DE112014004292T5

DE112014004292T5 - Bremseinrichtung

Info

Publication number: DE112014004292T5
Application number: DE112014004292.7T
Authority: DE
Inventors: Masayuki Saito
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2013-09-19
Filing date: 2014-09-11
Publication date: 2016-06-02
Also published as: CN105517860A; JP2015058809A; US9840243B2; CN105517860B; JP6060057B2; WO2015041124A1; US20160221557A1

Abstract

Es wird eine Bremseinrichtung bereitgestellt, die die Energieeffizienz verbessert. Die Bremseinrichtung weist eine Hublängen-Justiereinheit 3 auf, die ausgebildet ist, einen Stangenhub SR (Hublänge eines Kolbens in einem Hauptzylinder) relativ zu einem Pedalhub SP (Größe der Betätigung eines Bremspedals 2 durch den Fahrer) einzustellen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung, die in einem Fahrzeug installiert ist.
STAND DER TECHNIK
Eine gut bekannte Bremseinrichtung ist eine mit einem Verstärker, der eine unterstützende Kraft zur Reduzierung einer auf ein Bremspedal auszuübende Kraft, die von einem Fahrer angewendet wird, erzeugt. Die beispielsweise in einem Patentdokument 1 offenbarte Bremseinrichtung erzeugt eine unterstützende Kraft unter Anwendung eines hydraulischen Verstärkers, der mit einem Bremsfluid aus einer hydraulischen Leistungsquelle (Akkumulator) versorgt wird.
ZITATLISTE
PATENTDOKUMENT

Patentdokument 1: ungeprüfte japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-6893

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Mit der konventionellen Technik ist es schwierig, die Energieeffizienz zu steigern. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Bremseinrichtung bereitzustellen, die eine Erhöhung der Energieeffizienz ermöglicht.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Um die Aufgabe zu lösen, weist die Bremseinrichtung der vorliegenden Erfindung eine Hublängen-Justiereinheit auf, die ausgebildet ist, die Hublänge eines Kolbens in einem Hauptzylinder relativ zu der Größe einer Betätigung eines Bremspedals eines Fahrer einzustellen.
VORTEILHAFTE WIRKUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung erhöht somit die Energieeffizienz.
KURZE BESCHREIBUNGEN VON ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Bremspedals 2 und einer Hublängen-Justiereinheit 3 gemäß Ausführungsform 1 (wobei ein elastisches Element 6 und dergleichen aus der Figur weggelassen ist).
2 ist eine perspektivische Ansicht des Bremspedals 2 und der Hublängen-Justiereinheit 3 gemäß Ausführungsform 1 (wobei das elastische Element 6 und dergleichen aus der Fig. weggelassen ist).
3 ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten Verbindung 32 gemäß der Ausführungsform 1.
4 ist eine perspektivische Ansicht des Bremspedals 2 und der Hublängen-Justiereinheit 3 gemäß der Ausführungsform 1 (wobei das elastische Element 6 und dergleichen dargestellt sind).
5 ist eine Ansicht des Bremspedals 2 und der Hublängen-Justiereinheit 3 in einem Anfangszustand gemäß der Ausführungsform 1, wobei geometrische Abmessungen gezeigt sind.
6 ist eine Ansicht, die einen Betriebszustand der Hublängen-Justiereinheit 3 gemäß der Ausführungsform 1 zeigt (S_P = 0).
7 ist eine Ansicht, die einen Betriebszustand der Hublängen-Justiereinheit 3 gemäß der Ausführungsform 1 (S_P1 ≤ S_P ≤ S_P2) zeigt.
8 ist eine Ansicht, die einen Betriebszustand der Hublängen-Justiereinheit 3 gemäß der Ausführungsform 1 (S_P = S_P2) zeigt.
9 ist eine Ansicht, die einen Betriebszustand der Hublängen-Justiereinheit 3 gemäß der Ausführungsform 1 (S_P ≥ S_P3) zeigt.
10 ist ein Eigenschaftsdiagramm, das eine Abhängigkeit zwischen dem Pedalhub S_P und dem Kolbenstangenhub bzw. Stangenhub S_R gemäß der Ausführungsform 1 zeigt.
11 ist ein Eigenschaftsdiagramm, das eine Abhängigkeit zwischen einem Verhältnis F_R/F_P der Stangenschubkraft F_R zu dem Pedalkraftaufwand F_P und dem Pedalhub S_P gemäß der Ausführungsform 1 zeigt.
12 ist ein Eigenschaftsdiagramm, das eine Abhängigkeit zwischen dem Pedalhub S_P und einem Radzylinder-Hydraulikdruck P gemäß der Ausführungsform 1 zeigt.
13 ist ein Eigenschaftsdiagramm, das eine Abhängigkeit zwischen dem Pedalkraftaufwand F_P und dem Radzylinder-Hydraulikdruck P gemäß der Ausführungsform 1 zeigt.
14 ist ein Eigenschaftsdiagramm, das eine Abhängigkeit zwischen dem Pedalkraftaufwand F_P und dem Pedalhub S_P gemäß der Ausführungsform 1 zeigt.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird nun ein Aspekt zur Implementierung einer Bremseinrichtung der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu einer Ausführungsform auf der Grundlage der Zeichnungen beschrieben.
[Ausführungsform 1]
Die Beschreibung erläutert zunächst einen Aufbau der Bremseinrichtung. Die Bremseinrichtung der vorliegenden Ausführungsform findet Anwendung in einem hydraulischen Bremssystem, das einen Bremshydraulikdruck auf jedes Rad eines Fahrzeugs ausübt, um eine Bremskraft zu erzeugen. Das Fahrzeug ist beispielsweise ein Elektrofahrzeug, etwa ein Hybrid-Fahrzeug, dessen Radantriebsmotor nicht nur ein Verbrennungsmotor sondern auch ein Elektromotor (Generator) ist, und ein elektrisches Fahrzeug, dessen Radantriebsmotor ausschließlich ein Elektromotor (Generator) ist. Das Fahrzeug kann ein nicht-elektrisches Fahrzeug sein, dessen einziger Antriebsmotor ein Verbrennungsmotor ist. Das Bremssystem weist eine Bremseinrichtung, die in der Lage ist, einen Hydraulikdruck (Hauptzylinderdruck) in einem Hauptzylinder in Verbindung mit einem Bremspedal 2 zu erzeugen, und eine Hydraulikdruck-Steuereinheit auf, die in der Lage ist, einen Hydraulikdruck in einem Radzylinder (Bremssattel) unabhängig von der Bremseinrichtung zu erzeugen.
Die Bremseinrichtung weist eine Hublängen-Justiereinheit 3 auf, die eine Hublänge einer Schubstange 4 (Stangenhub S_R) relativ zu einer Größe der Betätigungsaktivität durch einen Fahrer auf das Bremspedal 2 (Pedalhub S_P) einstellt. 1 ist eine perspektivische Ansicht des Bremspedals 2 und der Hublängen-Justiereinheit 3, wenn die Betrachtung aus einer horizontalen Richtung des Fahrzeugs (im Weiteren einfach als „horizontale Richtung” bezeichnet) erfolgt. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die aus der gegenüberliegenden horizontalen Richtung betrachtet wird. Ein nachfolgendes zu erläuterndes elastisches Element 6 und dergleichen sind in den 1 und 2 weggelassen. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten Verbindung 32 der Hublängen-Justiereinheit 3. 4 ist eine perspektivische Ansicht ähnlich zu der 1, die einen Aspekt zeigt, nach welchem eine erste Zwischenverbindung 33 der Hublängen-Justiereinheit 3 mit einem Stangenbereich 331 versehen ist, und eine zweite Zwischenverbindung 34 der Hublängen-Justiereinheit 3 mit einem Haltebereich 341 und dem elastischen Element 6 versehen ist.
Das Bremspedal 2 ist ein Bremsbetätigungselement, an welchem die Bremspedalbetätigung des Fahrers ausgeführt wird. Die Bremspedalbetätigung, die an dem Bremspedal 2 (Pedalhub S_P oder Pedalkraftaufwand F_P) ausgeübt wird, wird über die Hublängen-Justiereinheit 3 auf die Schubstange 4 übertragen und erzeugt eine axiale Bewegung der Schubstange 4 (Stangenhub S_R) oder eine axiale Schubkraft der Schubstange 4 (Stangenschubkraft F_R). Die Schubstange 4 ist mit einem Kolben in dem Hauptzylinder gekoppelt. Der Stangenhub S_R oder die Stangenschubkraft F_R wird zu einer Hubkraft oder Schubkraft des Kolbens umgewandelt, um einen Hauptzylinderdruck zu erzeugen. Im Weiteren wird zum Zwecke der Erläuterung die axiale Richtung der Schubstange 4 als x-Achse bezeichnet, und eine Richtung, in der sich die Schubstange 4 entsprechend dem Drücken des Bremspedals 2 hebt (verschoben wird), wird als positiv bezeichnet.
Das Bremspedal 2 weist einen Pedalhebel 20 auf, der sich in einer vertikalen Richtung des Fahrzeugs erstreckt und sich konvex in Richtung der positiven x-Achse krümmt, und weist eine Pedalauflage 21 auf, die an einem unteren Ende des Pedalhebels 20 angeordnet ist. Das Bremspedal 2 wird von einer Halterung 1, die auf Seite der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, drehbar gehalten. Die Halterung 1 weist zwei Halteelemente 1a und 1b, die in der horizontalen Richtung gegenüberliegend sind, auf. Die Halteelemente 1a und 1b sind so miteinander kombiniert, dass sie die Halterung 1 in Form eines umgekehrten „U” bilden, wenn die Betrachtung in der x-Achsenrichtung erfolgt. 1 zeigt lediglich das Halteelement 1a durch die gestrichelten Linie, und 2 zeigt nur das Halteelement 1b ebenfalls als eine gestrichelte Linie. Die Halterung 1 ist auf Seite der negativen x-Achsenrichtung an einer Unterseite eines Montagewandelements 10, das wie eine Schale mit einer Unterseite geformt ist, verschraubt. Das Montagewandelement 10 ist an einem unteren Bereich eines Armaturenbretts so befestigt, dass die Seite, an der die Halterung 1 befestigt ist, dem Innenraum des Fahrzeugs (in der negativen x-Achsenrichtung) zugewandt ist, um damit einen Teil des Armaturenbretts zu bilden. Das Armaturenbrett ist ein Trennwandelement, das auf Seite der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, das einen Verbrennungsmotorraum oder einem Motorraum (in welchem eine Leistungseinheit montiert ist) (im Weiteren einfach als „Motorraum” bezeichnet) von dem Inneren des Fahrzeugs abtrennt. Die Halterung 1 ist somit so befestigt, dass sie in Richtung zu dem Fahrzeuginneren hervorsteht. Zwischen den Halteelementen 1a und 1b ist eine Pedaldrehwelle 50 angeordnet, die sich in der horizontalen Richtung erstreckt. Die Pedaldrehwelle 50 ist an der Halterung 1 befestigt.
