkeit bzw. Dauerelastizität berücksichtigt werden.
-
Die 6 zeigt eine Ansicht, die Konfigurationen von Pedal-Simulatoren, bei denen Federn in einer Parallelschaltung angeordnet sind, gemäß der bezogenen Technik veranschaulicht.
-
Die 7 zeigt einen Graph, der ein Pedal-Auslenkung-Kraft-Muster eines allgemeinen bzw. konventionellen Fahrzeugs und ein Pedal-Auslenkung-Kraft-Muster eines Pedal-Simulators, der zwei Federn benutzt, zeigt.
-
Die 8 zeigt eine Schnittansicht, die eine mehrstufige Reihenanordnung-Federstruktur in einem Zylinder eines exemplarischen Pedal-Simulators gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
-
Die 9 zeigt einen Graph, der ein Pedal-Auslenkung-Kraft-Muster eines exemplarischen Pedal-Simulators gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
Die 10 zeigt eine Schnittansicht, die eine mehrstufige Reihenanordnung-Federstruktur in einem Zylinder eines exemplarischen Pedal-Simulators gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
Die 11 bis 13 sind Ansichten, die andere exemplarische Pedal-Simulatoren der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
-
Es muss verstanden werden, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind, sondern eine etwas vereinfachte Darstellung von zahlreichen Merkmalen, die veranschaulichen sind für die grundsätzlichen Prinzipien der Erfindung, zeigen bzw. zeigen können. Die spezifischen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin offenbart ist, inklusive zum Beispiel spezifische Abmessungen, Orientierungen, Positionen und Formen, werden teilweise durch die im Besonderen angedachte Anwendung und Nutzungsumgebung bestimmt.
-
In den Figuren beziehen sich Bezugszeichen auf die gleichen oder wesensgleiche/äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung, und zwar durchgängig durch alle Figuren.
-
Ausführliche Beschreibung
-
Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht sind und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit exemplarischen Ausführungsformen beschrieben wird, wird verstanden werden, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese exemplarischen Ausführungsformen einzuschränken. Im Gegenteil, die Erfindung ist dazu gedacht, nicht nur die exemplarischen Ausführungsformen abzudecken, sondern auch zahlreiche Alternativen, Modifikationen, Variationen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie er durch die angehängten Ansprüche definiert ist, enthalten sind.
-
Durch das Benutzen einer großen Anzahl von Federn im Vergleich zur bezogenen Technik, in der zwei Federn als Reihen- bzw. Serienschaltung angeordnet sind, kann ein Pedal-Simulator, bei dem ein Fehler bzw. eine Abweichung zu einem Pedal-Auslenkung-Kraft-Musters eines konventionellen Fahrzeugs (in dem eine konventionelle Bremspedal-Einheit, die keinen Pedal-Simulator einsetzt, verwendet wird) signifikant verringert ist und bei dem eine Pedal-Auslenkung-Kraft-Charakteristik eines konventionellen Fahrzeugs mit maximaler Ähnlichkeit simuliert werden kann, eingerichtet bzw. gebaut werden.
-
Wenn jedoch eine Mehrzahl von Federn einfach kontinuierlich in einer Längsrichtung eines Zylinders angeordnet ist, nimmt eine Gesamtlänge der Feder (bzw. der Federn) signifikant zu und auch ein Volumen dieser ist erhöht. Demgemäß gibt es ein Limit beim Erhöhen der Anzahl von Federn in einem Pedal-Simulator der bezogenen Technik.
-
Dementsprechend schafft die vorliegende Erfindung eine neue Art von mehrstufiger Reihenanordnung-Federstruktur, die das existierende Problem der räumlichen Beschränkung, aufgrund dessen nicht viele (bzw. keine große Anzahl) von Federn benutzt werden können, umgeht.
