DE102013219392A1

DE102013219392A1 - Elektromotor-betriebener Verstärker

Info

Publication number: DE102013219392A1
Application number: DE102013219392.0A
Authority: DE
Inventors: Rikiya YOSHIZU; Takuya Usui; Atsushi Odaira
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2014-04-03
Also published as: US20140090371A1; KR20140042731A; CN103707869A; JP2014069666A

Abstract

Ein Elektromotor wird entsprechend einer Betätigung eines Bremspedals, das mit einer Eingabestange verbunden ist, gesteuert, um einen Kugelspindelmechanismus durch einen Übertragungsmechanismus anzutreiben, wodurch ein Hauptkolben und ein Nebenkolben derart angetrieben werden, dass in einem Hauptzylinder ein Bremshydraulikdruck erzeugt wird. Der Bremshydraulikdruck in dem Hauptzylinder wird mit einem Eingabekolben aufgenommen und über eine Druckstange und der Eingabestange auf das Bremspedal übertragen. Die Eingabestange und die Druckstange sind über ein Kugelgelenk verkippbar verbunden, und die Druckstange wird axial gleitend durch einen Führungsabschnitt einer hinteren Abdeckung geführt. Deshalb wird eine Querkraft auf den Hauptkolben oder den Nebenkolben reduziert, sodass eine Erhöhung im Gleitwiderstand, und eine Verschlechterung der Dichtleistung verhindert wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Verstärker, die in Bremssystemen von Automobilen und anderen Fahrzeugen verbaut sind, und insbesondere Elektromotor-betriebene Verstärker, die Bremshydraulikdruck dadurch erzeugen, dass sie einen Kolben in einem Hauptzylinder mit einem Elektromotor entsprechend eines Betätigungsumfangs eines Bremspedals antreiben.
Ein öffentlich bekannter Elektromotor-betriebener Verstärker ist beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. 2012-35814 offenbart. Bei dem Elektromotor-betriebenen Verstärker wird ein Elektromotor durch eine Steuereinrichtung entsprechend eines Betätigungsumfangs eines Bremspedals durch den Fahrer gesteuert, und die Drehbewegung des Elektromotors wird durch einen Kugelgewindemechanismus, der ein Dreh-/geradliniger Bewegungs-Umwandlungsmechanismus ist, in eine geradlinige Bewegung umgewandelt, um einen Kolben in einem Hauptzylinder anzutreiben, wodurch Bremshydraulikdruck erzeugt wird. Ferner wird ein Eingabekolben, der mit dem Bremspedal verbunden ist, in den Hauptzylinder eingeführt, um den Bremshydraulikdruck im Hauptzylinder an das Bremspedal zu übertragen.
Der Elektromotor-betriebene Verstärker, bei dem der mit dem Bremspedal verbundene Eingabekolben, wie oben ausgeführt, in den Hauptzylinder eingeführt wird, ist mit den folgenden Nachteilen behaftet.
Der Eingabekolben wird direkt durch eine mit dem Bremspedal verbundene Eingabestange derart bewegt, dass er sich als Reaktion auf die Bremspedalbetätigung des Fahrers vorschiebt und zurückzieht. Wenn die Eingabestange demzufolge durch die Betätigung des Bremspedals dazu veranlasst wird, sich leicht zu verkippen, wirkt auf den Kolben im Hauptzylinder eine Querkraft. Die auf den Hauptzylinderkolben wirkende Querkraft führt zu einem Anstieg im Gleitwiderstand, einer Verschlechterung der Dichtleistung und einer Abnutzung der Dichtung.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Elektromotor-betriebenen Verstärker bereitzustellen, der ausgelegt ist, eine auf den Kolben im Hauptzylinder wirkende Querkraft zu reduzieren.
Um das oben beschriebene Problem zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung einen Elektromotor-betriebenen Verstärker bereit, der aufweist: ein Gehäuse an das ein Hauptzylinder verbunden ist; einen Elektromotor, der in dem Gehäuse vorgesehen ist, und als Antwort auf eine Betätigung eines Bremspedals arbeitet, ein geradliniges Bewegungselement, das in dem Gehäuse vorgesehen ist, und durch den Elektromotor derart angetrieben wird, dass es einen Kolben in dem Hauptzylinder antreibt, und ein Eingabeelement, das gegen den Kolben in dem Hauptzylinder anlegbar ist, und als Antwort auf die Betätigung des Bremspedals derart bewegbar ist, dass es eine Gegenkraft des Bremshydraulikdrucks in dem Masterzylinder auf das Bremspedal überträgt. Das Eingabeelement weist auf: eine Druckstange, um die Gegenkraft von dem Bremshydraulikdruck in dem Hauptzylinder zu übertragen; und eine Eingabestange, die an deren einem Ende verkippbar mit der Druckstange verbunden ist, wobei das andere Ende der Eingabestange mit dem Bremspedal verbunden ist. Der Elektromotor-betriebene Verstärker ist mit einem Führungsabschnitt versehen, der die Druckstange relativ zum Gehäuse axial bewegbar führt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Seitenansicht eines Elektromotor-betriebenen Verstärkers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine vertikale Querschnittsansicht des in 1 gezeigten Elektromotor-betriebenen Verstärkers.
3 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht wesentlicher Bauteile des in 1 gezeigten Elektromotor-betriebenen Verstärkers.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend im Detail in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden.
1 zeigt ein Bremssystem eines Automobils, welches einen Elektromotor-betriebenen Verstärker gemäß dieser Ausführungsform aufweist. Wie in 1 gezeigt, weist das Bremssystem 1 auf: einen Hauptzylinder 2, um einen Bremshydraulikdruck zu erzeugen, und einen Elektromotorbetriebenen Verstärker 3, der mit dem Hauptzylinder 2 als eine Einheit verbunden ist, um einen Hauptkolben 72 (Kolben) in dem Hauptzylinder 2 anzutreiben. Das Bremssystem 1 weist ferner radseitige Hydraulikzylinder 4 auf, die mit dem Hauptzylinder 2 verbunden sind, und derart mit dem Bremshydraulikdruck versorgt werden, dass sie für jedes Rad eine Bremskraft erzeugen. Ferner weist das Bremssystem 1 auf: eine Hydraulikdrucksteuereinheit 5, die zwischen dem Hauptzylinder 2 und den radseiteigen Zylindern 4 eingesetzt ist und, eine nicht gezeigte, im Fahrzeug befindliche Steuereinrichtung, um den Betrieb des Elektromotor-betriebenen Verstärkers 3 und der Hydraulikdrucksteuereinheit 5 zu steuern.
Wie in 2 gezeigt, weist der Elektromotor-betriebene Verstärker 3 auf: ein Eingabeelement 31, einen Elektromotor 33 (siehe 1), einen Kugelspindelmechanismus 34, welcher ein Dreh-/geradliniger Bewegungsumwandlungsmechanismus ist, ein Gehäuse 32, welches diese Komponenten aufnimmt, und eine Steuereinrichtung C, die integral am Gehäuse 32 befestigt ist.
