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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Hydraulikbremsgerät
beispielsweise zum Gebrauch als ein Bremsgerät für ein Fahrzeug.
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Ein herkömmliches Hydraulikbremsgerät hat einen
Tandemhauptbremszylinder mit einem Stangenkolben und einem Schwimmkolben,
wobei sich der Stangenkolben als Reaktion auf ein Bremsbetätigungselement
wie zum Beispiel ein Bremspedal bewegt, und wobei sich der Schwimmkolben
als Reaktion auf den Stangenkolben bewegt; ein Trennventil, das
in einer Hydraulikbremsschaltung vorgesehen ist, welche den Hauptbremszylinder
mit einem Radbremszylinder verbindet, wobei das Trennventil eine Verbindung
zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Radbremszylinder einrichten
und unterbrechen kann; eine Drucksteuerventileinheit zum Steuern
eines Fluiddruckes, der den Radbremszylinder von einer externen
Fluiddruckzuführungsquelle
zugeführt wird,
während
das Trennventil in einem Unterbrechungszustand ist; und einen Hubsimulatormechanismus
zum Ermöglichen
eines Leerlaufhubs des Stangenkolbens und eines Leerlaufhubs des Schwimmkolbens,
während
das Trennventil in dem Unterbrechungszustand ist (während eines
Leerlaufhubs wird kein Druck in dem Hauptbremszylinder erzeugt),
um so einen Hub des Bremsbetätigungselements
gemäß einer
angegebenen Last auf das Bremsbetätigungselement zu gewährleisten
(siehe zum Beispiel die japanische Patentoffenlegungsschrift
JP-10-167042 ).
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Das in der vorstehend genannten Offenlegungsschrift
beschriebene Hydraulikbremsgerät
ist so eingestellt, das ein Leerlaufhub des Stangenkolbens, der
sich als Reaktion auf das Bremsbetätigungselement wie zum Beispiel
ein Bremspedal bewegt, und ein Leerlaufhub des Schwimmkolbens, der sich
als Reaktion auf den Stangenkolben bewegt, nacheinander und schrittweise
durchgeführt
werden können.
Jedoch ändert
sich während
der Leerlaufhübe
ein Gefühl
des Fahrers zum Betätigen
des Bremsbetätigungselements
auch dann kaum, wenn sich die Betätigungsgeschwindigkeit ändert. Infolgedessen kann
während
einer plötzlichen
Betätigung
ein ausreichend steifes Gefühl
nicht erhalten werden, und das Betätigungsgefühl des Fahrers kann beeinträchtigt werden.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, die vorstehend erwähnten
Probleme bei dem herkömmlichen
Hydraulikbremsgerät
zu lösen
und ein Hydraulikbremsgerät
vorzusehen, das ein Gefühl des
Fahrers zum Betätigen
eines Bremsbetätigungselements
verbessern kann, wenn sich ein Stangenkolben aufgrund einer plötzlichen
Betätigung
des Bremsbetätigungselements
schnell bewegt.
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Um die vorstehend genannte Aufgabe
zu lösen,
ist die vorliegende Erfindung ein Hydraulikbremsgerät mit einem
Tandemhauptbremszylinder mit einem Stangenkolben und einem Schwimmkolben,
wobei sich der Stangenkolben als Reaktion auf ein Bremsbetätigungselement
bewegt, und wobei sich der Schwimmkolben als Reaktion auf den Stangenkolben
bewegt; einem Trennventil, das in einer Hydraulikbremsschaltung
vorgesehen ist, welche den Hauptbremszylinder mit einem Radbremszylinder
verbindet, wobei das Trennventil eine Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder
und dem Radbremszylinder einrichten und unterbrechen kann; einer
Drucksteuerventileinheit zum Steuern eines Fluiddrucks, der von
einer externen Fluiddruckzuführungsquelle
dem Radbremszylinder zugeführt
wird, während
das Trennventil in einem Unterbrechungszustand ist; und einem Hubsimulatormechanismus zum
Ermöglichen
eines Leerlaufhubs des Stangenkolbens und eines Leerlaufhubs des
Schwimmkolbens, während
das Trennventil in dem Unterbrechungszustand ist, um so einen Hub
des Bremsbetätigungselements
gemäß einer
eingegebenen Last auf das Bremsbetätigungselement zu gewährleisten. Bei
dem Hydraulikbremsgerät
ist eine Öffnung
in einem Kanal vorgesehen, der während
des Leerlaufhubs des Stangenkolbens eine Verbindung zwischen einer
Druckkammer und einer Atmosphärendruckkammer einrichtet,
die innerhalb des Hauptbremszylinders mittels des Stangenkolbens
definiert werden.