Das Bremspedal 2 ist von einer so genannten hängenden Bauart. Der Pedalhebel 20 hat einen oberen Endbereich, der drehbar mit der Pedaldrehwelle 50 gekoppelt ist. Das Bremspedal 2 wird somit von der Haltung 1 so gehalten, dass es um die Pedaldrehwelle 50 drehbar ist. Wenn der Fahrer auf die Pedalauflage 21, die an dem unteren Ende des Bremspedals 2 angeordnet ist, tritt und das Bremspedal 2 eine Betätigungskraft (Pedalkraftaufwand F_P) aufnimmt, dreht sich das Bremspedal 2 um die Pedaldrehachse 50 in einer Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs (positive x-Achsenrichtung). Ein zylindrisches Drehelement 50a ist um einen äußeren Umfang der Pedaldrehachse 50 herum geführt, so dass es um die Pedaldrehwelle 50 drehbar ist. Das Bremspedal 2 hat einen oberen Endbereich, der an dem Hebelelement 50a befestigt ist und damit um die Pedaldrehwelle 50 drehbar ist. Ein oberes Ende eines plattenförmigen Hebelelements 22 ist an dem Drehelement 50a befestigt. Das obere Ende des Hebelelements 22 ist benachbart zu dem oberen Endbereich des Bremspedals 2 in der horizontalen Richtung angeordnet. Das Bremspedal 2 und das Hebelelement 22 drehen sich mit gleicher Drehphase (um den gleichen Drehwinkel) um die Pedaldrehwelle 50. In dieser Hinsicht können das Bremspedal 2 und das Hebelelement 22 als ein einheitliches Element betrachtet werden.
Die Hublängen-Justiereinheit 3 ist ein verbindungsartiger Verstärker bzw. Verstärker mit Verbindungen bzw. Verbindungselementen, der durch Kombinieren eines variablen Verbindungsmechanismus 3a und eines fixierten btw. Festgelegten Verbindungsmechanismus 3b gebildet wird. In dem variablen Verbindungsmechanismus 3a ist ein Verhältnis (Hub- oder Hebelverhältnis) eines axialen Bewegungsbereichs der Schubstange 4 (Stangenhub S_R) zu einem Bewegungsbetrag in Drehrichtung des Bremspedals 2 (Pedalhub S_P) variabel. In dem fixierten Verbindungsmechanismus 3b ist das vorhergehende Verhältnis festgelegt bzw. fixiert. Die Hublängen-Justiereinheit 3 verbindet das Bremspedal 2 und die Schubstange 4 miteinander. Die Hublängen-Justiereinheit 3 verstärkt eine von dem Fahrer beim Betätigen des Bremspedals 2 erzeugte Kraft, und überträgt die verstärkte Kraft auf die Schubstange 4. Die Bremseinrichtung verwendet die Hublängen-Justiereinheit 3, um eine Verstärkungsfunktion auszuüben, die eine hydraulische Bremskraft erzeugt, die ansonsten nicht in ausreichender Weise durch das Bremspedal durch Ausübung einer Kraft, die von dem Fahrer ausgeübt wird, erzeugt wird, und sie unterstützt somit die Betätigung des Bremspedals. Insbesondere weist die Bremseinrichtung der vorliegenden Ausführungsform keinen Verstärker auf, der die auf das Bremspedal 2 ausgeübte Kraft unter Verwendung einer Energiequelle erzeugt, die nicht die auf das Bremspedal ausgeübte Kraft ist, die von dem Fahrer ausgeübt wird, wozu ein Leitungsdruck (Unterdruck) gehört, der von einem Fahrzeugverbrennungsmotor, einem Elektromotor, und dergleichen erzeugt wird. Stattdessen ist die Bremseinrichtung so ausgebildet, dass sie die auf das Bremspedal ausgeübte Kraft unterstützen kann, indem die Hublängen-Justiereinheit 3 entsprechend der Betätigung des Bremspedals 2 betätigt wird.
Die Schubstange 4 ist ein Element zur Übertragung der auf das Bremspedal ausgeübten Kraft, das die auf das Bremspedal ausgeübte Kraft, die von dem Fahrer ausgeübt wird und auf das Bremspedal 2 einwirkt (durch die Hublängen-Justiereinheit 3 verstärkt) auf den Hauptzylinder als eine Schubkraft (Stangenschubkraft F_R) überträgt, die in der x-Achsenrichtung wirkt. Die Schubstange 4 wirkt in Verbindung mit dem Bremspedal 2 (Hublängen-Justiereinheit 3) in der x-Achsenrichtung. Wenn eine Eingangskraft aus der zweiten Verbindung 32, die ein Ausgangselement der Hublängen-Justiereinheit 3 und ein Ausgabeverbindungselement der Verbindungsmechanismen 3a und 3b ist, aufgenommen wird, wirkt die Schubstange 4 in der positiven x-Achsenrichtung entsprechend dem Druck des Bremspedals 2. Die Schubstange 4 ist ein Eingangselement (Eingangsstange) des Hauptzylinders und hat ein Ende auf Seite der positiven x-Achsenrichtung, das mit dem Kolben (primärer Kolben) des Hauptzylinders verbunden ist.
Der Hauptzylinder ist mit der Hublängen-Justiereinheit 3 über die Schubstange 4 verbunden. Der Hauptzylinder weist ein integrales Reservoir (Tank) auf, das als Bremsfluidquelle zur Bevorratung von Bremsfluid dient. Der Hauptzylinder wird aus dem Reservoir mit dem Bremsfluid versorgt. Der Hauptzylinder ist mit einem Radzylinder (Bremssattel) eines vorbestimmten Rads des Fahrzeugs über einen Öldurchlass (Bremsleitung) verbunden. Der Hauptzylinder ist eine erste Bremshydraulikdruck-Erzeugungsquelle, die einen Hydraulikdruck (Hauptzylinderdruck) entsprechend der Betätigung des Bremspedals 2 durch den Fahrer (Bremspedalbetätigung) erzeugt. Der Hauptzylinderdruck wird über den Öldurchlass dem Radzylinder zugeführt und erzeugt einen Radzylinder-Hydraulikdruck (Bremshydraulikdruck). Der Hauptzylinder ist ein so genannter Tandem-Zylinder. Der Hauptzylinder weist einen runden geschlossenen Zylinder auf, dessen Rückseite auf der positiven x-Achsenrichtung geschlossen ist, und dessen Seite auf der negativen x-Achsenrichtung offen ist, und es sind zwei Kolben in den Zylinder eingeschoben, so dass diese auf einer inneren Umfangsfläche des Zylinders gleiten können. Im Inneren des Zylinders sind durch die Kolben eine primäre P-Systemhydraulikkammer und eine sekundäre S-Systemhydraulikkammer gebildet. Die Hydraulikkammern sind entsprechend mit einer Hydraulikdruck-Steuereinheit verbunden und können mit einem vorbestimmten Radzylinder in Verbindung treten.
Der Zylinder ist auf der Seite der positiven x-Achsenrichtung an der Unterseite des Montagewandelements 10 verschraubt. Der Hauptzylinder ist somit so befestigt, dass er in Richtung des Motorraums (in der positiven x-Achsenrichtung) hervorsteht. Das Ende auf der positiven x-Achsenrichtung der Schubstange 4, das in das Montagewandelement 10 eintritt, ist drehbar mit einem Ende auf der negativen x-Achsenrichtung des primären Kolbens des P-Systems verbunden. Der sekundäre Kolben des S-Systems ist ein freier Kolben und ist auf Seite der positiven x-Achsenrichtung des primären Kolbens angeordnet. Die P-Systemhydraulikkammer ist zwischen den Kolben ausgebildet, und die S-Systemhydraulikkammer ist zwischen dem sekundären Kolben und einer Unterseite des Zylinders ausgebildet. Die Schubkraft der Schubstange 4, die in Richtung der positiven x-Achse wirkt, wird auf den primären Kolben durch die Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer übertragen. Das Volumen der Hydraulikkammer wird kleiner, wenn der primäre Kolben sich in der Richtung der positiven x-Achse bewegt. Dies fördert das Bremsfluid von den Hydraulikkammern in Richtung zu dem Radzylinder und erzeugt im Wesentlichen den gleichen Hydraulikdruck (Hauptzylinderdruck) in den Hydraulikkammern. In jeder der Hydraulikkammern ist eine Spiralfeder in einer komprimierten Lage angeordnet. Die Spiralfeder dient als eine Rückholfeder des entsprechenden Kolbens und als eine Reaktionskraft bzw. Gegenkraft verleihende Einrichtung, die in der Lage ist, eine geeignete Gegenkraft auf das Bremspedal 2 auszuüben.
Die Hydraulikdruck-Steuereinheit ist eine zweite Bremshydraulikdruck-Erzeugungsquelle, die in der Lage ist, den Bremshydraulikdruck unabhängig von der Bremspedalbetätigung durch den Fahrer zu erzeugen, indem ihr ein Bremsfluid aus dem Hauptzylinder (Reservoir) zugeleitet wird. Die Hydraulikdruck-Steuereinheit ist mit dem Radzylinder jedes Rades und mit dem Hauptzylinder über Bremsleitungen verbunden. Die Hydraulikdruck-Steuereinheit ist in der Lage, den Hauptzylinderdruck oder Steuerhydraulikdruck für die Radzylinder individuell zuzuführen. Die Hydraulikdruck-Steuereinheit weist eine Pumpe, die als eine Hydraulikdruck-Erzeugungsquelle dient, und mehrere Steuerventile (elektromagnetische Ventile) zur Umschaltung der Verbindungszustände des Öldurchlasses, der in einem Gehäuse ausgebildet ist, als hydraulische Einrichtungen (Aktuatoren) zur Erzeugung des Steuerhydraulikdrucks auf. Die Hydraulikdruck-Steuereinheit weist einen Hydraulikdrucksensor auf, der den Hydraulikdruck (Hauptzylinderdruck, und dergleichen) an einem vorbestimmten Punkt des Öldurchlasses erfasst. Ein von dem Hydraulikdrucksensor erfasster Wert wird einer elektronischen Steuereinheit ECU eingespeist. Die ECU steuert auf der Grundlage jedes Informationsstückes, das ihr eingespeist wird, Operationen der Aktuatoren der Hydraulikdruck-Steuereinheit entsprechend einem gespeicherten Programm, wodurch sie in die Lage versetzt wird, den Hydraulikdruck der Radzylinder unabhängig von der Bremspedalbetätigung durch den Fahrer zu steuern (verstärken, reduzieren und beibehalten). Die ECU ist ausgebildet, eine anti-blockierende Bremssteuerung (ABS) umzusetzen, wodurch eine Blockierneigung der Räder verringert wird, und eine Bremssteuerung (Fahrzeugverhaltenssteuerung, etwa VDC und ESC) umzusetzen, die ein Schleudern und dergleichen des Fahrzeugs unterdrückt, um das Fahrzeugverhalten zu stabilisieren, wobei die Hydraulikdruck-Steuereinheit verwendet wird.