Das Gehäuse 32 ist aus einer Aluminiumlegierung oder dergleichen aufgebaut und weist eine Struktur aus drei Segmenten auf. Das heißt, das Gehäuse 32 weist ein vorderes Gehäuseelement 35, das näher am Hauptzylinder 2 angeordnet ist, ein hinteres Gehäuseelement 36, das näher am Bremspedal 22 (siehe 1) angeordnet ist, und ein zwischenliegendes Gehäuseelement 37 auf, das zwischen den vorderen und hinteren Gehäuseelementen 35 und 36 verbunden ist.
Das vordere Gehäuseelement 35 weist die Gestalt eines am Boden verschlossenen, im Wesentlichen kreisförmigen Zylinders auf, der eine Öffnung 35a aufweist, die in dessen Boden vorgesehen ist. Ein öffnungsseitiges Ende des Hauptzylinders 2 ist darin durch die Öffnung 35a eingeführt. Das zwischenliegende Gehäuseelement 37 ist mit einem Elektromotorgehäuse 41 (siehe 1) verbunden, das an einer Seite des vorderen Gehäuseelements 35 angeordnet ist. Das zwischenliegende Gehäuseelement 37 wirkt mit dem Motorgehäuse 41 derart zusammen, dass sie den Elektromotor 33 aufnehmen. Ferner weist das zwischenliegende Gehäuseelement 37 proximale Endabschnitte eines Paars Durchgangsbolzen 48 auf, die daran pressgepasst und befestigt sind. Die Durchgangsbolzen 48 sind an jeweiligen Positionen angeordnet, die einander in der Durchmesserrichtung des zwischenliegenden Gehäuseelements 37 gegenüberliegen. Indem die Durchgangsbolzen 48 durch den Boden des vorderen Gehäuseelements 35 und durch einen Befestigungsabschnitt 2a des Hauptzylinders 2 eingeführt sind, und Schraubmuttern 49 auf die proximal Enden der Durchgangsbolzen 48 geschraubt werden, sind das zwischenliegende Gehäuseelement 37, das vordere Gehäuseelement 35 und der Hauptzylinder 2 miteinander als eine Einheit verbunden. Das hintere Gehäuseelement 36 ist mit dem anderen Ende des zwischenliegenden Gehäuseelements 37 verbunden. Das hintere Gehäuseelement 36 ist an dessen hinteren Ende mit einer Trennwand 18 verbunden, die als Abtrennung zwischen einem Motorraum und einem Passagierraum des Fahrzeugs dient. Das hintere Gehäuseelement 36 weist einen zylindrischen Abschnitt 36a auf, der von dessen hinteren Ende vorsteht. Der zylindrische Abschnitt 36a erstreckt sich durch die Trennwand 18 in den Passagierraum. Eine hintere Abdeckung 110 in der Gestalt eines bodenseitig im Wesentlichen geschlossenen, kreisförmigen Zylinders ist an dem zylindrischen Abschnitt 36a mit einem Bolzen 111 befestig.
Das Gehäuse 32 weist das darin eingeführte Eingabeelement 31 auf. Das Eingabeelement 31 erstreckt sich von der Außenseite der hinteren Abdeckung 110, die an dem zylindrischen Abschnitt 36a des hinteren Gehäuseelements 36 befestigt ist, axial in den Hauptzylinder 2. Das Eingabeelement 31 weist eine Eingabestange 21, eine Druckstange 90 und einen Eingabekolben 93 auf. Die Eingabestange 21 ist über einen Schäkel 21a, der mit dem proximalen Ende der Eingabestange 21 verbunden ist, mit dem Bremspedal 22 verbunden (siehe 1).
Das proximale Ende der Druckstange 90 und das distale Ende der Eingabestange 21 sind über ein Kugelgelenk 39 verbunden. Das Kugelgelenk 39 weist auf: eine Kugelpfanne 39a, die an dem proximalen Ende der Druckstange 90 ausgebildet ist, und eine Kugel 39b, die an dem distalen Ende der Eingabestange 21 ausgebildet ist. Indem die Kugel 39b in die Kugelpfanne 39a eingepasst wird, sind die Druckstange 90, und die Eingabestange 21 drehbar miteinander verbunden (Drehgelenk), wodurch ein relatives Verkippen zwischen der Druckstange 90 und der Eingabestange 21 erlaubt wird. Der Eingabekolben 93 liegt an seinem proximalen Ende gegen das distale Ende der Druckstange 90 an. Das distale Ende des Eingabekolbens 93 erstreckt sich durch einen Nebenkolben 92 in den Hauptzylinder 2.
Der Nebenkolben 92 weist die Form eines gestuften Zylinders mit einem Federanhalteabschnitt 92a großen Durchmessers an dessen vorderer Endseite, und einem Kolbenabschnitt 92b kleinen Durchmessers an dessen hinterer Endseite auf. Der Kolbenabschnitt 92b ist gleitbar und flüssigkeitsdicht an einem Abschnitt 93d kleinen Durchmessers an dem distalen Ende des Eingabekolbens 93 befestigt. Der Federanhalteabschnitt 92a des Nebenkolbens 92 ist in dem Hauptzylinder 2 angeordnet. Der Kolbenabschnitt 92b des Nebenkolbens 92 ist flüssigkeitsdicht und gleitbar in einem zylindrischen Hauptkolben 72 eingepasst.
Der Nebenkolben 92 weist einen gestuften Abschnitt 92c auf, der zwischen dem Federanhalteabschnitt 92a und dem Kolbenabschnitt 92b vorgesehen ist. Das distale Ende des Hauptkolbens 72 liegt gegen den Stufenabschnitt 92c an.
Die im Wesentlichen am Boden geschlossene, kreisförmige, zylindrische, hintere Abdeckung 110 weist eine Doppelröhrenstruktur auf. Die hintere Abdeckung 110 weist an deren Seite, die näher zur Eingabestange 21 ist, einen Boden auf. Ein sich axial erstreckender, kreisförmiger, zylindrischer Führungsabschnitt 110a kleinen Durchmessers ist in der Mitte des Bodens der hinteren Abdeckung 110 integral ausgebildet. Die hintere Abdeckung 110 weist die Form eines Zylinders auf. Der Führungsabschnitt 110a erstreckt sich derart, dass er vom Rand einer Öffnung einer hinteren Seitenwand der zylindrischen, hinteren Abdeckung 110 vorsteht. In einem Zustand, in dem die hintere Abdeckung 110 an dem zylindrischen Abschnitt 36a des hinteren Gehäuseelements 36 mit dem Bolzen 111 befestigt ist, erstreckt sich der Führungsabschnitt 110a durch den zylindrischen Abschnitt 36a hin zum Inneren des Gehäuses 32.
Die Druckstange 90 ist in den Führungsabschnitt 110a der hinteren Abdeckung 110 eingeführt. Die Druckstange 90 wird derart gleitbar durch den Führungsabschnitt 110a geführt und abgestützt, dass sie sich nicht in radialer Richtung bewegt und nicht verkippt.