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Wenn sich der Stangenkolben aufgrund
einer plötzlichen
Betätigung
des Bremsbetätigungselements
schnell bewegt, dann bietet die Öffnung
daher eine Drosselwirkung während
des Leerlaufhubs des Stangenkolbens, so dass ein Druck in der Druckkammer
erzeugt wird, die mittels des Stangenkolbens definiert wird. Der
so erzeugte Druck wirkt als eine Reaktionskraft auf das Bremsbetätigungselement,
um das Steifigkeitsgefühl
zu verbessern, wodurch das Gefühl
des Fahrers während
der plötzlichen
Betätigung
des Bremsbetätigungselements
verbessert werden kann.
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In diesem Fall zeigt die Öffnung vorzugsweise
eine Drosselwirkung, bis eine Relativbewegung zwischen dem Stangenkolben
und dem Schwimmkolben im Wesentlichen beendet ist. In diesem Fall kann
eine Drosselwirkung im Wesentlichen über dem gesamten Leerlaufhub
des Stangenkolbens erzielt werden, wodurch ein ausreichend großer Druck
in der Druckkammer erzeugt wird, die durch den Stangenkolben definiert
ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende
detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels zusammen mit
den beigefügten
Zeichnungen ersichtlich, wobei:
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1 zeigt
eine schematische Aufbauansicht eines Ausführungsbeispiels eines Hydraulikbremsgeräts gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 zeigt
eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines Hauptabschnitts des Hydraulikbremsgeräts gemäß der 1;
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3 zeigt
eine Ansicht der Beziehung zwischen der eingegebenen Last und des
Stangenhubs während
des Betriebs eines Hubsimulatormechanismus des Hydraulikbremsgeräts gemäß der 1.
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
wird als nächstes
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben. Die 1 zeigt schematisch ein
Hydraulikbremsgerät gemäß dem Ausführungsbeispiel.
Das Hydraulikbremsgerät
hat einen Tandemhauptbremszylinder 10; vier Radbremszylinder 21, 22, 23 und
24 zum Bremsen von entsprechenden Rädern; eine Doppelsystem-Hydraulikbremsschaltung 30 (Rohrleitungen 31 und 32)
zum Verbinden des Hauptbremszylinders 10 mit den Radbremszylindern 21, 22, 23 und 24;
ein Paar Trennventile V1 und V2; eine externe Fluiddruckzuführungsquelle
P; eine Drucksteuerventileinheit Vo; ein EIN/AUS-Ventil V3 und einen
Simulatorzylinder 40.
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Der Hauptbremszylinder 10 hat
einen Zylinderkörper 11 mit
Anschlüssen 11a und 11b,
die mit einem Behälter
(nicht gezeigt) zum Speichern eines Bremsfluids zu verbinden sind;
und einen Stangenkolben 12 sowie einen Schwimmkolben 13,
die in den Zylinderkörper 11 fluiddicht
und axial gleitbar eingebaut sind. Somit hat der Hauptbremszylinder 10 eine erste
Druckkammer R1 und eine zweite Druckkammer R2, die darin ausgebildet
sind. Die erste Druckkammer R1 nimmt eine Schraubendruckfeder S1
mit einer festgelegten Last (Montagelast in dem Hauptzustand, der
in der 1 gezeigt ist)
f1 auf; und die zweite Druckkammer R2 nimmt eine Schraubendruckfeder
S2 mit einer festgelegten Last f2 auf (f2>f1). Außerdem hat der Hauptbremszylinder 10 eine
erste Atmosphärendruckkammer
AR1 und eine zweite Atmosphärendruckkammer
AR2, die stets in Verbindung mit dem Behälter sind. Es ist zu beachten,
dass der Stangenkolben 12 als ein erster Kolben bezeichnet
werden kann, und dass der Schwimmkolben 13 als ein zweiter
Kolben bezeichnet werden kann.
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Wie dies in den 1 und 2 gezeigt
ist, definiert der Stangenkolben 12 innerhalb des Zylinderkörpers 11 die
erste Atmosphärendruckkammer
AR1, die stets in Verbindung mit dem Behälter ist, und die erste Druckkammer
R1, die mit der ersten Atmosphärendruckkammer
AR1 verbunden oder von dieser getrennt werden kann. Der Stangenkolben 12 hat
einen Axialgleitwiderstand r1; er ist mit einem Bremspedal 52 verbunden,
das als ein Bremsbetätigungselement dient,
und zwar durch eine Pedalstange 51; und er kann in den
Hauptbremszylinder 10 durch das Niederdrücken des
Bremspedals 52 durch einen Fahrer mechanisch gedrückt werden.