-
Die 8 zeigt eine Schnittansicht, die eine mehrstufige Reihenanordnung-Feder-Struktur in einem Zylinder eines Pedal-Simulators gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet, zeigt. Die 9 zeigt einen Graph, der ein Pedalauslenkung-Kraft-Muster bzw. einen Verlauf der Pedalkraft in Abhängigkeit von der Pedalauslenkung eines Pedal-Simulators gemäß zahlreicher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
Die 8 zeigt einen (neuen) Typ von mehrstufiger Reihenanordnung-Federstruktur, die mit einem Pedal-Simulator der vorliegenden Erfindung benutzt wird, und der Pedal-Simulator 100 der vorliegenden Erfindung weist auf ein Bremspedal, durch das/auf das eine Bremseingabe/Bremsanforderung eines Fahrers ausgeführt wird, eine Betätigungsstange 110, die mit dem Bremspedal verbunden ist, einen Zylinder 103, in den die Betätigungsstange 110 eingeführt/eingesetzt ist, einen Kolben 104, der in dem Zylinder 103 bereitgestellt ist, eine Mehrzahl von Federn 105a bis 105d, die mehrstufig in einer Reihenschaltung/Reihenanordnung in dem Zylinder 103 verbunden sind, um den Kolben 104 abzustützen (zu lagern), eine Mehrzahl von Federsitzen (Feder-Auflagern), die in dem Zylinder 103 installiert sind, um die Federn 105a bis 105d abzustützen, und Dämpfungsglieder 109c, die in den Federsitzen 106 und 108 installiert sind, um den Kolben 104 zu kontaktieren/berühren.
-
Die Betätigungsstange 110 ist eine Stange, die mit dem Bremspedal, auf das während eines Bremsvorgangs von einem Fahrer getreten wird, so verbunden ist, dass ein Ende davon mit dem Pedal verbunden ist, um eine Bremseingabe des Fahrers zu erhalten/empfangen, und ein gegenüberliegendes Ende davon ist in den Zylinder 103 eingesetzt, um mit dem Kolben 104, der in dem Zylinder 103 untergebracht ist, verbunden zu sein. Dementsprechend dient die Betätigungsstange 110 als ein Element/Teil zum Drücken und Pressen oder zum Lösen des Kolben 104, während er sich gemäß (zum Beispiel entlang) einer Pedalauslenkung bewegt.
-
Der Kolben 104 ist bereitgestellt, um mittels der Betätigungsstange 110 in dem Zylinder 103 bewegt zu werden, und ist so installiert, dass er mittels der Mehrzahl von Federn 105a bis 105d, die in dem Zylinder 103 installiert sind, so dass sie miteinander in einer mehr-stufigen Reihenschaltung verbunden sind, elastisch abgestützt ist.
-
Die Mehrzahl von Federn 105a bis 105d ist/besteht aus elastischen Elementen, die zwischen dem Zylinder 103 und dem Kolben 104 angeordnet sind, um den Kolben 104 in dem Zylinder 103 elastisch abzustützen, und sie kann/können als eine Mehrzahl von Schraubenfedern, die zusammen mit den Federsitzen 106–108 von der inneren Seite zu der äußeren Seite (z. B. in radialer Richtung von innen nach außen bezogen auf eine longitudinale Mittelpunktachse des Zylinders) in der vorliegenden Erfindung angeordnet sind, implementiert sein (d. h. als solche ausgebildet sein).
-
Die Mehrzahl von Schraubenfedern 105a bis 105d sind in einem Raum des Zylinders, der einer Position der Betätigungsstange 110 gegenüberliegt, installiert, um den Kolben 104 abzustützen, und die Mehrzahl von Schraubenfedern 105a bis 105d sind miteinander verbunden und voneinander abgestützt, und die Federsitze 106–108 sind dazwischen-liegend konzentrisch von der inneren Seite zu der äußeren Seite (z. B. in radialer Richtung von innen nach außen bezogen auf eine longitudinale Mittelpunktachse des Zylinders) angeordnet.
-
In der vorliegenden Erfindung ist die mehrstufige Federanordnung-Struktur eine Struktur, in der die Mehrzahl von Federn 105a bis 105d miteinander verbunden sind und durch einander abgestützt sind in einer mehrstufigen Serienschaltung/Serienanordnung (d. h. „in Serie”) zwischen dem Kolben 104 und dem Zylinder 103, und die Federsitze 106–108 sind zwischen diesen eingefügt angeordnet, und die Mehrzahl an Federn 105a bis 105d und die Federsitze 106–108 sind konzentrisch von der inneren Seite zu der äußeren Seite (z. B. in radialer Richtung von innen nach außen bezogen auf eine longitudinale Mittelpunktachse des Zylinders) angeordnet, um eine Gesamtlänge und ein (Gesamt-)Volumen davon zu minimieren.
-
Dazu hat jeder der Federsitze 106–108 ein Flansch-Ende (zum Beispiel Flanschbereich) 109a an einem Ende davon, und hat eine Becherform (zum Beispiel Topfform) mit einem Bodenfläche-Bereich 109b an einem gegenüberliegenden Ende davon (d. h. einem Ende, das dem Flansch-Ende gegenüberliegt), und die Federn 105a bis 105c sind in den (zum Beispiel innerhalb der) Federsitze(n) 106–108 angeordnet, von denen jeder eine Becherform hat.