Die Druckstange 90 weist mehrere Außenumfangsnuten 90a auf, die auf einer Oberfläche davon ausgebildet sind, welche in gleitendem Kontakt mit dem Führungsabschnitt 110a ist, wodurch die Dichtfähigkeit und die Gleitbarkeit zwischen der Druckstange 90 und dem Führungsabschnitt 110a erhöht wird. Die Druckstange 90 weist einen Flanschabschnitt 90b großen Durchmessers auf, der in einem Zwischenabschnitt der Druckstange 90 ausgebildet ist. Die zurückgezogene Position der Druckstange 90 wird durch das Anlegen des Flanschabschnitts 90b gegen das distale Ende des Führungsabschnitts 110a bestimmt.
Der Eingabekolben 93 weist eine abgestufte Form, mit einem Abschnitt 93d kleinen Durchmessers an dem distalen Ende des Eingabekolbens 93, einen Abschnitt 93a mittleren Durchmessers an dem proximalen Ende des Eingabekolbens 93, und einen Flanschabschnitt 93b großen Durchmessers auf, der auf dem Abschnitt 93a mittleren Durchmessers ausgebildet ist. Ein abgestufter Abschnitt 93e ist zwischen dem Abschnitt 93d kleinen Durchmessers und dem Abschnitt 93a mittleren Durchmessers vorgesehen. Der abgestufte Abschnitt 93e kann gegen das hintere Ende des Nebenkolbens 92 in Anlage gebracht werden. Zusätzlich ist eine Gegenkraft-Einstellfeder 100, zwischen dem hinteren Ende des Nebenkolbens 92 und dem Flanschabschnitt 93b eingefügt. Die Gegenkraft-Einstellfeder 100 ist eine Kompressionsschraubenfeder. Die Gegenkraft-Einstellfeder 100 stellt eine Pedalgegenkraft ein, die an das Bremspedal 22 angelegt wird, wenn der Eingabekolben 93 und der Nebenkolben 92 relativ zueinander verschoben werden.
In dieser Ausführungsform weist der Kolben in dem Hauptzylinder den Hauptkolben 72 und den Nebenkolben 92 auf. Der Eingabekolben 93, der ein Teil des Eingabeelements ist, kann gegen den Kolben im Hauptzylinder sowohl in der axialen als auch in der radialen Richtung in Anlage gebracht werden.
3 ist eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht des Hauptzylinders 2, der Gegenkraft-Einstellfeder 100, des Eingabekolbens 93, der Druckstange 90, der Eingabestange 21, der hinteren Abdeckung 110 und des Schäkels 21a.
Der Elektromotor 33 ist ein bürstenloser Gleichstrommotor, der durch einen elektrischen Steuerstrom von der Steuereinrichtung C betrieben wird, um den Kugelspindelmechanismus 34 durch einen Übertragungsmechanismus 53 anzutreiben, welcher einen Riemen usw. umfasst. Die Drehung des Elektromotors 33 wird durch eine nicht dargestellte Dreherfassungsvorrichtung, z. B. einen Drehmelder, eine Drehdecodiereinrichtung, oder ein Hall-Element erfasst, und das entstehende Erfassungssignal wird in die Steuereinrichtung C eingegeben. Neben dem in dieser Ausführungsform verwendeten, bürstenlosen Gleichstrommotor kann der Elektromotor 33 ein mit Bürsten versehener Gleichstrommotor, ein Wechselstrommotor, usw. sein. Aus Blickrichtung der Steuerbarkeit, Geräuscharmut, Dauerhaltbarkeit und so weiter, ist es allerdings bevorzugt, einen bürstenlosen Gleichstrommotor zu verwenden.
Der Kugelspindelmechanismus 34 weist ein zylindrisches, geradliniges Bewegungselement 55, das mit dem Hauptkolben 72 in dem Hauptzylinder 2 koaxial angeordnet ist, ein zylindrisches Drehelement 57, in welches das geradlinige Bewegungselement 55 eingeführt ist, und mehrere Kugeln 56 (Stahlkugeln) auf, welche Roll-Elemente sind, die zwischen spiralförmigen Gewindenuten 55a eingelegt sind, welche zwischen dem geradlinigen Bewegungselement 55 und dem Drehelement 57 ausgebildet sind.
Das geradlinige Bewegungselement 55 ist in den zylindrischen Abschnitt 36a des hinteren Gehäuseelements 36 und ebenso in die hintere Abdeckung 110 eingeführt, welche an dem zylindrischen Abschnitt 36a befestigt ist, und axial bewegbar, aber nicht drehbar um die Achse abgestützt. Das Drehelement 57 wird durch ein Paar Lager 51 in dem Gehäuse 32 drehbar um die Achse, aber axial nicht bewegbar abgestützt. Der Kugelspindelmechanismus 34 dreht das Drehelement 57 über den Übertragungsmechanismus 53 durch die Antriebskraft des Elektromotors 33, wodurch er den Kugeln 56 erlaubt, in den Gewindenuten 55a zu rollen, und daher das geradlinige Bewegungselement 55 dazu veranlasst, sich axial zu bewegen.
Eine Federaufnahme 61 ist mit dem vorderen Ende des geradlinigen Bewegungselements 55 durch einen C-Ring 63 in dem vorderen Gehäuseelement 35 verbunden. Die Federaufnahme 61 weist die Form eines gestuften Zylinders mit einem Abschnitt 61A großen Durchmessers, einem Abschnitt 61B kleinen Durchmessers, und einem abgestuften Abschnitt 61C auf, der zwischen dem Abschnitt großen Durchmessers 61A und dem Abschnitt kleinen Durchmessers 61B ausgebildet ist. Der Abschnitt 61A großen Durchmessers weist ein Paar diametral vorstehende Führungsabschnitte 64 auf, die integral auf dessen Außenumfang ausgebildet sind.
Das vordere Ende des geradlinigen Bewegungselements 55 ist in den Abschnitt kleinen Durchmessers 61B der Federaufnahme 61 eingeführt. Der C-Ring 63 ist an dem distalen Ende des geradlinigen Bewegungselements 55 befestigt. Mit dieser Struktur ist die Federaufnahme 61 axial mit dem geradlinigen Bewegungselement 55 arretiert.
Durch in-Eingriff-kommen zwischen dem Abschnitt 61B kleinen Durchmessers und dem vorderen Ende des geradlinigen Bewegungselements 55 ist ferner die Federaufnahme 61 mit dem geradlinigen Bewegungselement 55 relativ zum geradlinigen Bewegungselement 55 nicht drehbar um die Achse verbunden.
Um Relativdrehung der Federaufnahme 61 und des geradlinigen Bewegungselements 55 um die Achse zu vermeiden, ist es möglich, jedwede gemeinhin bekannte Sperrstruktur, die eine Drehung verhindert, zu verwenden, z. B. eine Ausnehmungs- und Vorsprungspassung, eine Kerbverzahnungspassung, eine Stößelpassung, oder eine ”double D cut”-Passung, die ein Drehen verhindert.
Die Durchgangsbolzen 48 sind gleitbar in Führungslöchern 64A eingepasst, die sich axial durch das Paar Führungsabschnitte 64 erstrecken. Deshalb wird die Federaufnahme 61 von dem Gehäuse axial bewegbar, allerdings nicht drehbar um die Achse abgestützt. Auf diese Weise wird das geradlinige Bewegungselement 55 von dem Gehäuse 32 durch die Federaufnahme 61 axial bewegbar, aber nicht drehbar um die Achse abgestützt.