Ein Tauchkolbenventil 12a ist an einem mittleren Abschnitt
des Stangenkolbens 12 vorgesehen. Das Tauchkolbenventil 12a wird
gemäß einem
Hub geöffnet
und geschlossen; das heißt
gemäß einer
axialen Bewegung des Stangenkolbens 12.
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Wenn der Stangenkolben 12 in
der Hauptposition ist, die in der 1 dargestellt
ist, dann ist das Tauchkolbenventil 12a mit einer an den
Zylinderkörper 11 befestigten
Stange 18 im Eingriff und von einem Ventilsitz 12b getrennt,
so dass das Tauchkolbenventil 12a geöffnet ist und eine Verbindung
zwischen der ersten Druckkammer R1 und der ersten Atmosphärendruckkammer
RR1 über
einen in dem Stangenkolben 12 vorgesehenen Kanal 12c einrichtet.
Der Ventilöffnungshub
des Tauchkolbenventils 12a ist auf ungefähr 6 mm
festgelegt. Wenn sich der Stangenkolben 12 aus seiner dargestellten
Hauptposition um ungefähr
6 mm oder mehr bewegt, dann wird das Tauchkolbenventil 12a an
den Ventilsitz 12b angeordnet und geschlossen, wodurch
die Verbindung zwischen der ersten Druckkammer R1 und der ersten
Atmosphärendruckkammer
AR1 unterbrochen ist. Somit beträgt
ein Leerlaufhub des Stangenkolbens 12, währenddessen
in der ersten Druckkammer R1 kein Druck erzeugt wird, ungefähr 6 mm.
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Das Tauchkolbenventil 12a wird
stets zu der Stange 18 durch eine Rückstellfeder 14 gedrückt. Die Rückstellfeder 14 ist
zwischen dem Tauchkolbenventil 12a und einer Haltekappe 15 angeordnet,
die an dem Stangenkolben 12 befestigt ist. Die Haltekappe 15 hat
eine Öffnung 15a,
die eine Drosselwirkung aufweist, und sie ist an den Stangenkolben 12 über ihrem
Außenumfang
fluiddicht befestigt. Die Öffnung 15a hat
eine Drosselwirkung, bis das Tauchkolbenventil 12a an dem
Ventilsitz 12b angeordnet und geschlossen wird; das heißt bis eine
Relativbewegung zwischen dem Stangenkolben 12 und dem Schwimmkolben
13 im Wesentlichen beendet ist.
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Der Schwimmkolben 13 definiert
innerhalb des Zylinderkörpers 11 die
zweite Atmosphärendruckkammer
AR2, die stets in Verbindung mit dem Behälter ist, und die zweite Druckkammer
R2, die mit der zweiten Atmosphärendruckkammer
AR2 verbunden oder von dieser getrennt werden kann. Der Schwimmkolben 13 hat
einen Axialgleitwiderstand r2. Die Federkraft der Schraubendruckfeder
S1 und der Fluiddruck in der ersten Druckkammer R1, der sich durch
eine Bewegung des Stangenkolbens 12 ändert, drücken und zwingen den Schwimmkolben 13 zu
einer Bewegung gegen die Federkraft der Schraubendruckfeder S2,
die zwischen dem Schwimmkolben 13 und dem Zylinderkörper 11 wirkt, und
gegen den Fluiddruck in der zweiten Druckkammer R2. Ein Tauchkolbenventil 13a ist
an einem mittleren Abschnitt des Schwimmkolbens 13 vorgesehen.
Das Tauchkolbenventil 13a öffnet und schließt sich
gemäß einem
Hub; das heißt
gemäß einer
axialen Bewegung des Schwimmkolbens 13.
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Wenn der Schwimmkolben 13 in
der Hauptposition ist, die in der 1 dargestellt
ist, dann ist das Tauchkolbenventil 13a mit einer an dem
Zylinderkörper 11 befestigten
Stange 19 im Eingriff und von einem Ventilsitz 13b getrennt,
so dass das Tauchkolbenventil 13a geöffnet ist und eine Verbindung
zwischen der zweiten Druckkammer R2 und der zweiten Atmosphärendruckkammer
RR2 über
einen in dem Schwimmkolben 13 vorgesehenen Kanal 13c einrichtet.