Wenn kein Aktuator der Hydraulikdruck-Steuereinheit in Betrieb ist, sind die Hydraulikkammern des Hauptzylinders und der vorbestimmte Radzylinder miteinander in Verbindung. Zu diesem Zeitpunkt wird der Hauptzylinderdruck, der unter Anwendung der auf das Bremspedal ausgeübten Kraft, die durch den Fahrer auf das Bremspedal 2 ausgeübt wird (Pedalkraftaufwand F_P) verwendet, um einen Radzylinder-Hydraulikdruck (im Weiteren als „Bremsung durch Pedalkraftaufwand” bezeichnet) zu erzeugen. Wenn ein reguläres Bremsen ausgeführt wird, bei welchem eine Hydraulikdruck-Bremskraft entsprechend der Bremspedalbetätigung des Fahrers erzeugt wird, schaltet die Bremseinrichtung die Pumpe, die elektromagnetischen Ventile und dergleichen ab, und versetzt die Hydraulikdruck-Steuereinheit in allen Bereichen des Pedalhubs S_P in einen inaktiven Zustand (d. h., in jedem Hydraulikdruckbereich in jeder Phase des Bremsens, einschließlich eines niedrigen Druckbereichs in einer Anfangsphase des Bremsens, nachdem die Bremspedalbetätigung begonnen wurde), um damit die Bremsund durch Pedalkraftaufwand umzusetzen. Dabei macht es die Hublängen-Justiereinheit 3 möglich, vorbestimmte Pedaleigenschaften zu erreichen, d. h., gewünschte Eigenschaften in der Abhängigkeit zwischen der Größe der Bremspedalbetätigung durch den Fahrer (Pedalhub S_P), der auf das Bremspedal ausgeübten Kraft (Pedalkraftaufwand F_P) und dem Radzylinder-Hydraulikdruck P (Fahrzeugabbremsung G). Wenn beispielsweise angenommen wird, dass es eine Bremseinrichtung (im Weiteren als ein „Vergleichsbeispiel” bezeichnet) gibt, die keinen regulär dimensionierten motorinduzierten Unterdruckverstärker aufweist, der eine Bremspedalbetätigung unter Anwendung eines Unterdrucks erhöht, der von einem Fahrzeugmotor erzeugt wird, und die Bremseinrichtung die Hublängen-Justiereinheit 3 nicht enthält, ist in der vorliegenden Ausführungsform definiert, dass die gewünschten Eigenschaften in der Abhängigkeit, die zuvor beschrieben sind, solche Pedaleigenschaften sind, die während des Betriebs des motorgetriebenen Unterdruckverstärkers in dem zuvor beschriebenen Vergleichsbeispiel erreicht werden.
Es wird nun ein Aufbau der Hublängen-Justiereinheit 3 beschrieben. Die Verbindungsmechanismen 3a und 3b der Hublängen-Justiereinheit 3 umfassen mehrere plattenförmige Verbindungselemente und weisen eine erste Verbindung 31, eine zweite Verbindung 32, eine erste Zwischenverbindung 33 und eine zweite Zwischenverbindung 34 auf. Wie in 1 und 2 gezeigt ist, hat die erste Verbindung 31 eine Form einer Stange bzw. eines Stabes bei Betrachtung von der Seite (wenn die Betrachtung in der horizontalen Richtung erfolgt). Die erste Verbindung 31 hat eine Endseite (Seite der negativen x-Achsenrichtung), die drehbar mit dem Bremspedal 2 verbunden ist, und die andere Seite (Seite der positiven x-Achsenrichtung) ist drehbar mit der ersten Zwischenverbindung 33 verbunden. Um genau zu sein, die eine Endseite (Seite auf der negativen x-Achsenrichtung) der ersten Verbindung 31 ist drehbar mit einer unteren Endseite des Hebelelements 22 mit einem Stift 51 verbunden, der als ein Wellenelement dient, das sich in der horizontalen Richtung erstreckt. Die andere Endseite (Seite der positiven x-Achsenrichtung) der ersten Verbindung 31 ist drehbar mit der einen Endseite (Seite der negativen x-Achsenrichtung) der ersten Zwischenverbindung 33 mit einem Stift 52 verbunden, der sich in der horizontalen Richtung erstreckt. Die erste Verbindung 31 ist aus zwei homologischen plattenartigen Elementen aufgebaut und mit dem Hebelelement 22 und der ersten Zwischenverbindung 332 so gekoppelt, dass die plattenartigen Elemente das Hebelelement 22 und die erste Zwischenverbindung 33 dazwischen in der horizontalen Richtung einschließen.
Wie in 1 bis 5 gezeigt ist, hat die zweite Verbindung 32 in einer Seitenansicht eine Form wie ein Stab bzw. eine Stange. Die zweite Verbindung 32 hat eine Endseite (Seite der positiven x-Achsenrichtung), die drehbar mit der Schubstange 4 mit einer Gabeleinrichtung 40 verbunden. Auf der anderen Endseite (Seite der negativen x-Achsenrichtung) der zweiten Verbindung 32 ist ein erstes Langloch 321 so ausgebildet, dass es sich in einer Längsrichtung der zweiten Verbindung 32 erstreckt. Das erste Langloch 321 ist ein erster Gleitbereich, der entlang einer axialen Richtung der zweiten Verbindung 32 ausgebildet ist. Wie in 5 gezeigt, ist ein zweites Langloch 322 zwischen der einen Endseite (Seite der positiven x-Achsenrichtung) der zweiten Verbindung 32 und dem ersten Langloch 321 ausgebildet, so dass es sich entlang der Längsrichtung der zweiten Verbindung 32 erstreckt (3 zeigt einen alternativen Aspekt, in welchem das erste und das zweite Langloch 321 und 322 entlang der x-Achse teilweise miteinander überlappen). Das zweite Langloch 322 ist ein zweiter Gleitbereich, der entlang der axialen Richtung der zweiten Verbindung 32 ausgebildet ist. Genauer gesagt, die zweite Verbindung 32 ist auf einem ersten Verbindungsbereich 32a und einen zweitem Verbindungsbereich 32b ausgebildet. Der zweite Verbindungsbereich 32b ist aus einem einzigen plattenförmigen Element hergestellt und hat eine Endseite (Seite der positiven x-Achsenrichtung), die drehbar mit der Gabeleinrichtung 40 in Gabelform unter Verwendung eines Stifts 55, der sich in der horizontalen Richtung erstreckt, verbunden ist. An einer im Wesentlichen als Zwischenposition dienenden Position zwischen der einen Endseite und der anderen Endseite (Seite der negativen x-Achsenrichtung) des zweiten Verbindungsbereichs 32b erstreckt sich das zweite Langloch 322 entlang einer Längsrichtung des zweiten Verbindungsbereichs 32b und ist durch den zweiten Verbindungsbereich 32b in der horizontalen Richtung hindurch ausgebildet.
Der erste Verbindungsbereich 32a ist aus zwei homologischen plattenartigen Elementen aufgebaut. Die plattenartigen Elemente sind parallel in der horizontalen Richtung angeordnet, wobei dazwischen ein Spalt verbleibt. Der erste Verbindungsbereich 32a, der aus dem plattenartigen Elementen aufgebaut ist, ist parallel zu dem zweiten Verbindungsbereich 32b in der horizontalen Richtung angeordnet, wobei ein Spalt dazwischen bleibt. Der erste Verbindungsbereich 32a hat eine derartige Form, dass dessen Umriss im Wesentlichen innerhalb des Umrisses des zweiten Verbindungsbereichs 32b liegt, wenn die Betrachtung in horizontaler Richtung erfolgt. Eine Endseite (Seite der positiven x-Achsenrichtung) des ersten Verbindungsbereichs 32a ist an der einen Endseite (zwischen dem Kopplungsstift 55 der Gabeleinrichtung 40 und dem zweiten Langloch 322) des zweiten Verbindungsbereichs 32b durch eine fixierte Welle 59, die sich in der horizontalen Richtung erstreckt, befestigt. Die andere Endseite (Seite der negativen x-Achsenrichtung) des ersten Verbindungsbereichs 32a ist an der anderen Endseite des zweiten Verbindungsbereichs 32b durch eine fixierte Welle 58, die sich in der horizontalen Richtung erstreckt, befestigt. In einer im Wesentlichen dazwischen liegenden Position zwischen den beiden Enden des ersten Verbindungsbereichs 32a ist das erste Langloch 321 so ausgebildet, dass es sich entlang der Längsrichtung des ersten Verbindungsbereichs 32a erstreckt und in der horizontalen Richtung in den ersten Verbindungsbereich 32a eintritt. Das erste Langloch 321 ist in der axialen Richtung länger als das zweite Langloch 322. Eine Endseite (Seite der positiven x-Achsenrichtung) des ersten Langlochs 321 ist im Wesentlichen an der gleichen axialen Position wie eine Endseite (Seite der positiven x-Achsenrichtung) des zweiten Langlochs 322 angeordnet, wohingegen die andere Endseite (Seite der negativen x-Achsenrichtung) des ersten Langlochs 321 näher an der anderen Endseite (Seite der negativen x-Achsenrichtung) liegt als die andere Endseite (Seite der negativen x-Achsenrichtung) des zweiten Langlochs 322.
Wie in 1 und 2 gezeigt, hat die erste Zwischenverbindung 33 eine dreieckige Form bei Betrachtung von der Seite. Eine Endseite (erste Ecke 33a, die auf der Seite der negativen x-Achsenrichtung und der oberen Seite angeordnet ist) der ersten Zwischenverbindung 33 ist drehbar mit der anderen Endseite (Seite der positiven x-Achsenrichtung) der ersten Verbindung 31 verbunden. Die andere Endseite (zweite Ecke 33b, die auf der Seite der positiven x-Achsenrichtung und der unteren Seite angeordnet ist) der ersten Zwischenverbindung 33 ist gleitbar (bewegbar entlang des ersten Langlochs 321) mit dem ersten Langloch 321 der zweiten Verbindung 32 im Eingriff. Die erste Zwischenverbindung 33 ist schwingfähig bzw. drehbar mit der Halterung 1 in einem Bereich (dritte Ecke 33c, die auf Seite der positiven x-Achsenrichtung und der oberen Seite angeordnet ist) zwischen beiden Enden davon verbunden. Genauer gesagt, die erste Ecke 33a der ersten Zwischenverbindung 33 ist drehbar mit der anderen Endseite (Seite der positiven x-Achsenrichtung) der ersten Verbindung 31 mit dem Stift 52 verbunden. Ein erster Eingriffsstift 54, der sich in der horizontalen Richtung erstreckt, ist an der zweiten Ecke 33b befestigt. Der erste Eingriffsstift 54 ist in das erste Langloch 321 der zweiten Verbindung 32 (zwei plattenartige Elemente des ersten Verbindungsbereichs 32a) mit Spiel eingepasst (in einer axial beweglichen Weise relativ zu dem ersten Langloch 321). Der erste Eingriffsstift 54 kann mit jedem axialen Endbereich des ersten Langlochs 321 in der axialen Richtung in Kontakt und dann in Eingriff treten. Die zweite Ecke 33b ist zwischen den zwei plattenartigen Elementen des ersten Verbindungsbereichs 32a eingeschlossen und gleitend mit dem ersten Langloch 321 (erster Verbindungsbereich 32a) über den ersten Eingriffsstift 54 im Eingriff. Eine erste Zwischenverbindungs-Drehwelle 53 ist in der Halterung 1 (zwischen den Halteelementen 1a und 1b) so angeordnet, dass sie weiter auf Seite der positiven x-Achsenrichtung und an einer unteren Position im Vergleich zu der Pedaldrehwelle 50 angeordnet ist, um sich in horizontaler Richtung zu erstrecken. Die dritte Ecke 33c ist drehbar mit der ersten Zwischenverbindungs-Drehwelle 53 verbunden. Die erste Zwischenverbindung 33 wird von der Halterung 1 so gehalten, dass sie um die erste Zwischenverbindungs-Drehwelle 53 drehbar ist.