Eine Rückführfeder 62 ist zwischen dem Boden des vorderen Gehäuseelements 35 und der Federaufnahme 61 eingelegt. Die Rückführfeder 62 ist eine Kompressionsschraubenfeder. Die zurückgezogene Position des geradlinigen Bewegungselements 55 wird durch Anlage des gestuften Abschnitts 61C der Federaufnahme 61 gegen das zwischenliegende Gehäuseelement 37 bestimmt, welche durch die Federkraft der Rückführfeder 62 verursacht wird. Das geradlinige Bewegungselement 55 wird durch die Federkraft der Rückführfeder 62 in seine zurückgezogene Position zurückgeführt, wenn die Antriebskraft des Elektromotors 33 nicht auf das geradlinige Bewegungselement 55 wirkt. In dem geradlinigen Bewegungselement 55 sind die Druckstange 90 und der Eingabekolben 93 des Eingabeelements 31 bewegbar angeordnet.
Für den Übertragungsmechanismus 53 des Elektromotors 33 ist es möglich, jedweden gemeinhin bekannten Übertragungsmechanismus zu verwenden, wie etwa einen Riemenübertragungsmechanismus, beispielsweise einen Zahnriemen, einen V-Riemen, einen Metallriemen, und einen Harzriemen, einen Getriebeübertragungsmechanismus, oder einen Kettenübertragungsmechanismus. Alternativ kann das Drehelement 57 direkt durch den Elektromotor 33 angetrieben werden, ohne einen Übertragungsmechanismus zu verwenden (d. h. durch direkten Antrieb). Ebenfalls ist es möglich, ein Riemenübertragungssystem mit einem Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus, z. B. einem Getriebegeschwindigkeitsreduktionsmechanismus zu kombinieren, um dadurch ein Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis einzustellen. Ferner ist es ebenfalls möglich, ein weiteres Übertragungssystem, z. B. einen Getriebegeschwindigkeitsreduktionsmechanismus, zusammen mit einem Riemenübertragungsmechanismus als Absicherung für den Fall vorzusehen, dass der Riemen beispielsweise abgeschnitten wird.
Der Hauptzylinder 2 ist ein Tandem-Hauptzylinder, der einen mit einem Boden versehenen, zylinderförmigen Zylinderkörper 73 aufweist, der darin eine Zylinderbohrung 74 aufweist. Ein kreisförmiger, zylindrischer Hauptkolben 72 und ein mit einem Boden versehener, zylindrischer Sekundärkolben 71 sind in der Zylinderbohrung 74 in Serie in der Axialrichtung angeordnet. Eine Hauptkammer 76 ist zwischen dem Hauptkolben 72 und dem Sekundärkolben 71 in der Zylinderbohrung 74 ausgebildet. Eine Sekundärkammer 75 ist zwischen dem Sekundärkolben 71 und dem Boden des Zylinderkörpers 73 ausgebildet. Der Hauptkolben 72 weist den darin gleitbar und flüssigkeitsdicht eingeführten Nebenkolben 92 auf. Der Abschnitt 93d kleinen Durchmessers des Eingabekolbens 93 ist in den Nebenkolben 92 gleitbar und flüssigkeitsdicht eingeführt. Das vordere Ende des Hauptkolbens 72 liegt gegen den abgestuften Abschnitt 92c zwischen dem Federanhalteabschnitt 92a und den Kolbenabschnitt 92b des Nebenkolbens 92 an. Zwischen dem Außenumfang des Federanhalteabschnitts 92a und der Zylinderbohrung 74 ist ein Freiraum definiert.
Das obere Ende der Seitenwand des Zylinderkörpers 73 ist mit nicht gezeigten Reservoiranschlüssen versehen, die jeweils mit der Hauptkammer 76 und der Sekundärkammer 75 in Verbindung stehen. Diese Reservoiranschlüsse sind mit einem Reservoir 77 verbunden (siehe 1), in welchem ein Bremsfluid bevorratet ist. Die Zylinderbohrung 74 des Zylinderkörpers 73 ist mit einem Paar Kolbendichtungen 81 und 82 und einem weiteren Paar Kolbendichtungen 79 und 80 versehen. Die Kolbendichtungen 81 und 82 sind derart angeordnet, dass sie einander in der Axialrichtung über den Reservoiranschluss, der mit der Hauptkammer 76 in Verbindung steht, gegenüberliegen. Die Kolbendichtungen 79 und 80 sind derart angeordnet, dass sie einander über den mit der Sekundärkammer 75 in Verbindung stehenden Reservoiranschluss in der Axialrichtung gegenüberliegen. Die Kolbendichtungen 81 und 82 dichten zwischen der Zylinderbohrung 74 und dem Hauptkolben 72 ab. Die Kolbendichtungen 79 und 80 dichten zwischen der Zylinderbohrung 74 und dem Sekundärkolben 71 ab. Der Hauptkolben 72 weist einen Kolbenanschluss 95a auf, der sich durch die Seitenwand des Hauptkolbens radial erstreckt. Gleichermaßen weist der Sekundärkolben 71 einen Kolbenanschluss 71a auf, der sich durch die Seitenwand eines kreisförmigen Zylinderabschnitts des Sekundärkolbens radial erstreckt.
Der Hauptkolben 72 weist Innenumfangsnuten auf, die mit einem Paar Kolbendichtungen 96 und 97 ausgestattet sind, die einander über den Kolbenanschluss 95a in der Axialrichtung gegenüberliegen, um zwischen dem Hauptkolben 72 und dem Nebenkolben 92 abzudichten. Der Nebenkolben 92 weist einen Kolbenanschluss 95b auf, der sich durch die Seitenwand des Nebenkolbens 92 radial erstreckt.
Eine Kolbendichtung 103 ist an der Innenumfangsfläche des Nebenkolbens 92 befestigt, um zwischen dem Nebenkolben 92 und dem Abschnitt 93d kleinen Durchmessers des Eingabekolbens 93 abzudichten. Die Kolbendichtung 103 ist näher zum hinteren Ende des Nebenkolbens 92 angeordnet, als der Kolbenanschluss 95b. Der Kolbenanschluss 95b steht unabhängig von der Position des Eingabekolbens 93 konstant mit der Hauptkammer 76 in Verbindung.
Die Hauptkammer 76 weist eine Rückstellfeder 99 auf, die zwischen dem Sekundärkolben 71 und dem Nebenkolben 92 eingelegt ist. Die Rückstellfeder 99 ist eine Kompressionsschraubenfeder. Die Rückstellfeder 99 drängt den Hauptkolben 72 und den Nebenkolben 92 durch deren Federkraft hin zu den jeweiligen zurückgezogenen Positionen, wodurch sie den abgestuften Abschnitt 92c des Nebenkolbens 92 dazu veranlasst, gegen das vordere Ende des Hauptkolbens 72 in Anlage zu kommen. Eine dehnbare Aufnahme 102 ist in die Rückstellfeder 99 eingeführt. Die Aufnahme 102 hält die Rückstellfeder 99 in einem vorbestimmten, zusammengedrückten Zustand. Die Aufnahme 102 ist gegen die Federkraft der Rückstellfeder 99 komprimierbar.