Der Ventilöffnungshub
des Tauchkolbenventils 13a ist auf ungefähr 1 mm
festgelegt. Wenn sich der Schwimmkolben 13 aus seiner dargestellten Hauptposition
um ungefähr
1 mm oder mehr bewegt, dann wird das Tauchkolbenventil 13a an
den Ventilsitz 13b angeordnet und geschlossen, wodurch
die Verbindung zwischen der zweiten Druckkammer R2 und der zweiten
Atmosphärendruckkammer
AR2 unterbrochen ist. Somit beträgt
ein Leerlaufhub des Stangenkolbens 13, währenddessen
in der zweiten Druckkammer R2 kein Druck erzeugt wird, ungefähr 1 mm.
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Das Tauchkolbenventil 13a wird
stets zu der Stange 19 durch eine Rückstellfeder 16 gedrückt. Die Rückstellfeder 16 ist
zwischen dem Tauchkolbenventil 13a und einer Haltekappe 17 angeordnet,
die an dem Schwimmkolben 13 befestigt ist. Die Haltekappe 17 hat
eine Öffnung 17a,
die eine Drosselwirkung aufweist, und sie ist an dem Schwimmkolben 13 über ihrem
Außenumfang
fluiddicht befestigt. Die Öffnung 17a hat
eine Drosselwirkung, bis das Tauchkolbenventil 17a an dem
Ventilsitz 13b angeordnet und geschlossen ist.
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Das Trennventil V1 ist ein Normel-Offen-Ventil
mit zwei Anschlüssen
und zwei Stellungen. Das Trennventil V1 ist in der Rohrleitung 31 der
Hydraulikbremsschaltung 30 vorgesehen, wobei die Leitung
die erste Druckkammer R1 des Hauptbremszylinders 10 mit
beiden Radbremszylindern 21 und 22 verbindet,
und es kann eine Verbindung durch die Rohrleitung 31 einrichten
und unterbrechen. Eine elektrische Steuereinheit (nicht gezeigt)
steuert den EIN/AUS-Betrieb des Trennventils V1. Das Trennventil
V2 ist ein Normal-Offen-Ventil mit zwei Anschlüssen und zwei Stellungen. Das
Trennventil V2 ist in der Rohrleitung 32 der Hydraulikbremsschaltung 30 vorgesehen,
wobei die Leitung die zweite Druckkammer R2 des Hauptbremszylinders 10 mit beiden
Radbremszylindern 23 und 24 verbindet, und es
kann eine Verbindung durch die Rohrleitung 32 einrichten
und unterbrechen. Die elektrische Steuereinheit (nicht gezeigt)
steuert den EIN/AUS-Betrieb des Trennventil V2.
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Eine externe Fluiddruckzuführungsquelle
P kann einen Fluiddruck zu den Radbremszylindern 21, 22, 23 und 24 über die
Drucksteuerventileinheit Vo zuführen,
wenn beide Trennventile V1 und V2 in dem Unterbrechungszustand sind.
Die externe Fluiddruckzuführungsquelle
P hat einen Elektromotor 61, dessen Betrieb durch die elektrische
Steuereinheit (nicht gezeigt) gesteuert wird; eine Pumpe 62,
die durch den Elektromotor 61 angetrieben wird; und eine
Wärmevorrichtung 63 zum
Speichern von mit Druck beaufschlagtem Fluid, das aus der Pumpe 62 ausgelassen
wird.
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Die Drucksteuerventileinheit Vo hat
verschiedene Steuerventile (nicht gezeigt) zum individuellen Steuern
eines Fluiddrucks, der den Radbremszylindern 21, 22, 23 und 24 von
der externen Fluiddruckzuführungsquelle
P zugeführt
wird, wenn die Trennventile V1 und V2 in dem Unterbrechungszustand sind.
Die elektrische Steuereinheit (nicht gezeigt) steuert einen Betrieb
von diesen Steuerventilen, wodurch eine gewöhnliche Bremssteuerung, eine
Antiblockiersteuerung oder eine Traktionssteuerung durchgeführt wird.
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Das EIN/AUS-Ventil V3 ist Normal-Geschlossen-Ventil
mit zwei Anschlüssen
und zwei Stellungen. Das EIN/AUS-Ventil V3 ist in einer Rohrzweigleitung 32a vorgesehen,
die von der Rohrleitung 32 abzweigt, die die zweite Druckkammer
R2 des Hauptbremszylinders 10 mit beiden Radbremszylindern 23 und 24 verbindet,
und die die Rohrleitung 32 mit dem Simulatorzylinder 40 verbindet.
Das EIN/AUS-Ventil V3 kann eine Verbindung durch die Rohrzweigleitung 32a einrichten
und unterbrechen. Die elektrische Steuereinheit (nicht gezeigt)
bewirkt eine Öffnung
des EIN/AUS-Ventils V3, wenn beide Trennventile V1 und V2 in dem
Unterbrechungszustand sind.