Wie in 2 gezeigt, hat die zweite Zwischenverbindung 34 in einer Seitenansicht eine stabförmige Gestalt. Die zweite Zwischenverbindung 34 hat eine Endseite (Seite der negativen x-Achsenrichtung), die mit dem Bremspedal 2 drehbar verbunden ist. Die andere Endseite (Seite der positiven x-Achsenrichtung) der zweiten Zwischenverbindung 34 ist mit dem zweiten Langloch 322 der zweiten Verbindung 32 in gleitender Weise im Eingriff (entlang des zweiten Langlochs 322 bewegbar).
Insbesondere ist die eine Endseite (Seite der negativen x-Achsenrichtung) der zweiten Zwischenverbindung 34 drehbar mit einer oberen Endseite des Pedalhebels 20 (untere Seite der Pedaldrehwelle 50) mit einem Stift 56 verbunden, der sich in der horizontalen Richtung erstreckt. Ein zweiter Eingriffsstift 57, der sich in der horizontalen Richtung erstreckt, ist an der anderen Endseite (Seite der positiven x-Achsenrichtung) der zweiten Zwischenverbindung 34 befestigt. Der zweite Eingriffsstift 57 ist in dem zweiten Langloch 322 der zweiten Verbindung 32 (zweiter Verbindungsbereich 32b) mit Spiel angebracht (in einer relativ zu dem zweiten Langloch 322 axial beweglichen Weise). Der zweite Eingriffsstift 57 ist in der Lage, mit jedem axialen Endbereich des zweiten Langlochs 322 in der axialen Richtung in Kontakt und schließlich in Eingriff zu treten. Die zweite Zwischenverbindung 34 ist aus zwei homologischen plattenartigen Elementen aufgebaut. Die zweite Zwischenverbindung 34 hält den Pedalhebel 20 an der einen Endseite in horizontaler Richtung und ist mit dem Pedalhebel 20 verbunden. Auch die zweite Zwischenverbindung 34 hält die zweite Verbindung 32 (zweiter Verbindungsbereich 32b) an der anderen Endseite in horizontaler Richtung derart, dass diese gleitend mit dem zweiten Langloch 322 (zweiter Verbindungsbereich 32b) mittels des zweiten Eingriffsstifts 57 im Eingriff ist.
Wie in 3 gezeigt, sind die Langlöcher 321 und 322 der zweiten Verbindung 32 so gestaltet, dass Abmessungen senkrecht zu der Achse (Größen der Breite in der Richtung der kurzen Länge) geringfügig größer sind als ein Durchmesser jeweils der Eingriffsstifte 54 und 57. Beide axiale Endbereiche jedes Langlochs 321 und 322 sind in einer Form ausgebildet, die entlang des Außenumfangs der Eingriffsstifte 54 und 57 entsprechend gekrümmt sind. An dem Innenumfang der axialen Endbereiche des ersten Langlochs 321 sind Gummischichten 323 angeordnet. Die Gummischichten 323 sind erste stoßabsorbierende Elemente, die so angeordnet sind, dass der erste Eingriffsstift 54 damit in Kontakt treten kann. In gleicher Weise sind die Gummischichten 324 an inneren Umfängen der axialen Endbereiche des zweiten Langlochs 322 der zweiten Verbindung 32 angeordnet. Die Schichten 324 sind zweite stoßabsorbierende Elemente, die so angeordnet sind, dass der zweite Eingriffsstift 57 damit in Kontakt treten kann.
Wie in 4 gezeigt, ist die erste Zwischenverbindung 33 mit einem Stangenbereich 331 zur Kontaktierung des elastischen Elements 6 versehen. Der Stangenbereich 331 ist als Einheit mit der zweiten Ecke 33b ausgebildet oder integral an der zweiten Ecke 33b befestigt, so dass er sich von einer unteren Seite und in der positiven x-Achsenrichtung (zweite Ecke 33b) der ersten Zwischenverbindung 33 erstreckt. Die zweite Zwischenverbindung 34 ist mit dem elastischen Element (elastisches Element) 6 versehen. Insbesondere ist der Haltebereich 341 zum Halten des elastischen Elements 6 an der unteren Seite und in der positiven x-Achsenrichtung der zweiten Zwischenverbindung 34 angeordnet. Der Haltebereich 341 ist als Einheit mit der zweiten Zwischenverbindung 34 ausgebildet oder ist in integraler Weise an der zweiten Zwischenverbindung 34 befestigt. Der Haltebereich 341 weist eine Fläche auf, die sich in der horizontalen und vertikalen Richtung erstreckt. Der Haltebereich 341 ist so angeordnet, dass die Fläche auf Seite der negativen x-Achsenrichtung dem Stangenbereich 331 gegenüberliegt. Das elastische Element 6 ist in dem Haltebereich 341 so angeordnet, dass es in einem Bereich (Fläche auf Seite der negativen x-Achsenrichtung) gegenüberliegend zu dem Stangenbereich 331 angeordnet ist. Das elastische Element 6 ist beispielsweise ein säulenförmiges Gummielement und ist so angeordnet, dass es elastisch zumindest in der axialen Richtung verformbar ist. Das elastische Element 6 erzeugt eine Reaktionskraft bzw. Gegenkraft, wenn es zusammengedrückt wird. Das elastische Element 6 ist so angeordnet, dass seine Achse in einer Ebene liegt, in der sich der Stangenbereich 331 dreht und so dass seine axiale Endfläche einer Fläche auf Seite der positiven x-Achsenrichtung (Fläche, mit der das elastische Element 6 in Kontakt treten soll) des Stangenbereichs 331 gegenüberliegt.
5 ist eine Seitenansicht, die schematisch das Bremspedal 2, die Hublängen-Justiereinheit 3 und die Schubstange 4 in einem Anfangszustand (Anfangslage) zeigt, in der die Bremspedalbetätigung durch den Fahrer nicht ausgeführt ist. Der Stangenbereich 331, der Haltebereich 341 und das elastische Element 6 sind aus der 5 weggelassen. L1 ist eine virtuelle vertikale Linie, die sich durch einen Drehmittelpunkt (Stift 55) der zweiten Verbindung 32 erstreckt, die sich relativ zu der Schubstange 4 (Gabeleinrichtung 40) dreht. L2 ist eine horizontale Linie, die sich durch einen Stützpunkt des Bremspedals 2 erstreckt, d. h., ein Schwenkmittelpunkt (Pedaldrehwelle 50) des Bremspedals 2, das relativ zu der Halterung 1 begrenzt wird. L3 ist eine vertikale Linie, die sich durch die Pedaldrehwelle 50 erstreckt. L4 ist eine Halblinie, die sich von der Pedaldrehwelle 50 durch einen Punkt der Kraftübertragung (Pedalauflage 21) des Bremspedals 2 erstreckt; L5 ist eine Halblinie, die sich durch einen Drehmittelpunkt (Stift 51) der einen Endseite (Seite der negativen x-Achsenrichtung) der ersten Verbindung 31 erstreckt, die sich relativ zu dem Hebelelement 22 (Bremspedal 2) dreht; und L6 ist eine Halblinie, die sich durch einen Drehmittelpunkt (Stift 56) der einen Endseite (Seite der negativen x-Achsenrichtung) der zweiten Zwischenverbindung 34 erstreckt, die sich relativ zu dem Bremspedal 2 dreht. L7 ist eine Halblinie, die sich von einem Schwenkmittelpunkt (erste Zwischenverbindungs-Drehwelle 53) der ersten Zwischenverbindung 33, die relativ zu der Halterung 1 geschenkt bzw. gedreht wird, durch einen Drehmittelpunkt (Stift 52) der ersten Zwischenverbindung 33 erstreckt, die sich relativ zu der anderen Endseite (Seite der positiven x-Achsenrichtung) der ersten Verbindung 31 dreht. L8 ist eine Halblinie, die sich durch den ersten Eingriffsstift 54 der ersten Zwischenverbindung 33 erstreckt. L9 ist eine horizontale Linie, die sich durch den zweiten Eingriffsstift 57 der zweiten Zwischenverbindung 34 erstreckt. L10 ist eine Halblinie, die sich von dem zweiten Eingriffsstift 57 durch den Stift 56 erstreckt. L11 ist eine vertikale Linie, die sich durch den ersten Eingriffsstift 54 erstreckt.
Wenn der Abstand von der Pedaldrehwelle 50 zu der Pedalauflage 21 gleich a ist (> 0), ist jede Abmessung (Geometrie) in einer Seitenansicht wie in der 5 so festgelegt, wie dies nachfolgend in dem Anfangszustand beschrieben ist, der in 5 gezeigt ist. Der Abstand von der Pedaldrehwelle 50 zu der vertikalen Linie L1 ist 8a/13; der Abstand von der Pedaldrehwelle 50 zu dem Stift 51 beträgt 4a/19; und der Abstand von der Pedaldrehwelle 50 zu dem Stift 56 beträgt a/4. Ein Winkel zwischen dem Halblinien L3 und L4 beträgt 36 Grad; ein Winkel zwischen den Halblinien L3 und L5 beträgt 7,7 Grad; und ein Winkel zwischen den Halblinien L3 und L6 beträgt 10 Grad. Der Abstand von dem Stift 55 zu der vertikalen Linie L2 beträgt a/3. Der Abstand von der ersten Zwischenverbindungs-Drehwelle 53 zu der vertikalen Linie L1 beträgt 5a/19; der Abstand von der ersten Zwischenverbindungs-Drehwelle 53 zu der horizontalen Linie L2 beträgt a/4; der Abstand von der ersten Zwischenverbindungs-Drehwelle 53 zu dem Stift 52 beträgt 4a/19; und der Abstand von der ersten Zwischenverbindungs-Drehwelle 53 zu dem ersten Eingriffsstift 54 beträgt 2a/19. Die Halblinie L7 ist im Wesentlichen horizontal. Der Abstand von dem Stift 56 zu dem zweiten Eingriffsstift 57 beträgt 10a/19. Ein Winkel zwischen den Halblinien L8 und L11 beträgt 16 Grad. Ein Winkel zwischen den Halblinien L9 und L10 beträgt 16 Grad. Der Abstand von dem zweiten Eingriffsstift 57 zu dem Ende in der positiven x-Achsenrichtung des zweiten Langlochs 322 beträgt a/20.
[Funktion]
Es wird nun die Funktion der Bremseinrichtung (Funktion der Hublängen-Justiereinheit) beschrieben.