Die Sekundärkammer 75 weist eine Rückstellfeder 106 auf, die zwischen dem Boden des Zylinderkörpers 73 und dem Sekundärkolben 71 eingelegt ist. Durch ihre Federkraft drängt die Rückstellfeder 106 den Sekundärkolben 71 hin zur zurückgezogenen Position. Eine dehnbare Aufnahme 102a ist in die Rückstellfeder 106 eingeführt. Die Aufnahme 102a hält die Rückstellfeder 106 in einem vorbestimmten, zusammengedrückten Zustand. Die Aufnahme 102a ist gegen die Federkraft der Rückstellfeder 106 komprimierbar.
Wenn der Haupt- und Sekundärkolben 72 und 71 und der Nebenkolben 92 in den jeweiligen zurückgezogenen Positionen sind, ist der Kolbenanschluss 95a des Hauptkolbens 92 zwischen dem Paar Kolbendichtungen 81 und 82 angeordnet, und der Kolbenanschluss 95b des Nebenkolbens 92 ist zwischen dem Paar Kolbendichtungen 96 und 97 angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt stehen das Reservoir 77 und die Hauptkammer 76 miteinander durch den Reservoiranschluss in Verbindung. Der Kolbenanschluss 71a des Sekundärkolbens 71 ist zwischen dem Paar Kolbendichtungen 79 und 80 angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt stehen das Reservoir 77 und die Sekundärkammer 75 miteinander durch den Reservoiranschluss und den Kolbenanschluss 71a in Verbindung. Indem das Bremsfluid geeignet vom Reservoir 77 zur Hauptkammer 76 und der Sekundärkammer 75 zugeführt wird, um die radseitigen Zylinder 4 mit zusätzlichem Bremsfluid zu versorgen, ist es daher möglich, einen Abtrag der Bremsbeläge usw. auszugleichen.
Wenn sich der Hauptkolben 72 und der Nebenkolben 92 derart vorschieben, dass der Kolbenanschluss 95a des Hauptkolbens 72 über die Kolbendichtung 82 voranschreitet, ist die Verbindung zwischen dem Reservoiranschluss und dem Kolbenanschluss 95a durch die Kolbendichtung 82 unterbrochen. In ähnlicher Weise ist die Verbindung zwischen dem Reservoiranschluss und dem Kolbenanschluss 71a durch die Kolbendichtung 79 unterbrochen, wenn sich der Sekundärkolben 71 derart nach vorne bewegt, dass der Kolbenanschluss 71a über die Kolbendichtung 79 voranschreitet. Demzufolge sind die Hauptkammer 76 und die Sekundärkammer 75 von dem Reservoir 77 abgeschnitten. Entsprechend werden die Hauptkammer 76 und die Sekundärkammer 75 unter Druck gesetzt, wenn sich der Haupt- und Sekundärkolben 72 und 71 voranbewegen.
Wenn sich der Hauptkolben 72 in der zurückgezogenen Position befindet und der Nebenkolben 92 zusammen mit dem Eingabekolben 93 derart voranschreitet, dass der Kolbenanschluss 95b des Nebenkolbens 92 über die Kolbendichtung 96 des Hauptkolbens 72 voranschreitet, wird der Kolbenanschluss 95a des Hauptkolbens 72 durch die Kolbendichtung 96 von der Hauptkammer 76 abgeschnitten. Folglich ist die Verbindung zwischen der Hauptkammer 76 und dem Reservoir 77 abgeschnitten, und die Hauptkammer 76 wird unter Druck gesetzt, wenn der Eingabekolben 93 und der Nebenkolben 92 weiter voranschreiten.
Bezüglich der Hauptkammer 76 ist die Druckaufnahmefläche A des Hauptkolbens 72 durch die Kolbendichtung 82, die sich auf der Außenumfangsseite des Hauptkolbens 72 befindet, und die Kolbendichtung 96 definiert, die sich auf dessen Innenumfangsseite befindet. Die Druckaufnahmefläche B des Nebenkolbens 92 ist durch die Kolbendichtung 96, die sich auf der Außenumfangsseite des Nebenkolbens 92 befindet und die Kolbendichtung 103 definiert, die sich auf dessen Innenumfangsseite befindet. Die Druckaufnahmefläche C des Eingabekolbens 93 ist durch die Kolbendichtung 103 definiert, die sich auf der Außenumfangsseite des Eingabekolbens 93 befindet. Die Beziehung zwischen den Druckaufnahmeflächen A, B und C des Hauptkolbens 72, des Nebenkolbens 92 und des Eingabekolbens 93 beträgt A > B > C.
Die Hauptkammer 76 und die Sekundärkammer 75 sind durch Hydraulikkreisläufe zweier Systeme über die Hydraulikdrucksteuereinheit 5 mit den radseitigen Zylindern 4 der Hydraulikbremsen für die Räder verbunden. Die Verwendung eines Zweikreis-Hydraulikdrucksystems hat den Vorteil, dass selbst wenn einer der Hydraulikkreisläufe ausfallen sollte, die Bremsfunktion durch den anderen Hydraulikkreislauf aufrechterhalten werden kann.
Der Elektromotor betriebene Verstärker 3 ist mit verschiedenen Sensoren, einschließlich eines nicht gezeigten Hubsensors, zum Erfassen des Betätigungsumfangs des Bremspedals 22, einem Drehgeber, zum Erfassen der Drehung des Elektromotors 33, einem nicht gezeigten Stromsensor, zum Erfassen eines elektrischen Stromes (Motorstroms), der durch den Elektromotor 33 fließt, und einem Hydraulikdrucksensor 19 zum Erfassen des Bremshydraulikdrucks im Hauptzylinder 2, versehen. Die Steuereinrichtung C und die im Fahrzeug befindliche Steuereinrichtung werden von einer im Fahrzeug angebrachten Energieversorgungsquelle mit elektrischer Energie versorgt, um den Elektromotor 33 auf der Basis der durch die oben beschriebenen, verschiedenen Sensoren erfassten Daten zu steuern.
Die Hydraulikdrucksteuereinheit 5 weist eine von einem Elektromotor betriebene Pumpe und elektromagnetische Steuerventile, wie etwa Druckerhöhungsventile und Druckverminderungsventile auf, und führt gemäß der Steuerung der im Fahrzeug angebrachten Steuereinrichtung aus: einen Druckverminderungsmodus, um den Hydraulikdruck zu vermindern, der den radseitigen Zylindern 4 der Räder zuzuführen ist, einen Druckhaltemodus, um den Hydraulikdruck zu halten, und einen Druckerhöhungsmodus, um den Hydraulikdruck zu erhöhen. Daher ist es möglich, verschiedene Bremssteuervorgänge auszuführen, wie etwa Bremskraftverteilungssteuerung, um die Bremskraft geeignet an jedes Rad zu verteilen, Antiblockier-Bremssteuerung, Fahrzeugstabilitätssteuerung, um das Verhalten des Fahrzeugs durch unterdrücken von Untersteuern und Übersteuern zu stabilisieren, Berganfahr-Assistenzsteuerung, Traktionssteuerung, Fahrzeugabstandssteuerung, um einen vorbestimmten Abstand zwischen dem betreffenden Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug einzuhalten, eine Spurhaltesteuerung, um das Fahrzeug in der Fahrspur zu halten, und eine Kollisionsvermeidungssteuerung.