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Der Simulatorzylinder 40,
die Schraubendruckfedern S1 und S2, die in dem Hauptbremszylinder 10 angebracht
sind, und das in der Zweigleitung 32a vorgesehene EIN/AUS-Ventil
V3 bilden einen Hubsimulatormechanismus. Wenn beide Trennventile
V1 und V2 in dem Unterbrechungszustand sind, dann ist das EIN/AUS-Ventil
V3 in dem Verbindungszustand, der Hubsimulatormechanismus ermöglicht einen
Leerlaufhub des Stangenkolbens 12 und einen Leerlaufhub
des Schwimmkolbens 13, wodurch ein Hub des Bremspedals 52 und
ein Hub der Pedalstange 51 (Stangenhub) gemäß einer
eingegebenen Last auf das Bremspedal 52 gewährleistet
wird wie dies in der 3 gezeigt
ist.
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Der Simulatorzylinder 40 hat
einen Zylinderkörper 41 mit
einem Anschluss 41a und einer abgestuften Bohrung 41b,
wobei der Anschluss 41a mit der zweiten Druckkammer R2
des Hauptbremszylinders 10 in Verbindung ist, wenn das
EIN/AUS-Ventil V3
offen ist; einen Kolben 42 mit kleinem Durchmesser, der
in einem Abschnitt mit kleinem Durchmesser der abgestuften Bohrung 41b des
Zylinderkörpers 41 fluiddicht
und axial gleitbar vorgesehen ist, wodurch er zusammen mit dem Abschnitt
mit kleinem Durchmesser eine Druckkammer Ro definiert, in die der Anschluss 41a mündet; einen
Kolben 43 mit großem Durchmesser,
der in einem Abschnitt mit großem Durchmesser
der abgestuften Bohrung 41b des Zylinderkörpers 41 axial
gleitbar vorgesehen ist; eine Schraubendruckfeder S3 mit einer festgelegten
Last von ungefähr
Null, die zwischen dem Kolben 42 mit kleinem Durchmesser
und dem Kolben 43 mit großem Durchmesser wirkt; und eine Schraubendruckfeder 54 mit
einer festgelegten Last von ungefähr Null, die zwischen dem Kolben 43 mit
großem
Durchmesser und dem Zylinderkörper 41 wirkt.
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Der Kolben 42 mit kleinem
Durchmesser hat einen Axialgleitwiderstand r3. Ein Fluiddruck in
der zweiten Druckkammer R2 drückt
und zwingt den Kolben 42 mit kleinem Durchmesser zu einer
Bewegung gegen die Federkraft der Schraubendruckfeder S3, die zwischen
dem Kolben 42 mit kleinem Durchmesser und dem Kolben 43 mit
großem
Durchmesser wirkt. Der Kolben 43 mit großem Durchmesser
hat einen Axialgleitwiderstand von ungefähr Null. Die Federkraft von
der Schraubendruckfeder S3, die zwischen dem Kolben 42 mit
kleinem Durchmesser und dem Kolben 43 mit großem Durchmesser
wirkt, oder der Kolben 42 mit kleinem Durchmesser bewirken eine
Bewegung des Kolbens 43 mit großem Durchmesser gegen die Federkraft
der Schraubendruckfeder S4, die zwischen dem Kolben 43 mit
großem Durchmesser
und dem Zylinderkörper 41 wirkt.
Es ist zu beachten, dass die Kammern, die die Schraubendruckfedern
S3 beziehungsweise S4 aufnehmen, mit der Atmosphäre in Verbindung sind.
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Bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel dient der vorstehend
beschriebene Hubsimulatormechanismus zum Bewirken des folgenden
Betriebs: ein Leerlaufhub (Leerlauf Nummer 2) des Schwimmkolbens 13 startet
und endet an der Mitte eines Leerlaufhubs (Leerlauf Nummer 1) des
Stangenkolbens 12, und der Kolben 42 mit kleinem
Durchmesser des Simulatorzylinders 40 startet seinen Hub
nach einer Beendigung eines Leerlaufhubs (Leerlauf Nummer 2) des
Schwimmkolbens 13 und vor einer Beendigung des Leerlaufhubs
(Leerlauf Nummer 1) des Stangenkolbens 12, wodurch ein
Hub des Bremspedals 52 gewährleistet wird. Federkonstanten
K1, K2, K3 und K4 der Schraubendruckfedern S1, S2, S3 beziehungsweise
S4 sind so festgelegt, dass die Beziehung K4 > K1 > K2 > K3 erfüllt ist.