6 bis 9 zeigen einen Betriebszustand der Hublängen-Justiereinheit 3 in einer schematischen Ansicht wie in 5. 6 zeigt eine Stellung bzw. Position (Anfangsstellung) jedes Elements in dem Anfangszustand, in welchem der Betrag des Drückens S_P des Bremspedals 2 gleich null ist. Der erste Eingriffsstift 54 an der Endseite in der positiven x-Achsenrichtung (zweite Ecke 33b) der ersten Zwischenverbindung 33 ist mit dem Endbereich in der positiven x-Achsenrichtung (Schicht 323) des ersten Langlochs 321 der zweiten Verbindung 32 (erster Verbindungsbereich 32a) in Kontakt. Der erste Eingriffsstift 54 ist mit der zweiten Verbindung 32 auf der Seite der positiven x-Achsenrichtung des ersten Langlochs 321 im Eingriff. Der zweite Eingriffsstift 57 ist auf der Endseite der positiven x-Achsenrichtung der zweiten Zwischenverbindung 34 mit der zweiten Verbindung 32 auf Seite der positiven x-Achsenrichtung des zweiten Langlochs 322 im Eingriff, während er mit Spiel in das zweite Langloch 322 (in der positiven x-Achsenrichtung relativ zu dem zweiten Langloch 322 beweglich) an einer Position eingepasst ist, die von der negativen x-Achsenrichtung von dem Endbereich in der positiven x-Achsenrichtung (Schicht 324) des zweiten Langlochs 322 der zweiten Verbindung 32 (zweiter Verbindungsbereich 32b) entfernt ist. Anders ausgedrückt, wenn das Bremspedal 2 aktiviert wird, tritt die Endseite in der positiven x-Achsenrichtung (erste Eingriffsstift 54) der ersten Zwischenverbindung 33 mit dem ersten Langloch 321 ohne Spiel in Eingriff, d. h., der erste Eingriffsstift 54 ist mit dem Endbereich in der positiven x-Achsenrichtung des ersten Langlochs 321 in Kontakt, und das Ende auf Seite der positiven x-Achsenrichtung (zweiter Eingriffsstift 57) der zweiten Zwischenverbindung 34 tritt mit dem zweiten Langloch 322 mit Spiel in Eingriff, d. h., der zweite Eingriffsstift 57 ist nicht mit Endbereichen in der x-Achsenrichtung des zweiten Langlochs 322 in Kontakt. Es gibt einen Spalt zwischen dem Stangenbereich 331 der ersten Zwischenverbindung 33 und dem elastischen Element 6 der zweiten Zwischenverbindung 34, wenn die Betrachtung in der axialen Richtung erfolgt. Der Stangenbereich 331 ist daher nicht mit dem elastischen Element 6 in Kontakt.
Wenn das Bremspedal 2 gedrückt wird, drehen sich der Punkt des Kraftaufwands (Pedalauflage 21) und die Belastungspunkte (Stifte 51 und 56) des Bremspedals 2 um den Stützpunkt (Pedaldrehwelle 50) im Gegenuhrzeigersinn, wie dies in der Fig. dargestellt ist. Wenn der Pedalhub S_P in einem Bereich von null bis S_P2 liegt, ist die Endseite in der positiven x-Achsenrichtung (erste Eingriffsstift 54) der ersten Zwischenverbindung 33 mit dem Ende in der positiven x-Achsenrichtung des ersten Langlochs 321 der zweiten Verbindung 32 im Eingriff, wie zuvor beschrieben ist, und die Endseite in der positiven x-Achsenrichtung (zweiter Eingriffsstift 57) der zweiten Zwischenverbindung 34 ist mit Spiel in das zweite Langloch 322 der zweiten Verbindung 32 eingepasst, wie zuvor beschrieben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Gegenkraft an dem Belastungspunkt (Stift 51) über die erste Verbindung 31 zu der ersten Zwischenverbindung 33 (Stift 52) übertragen und bewirkt, dass sich die erste Zwischenverbindung 33 um den Stützpunkt (erste Zwischenverbindungs-Drehwelle 53) im Gegenuhrzeigersinn dreht. Der erste Eingriffsstift 54 ist mit dem ersten Langloch 321 so im Eingriff, dass er in der Lage ist, eine Kraft auf die zweite Verbindung 32 zu übertragen. Die Drehkraft der ersten Zwischenverbindung 33 wird daher über den ersten Eingriffsstift 54 auf die zweite Verbindung 32 übertragen. Die Drehkraft wird dann über die zweite Verbindung 32 (Stift 55) auf die Schubstange 4 übertragen, so dass die Schubstange 4 sich in der positiven x-Achsenrichtung bewegt. Die Drehkraft am Belastungspunkt (Stift 56) wird auf die zweite Zwischenverbindung 34 übertragen, so dass die zweite Zwischenverbindung 34 (zweiter Eingriffsstift 57) veranlasst wird, sich in der positiven x-Achsenrichtung zu bewegen. Da der zweite Eingriffsstift 57 nicht mit dem Ende der positiven x-Achsenrichtung des zweiten Langlochs 322 im Eingriff ist, wird die auf die zweite Zwischenverbindung 34 übertragene Kraft nicht auf die zweite Verbindung 32 über den zweiten Eingriffsstift 57 übertragen. Wenn der Pedalhub S_P kleiner ist als S_P2, wie zuvor dargestellt ist, wird die Drehkraft des Bremspedals 2 (Pedalkraftaufwand F_P) in eine Kraft umgewandelt, die entlang einer Linie wirkt, die dazu führt, dass die Schubstange 4 sich in der positiven x-Achsenrichtung bewegt, wobei dies durch die erste Verbindung 31, die erste Zwischenverbindung 33 und die zweite Verbindung 32 bewirkt wird. Aufgrund der Funktion des Verbindungsmechanismus 3a mit den Verbindungen 31, 32 und 33 ist ein Verhältnis S_P/S_R des Pedalhubs S_P und des Stangenhubs S_R (im Weiteren als „Hubverhältnis” bezeichnet) entsprechend dem Pedalhub S_P variabel. D. h., die erste Verbindung 31, die erste Zwischenverbindung 33 und die zweite Verbindung 32 bilden den variablen Verbindungsmechanismus 3a.
Wenn der Pedalhub S_P einen Wert gleich oder größer als S_P1 erreicht, der kleiner ist als S_P2 (< S_P2), führt dies zu einer Aufhebung des Spalts in der x-Achse zwischen dem Stangenbereich 331 der ersten Zwischenverbindung 33 und dem elastischen Element 6 der zweiten Zwischenverbindung 34 und führt dazu, dass der Stangenbereich 331 mit dem elastischen Element 6 in Kontakt tritt. 7 zeigt eine Position jedes Elements in einem Zustand, in welchem der Pedalhub S_P gleich ist oder größer als S_P1 aber kleiner als S_P2 ist. Wie zuvor beschrieben ist, wird die Drehkraft am Belastungspunkt (Stift 51) über die erste Verbindung 31 auf die erste Zwischenverbindung 33 (Stift 52) übertragen und versucht, die erste Zwischenverbindung 33 um den Stützpunkt (erste Zwischenverbindungs-Drehwelle 53) im Gegenuhrzeigersinn zu drehen. Dabei drückt der Stangenbereich 331 das elastischen Element 6 in der axialen Richtung zusammen und nimmt eine Gegenkraft aus dem elastischen Element 6 entsprechend einem Betrag der Komprimierung (siehe Pfeile in der Figur) auf. Die Gegenkraft, die auf den Stangenbereich 331 einwirkt, versucht, die erste Zwischenverbindung 33 um den Stützpunkt (erste Zwischenverbindungs-Drehwelle 53) im Uhrzeigersinn zu drehen. Diese Gegenkraft wird über die erste Verbindung 31 auf das Bremspedal 2 übertragen.
8 zeigt eine Position bzw. Lage aller Elemente, wenn der Pedalhub S_P den Wert S_P2 erreicht. Wenn der Pedalhub S_P gleich oder größer wird als S_P2, bewegt sich der erste Eingriffsstift 54 der ersten Zwischenverbindung 33 von dem Endbereich in der positiven x-Achsenrichtung des ersten Langlochs 321 der zweiten Verbindung 32 weg, und ist daher nicht mehr mit der zweiten Verbindung 32 an dem Ende in der positiven x-Achsenrichtung des ersten Langlochs 321 im Eingriff (wird mit Spiel in das erste Langloch 321 eingepasst). Der zweite Eingriffsstift 57 der zweiten Zwischenverbindung 34 tritt mit dem Endbereich in der positiven x-Achsenrichtung (Schicht 324) des zweiten Langlochs 322 der zweiten Verbindung 32 in Eingriff, und ist dann mit der zweiten Verbindung 32 an dem Ende in der positiven x-Achsenrichtung des zweiten Langlochs 322 im Eingriff. Dabei wird die Gegenkraft am Belastungspunkt (Stift 56) auf die zweite Zwischenverbindung 34 übertragen und bewirkt, dass sich die zweite Zwischenverbindung 34 (zweiter Eingriffsstift 57) in der positiven x-Achsenrichtung bewegt, wie zuvor beschrieben ist. Der zweite Eingriffsstift 57 ist dabei mit dem Ende in der positiven x-Achsenrichtung des zweiten Langlochs 322 im Eingriff. Folglich wird die auf die zweite Zwischenverbindung 34 übertragene Kraft durch den zweiten Eingriffsstift 57 auf die zweite Verbindung 32 übertragen und wird dann über die zweite Verbindung 32 (Stift 55) auf die Schubstange 4 übertragen, um die Schubstange 4 zu veranlassen, sich in der positiven x-Achsenrichtung zu bewegen. Wie zuvor erläutert ist, wird die Drehkraft am Belastungspunkt (Stift 51) über die erste Verbindung auf die zweite Zwischenverbindung 33 (Stift 52) übertragen, und bewirkt, dass sich die erste Zwischenverbindung 33 um den Stützpunkt (erste Zwischenverbindungs-Drehwelle 53) im Gegenuhrzeigersinn dreht. Zu diesem Zeitpunkt ist der erste Eingriffsstift 54 nicht mit dem Ende in der positiven x-Achsenrichtung des ersten Langlochs 321 im Eingriff, so dass die Drehkraft der ersten Zwischenverbindung 33 über den ersten Eingriffsstift 54 nicht auf die zweite Verbindung 32 übertragen wird. Wenn der Pedalhub S_P gleich oder größer ist als S_P2 wird auf diese Weise die Drehkraft des Bremspedals 2 (Pedalkraftaufwand F_P) in eine Kraft umgewandelt, die entlang einer Linie wirkt, die die Schubstange 4 veranlasst, sich in der positiven x-Achsenrichtung zu bewegen, wobei dies über die zweite Zwischenverbindung 34 und die zweite Verbindung 32 erfolgt. Der Verbindungsmechanismus 3b, der aus den Verbindungen 32 und 34 gebildet ist, ist so ausgebildet, dass das Verhältnis S_P/S_R gleich bleibt, selbst wenn sich der Pedalhub S_P ändert. D. h., die zweite Zwischenverbindung 34 und die zweite Verbindung 32 bilden den fixierten Verbindungsmechanismus 3b. Wenn auf diese Weise der Pedalhub S_P sich von einem Wert kleiner S_P2 auf einen Wert gleich oder größer S_P2 ändert, ist die Funktion des variablen Verbindungsmechanismus 3a beendet. Stattdessen wird der fixierte Verbindungsmechanismus 3b aktiviert. D. h., der fixierte Verbindungsmechanismus 3b übernimmt sofort die Funktion des variablen Verbindungsmechanismus 3a. 8 zeigt einen Zustand, in welchem der erste Eingriffsstift 54 sich von dem Ende in der positiven x-Achsenrichtung des ersten Langlochs 321 (die Funktion des variablen Verbindungsmechanismus 3a ist beendet) wegbewegt, und der zweite Eingriffsstift 57 dabei ist, mit dem Ende in der positiven x-Achsenrichtung des zweiten Langlochs 322 (der fixierte Verbindungsmechanismus 3b steht unmittelbar vor der Aktivierung) in Kontakt zu treten, d. h., ein Zustand, in welchem der variable Verbindungsmechanismus 3a und der fixierte Verbindungsmechanismus 3b ineinander umgeschaltet werden.