-
Die Becher-förmigen Federsitze 106–108 sind von der inneren Seite zu der äußeren Seite (z. B. in radialer Richtung von innen nach außen bezogen auf eine longitudinale Mittelpunktachse des Zylinders) angeordnet; das bedeutet, in einer Anordnung/Form, in der ein Federsitz nach dem anderen positioniert ist, um einen anderen, äußeren (zum Beispiel weiter außen liegenden) Federsitz zu überlappen (zumindest teilweise), so dass demgemäß alle Federsitze 106–108 eine konzentrische überlappende Struktur haben bzw. bilden.
-
Dann sind die gegenüberliegenden (freien) Enden (in longitudinaler Richtung des Zylinders) von jeder der Federn 105b bis 105c, die (die Federn) so installiert sind, dass sie zwischen den beiden Federsitzen 106–108, die von der inneren Seite zu der äußeren Seite (z. B. in radialer Richtung von innen nach außen bezogen auf eine longitudinale Mittelpunktachse des Zylinders) angeordnet sind, abgestützt sind, von dem Bodenfläche-Abschnitt 109b und dem Flansch-Ende 109a des korrespondierenden Federsitzes abgestützt. Die innerste Feder 105a ist innerhalb des innersten Federsitzes 106 angeordnet, so dass die gegenüberliegenden (freien) Enden davon zwischen dem Bodenfläche-Abschnitt 109b des Federsitzes und einer unteren Fläche des Kolbens 104 (einer inneren Fläche des Kolbens) abgestützt sind, und die (zum Beispiel radial) äußerste Feder 105b ist außerhalb des äußersten Federsitzes 108 angeordnet, so dass die gegenüberliegenden (freien) Enden davon zwischen dem Flansch-Ende 109a des Federsitzes und einer Bodenfläche des Zylinder 103 abgestützt sind.
-
In dieser Konfiguration ist die innerste Feder 105a der Mehrzahl von Federn diejenige Feder, die den Kolben 104 unmittelbar berührt, und der Kolben 104 wird von der Feder 105a abgestützt, während er die Feder 105a direkt/unmittelbar kontaktiert.
-
In der folgenden Beschreibung wird die innerste Feder 105a (die oberste Feder in den Zeichnungen), die so angeordnet ist, dass sie den Kolben direkt (mit einem freien Ende davon) kontaktiert und abstützt, als eine erste Feder bezeichnet, und die (radial) äußere Feder 105b, die angeordnet ist, um den Kolben abzustützen, während der erste Federsitz 106 zwischen der ersten Feder 105a und der äußeren Feder 105b liegend angeordnet ist, wird als eine zweite Feder bezeichnet.
-
Eine andere/weitere äußere Feder 105c, die angeordnet ist, so dass sie den Kolben abstützt, während der zweite Federsitz 107 zwischen der zweiten Feder 105b und der äußeren Feder 105c liegend angeordnet ist, wird als eine dritte Feder bezeichnet, und eine weitere äußere Feder 105d, die so angeordnet ist, dass sie den Kolben abstützt während der dritte Federsitz 108 zwischen der dritten Feder 105c und der äußeren Feder 105d liegend angeordnet ist, wird als eine vierte Feder bezeichnet.
-
Mit Bezug auf die 8 können die erste Feder 105a, die zweite Feder 105b, die dritte Feder 105c und die vierte Feder 105d Schraubenfedern sein, die (zum Beispiel in der genannten Reihenfolge) von der inneren Seite zu der äußeren Seite (z. B. in radialer Richtung von innen nach außen bezogen auf eine longitudinale Mittelpunktachse des Zylinders) angeordnet sind, und die Federsitze 106–108, die zwischen den Federn 105a bis 105d liegend angeordnet sind, können eine Becher-Form, die das Flansch-Ende 109a und den Bodenfläche-Abschnitt 109b aufweist, aufweisen.
-
Die erste Feder 105a kann eine (zum Beispiel einzelne) Schraubenfeder sein, die zwischen dem Kolben 104 und dem innersten ersten Federsitz 106 installiert ist, und gegenüberliegende (freie) Enden der ersten Feder 105a, die in (zum Beispiel innerhalb) des ersten Federsitzes 106 installiert ist, sind zwischen dem Kolben 104 und dem Bodenfläche-Abschnitt 109b des ersten Federsitzes 106 abgestürzt.