Als Nächstes wird der Betrieb dieser Ausführungsform erklärt werden, welche wie oben beschrieben ausgelegt ist.
Es sei angemerkt, dass in dem Hauptzylinder 2, wenn die Hauptkammer 76 unter Druck gesetzt wird, auch die Sekundärkammer 75 durch den Sekundärkolben 71 unter Druck gesetzt wird. Deshalb werden in der folgenden Beschreibung nur die Betriebsvorgänge der Hauptkammer 76 und der damit verbundenen Bauteile erklärt werden.
(Nicht-bremsender Modus)
Wenn das System in einem nicht bremsenden Zustand ist, wird, wie in 2 gezeigt, der Hauptkolben 72 zusammen mit dem geradlinigen Bewegungselement 55 des Kugelspindelmechanismus 34 durch die Federkraft der Rückführfeder 62 in der zurückgezogenen Position gehalten. Der Nebenkolben 92 ist in der zurückgezogenen Position, welche durch Anlage des abgestuften Abschnitts 92c gegen das vordere Ende des Hauptkolbens 72 bestimmt ist, und durch die Federkräfte der Rückführfeder 99 und 106 hervorgerufen ist. Der Eingabekolben 93 ist in der zurückgezogenen Position, welche durch dessen Anlage gegen die Druckstange 90 bestimmt ist, und durch die Federkraft der Gegenkraft-Einstellfeder 100 und durch Anlage des Flanschabschnitts 90b der Druckstange 90 gegen den Führungsabschnitt 110a der hinteren Abdeckung 110 verursacht wird. In dem nicht bremsenden Zustand stehen das Reservoir 77 und die Hauptkammer 76 miteinander durch den Reservoiranschluss und die Kolbenanschlüsse 95a und 95b in Verbindung. Deshalb steht die Hauptkammer 76 unter Atmosphärendruck.
(Normaler Bremsmodus)
Wenn das Bremspedal 22 betätigt wird, um den Eingabekolben 93 durch die Eingabestange 21 und die Druckstange 90 vorzuschieben, wird das Verschieben dieser Elemente durch den Hubsensor erfasst. Unmittelbar nach dem Erhalt des Erfassungssignals des Hubsensors treibt die Steuereinrichtung C den Elektromotor 33 derart an, dass der Hauptkolben 72 basierend auf der Verschiebung des Eingabeelements 31 eine Zielposition erreicht. Die Steuereinrichtung C steuert die Drehung des Elektromotors 33 durch Rückkopplung entsprechend eines Erfassungssignals von dem Drehsensor. Es sei angemerkt, dass der Elektromotor 33 anstatt über den Drehsensor auch auf Basis einer getätigten Erfassung gesteuert werden kann, die beispielsweise durch einen nicht gezeigten Verschiebungssensor, der die Position des geradlinigen Bewegungselements 55 erfasst, oder durch einen Hydraulikdrucksensor 19, der den Hydraulikdruck im Hauptzylinder 2 erfasst, vorgenommen wird.
Die Drehung des Elektromotors 33 treibt das Drehelement 57 des Kugelspindelmechanismus 34 derart an, dass es sich durch den Übertragungsmechanismus 53 dreht, was das geradlinige Bewegungselement 55 dazu veranlasst, sich vorzuschieben, wodurch der Hauptkolben 72 angetrieben wird. Da der abgestufte Abschnitt 92c des Nebenkolbens 92 gegen das Vorderende des Hauptkolbens 72 anliegt, bewegt sich der Nebenkolben 92 zu diesem Zeitpunkt zusammen mit dem Hauptkolben 72 nach vorne. Folglich wird die Hauptkammer 76 des Hauptzylinders 2 durch den Eingabekolben 93 (Druckaufnahmefläche C), den Hauptkolben 72 (Druckaufnahmefläche A) und den Nebenkolben 92 (Druckaufnahmefläche B) unter Druck gesetzt. Der in dem Hauptzylinder 2 erzeugte Bremshydraulikdruck wird durch die Leitungen der beiden Systeme der Hydraulikdrucksteuereinheit 5 zugeführt und ferner den bremsseitigen Zylindern 4 der Räder zugeführt, um Bremskraft zu erzeugen.
Der Hydraulikdruck in der Hauptkammer 76 des Hauptzylinders 2 wird durch den Eingabekolben 93 (Druckaufnahmefläche C) als Gegenkraft zum Bremspedal 22 rückgekoppelt. Die Rückkopplung der Gegenkraft ermöglicht es, die grundlegende Eingabe-Ausgabe-Kennlinie des Bremssystems 1 auf Basis des Verhältnisses zwischen der Druckaufnahmefläche C des Eingabekolbens 93 und der Gesamtsumme der Druckaufnahmeflächen A, B und C des Hauptkolbens 72, des Nebenkolbens 92 und des Eingabekolbens 93 festzulegen. Ferner kann die Eingabe-Ausgabe-Kennlinie durch Einstellen der relativen Positionen des Eingabekolbens 93, des Hauptkolbens 72 und des Nebenkolbens 92 gesteuert werden, um dadurch die Gegenkraft bezüglich des Eingabekolbens 93 (d. h. des Bremspedals 22) durch die Federkraft der Gegenkraft-Einstellfeder 100 einzustellen. In dieser Hinsicht wird das Verhältnis zwischen Ausgabe und Eingabe durch Einstellen der Position des Hauptkolbens 72 relativ zum Eingabekolben 93 nach vorne vergrößert. Das Verhältnis zwischen Ausgabe zur Eingabe wird reduziert, indem die Position des Hauptkolbens 72 relativ zum Eingabekolben 93 nach hinten verstellt wird. Daher ist es möglich, verschiedenste Bremssteuerungs-Betriebsweisen, wie etwa Verstärkungssteuerung, Brems-Assistenzsteuerung, Fahrzeugstabilitätssteuerung, Interfahrzeugsteuerung, Rekuperationssteuerung, etc. auszuführen.
Wenn das Niederdrücken des Bremspedals 22 aufgehoben oder gelöst wird, ziehen sich der Eingabekolben 93, der Hauptkolben 72 und der Nebenkolben 92 zu den jeweiligen zurückgezogenen Positionen zurück. Folglich wird der Hydraulikdruck im Hauptzylinder 2 aufgehoben oder gelöst und der Hydraulikdruck in den radseitigen Zylindern 4 wird aufgehoben oder gelöst. Daher ist der Bremsvorgang aufgehoben oder gelöst.