Wenn der Pedalhub S_P gleich oder größer wird als S_P2 und der variable Verbindungsmechanismus 3a auf den fixierten Verbindungsmechanismus 3b umgeschaltet wird, schiebt das elastischen Element 6, das komprimiert wurde, die zweite Zwischenverbindung 34 in Richtung der Schubstange 4, um in seine ursprüngliche Form zurückzukehren. Anders ausgedrückt, die sich aus der Verformung durch Zusammendrücken des elastischen Elements 6 ergebende Gegenkraft wird von dem Stangenbereich 331 der ersten Zwischenverbindung 33 auf den Haltebereich 341 der zweiten Zwischenverbindung 34 übertragen. Diese Gegenkraft wirkt so, dass der zweite Zwischenbereich 34 in Richtung der Schubstange 4 bewegt wird (Seite der positiven x-Achsenrichtung). 9 zeigt eine Position aller Elemente, wenn der Pedalhub S_P einem Wert gleich oder größer als S_P3 ist, der größer ist als S_P2 (> S_P2). Wenn der Pedalhub S_P gleich oder größer als S_P3 wird, wird erneut der Spalt in der x-Achse zwischen dem Stangenbereich 331 und dem elastischen Element 6 gebildet, wodurch der Stangenbereich 331 veranlasst wird, nicht mehr mit dem elastischen Element 6 (das elastischen Element 6 bewegt sich von dem Stangenbereich 331 weg) in Kontakt zu sein. D. h., die erste und die zweite Zwischenverbindung 33 und 34 treten zusammen mit dem elastischen Element 6, das dazwischen liegt, in Kontakt, wenn der Pedalhub in der Nähe von S_P2 liegt (S_P1 ≤ S_P ≤ S_P3).
10 bis 14 zeigen Pedaleigenschaften der Bremseinrichtung mit diversen Parametern. Durchgezogene Linien in den Figuren geben Eigenschaften an, die von der Hublängen-Justiereinheit 3 erreicht werden (in der der variable und fixierte Verbindungsmechanismus 3a und 3b für die Funktion durch Drehung ineinander umgeschaltet werden). Strichpunkt-Linien zeigen Eigenschaften an, die auftreten, wenn die Hublängen-Justiereinheit 3 nur als der variable Verbindungsmechanismus 3a arbeitet (wenn der variable Verbindungsmechanismus 3a anstelle des fixierten Verbindungsmechanismus 3b arbeitet, selbst wenn der Pedalhub S_P gleich oder größer wird als S_P2). Gestrichelte Linien mit Doppelpunkt zeigen Eigenschaften an, die auftreten, wenn die Hublängen-Justiereinheit 3 lediglich als der fixierte Verbindungsmechanismus 3b arbeitet (wobei die Hublängen-Justiereinheit 3 als der fixierte Verbindungsmechanismus 3b zu dem Zeitpunkt arbeitet, wenn der Pedalhub S_P gleich null ist; insbesondere, wenn der zweite Eingriffsstift 57 mit dem Endbereich in der positiven x-Achsenrichtung des zweiten Langlochs 322 ausgehend von der Situation, wenn S_P gleich null ist, im Eingriff ist). Unterbrochene Linien in 11, 13 und 14 zeigen Eigenschaften, die erreicht werden, wenn der Stangenbereich 331 und das elastische Element 6 miteinander in Kontakt gebracht werden.
Zunächst erläutert die folgende Beschreibung die Funktionen und Vorteile der Eigenschaften, die erreicht werden, wenn der Stangenbereich 331 und das elastischen Element 6 nicht vorgesehen sind und daher nicht miteinander in Kontakt sind (verstärkende Eigenschaften).
10 und 11 zeigen Verstärkungseigenschaften der Bremseinrichtung. Eine gekrümmte Linie in 10 zeigt Eigenschaften bei Änderungen des Stangenhubs S_R relativ zu dem Pedalhub S_P. Eine gekrümmte Linie in 11 gibt Eigenschaften von Änderungen in dem Verhältnis F_P F_R/F_P (Verstärkungs- oder Hebelverhältnis) der Stangenschubkraft F_R zu dem Pedalkraftaufwand relativ zu dem Pedalhub S_P an.
Wie in 10 gezeigt, ist das Hubverhältnis S_P/S_R variabel, wenn der variable Verbindungsmechanismus 3a angewendet wird, wenn der Pedalhub S_P im Bereich von null bis S_P2 liegt. Die Verbindungen 31, 32 und 33 des variablen Verbindungsmechanismus 3a sind in Form, Länge, Drehposition und dergleichen so eingestellt, dass die Größe der Betätigung des Bremspedals 2, die zum Bewegen der Schubstange 4 um den gleichen Betrag erforderlich ist, sich entsprechend den gewünschten Eigenschaften gemäß der Länge des Pedalhubs S_P ändert. Wenn S_P null ist, ist S_R ebenfalls null. S_R wächst von null ausgehend an, wenn S_P ausgehend von null ansteigt. Ein Verhältnis ΔS_R/ΔS_P eines Betrags der Änderung ΔS_R in S_R zu einem Betrag ΔS_P einer Einheitsänderung in S_P ist in einer späten Phase (in der S_P groß ist) des Drückens auf das Bremspedal kleiner als in einer Anfangsphase (in der S_P klein ist). Aus diesem Grunde ist eine gekrümmte Linie, die die Änderungen von S_R relativ zu S_P angibt, nach rechts ansteigend und ist nach oben konvex. In der Anfangsphase des Drückens auf das Bremspedal ist ΔS_R/ΔS_P größer, als wenn der fixierte Verbindungsmechanismus 3b angewendet wird, wohingegen in der späten Phase ΔS_R/ΔS_P kleiner ist im Vergleich zu der Situation, wenn der fixierte Verbindungsmechanismus 3b angewendet wird. Wenn der Pedalhub S_P im Bereich von null bis S_P* liegt, ist der Pedalhub S_R relativ zu dem gleichen Pedalhub S_P größer im Vergleich dazu, wenn der fixierte Verbindungsmechanismus 3b angewendet wird. Wenn der Pedalhub S_P gleich oder größer ist als S_P*, ist der Stangenhub S_R relativ zu dem gleichen Pedalhub S_P kleiner im Vergleich dazu, dass der fixierte Verbindungsmechanismus 3b angewendet wird. Wenn der Pedalhub S_P gleich oder größer ist als S_P2, bleibt das Verhältnis S_P/S_R konstant bzw. fixiert, indem der fixierte Verbindungsmechanismus 3b angewendet wird. Wenn sich der Pedalhub S_R von einem Wert kleiner S_P2 auf S_P2 oder größer ändert, nimmt ΔS_R/ΔS_P den gleichen Wert, als ob die Hublängen-Justiereinheit 3 angewendet wird, und ΔS_R/ΔS_P ist größer Vergleich dazu, wenn der Pedalhub S_P kleiner ist als S_P2. Anders ausgedrückt, da der variable Verbindungsmechanismus 3a auf den fixierten Verbindungsmechanismus 3b umgeschaltet wird, nimmt der Betrag der Änderung ΔS_R in dem Stangenhub S_R relativ zu dem gleichen Betrag an Änderung ΔS_P in dem Pedalhub S_P zu und bleibt dann konstant. Der Betrag der Bewegung in der x-Achsenrichtung (Stangenhub S_R) von der Anfangsposition der Schubstange 4 ist so festgelegt, dass er kleiner ist als der Betrag des Drückens auf das Bremspedal 2, d. h., der Betrag der Bewegung (Pedalhub S_P) von der Anfangsposition des Punktes des Kraftaufwands (Pedalauflage 21) des Bremspedals 2 in Bezug auf jeden Pedalhub S_P in allen Bereichen, in denen das Bremspedal 2 drehbar ist (alle Bereiche des Pedalhubs S_P). Ferner ist der Stangenhub S_R so festgelegt, dass er in allen Bereichen des Pedalhubs S_P kleiner ist als der Betrag der Bewegung des Bremspedals 2 von der Anfangsposition der Belastungspunkte (Stifte 51 und 56) in Bezug auf jeden Pedalhub S_P.
Wie zuvor beschrieben ist, weist die Hublängen-Justiereinheit 3 einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich auf. Der erste Bereich liegt zwischen der dem Beginn der Betätigung des Bremspedals 2 durch den Fahrer, und bevor die Größe der Betätigung die vorbestimmte Größe der Betätigung S_P2 erreicht. In dem ersten Bereich ist ΔS_R/ΔS_P variabel. Die Größe der Änderung des Stangenhubs S_R (Hublänge des Kolbens in dem Hauptzylinder) relativ zu der Größe der Änderung des Pedalhubs S_P hat in dem ersten Bereich die Eigenschaften eines variablen Verhältnisses. In dem zweiten Bereich ist der Betrag der Betätigung S_P des Bremspedals 2 gleich oder größer als der vorbestimmte Betrag der Betätigung S_P2 und ΔS_R/ΔS_P ist fixiert bzw. konstant. Daher hat in dem zweiten Bereich die Größe der Änderung des Stangenhubs S_R (Hublänge des Kolbens in dem Hauptzylinder) relativ zu der Größe der Änderung des Pedalhubs S_P Eigenschaften eines fixierten Verhältnisses. Der variable Verbindungsmechanismus 3a arbeitet in dem ersten Bereich. Der fixierte Verbindungsmechanismus 3b übernimmt sofort die Funktion des variablen Verbindungsmechanismus 3a in dem zweiten Bereich.
Wie in 11 gezeigt ist, ist, wenn der Pedalhub S_P in dem Bereich von null bis S_P2 liegt, das Verstärkungsverhältnis F_R/F_P variabel, indem der variable Verbindungsmechanismus 3a angewendet wird. Wenn der Pedalhub S_P gleich null ist, ist das Verstärkungsverhältnis F_R/F_P ein vorbestimmter Wert größer null. Wenn S_P von null ausgehend zunimmt, steigt das Verstärkungsverhältnis F_R/F_P ausgehend von dem vorbestimmten Wert an. Die gekrümmte Linie, die die Änderungen des Verstärkungsverhältnisses F_R/F_P relativ zu dem Pedalhub S_P anzeigt, steigt in einer Kurve nach rechts an. In der Anfangsphase des Drückens auf das Bremspedal (wobei der Pedalhub S_P klein ist) ist ein Betrag der Zunahme von F_R/F_P relativ zu dem Betrag ΔS_P des Einheitsanstiegs des Pedalhubs S_P zu Beginn klein, und steigt dann proportional an, um auf S_P zuzunehmen, und nimmt wieder ab, wodurch sich die Eigenschaften einer gekrümmten Linie in Form des Buchstabens S ergeben. In der Anfangsphase des Drückens auf das Bremspedal (wobei S_P kleiner ist als S_P**) ist F_R/F_P kleiner im Vergleich dazu, wenn der fixierte Verbindungsmechanismus 3b angewendet wird. In jeder anderen Phase im Vergleich zur Anfangsphase (d. h., wenn S_P größer ist als S_P**), ist F_R/F_P größer im Vergleich dazu, dass der fixierte Verbindungsmechanismus 3b angewendet wird. Wenn der Pedalhub S_P gleich S_P2 oder größer ist, ist F_R/F_P durch das Anwenden des fixierten Verbindungsmechanismus 3b fixiert bzw. festgelegt. Wenn der Pedalhub S_P sich von einem Wert kleiner S_P2 auf S_P2 oder größer ändert, wird F_R/F_P gleich zu dem Fall, wenn der fixierte Verbindungsmechanismus 3b angewendet wird, und F_R/F_P wird kleiner im Vergleich zu der Situation, wenn der Pedalhub S_P kleiner ist als S_P2. Da der variable Verbindungsmechanismus 3a auf den fixierten Verbindungsmechanismus 3b umgeschaltet wird, wird F_R/F_P abrupt kleiner und bleibt dann konstant.