-
Die erste Feder 105a ist innerhalb des ersten Federsitzes 106 installiert, um den Kolben 104 zu kontaktieren, und der Kolben 104 ist mittels der ersten Feder 105a, die sich in dem ersten Federsitz 106 befindet, abgestützt und kontaktiert die erste Feder 105a direkt bzw. unmittelbar.
-
Die zweite Feder 105b ist zwischen dem ersten Federsitz 106 und dem zweiten Federsitz 107 montiert/angeordnet. Die zweite Feder 105b kann eine (zum Beispiel einzelne) Schraubenfeder sein, die (zumindest teilweise) innerhalb des zweiten Federsitzes 107 angeordnet ist, so dass sie eine (radial-)äußere Seite des zweiten Federsitzes 107 umgibt, und gegenüberliegende (freie) Enden der zweiten Feder 105b sind zwischen dem Flansch-Ende 109a des ersten Federsitzes 106 und dem Bodenfläche-Abschnitt 109b des zweiten Federsitzes 107 abgestützt.
-
Die dritte Feder 105c ist zwischen dem zweiten Federsitz 107 und dem dritten Federsitz 108 montiert/angeordnet. Die dritte Feder 105c kann eine Schraubenfeder sein, die innerhalb (zumindest teilweise) des dritten Federsitzes 108 so angeordnet ist, dass sie eine äußere Seite des zweiten Federsitzes 107 umgibt, und gegenüberliegende Enden der dritten Feder 105c sind zwischen dem Flansch-Ende 109a des zweiten Federsitzes 107 und dem Bodenfläche-Abschnitt 109b des zweiten Federsitzes 108 abgestützt.
-
Die vierte Feder 105d kann eine Schraubenfeder/Spiralfeder sein, die zwischen dem (radial) äußersten, dritten Federsitz 108 und dem Zylinder 103 installiert/angeordnet ist. Die vierte Feder 105d ist so angeordnet, dass sie den dritten Federsitz 108 umgibt, und gegenüberliegende Enden davon sind zwischen dem Flansch-Ende 109a des dritten Federsitzes 108 und der Bodenfläche des Zylinders 103 abgestützt.
-
Im Ergebnis sind die Federn der Mehrzahl von Federn (erste Feder bis vierte Feder) 105a bis 105d, die so angeordnet sind, dass die Federn (z. B. in radialer Richtung des Kolbens bezogen auf eine longitudinale Mittelachse) von der inneren Seite zu der äußeren Seite miteinander überlappen, gemäß der vorliegenden Erfindung in einer mehrstufigen Reihenschaltung/Reihenanordnung/Serienschaltung verbunden, und die Federsitze 106–108 sind zwischen ihnen angeordnet und innerhalb des Zylinder 103 installiert, um den Kolben 104 abzustützen. Da die (Mehrzahl von) Federn und die (Mehrzahl von) Federsitze(n) so angeordnet sind, dass sie von der (radial) inneren Seite zu der (radial) äußeren Seite miteinander überlappen, kann die Gesamtlänge der Federn minimiert sein, auch wenn mehrere Federn in einer Reihenanordnung/Reihenschaltung angeordnet sind.
-
Das bedeutet, es können, verglichen mit dem Fall der Benutzung von zwei Federn gemäß der bezogenen Technik, selbst wenn drei oder mehr Federn in einer Reihenschaltung verbunden sind, die Gesamtlänge der Federn und das Volumen des Zylinder minimiert sein, und ein Pedal-Simulator, der eine geringe Gesamtfederlänge und ein geringes Zylindervolumen hat, kann eingerichtet sein (realisiert sein).
-
Wenn die Betätigungsstange 110 in der mehrstufigen Reihenanordnung-Struktur betätigt wird, kontaktiert das Flansch-Ende 109a des ersten Federsitzes 106 zuerst den Kolben 104, während die Betätigungsstange 110 den Kolben 104 drückt und schiebt, und die Flansch-Enden 109a des zweiten Federsitzes 107 und des dritten Federsitzes 108 berühren nacheinander in dieser Reihenfolge den Kolben 104 (wenn die Betätigungsstange weiter betätigt wird).