(Regenerativer Bremsmodus)
Bei regenerativer Bremssteuerung wird regeneratives Bremsen ausgeführt, bei dem ein Dynamo während des Bremsens durch die Drehung eines Rades angetrieben wird, um kinetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln und letztere zu rekuperieren. Während des regenerativen Bremsens steuert die Steuereinrichtung C den Elektromotor 33 derart, dass er den Bremshydraulikdruck in dem Hauptzylinder 2 um einen Betrag reduziert, welcher der durch das regenerative Bremsen erzeugten Bremskraft entspricht, um eine gewünschte Bremskraft zu erzeugen, die dem Betätigungsumfang des Bremspedals 22 entspricht. Insbesondere steuert die Steuereinrichtung C, wenn regeneratives Bremsen auszuführen ist, den Elektromotor 33, indem dieser derart voreingestellt wird, dass der Vorschubbetrag des Hauptkolbens 72 durch den Elektromotor 33 um einen Betrag, welcher der Reduktion des Hydraulikdrucks im Hauptzylinder 2 entspricht, geringer ist, als während des normalen Bremsens, d. h. die Zielposition des Hauptkolbens 72 ist näher an der zurückgezogenen Position (näher am Bremspedal 22) als während des normalen Bremsens. Zu diesem Zeitpunkt wird der Abstand zwischen dem hinteren Ende des Nebenkolbens 92 und des Flanschabschnitts 93b kleiner als während des normalen Bremsens. Dementsprechend wird die Federkraft der Gegenkraft-Einstellfeder 100, welche auf den Eingabekolben 93 wirkt, größer als während des normalen Bremsens, um eine Reduktion in der Hydraulikdruck-Gegenkraft durch die Reduktion im Hydraulikdruck im Hauptzylinder 2 zu kompensieren, wodurch die Pedalbedienkraft, mit der das Bremspedal 22 beaufschlagt wird, geeignet eingestellt wird.
(Im Falle eines Verstärkerausfalls)
Das Folgende ist eine Erörterung des Betriebs dieser Ausführungsform, im Falle dass sich das geradlinige Bewegungselement 55 des Kugelspindelmechanismus 34 nicht von der zurückgezogenen Position nach vorne bewegen kann, weil beispielsweise ein Ausfall in der Steuereinrichtung C, dem Elektromotor 33 oder dem Kugelspindelmechanismus 34 aufgetreten ist, d. h. im Falle eines Verstärkerausfalls.
Als Antwort auf eine Betätigung des Bremspedals 22 durch den Fahrer bewegen sich zunächst die Eingabestange 21, die Druckstange 90 und der Eingabekolben 93 nach vorne. In diesem Fall kann der Elektromotor 33 nicht arbeiten und das geradlinige Bewegungselement 55 des Kugelspindelmechanismuses 34 bewegt sich nicht nach vorne. Weder der Hauptkolben 72 noch der Nebenkolben 92 bewegen sich nach vorne. Bis der abgestufte Abschnitt 93e des Eingabekolbens 93 gegen das hintere Ende des Nebenkolbens 92 anliegt, bleibt die Hauptkammer 76 des Hauptzylinders 2 mit dem Reservoir 77 durch die Kolbenanschlüsse 95a und 95b in Verbindung. Deshalb erzeugt der Hauptzylinder 2 keinen Bremshydraulikdruck.
Wenn der abgestuften Abschnitt 93e des Eingabekolbens 93 gegen das hintere Ende des Nebenkolbens 92 als Reaktion auf ein sich fortschreitend nach vorne bewegendes Eingabeelement 31 anliegt, bewegt sich der Nebenkolben 92 zusammen mit dem Eingabekolben 93. Folglich trennt sich der abgestufte Abschnitt 92c des Nebenkolbens 92 von dem Vorderende des Hauptkolbens 72, und der Nebenkolben 92 bewegt sich unabhängig von dem Hauptkolben 72 nach vorne. Wenn sich der Nebenkolben 92 zu einer Position bewegt, bei welcher der Kolbenanschluss 95b des Nebenkolbens 92 als Ergebnis der Bewegung nach vorne des Eingabeelements 31 über die Kolbendichtung 96 vorangeschritten ist, wird die Hauptkammer 76 von dem Reservoir 77 abgeschnitten und durch den Eingabekolben 93 und den Nebenkolben 92 unter Druck gesetzt.
Daher kann sogar im Falle eines Verstärkerausfalls Bremshydraulikdruck durch die Betätigung des Bremspedals 22, d. h. durch die Pedalkraft des Fahrers erzeugt werden, und die Bremsfunktion kann aufrecht erhalten werden. In diesem Fall erzeugen der Eingabekolben 93 und der Nebenkolben 92 eine hydraulische Bremskraft, indem sie die Hauptkammer 76 mit der Summe der Gesamtfläche (B + C) der Druckaufnahmefläche C des Eingabekolbens 93 und der Druckaufnahmefläche B des Nebenkolbens 92 unter Druck setzen. Im Vergleich zu einem Fall, bei dem Bremshydraulikdruck nur durch einen herkömmlichen Eingabekolben mit einer geringen Druckaufnahmefläche (z. B. der Druckaufnahmefläche C in dieser Ausführungsform) erzeugt wird oder einem Fall, bei dem der Bremshydraulikdruck durch den Eingabekolben und den Hauptkolben erzeugt wird, wobei die gesamte Querschnittsfläche des Hauptzylinders als Druckaufnahmefläche verwendet wird, kann deshalb der notwendige Bremshydraulikdruck mit einer moderaten Druckaufnahmefläche erzeugt werden. Entsprechend können die Pedalkraft und der Hub des Bremspedals 22 geeignet eingestellt werden.
Es sei angemerkt, dass die Beziehung zwischen den Druckaufnahmeflächen A, B und C des Hauptkolbens 72, des Nebenkolbens 92, und des Eingabekolbens 93 nicht notwendigerweise A > B > C sein müssen, sondern geeignet eingestellt sein können, sodass eine geeignete, verstärkte Kraft während normalen Bremsens erlangt werden kann, und sodass die Pedalkraft und der Hub des Bremspedals 22 im Falle eines Ausfalls geeignet eingestellt werden können.
In dem Elektromotor-betriebenen Verstärker 3 gemäß dieser Ausführungsform weist das Eingabeelement 31 den Eingabekolben 93 und die Druckstange 90 auf, welche separate Bauteile sind, und die Druckstange 90 wird axial gleitbar durch den Führungsabschnitt 110a der hinteren Abdeckung 110, welche an dem hinteren Gehäuseelement 36 befestigt ist, geführt. Zusätzlich sind die Druckstange 90 und das Eingabestange 21 durch das Kugelgelenk 39 verkippbar verbunden. Sogar falls die Eingabestange 21 durch Betätigung des Bremspedals 22 verkippt wird, verkippt sich die Druckstange 90, die durch den Führungsabschnitt 110a abgestützt wird, nicht wesentlich.
Sogar falls eine geringfügige Verkippung der durch den Führungsabschnitt 110a abgestützten Eingabestange 21 auftritt, wirkt ferner keine Querkraft auf den Eingabekolben 93, oder eine Querkraft, welche auf den Eingabekolben 93 wirkt, ist reduziert, da der Eingabekolben 93 und die Druckstange 90 voneinander separat sind. Deshalb wird die Übertragung der Querkraft auf den Hauptkolben 72 und den Nebenkolben 92 unterdrückt. Dementsprechend ist es möglich, einen Anstieg im Gleitwiderstand des Eingabekolbens 93, des Nebenkolbens 92 und des Hauptkolbens 72, und eine Verschlechterung der Dichtleistung und den Verschleiß der Kolbendichtungen 81, 82, 96, 97 und 103 durch die Querkraft zu unterdrücken.