12 bis 14 zeigen Eigenschaften der Abhängigkeit zwischen dem Pedalhub S_P, dem Pedalkraftaufwand F_P und dem Radzylinder-Hydraulikdruck P (negative Fahrzeugbeschleunigung G) der Bremseinrichtung. Die gekrümmte Linie in 12 kennzeichnet S – P-Eigenschaften, die die Abhängigkeit zwischen dem Pedalhub S_P und dem Radzylinder-Hydraulikdruck P zeigen. Die gekrümmte Linie in 13 gibt F – P-Eigenschaften an, die die Abhängigkeit zwischen dem Pedalkraftaufwand F_P und dem Radzylinder-Hydraulikdruck P zeigen. Die gekrümmte Linie in 14 gibt F – S-Eigenschaften an, die die Abhängigkeit zwischen dem Pedalkraftaufwand F_P und dem Pedalhub S_P zeigen.
(S – P-Eigenschaften)
Wenn eine Menge an Bremsfluid, das von dem Hauptzylinder in Richtung zu dem Radzylinder zugeführt wird, gleich Q ist, steigt die Fluidmenge Q generell im Verhältnis zu der Zunahme von S_R an. Wenn die Fluidmenge Q ausgehend von null zunimmt, steigt der Radzylinder-Hydraulikdruck P an, nachdem eine Gegenbewegung des Kolbens in dem Radzylinder (Bremssattel) eliminiert ist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat die Abhängigkeit zwischen der Fluidmenge Q und dem Hydraulikdruck P (hydraulische Steifigkeit) Eigenschaften derart, dass eine Rate der Zunahme des Hydraulikdrucks P in Bezug auf die Zunahme der Fluidmenge Q klein ist, bis die Fluidmenge Q einen vorbestimmten Wert erreicht, und dass die Rate der Zunahme des Hydraulikdrucks P in Bezug auf die Zunahme der Fluidmenge Q ansteigt, wenn die Fluidmenge Q den vorbestimmten Betrag übersteigt. Die Zunahme des Pedalhubs S_P vergrößert daher den Stangenhub S_R (erhöht die Fluidmenge Q) entsprechend den Eigenschaften, die in 10 gezeigt sind. Folglich steigt der Hydraulikdruck P entsprechend so an, wie in 12 gezeigt ist. Wenn der Pedalhub S_P kleiner ist als S_P2, wird ein Verhältnis ΔP/ΔS_P der Größe der Änderung des Hydraulikdrucks P zu der Größe der Änderung des Pedalhubs S_P variabel gemacht, indem der variable Verbindungsmechanismus 3a angewendet wird (die Größe der Änderung des Hydraulikdrucks P relativ zu der Größe der Änderung des Pedalhubs S_P hat die Eigenschaften eines variablen Verhältnisses). Wenn der Pedalhub S_P in einem Bereich von null bis S_P0 liegt, sind die Hydraulikkammern des Hauptzylinders mit dem Reservoir über die Löcher, die in den Kolben ausgebildet sind, in Verbindung, so dass der Hydraulikdruck P nicht anwächst und bei null bleibt. Wenn der Pedalhub S_P S_P0 erreicht und dann ansteigt, steigt auch der Hydraulikdruck P an. Wenn der Pedalhub S_P im Bereich von null bis S_P* liegt, wird der Stangenhub S_R relativ zu dem gleichen Pedalhub S_P (d. h., der Fluidmenge Q) größer festgelegt im Vergleich zu der Situation, wenn der fixierte Verbindungsmechanismus 3b angewendet wird. Daher beginnt der Hydraulikdruck P zuzunehmen bei dem Pedalhub S_P (S_P0), der kleiner ist im Vergleich dazu, wenn der fixierte Verbindungsmechanismus 3b angewendet wird, und der Hydraulikdruck P relativ zu dem gleichen Pedalhub S_P ist größer im Vergleich dazu, wenn der fixierte Verbindungsmechanismus 3b angewendet wird. Wenn der Pedalhub S_P gleich ist zu S_P* oder größer ist, wird der Pedalhub S_R im Verhältnis zu dem gleichen Pedalhub S_P (d. h., der Fluidmenge Q) kleiner festgelegt im Vergleich dazu, wenn der fixierte Verbindungsmechanismus 3b angewendet wird, so dass der Hydraulikdruck P relativ zu dem gleichen Pedalhub S_P entsprechend kleiner ist als in einer Situation, wenn der fixierte Verbindungsmechanismus 3b angewendet wird. Wenn der Pedalhub S_P gleich S_P2 oder größer ist, wird ΔP/ΔS_P durch Anwenden des fixierten Verbindungsmechanismus 3b fixiert bzw. festgelegt (die Größe der Änderung des Hydraulikdrucks P relativ zu der Größe des Pedalhubs S_P hat die Eigenschaften eines fixierten Verhältnisses). Wenn der Pedalhub S_P sich von einem Wert kleiner S_P2 auf S_P2 oder größer ändert, wird ΔP/ΔS_P gleich dem Wert, wenn der fixierte Verbindungsmechanismus 3b angewendet wird, und steigt stärker an im Vergleich dazu, dass der Pedalhub S_P kleiner ist als S_P2. Anders ausgedrückt, das Umschalten von dem variablen Verbindungsmechanismus 3a auf den fixierten Verbindungsmechanismus 3b führt zu einer Zunahme des Betrags ΔS_R der Änderung des Stangenhubs S_R (Erweiterung der Schubstange 4) relativ zu der Größe ΔS_P der Änderung des gleichen Pedalhubs S_P. Der Betrag von ΔP der Änderung des Hydraulikdrucks P steigt entsprechend an. Wie zuvor beschrieben ist, ist der inkrementale Gradient ΔP/ΔS_P des Hydraulikdrucks P während einer Zeitspanne ab Beginn der Bremspedalbetätigung durch den Fahrer und bevor der Pedalhub eine vorbestimmte Betätigungsgröße S_P2 (erster Bereich) erreicht, kleiner als der inkrementale Gradient ΔP/ΔS_P des Hydraulikdrucks P in einer Situation, wenn die Betätigungsgröße gleich oder größer wird als die vorbestimmte Betätigungsgröße S_P2 (zweiter Bereich).
(F – P-Eigenschaften)
Wie in 13 gezeigt ist, ist der variable Verbindungsmechanismus 3a so ausgebildet, dass er entsprechend der Betätigung des Bremspedals 2 arbeitet, wenn der Pedalkraftaufwand F_P kleiner ist als ein vorbestimmter Wert F_Pv2. Wenn der Pedalkraftaufwand F_P kleiner ist als ein vorbestimmter Wert F_Pv2, wird das Verhältnis ΔP/ΔF_P der Größe der Änderung des Hydraulikdrucks P zu dem Pedalkraftaufwand F_P variabel gemacht, indem der variable Verbindungsmechanismus 3a angewendet wird (die Größe der Änderung des Hydraulikdrucks P relativ zu der des Pedalkraftaufwands F_P hat die Eigenschaften eines variablen Verhältnisses). Der Hydraulikdruck P ist null unabhängig von Änderungen im Pedalkraftaufwand F_P, während der Pedalkraftaufwand F_P im Bereich von null bis F_Pv0 liegt. Wenn der Pedalkraftaufwand F_P gleich F_Pv0 oder größer wird, aber kleiner F_Pv2 ist, steigt der Hydraulikdruck P ausgehend von null zusammen mit der Zunahme des Pedalkraftaufwands F_P an. Eine gekrümmte Linie, die die Änderung des Hydraulikdrucks P relativ zu dem Pedalkraftaufwand F_P angibt, steigt scharf nach rechts an. Wenn der Pedalkraftaufwand F_P gleich F_Pv0 oder größer aber kleiner als F_Pv2 ist, wird ΔP/ΔF_P größer im Vergleich zu der Situation, in der der fixierte Verbindungsmechanismus 3b angewendet wird. Wenn der Pedalaufwand F_P im Bereich zwischen einem Wert, der geringfügig größer ist als F_Pv0, und einem Wert liegt, der kleiner als F_Pv2 ist, ist der Hydraulikdruck P relativ zu dem gleichen Pedalkraftaufwand F_P größer im Vergleich zu der Situation, wenn der fixierte Verbindungsmechanismus 3b angewendet wird. Wenn der Pedalkraftaufwand F_P gleich F_Pv2 ist, wird der Hydraulikdruck P zu P2. Wenn der Pedalkraftaufwand F_P zu F_Pv0 oder größer wird, übernimmt der fixierte Verbindungsmechanismus 3b unmittelbar die Funktion des variablen Verbindungsmechanismus 3a. Wenn der Pedalkraftaufwand F_P im Bereich von F_Pv0 bis F_Pv2 liegt, wird ΔP/ΔF_P im Allgemeinen gleich null, und der Hydraulikdruck P bleibt bei P2, unabhängig von Änderungen des Pedalkraftaufwands F_P. Wenn der Pedalkraftaufwand F_P gleich F_Pc2 oder größer ist, wird ΔP/ΔF_P durch das Anwenden des fixierten Verbindungsmechanismus 3b fixiert (die Größe der Änderung des Hydraulikdrucks P relativ zu dem des Pedalkraftaufwands F_P hat die Eigenschaften eines fixierten bzw. festgelegten Verhältnisses). Wenn der Pedalkraftaufwand F_P gleich F_Pc2 oder größer wird, wird ΔP/ΔF_P gleich zu der Situation, wenn der fixierte Verbindungsmechanismus 3b angewendet wird, und ΔP/ΔF_P fällt stärker ab, als wenn der Pedalkraftaufwand F_P kleiner wird als F_Pv2. Kurz gesagt, ist der inkrementale Gradient ΔP/ΔF_P des Hydraulikdrucks P während einer Zeitspanne von Beginn der Betätigung des Bremspedals 2 durch den Fahrer bis bevor der Pedalkraftaufwand F_P eine vorbestimmte Pedalkraft F_Pv2 erreicht, größer als der inkrementale Gradient ΔP/ΔF_P des Hydraulikdrucks P, wenn der Pedalkraftaufwand F_P gleich oder größer dem vorbestimmten Wert F_Pv2 ist.