-
Bei dieser Struktur kann ein Fehler/eine Abweichung von dem Pedal-Auslenkung-Kraft-Muster eines konventionellen Fahrzeugs signifikant verringert sein im Vergleich zu der Struktur gemäß der bezogenen Technik, bei der zwei Federn in einer Reihenanordnung angeordnet sind. Als Beispiel, im Fall der Benutzung von vier Federn 105a bis 105d, wie es beispielhaft in der 8 gezeigt ist, ist es möglich, ein Pedal-Auslenkung-Kraft-Muster-Linien-Diagramm, das in vier Abschnitte unterteilt ist, zu erzeugen (zum Beispiel zu konstruieren), durch das eine Pedal-Auslenkung-Kraft eines konventionellen Fahrzeugs mit maximaler Ähnlichkeit/Genauigkeit nachgeahmt werden kann.
-
Das bedeutet, die vier Pedal-Auslenkung-Kraft-Muster-Linien(-Diagramme), die durch die vier Federn 105a bis 105d charakterisiert sind, können durch das Benutzen von Steigungen (Inklinationen) (zum Beispiel der Federkraft) erzeugt werden.
-
Obwohl Fehler/Abweichungen von einem Pedal-Auslenkung-Kraft-Muster eines konventionellen Fahrzeugs zu einem gewissen Grad auftreten, weil die Linie (bei dem konventionellen Fahrzeug) an Stellen, an denen die Linien (der Federkraft) der Federn der erfindungsgemäßen Struktur miteinander verbunden sind, eine Krümmung (einen Knick) beschreibt, das bedeutet, bei Abschnitten, die unterschiedliche Steigungen/Federkräfte haben, können Pedal-Auslenkung-Kraft-Eigenschaften, mit denen sich ein Pedal-Auslenkung-Kraft-Muster eines konventionellen Fahrzeugs mit, im Vergleich zu dem Fall der Benutzung von zwei Federn, maximaler Genauigkeit nachahmen lassen, durch das Erhöhen der Anzahl von Federn erzielt werden.
-
Mit Bezug auf die 8 können zahlreiche Ausführungsformen insgesamt vier Federn 105a bis 105d und drei Federsitze 106–108 einsetzen, aber die Anzahl von Federn und Federsitzen können auch andere sein. Zum Beispiel ist es möglich, eine mehrstufige Reihenanordnung-Federstruktur durch das Benutzen von fünf Federn und vier Federsitzen oder von sechs Federn und fünf Federsitzen oder von drei Federn und zwei Federsitzen einzurichten.
-
Auf diese Art ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Anzahl von Federn bzw. Federsitzen, die die mehrstufige Reihenanordnung-Struktur einrichten, nicht spezifisch eingeschränkt, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf Ausführungsformen der in der 8 gezeigten Art (die vier Federn und drei Federsitze verwenden) eingeschränkt. Demgemäß kann die Anzahl von Federn und Federsitzen entsprechend modifiziert sein, während der Aufbau der mehrstufigen Reihenanordnung-Struktur der 8 verwendet wird, und diese Modifikationen sind im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten.
-
Mit Bezug auf 9 liegen Fehler-Abschnitte (Abweichung-Abschnitte), in denen sich (die Steigung) der Linien abrupt ändert, wegen Änderungen der Steigung (der Federkräfte) der Federn vor in Abschnitten, in denen die Linien der Federn miteinander verbunden sind (miteinander schneiden), und separate Dämpfungsglieder 109c, die mit dem Kolben 104 in Kontakt sind bzw. sein können, können an den Flansch-Enden 109a der Federsitze 106–108 installiert sein, um diese Fehler (Abweichungen) zu verringern.
-
Die Dämpfungsglieder 109c können aus einem Kunststoffmaterial (zum Beispiel Gummimaterial oder anderen elastischen Material) gebildet sein und an den Flansch-Enden 109a befestigt sein, und wenn die Dämpfungsglieder 109c installiert sind, können die Fehler in den Abschnitten, in denen die Linien (der Federkräfte) der Federn miteinander verbunden sind, reduziert sein, und es können (elastische) Charakteristiken erzielt werden, die ein Pedal-Auslenkung-Kraftmuster eines allgemeinen Fahrzeugs mit maximaler Genauigkeit nachahmen.
-
Mit Bezug auf 8 sind die Dämpfungsglieder 109c nur an den Flansch-Enden 109a des ersten Federsitzes 106 und des dritten Federsitzes 108 installiert, und dementsprechend oder auf eine andere Art und Weise können die Dämpfungsglieder nur in/an manchen der Federsitze, die ausgewählt sind, um ein Pedal-Auslenkung-Kraft-Muster eines allgemeinen Fahrzeugs optimal nachzuahmen, installiert sein.