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Bei dem so aufgebauten Ausführungsbeispiel
versetzt die elektrische Steuereinheit (nicht gezeigt) beide Trennventile
V1 und V2 in den Unterbrechungszustand und das EIN/AUS-Ventil V3
in den Verbindungszustand, Wenn das Bremspedal 52 niedergedrückt wird;
die Schraubendruckfedern S1, S2, S3 und S4 werden nacheinander gemäß einer
eingegebenen Last zusammengedrückt,
die auf die Pedalstange 51 von dem Bremspedal 52 aufgebracht
wird; und die Kolben 12, 13, 42 und 43 führen verschiedene
Hübe durch.
Dementsprechend führt
die Pedalstange 51 einen Axialhub durch. Wie dies in der 3 gezeigt ist, wird der
Hub der Pedalstange 51 (Stangenhub) mit der eingegebenen
Last somit erhöht,
die auf die Pedalstange 51 von dem Bremspedal 52 aufgebracht
wird.
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Ein Punkt A in der 3 ist jener Zeitpunkt, wenn die eingegebene
Last die Summe (f1 + r1) der festgelegten Last f1 der Schraubendruckfeder
S1 und des Gleitwiderstands r1 des Stangenkolbens 12 erreicht,
und wenn der Stangenkolben 12 in der Hauptposition gemäß der 1 eine Bewegung gegen die
Schraubendruckfeder S1 beginnt und somit beginnt, die Schraubendruckfeder
S1 zusammenzudrücken;
das heißt
jener Zeitpunkt, wenn der Leerlaufhub (Leerlauf Nr. 1) des Stangenkolbens 12 startet.
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Ein Punkt B in der 3 ist jener Zeitpunkt, wenn die eingegebene
Last die Summe (f2 + r2) der festgelegten Last f2 der Schraubendruckfeder
S2 und des Gleitwiderstands r2 des Schwimmkolbens 13 erreicht,
und wenn der Schwimmkolben 13 in der Hauptposition gemäß der 1 eine Bewegung gegen die
Schraubendruckfeder S2 beginnt und somit beginnt, die Schraubendruckfeder
S2 zusammenzudrücken;
das heißt
jener Zeitpunkt, wenn der Leerlaufhub (Leerlauf Nr. 2) des Schwimmkolbens 13 startet.
In der Zeitperiode zwischen dem Punkt A und dem Punkt B in der 3 führt ausschließlich der Stangenkolben 12 einen
Hub durch, so dass der Gradient eines Segmentes AB im Wesentlichen
gleich der Federkonstanten der Schraubendruckfeder S1 ist.
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Ein Punkt C in der 3 ist jener Zeitpunkt, wenn der Leerlaufhub
(Leerlauf Nr. 2) des Schwimmkolbens 13 im Wesentlichen 1 mm beträgt, und
somit wird das Tauchkolbenventil 13a geschlossen; das heißt jener
Zeitpunkt, wenn eine Erhöhung
des Fluiddruckes in der zweiten Druckkammer R2 beginnt und wenn
der Leerlaufhub (Leerlauf Nr. 2) des Schwimmkolbens 13 endet.
In der Zeitperiode zwischen dem Punkt B und dem Punkt C gemäß der 3 führen der Stangenkolben 12 und
der Schwimmkolben 13 verschiedene Hübe durch, so dass der Gradient
des Segmentes BC im Wesentlichen gleich der kombinierten Federkonstanten
der Schraubendruckfedern S1 und S2 ist.
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Ein Punkt D in der 3 ist jener Zeitpunkt, wenn der Fluiddruck
in der zweiten Druckkammer R2, das heißt ein Fluiddruck in der Druckkammer
Ro des Simulatorzylinders 40 den Gleitwiderstand r3 des Kolbens 42 mit
kleinem Durchmesser erreicht, und wenn der Kolben 42 mit
kleinem Durchmesser in der Hauptposition gemäß der 1 eine Bewegung gegen die Schraubendruckfeder
S3 beginnt und somit beginnt, die Schraubendruckfeder S3 zusammenzudrücken. In
der Zeitperiode zwischen dem Punkt C und dem Punkt D in der 3 führen der Schwimmkolben 13 und
der Kolben 42 mit kleinem Durchmesser keine Hübe durch,
während
der Stangenkolben 12 einen Hub durchführt, so dass ein Bereich von
der zweiten Druckkammer R2 bis zu der Druckkammer Ro ein starrer
Körper
wird. Somit ist der Gradient des Segmentes CD im Wesentlichen gleich
der Federkonstanten der Schraubendruckfeder S1.