Da der Eingabekolben 93 und die Druckstange 90 voneinander separat sind, ist es, wenn der Elektromotor-betriebenen Verstärkers 3 und der Hauptzylinder 2 zusammengebaut werden, zusätzlich möglich, eine Hauptzylinder-2-seitige Baugruppe, mit dem Eingabekolben 93, und eine Verstärker-3-seitige Baugruppe mit der Druckstange 90 miteinander zu verbinden. Entsprechend kann die Zusammenbaubarkeit verbessert werden.
Es sei angemerkt, dass der Eingabekolben 93 und die Druckstange 90 in der oben beschriebenen Ausführungsform integral als eine Einheit ausgebildet werden können. Falls die durch den Führungsabschnitt 110a geführte Druckstange 90 durch eine Querkraft in einem kleinen Winkel verkippt wird, tritt allerdings auch eine kleine Verkippung des Eingabekolbens 93 auf, und folglich wirkt die Querkraft auf den Hauptkolben 72 und den Nebenkolben 92. Deshalb ist es bevorzugt, dass der Eingabekolben 93 und die Druckstange 90 separate Bauteile sind.
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform der Kolben des Hauptzylinders den Hauptkolben 72 und den Nebenkolben 92 aufweist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebene Struktur begrenzt. Die Anordnung kann dergestalt sein, dass der Nebenkolben 92 eliminiert ist, und dass der Hauptkolben 72 mit einem Gleitloch für den Eingabekolben 93 versehen ist.
Obwohl sich in der oben beschriebenen Ausführungsform der Eingabekolben 93, welcher ein Teil des Eingabeelements ist, durch den Kolben des Hauptzylinders erstreckt, ist die vorliegende Erfindung ferner nicht auf die beschriebene Struktur begrenzt. Die Anordnung kann dergestalt sein, dass sich kein Teil des Eingabeelements durch den Kolben des Hauptzylinders erstreckt, und dass das Eingabeelement gegen den Kolben des Hauptzylinders nur in der Axialrichtung angelegt werden kann.
Der Elektromotor-betriebene Verstärker gemäß den Ausführungsformen kann eine Querkraft reduzieren, welche auf den Kolben in dem Hauptzylinder wirkt.
Obwohl nur einige beispielhafte Ausführungsformen dieser Erfindung im Detail oben beschrieben wurden, werden es die Fachleute unmittelbar zu würdigen wissen, dass viele Abwandlungen in den beispielhaften Ausführungsform möglich sind, ohne wesentlich von der neuen Lehre und den Vorteilen dieser Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind alle derartigen Abwandlungen angedacht, innerhalb des Rahmens dieser Erfindung eingeschlossen zu sein.
Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2012-216305 , welche am 28. September 2012 eingereicht wurde, inklusive Spezifikation, Ansprüche, Zeichnungen und Zusammenfassung, ist in ihrer Gesamtheit hier in Bezugnahme eingeschlossen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012-35814 [0002]
JP 2012-216305 [0069]

Claims

Elektromotor-betriebener Verstärker mit: einem Gehäuse (35, 37, 36), das mit einem Hauptzylinder (2) verbunden ist; einem Elektromotor (33), der in dem Gehäuse vorgesehen ist, und derart ausgelegt ist, dass er als Antwort auf eine Betätigung eines Bremspedals arbeitet; einem geradlinigen Bewegungselement (55), das in dem Gehäuse vorgesehen ist, und durch den Elektromotor derart angetrieben wird, dass es einen Kolben in dem Hauptzylinder antreibt; und einem Eingabeelement (31), das gegen den Kolben in dem Hauptzylinder (2) anlegbar ist, und als Antwort auf die Betätigung des Bremspedals derart bewegbar ist, dass es eine Gegenkraft des Bremshydraulikdrucks in dem Hauptzylinder an das Bremspedal überträgt; wobei das Eingabeelement (31) aufweist: eine Druckstange (90), die derart ausgelegt ist, dass sie die Gegenkraft des Bremshydraulikdrucks in dem Hauptzylinder (2) überträgt; und eine Eingabestange (21), die an deren einem Ende verkippbar mit der Druckstange verbunden ist, wobei ein anderes Ende der Eingabestange mit dem Bremspedal verbunden ist; wobei ein Führungsabschnitt (110a) derart vorgesehen ist, dass er die Druckstange (90) axial bewegbar relativ zum Gehäuse führt.
Elektromotor-betriebener Verstärker nach Anspruch 1, bei dem das Eingabeelement ferner aufweist: einen Eingabekolben (93), der derart ausgelegt ist, dass er den Bremshydraulikdruck in dem Hauptzylinder aufnimmt; wobei der Eingabekolben (93) und die Druckstange (90) voneinander separat sind.
Elektromotor-betriebener Verstärker nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Druckstange (90) und die Eingabestange (21) miteinander über ein Kugelgelenk (39) verbunden sind.
Elektromotor-betriebener Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit: einer hinteren Abdeckung (110), die an einer hinteren Seite des Gehäuses befestigt ist; wobei sich das Eingabeelement (31) von einem Äußeren der hinteren Abdeckung (110) axial zum hin Hauptzylinder (2) erstreckt; und der Führungsabschnitt (110a) an der hinteren Abdeckung (110) vorgesehen ist.
Elektromotor-betriebener Verstärker nach Anspruch 4, bei dem die hintere Abdeckung (110) an einer Seite davon, welche näher an der Eingabestange (21) liegt, einen Boden aufweist; und der Führungsabschnitt (110a) in einer Mitte des Bodens derart integral vorgesehen ist, dass er sich axial erstreckt.
Elektromotor-betriebener Verstärker nach Anspruch 4, bei dem die hintere Abdeckung (110) eine zylindrische Gestalt aufweist; wobei sich der Führungsabschnitt (110a) derart erstreckt, dass er von einem offenen Ende vorsteht, das in einer hinteren Seitenwand der hinteren Abdeckung (110) vorgesehen ist.
Elektromotor-betriebener Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das geradlinige Bewegungselement (55) in eine röhrenförmige Gestalt ausgebildet ist; wobei der Führungsabschnitt (110a) eine zylindrische Gestalt aufweist, und der Führungsabschnitt derart angeordnet ist, dass er sich innerhalb des geradlinigen Bewegungselements erstreckt.
Elektromotor-betriebener Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Druckstange (90) mehrere Außenumfangsnuten (90a) aufweist, die an einer Oberfläche davon ausgebildet sind, welche in gleitendem Kontakt mit dem Führungsabschnitt (110a) ist.
Elektromotor-betriebener Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Druckstange (90) einen Flanschabschnitt (90b) großen Durchmessers aufweist, der an einem Zwischenabschnitt davon ausgebildet ist, und bei dem eine zurückgezogene Position der Druckstange (90) durch Anlage des Flanschabschnitts (90b) gegen ein distales Ende des Führungsabschnitts (110a) bestimmt ist.
Elektromotor-betriebener Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem ein proximales Ende des Eingabekolbens (93) gegen ein distales Ende der Druckstange (90) anliegt, und sich ein distales Ende des Eingabekolbens (93) durch einen Kolben (92) in den Hauptzylinder (2) erstreckt.