-
In der 9 kann ein Fehler (ein Fehler/eine Abweichung von einem Pedal-Auslenkung-Kraft-Muster eines konventionellen Fahrzeugs) in einem Fehler-Abschnitt 1 korrigiert werden durch eine anfängliche Vorspannung bzw. Vorspannkraft (Befestigungslast-Einstellung) und ein Fehler in einem Fehler-Abschnitt 2 kann durch das Dämpfungsglied 109c, das in dem ersten Federsitz 106 installiert ist, korrigiert werden.
-
Ferner kann ein Fehler in einem Fehler-Abschnitt 3 korrigiert werden durch das Installieren des Dämpfungsgliedes 109c in dem dritten Federsitz 108, und da ein Fehler bzw. eine Abweichung in einem Abschnitt, in dem die Linie (der Federkraft) der zweiten Feder und die Linie (der Federkraft) der dritten Feder miteinander schneiden, kaum auftritt (die Änderung der Steigung der Linien ist nicht groß und die Linien sind nicht stark gekrümmt), muss der zweite Federsitz 107 kein Dämpfungsglied einsetzen bzw. muss kein Dämpfungsglied mit dem zweiten Federsitzes bereitgestellt sein (obwohl optional ein Dämpfungsglied bereitgestellt sein kann).
-
Auf diese Art können die Unstetigkeiten in den Abschnitten, in denen sich die Steigung der Federlinie/Federkraft relativ stark ändert, durch das Installieren der Dämpfungsglieder, die den Kolben in den ausgewählten Federsitzen berühren, behoben sein. Ferner können Charakteristiken/Federkraft-Muster, in denen die Linie sanft gekrümmt ist bei den Verbindungsabschnitten der Federlinien, gezeigt/erzeugt werden, so dass ein Pedal-Auslenkung-Kraft-Muster eines konventionellen Fahrzeugs effizient nachgeahmt werden kann und eine Abweichung effizient minimiert sein kann.
-
Natürlich ist es auch möglich, Dämpfungsglieder aus einem Kunststoffmaterial (zum Beispiel Gummimaterial) wenn nötig in allen Federsitzen zu installieren.
-
Die 10 zeigt eine Schnittansicht, die eine mehrstufige Reihenanordnung-Feder-Struktur in einem Zylinder eines Pedal-Simulators gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
-
Die 10 steht für zahlreiche Ausführungsformen, in denen ein separates Dämpfungsglied 111, das die Federsitze 106 und 107 während der Bewegung des Kolbens 104, während der Kompression der Federn 105a bis 105c und während der Bewegung der Federsitze 106 und 107 kontaktiert bzw. kontaktieren kann, auf/an der Bodenfläche des Zylinders 103 (z. B. innerhalb des Zylinder) installiert ist. Dieses separate Dämpfungsglied 111 kann aus einem Kunststoffmaterial (zum Beispiel Gummimaterial) hergestellt und in/bei einer Mitte der (inneren) Bodenfläche des Zylinders 103 installiert sein.
-
Das Dämpfungsglied 111 kann so an der unteren (inneren) Fläche des Zylinders 103 installiert/angeordnet sein, dass eine Mitte davon konvex zu der oberen Seite des Zylinder ist (bzw. kann das Dämpfungsglied 111 an der unteren Fläche des Zylinders innerhalb des Zylinders angeordnet sein und eine gewölbte/konvexe Form haben, wobei der Mittelpunkt des separaten Dämpfungsgliedes bzw. der konvexen Form am weitesten von der unteren, inneren Fläche entfernt sein bzw. in das Volumen des Zylinder hineinragen kann).
-
Das Dämpfungsglied 111 stellt die Pedal-Auslenkung-Kraft-Charakteristik in dem finalen Pedalkraft-Steigungsanstieg-Abschnitt (d. h. die Zunahme der Federkraft in dem letzten Bereich beim Eindrücken des Bremspedals) in dem Pedal-Auslenkung-Kraft-Muster-Linien-Diagramm der 9 bereit, und das Dämpfungsglied 111 erfüllt die Funktion der äußersten Feder (105d in der 8; die unterste Feder in der Zeichnung, das bedeutet, die vierte Feder) und stellt die Pedal-Auslenkung-Kraft-Charakteristik in dem finalen Pedal-Kraft-Steigungsabschnitt-Bereich in der mehrstufigen Reihenanordnung-Feder-Struktur bereit.