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Ein Punkt E in der 3 ist jener Zeitpunkt, wenn der Leerlaufhub
(Leerlauf Nr. 1) des Stangenkolbens im Wesentlichen 6 mm ist, und
somit wird das Tauchkolbenventil 12a geschlossen; das heißt jener
Zeitpunkt, wenn eine Erhöhung
des Fluiddruckes in der ersten Druckkammer R1 beginnt und wenn der
Leerlaufhub (Leerlauf Nr. 1) des Stangenkolbens 12 endet.
In der Zeitperiode zwischen dem Punkt D und dem Punkt E gemäß der 3 führen der Stangenkolben 12,
der Schwimmkolben 13, der Kolben 42 mit kleinem
Durchmesser und der Kolben 43 mit großem Durchmesser verschiedene
Hübe durch,
so dass der Gradient des Segementes DE im Wesentlichen gleich der
kombinierten Federkonstanten der Schraubendruckfedern S1, S2, S3
und S4 ist.
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Ein Punkt F in der 3 ist jener Zeitpunkt, wenn der Kolben 42 mit
kleinem Durchmesser an den Kolben 43 mit großem Durchmesser
anschlägt.
In der Zeitperiode zwischen dem Punkt E und dem Punkt F gemäß der 3 wird die Schraubendruckfeder
S1 nicht zusammengedrückt,
während
der Stangenkolben 12, der Schwimmkolben 13, der
Kolben 42 mit kleinem Durchmesser und der Kolben 43 mit
großem Durchmesser
verschiedene Hübe
durchführen,
so dass der Gradient des Segmentes EF im Wesentlichen gleich der
kombinierten Federkonstanten der Schraubendruckfedern S2, S3 und
S4 ist.
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Ein Punkt G in der 3 ist jener Zeitpunkt, wenn der Kolben 43 mit
großem
Durchmesser an dem Zylinderkörper 41 anschlägt, während der
Kolben 42 mit kleinem Durchmesser mit dem Kolben 43 mit
großem
Durchmesser in Kontakt ist und wenn die Funktion des Hubsimulatormechanismus
endet (die Funktion zum Gewährleisten
eines Hubs des Bremspedals 52). In der Zeitperiode zwischen
dem Punkt F und dem Punkt G gemäß der 3 wird die Schraubendruckfeder
S1 nicht zusammengedrückt, während der
Stangenkolben 12, der Schwimmkolben 13, der Kolben 42 mit
kleinem Durchmesser und der Kolben 43 mit großem Durchmesser
verschiedene Hübe
durchführen,
und der Kolben 42 mit kleinem Durchmesser und der Kolben 43 mit
großem
Durchmesser, die miteinander in Kontakt sind, führen einen Hub durch, so dass
der Gradient des Segmentes FG im Wesentlichen gleich der kombinierten
Federkonstanten der Schraubendruckfedern S2 und S4 ist.
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Wie dies aus der vorstehenden Beschreibung
ersichtlich ist, startet bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel der Schwimmkolben 13 seinen Hub,
während
der Stangenkolben 12 einen Hub durchführt, da der Leerlaufhub (Leerlauf
Nr. 2) des Schwimmkolbens 13 an der Mitte des Leerlaufhubs (Leerlauf
Nr. 1) des Stangenkolbens 12 startet. Wenn das Niederdrücken des
Bremspedals 52 einen Betrieb des Hubsimulatormechanismus
bewirkt, dann kann somit ein mit dem Start der Bewegung des Schwimmkolbens 13 verknüpfter Stoß reduziert
werden, wodurch ein Gefühl
des Fahrers zum Betätigen des
Bremspedals 52 verbessert ist.
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Außerdem startet bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel
der Kolben 42 mit kleinem Durchmesser des Simulatorzylinders 40 seinen
Hub nach einer Beendigung des Leerlaufhubs (Leerlauf Nr. 2) des
Schwimmkolbens 13 und vor einer Beendigung des Leerlaufhubs
(Leerlauf Nr. 1) des Stangenkolbens 12, so dass ein Hub
des Bremspedals 52 gewährleistet
wird. Somit kann ein Stoß reduziert
werden, der mit dem Start einer Bewegung des Kolbens 42 mit
kleinem Durchmesser des Simulators 40 verknüpft ist,
wodurch ein Gefühl
des Fahrers zum Betätigen
des Bremspedals 52 verbessert ist.