-
Auf diese Weise, wenn das separate Dämpfungsglied 111, das als die äußerste Feder dient, installiert ist, kann die äußerste Feder (105d in der 8) entfernt werden/weggelassen werden im Vergleich zu den oben beschriebenen Ausführungsformen, in denen die gleiche Anzahl von Steigungsabschnitten simuliert wird, und der Federsitz (108 in der 8), der die Feder 105d abstützt, kann entfernt werden/weggelassen werden, wodurch ein Außendurchmesser und ein Volumen des Zylinders 103, in dem diese aufgenommen/untergebracht sind, verringert sein kann, wodurch eine kompaktere Struktur erreicht wird.
-
Zusätzlich können die Anzahl der Teile, die Herstellungskosten und das Gewicht der Struktur im Vergleich zum den oben beschriebenen Ausführungsformen verringert sein.
-
Mit Bezug auf 10 sind im Vergleich zu Ausführungsformen der Art, wie sie in der 8 gezeigt ist, eine Feder und ein Federsitz, d. h. die vierte Feder 105d und der dritte Federsitz 108, entfernt/weggelassen, so dass die mehrstufige Reihenanordnung-Federstruktur durch insgesamt drei Federn 105a bis 105c und zwei Federsitze 106 und 107 verwirklicht ist.
-
Auch in diesem Fall, da das Dämpfungsglied 111 für einen Steigung-Abschnitt (der Federkraft) in dem Liniendiagramm verantwortlich ist, kann ein Pedal-Simulator, der ein Pedal-Auslenkung-Kraft-Muster eines konventionellen Fahrzeugs mit maximaler Ähnlichkeit simulieren kann, eingerichtet sein.
-
Obwohl es mit Bezug auf die Beschreibung der Ausführungsformen der Art, wie sie in der 10 gezeigt ist, beschrieben wurde, dass im Vergleich mit Ausführungsformen vom Typ, der in der 8 gezeigt ist, eine Feder und ein Federsitz entfernt/weggelassen werden, dient dies natürlich nur dazu, zu beschreiben, dass das Dämpfungsglied 111 auf dem Bodenfläche-Abschnitt des Zylinder, das mit Ausführungsformen der Art, wie sie in der 10 gezeigt sind, verwendet wird, die Funktion der äußersten Feder ersetzt. Demgemäß ist die Anzahl von Federn und Federsitzen nicht auf drei bzw. zwei beschränkt, und die Anzahl kann so angepasst werden, dass das Pedal-Auslenkung-Kraft-Muster (des konventionellen Fahrzeugs) mit maximaler Genauigkeit simuliert werden kann.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann im Gegensatz zur bezogenen Technik auf diese Art durch das Verwenden der oben beschriebenen mehrstufigen Reihenanordnung-Federstruktur eine Gesamtlänge und ein Volumen der Federstruktur minimiert sein, auch wenn drei- oder mehr-stufige Reihenanordnung von Federn benutzt werden, und insbesondere kann die Pedal-Auslenkung-Kraft-Charakteristik eines konventionellen Fahrzeugs noch genauer simuliert werden, wodurch eine Pedalkraft wesentlich verbessert ist.
-
Zusätzlich, da die Gesamtlänge der Feder und das Volumen des Systems nicht wesentlich erhöht sind, auch wenn mehrere Federn in einer mehrstufigen Reihenanordnung angeordnet sind, kann die Montage/Befestigung des Pedal-Simulators vereinfacht sein.
-
Zusätzlich, da ein Dämpfungsglied aus einem Kunststoffmaterial (zum Beispiel Gummi Material) benutzt wird, ist die Pedal-Auslenkung-Kraft-Charakteristik in einem Abschnitt, in dem sich die Steigungen der Federkräfte von Federn stark ändern, geändert, wodurch das Pedalgefühl verbessert ist.
-
Die oben beschriebene mehrstufige Reihenanordnung-Federstruktur kann mit manchen oder allen Zylindern des Hauptzylinders 120 und/oder der Hilfszylinder 130 und/oder 140 des Pedal-Simulator verwendet werden, inklusive dem Hauptzylinder 120, mit dem die Betätigungsstange 110 direkt verbunden ist, und den Hilfszylindern 130 und 140, die mit dem Hauptzylinder 120 über Hydraulikdruckleitungen 125 verbunden sind und die eingerichtet sind, von dem Hauptzylinder über die Hydraulikdruckleitungen einen Hydraulikdruck zu empfangen, wenn der Hauptzylinder 120 eine Kraft der Betätigungsstange 110 empfängt und der Kolben 121 bewegt wird.
-
Gemäß zahlreichen Ausführungsformen, wie es in den 11–13 dargestellt ist, ist keine Feder in dem Hauptzylinder 120 installiert und eine mehrstufige Reihenanordnung-Federstruktur (die Strukturen von Federn und Federsitzen sind die gleichen wie die, die in der 8 gezeigt sind) kann mit dem Hilfszylinder 130 (und/oder 140) verwendet werden, der über die Hydraulikdruckleitung 125 verbunden ist.
-
Natürlich kann die mehrstufige Reihenanordnung-Zylinder-Struktur der 8 auch nur mit dem Hauptzylinder 120 verwendet werden, oder sie kann sowohl mit dem Hauptzylinder 120 als auch dem Hilfszylinder 130 verwendet werden.
-
Ferner, wie es in der 12 dargestellt ist, ist in dem Hauptzylinder keine Feder installiert, und die mehrstufige Reihenanordnung-Federstruktur (die Strukturen von Federn und Federsitzen sind die gleichen wie die, die in der 8 gezeigt sind) kann mit einem oder beiden der zwei Hilfszylinder 130 und 140 verwendet werden, die in einer (Hydraulik-)Parallelschaltung über die Hydraulikdruckleitungen 125 verbunden sind.
-
Auch in diesem Fall kann die mehrstufige Reihenanordnung-Zylinder-Struktur der 8 nur mit dem Hauptzylinder 120 verwendet werden, oder sie kann sowohl mit dem Hauptzylinder 120 als auch mit irgendeinem oder beiden der Hilfszylinder 130 und/oder 140 verwendet werden.
-
Die 13 ist eine Ansicht, die stellvertretend veranschaulichend ist für zahlreiche Ausführungsformen, in denen eine mehrstufige Federstruktur nur mit dem Hauptzylinder 120 (bzw. dem Hilfszylinder 150) verwendet wird. Hier kann die mehrstufige Reihenanordnung-Federstruktur mit irgendeinem oder mit beiden von dem Hauptzylinder 120 und dem Hilfszylinder 150 des Pedal-Simulators verwendet werden, inklusive des Hauptzylinders 120, in dem ein Kolben 121, mit dem eine Betätigungsstange 110 verbunden ist, mittels einer Feder 122 und mittels eines Öldrucks abgestützt ist, und eines Hilfszylinders 150, der mit dem Hauptzylinder 120 über die Hydraulikdruckleitung 125 verbunden ist, um über die Hydraulikleitung 125 von dem Hauptzylinder 120 Hydraulikdruck zu empfangen, wenn der Kolben 121 des Hauptzylinders 120, der eine Kraft der Betätigungsstange 110 erhält, bewegt wird.
-
In zahlreichen Ausführungsformen, wie sie oben beschrieben sind, die den Hauptzylinder 120 und die Hilfszylinder 130, 140 und/oder 150 verwenden, können, wenn die mehrstufige Reihenanordnung-Federstruktur nur in dem Innenraum (der mit Öl gefüllt ist) des Hauptzylinders 120 verwendet wird, Flächen, die den Flächen der Kolben 131, 141 und 151 der Hilfszylinder 130, 140 bzw. 150, an denen ein Hydraulikdruck, der über die Hydraulikleitungen 125 von dem Hauptzylinder 120 übertragen wird, anliegt, gegenüberliegen, von einer einzelnen Feder wie in der bezogenen Technik abgestützt sein.
-
Zur Vereinfachung der Erklärung und zur genauen Definition in den angehängten Ansprüchen werden die Begriffe oberer oder unterer, vorderer oder hinterer und ähnliche Positionsangaben benutzt, um Merkmale der exemplarischen Ausführungsformen mit Bezug auf die Position dieser Merkmale, wie sie in den Figuren dargestellt sind, zu beschreiben.
-
Die oben stehenden Beschreibungen von spezifischen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung gemacht. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen einzuschränken, und offensichtlich sind viele Modifikationen und Variationen im Lichte der obigen Lehre möglich. Die exemplarischen Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erklären, um es zu dem Fachmann zu ermöglichen, die zahlreichen exemplarischen Ausführungsformen sowie verschiedene Alternativen und Modifikationen dieser herzustellen und zu benutzen. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die Ansprüche, die hier angehängt sind, und deren Äquivalente definiert ist.