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Des weiteren sind bei dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel
die Öffnungen 15a und 17b in den
Kanälen 12c beziehungsweise
13c vorgesehen, die jeweils eine Verbindung zwischen der ersten Druckkammer
R1 und der ersten Atmosphärendruckkammer
RR1 einrichten, die innerhalb des Hauptbremszylinders 10 durch
den Kolben 12 definiert sind, und die eine Verbindung zwischen
der zweiten Druckkammer R2 und der zweiten Atmosphärendruckkammer
AR2 einrichten, die innerhalb des Hauptbremszylinders 10 durch
den Kolben 13 definiert sind. Wenn sich der Stangenkolben 12 aufgrund einer
plötzlichen
Betätigung
des Bremspedals 52 bewegt, dann zeigen die vorstehend beschriebenen Öffnungen 15a und 17b daher
jeweils eine Drosselwirkung während
der Leerlaufhübe
der Kolben 12 und 13, so dass ein Druck in den
jeweiligen Druckkammern R1 und R2 erzeugt wird, die durch die Kolben 12 beziehungsweise 13 definiert
sind.
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Der so erzeugte Druck wirkt als eine
Reaktionskraft auf das Bremsbetätigungselement 52,
um das starre Gefühl
zu verbessern, wodurch das Betätigungsgefühl während der
plötzlichen
Betätigung des
Bremsbetätigungselementes 52 verbessert
werden kann. In einem derartigen Fall ändert sich die in der 3 gezeigte Beziehung zwischen
der eingegebenen Last und dem Stangenhub von der durch eine durchgezogene
Linie dargestellten Beziehung zu einer durch eine gestrichelte Linie
dargestellte Beziehung, wobei die Punkte A bis G im Allgemeinen parallel
zu Punkten A bis G um einen vorbestimmten Betrag jener Richtung
versetzt sind, in der sich die eingegebene Last erhöht.
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Außerdem zeigt die Öffnung 15a bei
dem gegenwärtigen
Ausführungsbeispiel
eine Drosselwirkung, bis eine Relativbewegung zwischen dem Stangenkolben 12 und
dem Schwimmkolben 13 im Wesentlichen beendet wird. Daher kann eine
Drosselwirkung im Wesentlichen über
den gesamten Leerlaufhub des Stangenkolbens 12 erreicht
werden, wodurch ein ausreichend hoher Druck in der Druckkammer R1
erzeugt wird, die durch den Stangenkolben 12 definiert
ist.
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Bei dem vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel
wird die vorliegende Erfindung auf ein Hydraulikbremsgerät angewendet,
dessen Hubsimulatormechanismus den Simulatorzylinder 40 und
das EIN/AUS-Ventil V3 aufweist. Jedoch kann der Aufbau des Hubsimulatormechanismus
frei abgewandelt werden, und die vorliegende Erfindung ist nicht
auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Außerdem ist
der Hauptbremszylinder 10 bei dem vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel
als eine Mittelventil-Bauart ausgeführt, bei der die Kolben 12 und 13 die
entsprechenden Tauchkolbenventile 12a und 13a an
deren entsprechenden Mitten aufweisen. Jedoch kann ein Hauptzylinder
einer anderen Bauart wie zum Beispiel ein herkömmlicher Hauptzylinder verwendet
werden.
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Offensichtliche vielfältige Abwandlungen
und Änderungen
der vorliegenden Erfindung sind angesichts der vorstehend beschriebenen
technischen Lehre möglich.
Es ist daher klar, dass innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche die
vorliegende Erfindung anderweitig als in den hierbei beschriebenen
speziellen Ausführungsbeispielen
ausgeführt werden
kann.
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Ein Hydraulikbremsgerät hat einen
Hauptbremszylinder mit einem Stangenkolben, der sich als Reaktion
auf ein Bremspedal bewegt; ein Trennventil, das in einer Hydraulikbremsschaltung
vorgesehen ist, um eine Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder
und den Radbremszylindern einzurichten und zu unterbrechen; eine
Drucksteuerventileinheit zum Steuern eines Fluiddruckes, der von
einer externen Fluiddruckzuführungsquelle
zu den Radbremszylindern zugeführt
wird, während
das Trennventil in einem Unterbrechungszustand ist; und einen Hubsimulatormechanismus
zum Ermöglichen
eines Leerlaufhubs des Stangenkolbens, um so einen Hub des Bremspedals
gemäß einer
eingegebenen Last auf das Bremspedal zu gewährleisten. Eine Öffnung ist
in einem Kanal vorgesehen, der während
des Leerlaufhubs des Stangenkolbens eine Verbindung zwischen einer
Druckkammer und einer Atmosphärendruckkammer
einrichtet, die innerhalb des Hauptbremszylinders durch den Stangenkolben
definiert sind.