(F – S-Eigenschaften)
Wie in 14 gezeigt ist, wird, wenn der Pedalkraftaufwand F_P kleiner ist als F_Pv2, das Verhältnis ΔS_P/ΔF_P der Größe der Änderung des Pedalhubs S_P zu derjenigen des Pedalkraftaufwands F_P variabel gemacht, indem der variable Verbindungsmechanismus 3a angewendet wird (die Größe der Änderung des Pedalhubs S_P relativ zu derjenigen des Pedalkraftaufwands F_P hat die Eigenschaften eines variablen Verhältnisses). Wenn der Pedalkraftaufwand F_P in einem Bereich von null bis F_Pv0 liegt, ist der Pedalhub S_P gleich null, unabhängig von Änderungen des Pedalkraftaufwands F_P. Wenn der Pedalkraftaufwand F_P gleich F_Pv0 oder größer wird, nimmt der Pedalhub S_P von null ausgehend zusammen mit der Zunahme des Pedalkraftaufwands F_P zu. Die gekrümmte Linie, die die Änderungen des Pedalhubs S_P relativ zu dem Pedalkraftaufwand F_P angibt, steigt scharf nach rechts an. Wenn der Pedalkraftaufwand F_P gleich F_Pv0 oder größer ist aber kleiner als F_Pv2 ist, wird ΔS_P/ΔF_P größer im Vergleich dazu, dass der fixierte Verbindungsmechanismus 3b angewendet wird. Wenn der Pedalkraftaufwand F_P in einem Bereich zwischen einem Wert, der geringfügig größer als F_Pv0 ist, und einem Wert, der kleiner als F_Pv2 ist, liegt, dann ist der Pedalhub S_P relativ zu dem gleichen Pedalkraftaufwand F_P größer im Vergleich dazu, dass der fixierte Verbindungsmechanismus 3b angewendet wird. Wenn der Pedalkraftaufwand F_P gleich F_Pv2 ist, wird der Pedalhub S_P zu S_P2. Wenn der Pedalkraftaufwand F_P gleich F_Pv2 oder größer ist, übernimmt sofort der fixierte Verbindungsmechanismus 3b die Funktion des variablen Verbindungsmechanismus 3a. Wenn der Pedalkraftaufwand F_P in einem Bereich von F_Pv2 bis F_Pc2 liegt, wird ΔS_P/ΔF_P generell gleich null, und der Pedalhub S_P bleibt bei S_P2 unabhängig von Änderungen des Pedalkraftaufwands F_P. Wenn der Pedalkraftaufwand F_P gleich F_Pc2 oder größer ist, wird ΔS_P/ΔF_P durch Anwenden des fixierten Verbindungsmechanismus 3b fixiert bzw. festgelegt (die Größe der Änderung des Pedalhubs S_P relativ zu der Größe der Änderung des Pedalkraftaufwands F_P hat die Eigenschaften eines fixierten Verhältnisses). Wenn der Pedalkraftaufwand F_P gleich F_Pc2 oder größer wird, wird ΔS_P/ΔF_P gleich, als wenn der fixierte Verbindungsmechanismus 3b angewendet wird, und ΔS_P/ΔF_P fällt stärker ab, als wenn der Pedalkraftaufwand F_P kleiner ist als F_Pv2. Kurz gesagt, ist der inkrementale Gradient ΔS_P/ΔF_P des Pedalhubs S_P während einer Zeitspanne beginnend mit der Betätigung des Bremspedals 2 durch den Fahrer bis vor dem Erreichen eines vorbestimmten Pedalkraftaufwands F_Pv2 durch den Pedalkraftaufwand F_P größer als der inkrementale Gradient ΔS_P/ΔF_P des Pedalhubs S_P, wenn der Pedalkraftaufwand F_P gleich dem vorbestimmten Wert F_Pv2 oder größer ist.
(Energieeinsparung, Größenreduzierung und Kostenverringerung)
Wenn regulär gebremst wird, wodurch die hydraulische Bremskraft entsprechend der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer (Pedalkraftaufwand beim Bremsen) erzeugt wird, verwendet die Bremseinrichtung die Hublängen-Justiereinheit 3, um eine unterstützende Kraft zur Verringerung der auf das Bremspedal anzuwendenden Kraft, die von dem Fahrer ausgeübt wird, zu erzeugen. Die Hublängen-Justiereinheit 3 ist ein mechanischer Verstärker, der die Hublängen des Kolbens in dem Hauptzylinder relativ zu der Größe der Betätigung des Bremspedals 2 durch den Fahrer einstellt. Die Hublängen-Justiereinheit 3 verstärkt mechanisch und unterstützt die auf das Bremspedal auszuübende Kraft, indem ausschließlich die von dem Fahrer ausgeübte, auf das Bremspedal auszuübende Kraft verwendet wird. Die Hublängen-Justiereinheit 3 ist weder ein Verstärker, der einen Hydraulikdruck mittels eines Elektromotors oder eines Akkumulators erzeugt, noch ein Verstärker, der von einer anderen Energiequelle als der von dem Fahrer ausgeübten, auf das Bremspedal anzuwendenden Kraft angetrieben wird, etwa ein Hauptvakuum unter Verwendung eines Motorunterdrucks, um eine unterstützende Kraft zu erzeugen. Die Bremseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform eliminiert daher die Notwendigkeit, einen Verstärker eines Typs zu aktivieren, der die unterstützende Kraft unter Anwendung einer anderen Energiequelle als die von dem Fahrer ausgeübte, auf das Bremspedal anzuwendende Kraft zum Zeitpunkt der Ausübung des regulären Bremsens ausnutzt. Die Bremseinrichtung spart daher Energie zum Erzeugen der unterstützenden Kraft ein. Da der Verstärker unter Anwendung des Elektromotors, des Motorunterdrucks und dergleichen weggelassen werden kann, ist es möglich, eine Zunahme der Größe des Verstärkers zu unterdrücken.
Im Hinblick auf den Wunsch für Verbesserungen der Kraftstoffeffizienz in Fahrzeugen hat es einen Bedarf für Bremseinrichtung angegeben, in denen Verstärker den Motorunterdruck nicht nutzen, oder wenn sie tatsächlich den Motorunterdruck nutzen, dass sie einen geringen Unterdruck nutzen. Wenn ein Fahrzeug einen Verstärker enthält, der einen Elektromotor oder einen Akkumulator verwendet, um den Hydraulikdruck zu erzeugen, nimmt die Größe eines Bremssystems zu und sein Aufbau wird komplexer, und die Anzahl an Komponenten nimmt ebenfalls zu, wodurch das Fahrzeug im Hinblick auf Kosten unvorteilhaft wird und die Montagefähigkeiten der Komponenten im Fahrzeug beeinträchtigt werden. Da ferner das Fahrzeug in Größe und Gewicht zunimmt, besteht die Möglichkeit, dass die Energieeffizienz des Fahrzeugs beeinträchtigt wird. Wie zuvor beschrieben ist, hat es den Wunsch nach Bremssystemen gegeben, die die Kraftstoffeffizienz, Kompaktheit und die Kosten verbessern. Da in dieser Hinsicht die Bremseinrichtung der vorliegenden Ausführungsform die Hublängen-Justiereinheit 3 unter Anwendung der Verbindungsmechanismen 3a und 3b, die als ein Verstärker dienen, aufweist, hat die Bremseinrichtung ein ausreichendes Bremsverhalten, das zumindest in einem regulären Bereich erforderlich ist, und verbessert dennoch die Kraftstoffeffizienz. Gleichzeitig macht es die Bremseinrichtung der vorliegenden Ausführungsform möglich, das Bremssystem zu verkleinern und hat auch Vorteile im Hinblick auf die Kosten.
Es ist vorstellbar, die hydraulische Steuereinheit als eine Energiequelle zur Kompensation einer unzureichenden Größe der auf das Bremspedal anzuwendenden Kraft zu nutzen. Beispielsweise ist es möglich, den erforderlichen Bremshydraulikdruck zu erreichen, indem nicht nur die Hublängen-Justiereinheit 3 sondern auch die hydraulische Steuereinheit in einem vorbestimmten Bremspedal-Betätigungsbereich aktiviert wird. Wenn andererseits die hydraulische Steuereinheit häufig aktiviert wird (aufpumpen), könnte der Vorteil der Energieeinsparung vermindert werden. Es gibt auch andere Möglichkeiten, nach denen eine Pumpe in der Haltbarkeit beeinträchtigt wird, und das Bremssystem im Hinblick auf die Geräuschentwicklung (Verhalten im Hinblick auf Schwingungen) beeinträchtigt wird. Aus diesem Grund verwendet die vorliegende Ausführungsform nur das Bremsen mit Pedalkraftaufwand (Hublängen-Justiereinheit 3) beim regulären Bremsen, und verwendet nicht die hydraulische Steuereinheit. Die vorliegende Ausführungsform macht es daher möglich, die vorhergehenden Probleme zu vermeiden und bietet einen Vorteil, etwa maximale Verbesserung der Energieeffizienz. Da die Bremseinrichtung die Hublängen-Justiereinheit 3 als ein Verstärker verwendet, der mechanisch ist, ist es möglich, eine minimal erforderliche negative Beschleunigung des Fahrzeugs unter Anwendung der von dem Fahrer ausgeübten, auf das Bremspedal anzuwendenden Kraft im Falle eines Ausfalls eines Leistungsversorgungssystems zu erreichen. Die Bremseinrichtung ist daher auch im Hinblick auf Ausfallsicherheit ausgezeichnet.
(Funktionsweise der Hublängen-Justiereinheit)
Die Bremseinrichtung der vorliegenden Ausführungsform ist für kompakte Fahrzeuge und leichte Fahrzeuge (im Weiteren als „kompakte Fahrzeuge und dergleichen” bezeichnet) geeignet. Da die kompakten Fahrzeuge und dergleichen mit Radzylinder mit kleinem Volumen und Durchmesser (Kolben des) Hauptzylinders betrieben werden können, erfordern diese Fahrzeuge keine große Kraft zur Verstärkung der von dem Fahrer ausgeübten, auf das Bremspedal auszuübenden Kraft (Verstärkungsverhältnis). Die kompakten Fahrzeuge und dergleichen erfordern aufgrund ihrer geringen Masse lediglich eine geringe Bremskraft zur Erzeugung der gleichen negativen Beschleunigung G. Der Anmelder hat als Folge einer Analyse herausgefunden, dass die kompakten Fahrzeuge und dergleichen Pedaleigenschaften (S – F – G-Eigenschaften) in ausreichender Weise erreichen kann, die identisch sind zu jenen einer bestehenden Bremseinrichtung (Vergleichsbeispiel), indem nur die Hublängen-Justiereinheit 3 zumindest in dem regulären Bereich verwendet wird. Elemente, auf die die Bremseinrichtung der vorliegenden Ausführungsform angewendet werden können, sind nicht auf kompakte Fahrzeuge und dergleichen beschränkt. Insbesondere ist die Hublängen-Justiereinheit 3 ausgebildet, den Bewegungsbetrag in der x-Achsenrichtung der Schubstange 4 (Stangenhub S_R) kleiner einzustellen als den Betrag des Drückens auf das Bremspedal 2 (Pedalhub S_P) in allen Betriebsbereichen der Bremseinrichtung. Dies bewirkt, dass das Hubverhältnis S_P/S_R oder das Verstärkungsverhältnis größer als 1 wird. Aufgrund des Hebelprinzips wird daher die auf das Bremspedal 2 (Pedalkraftaufwand F_P) ausgeübte Kraft auf die Schubstange 4 übertragen, nachdem die Kraft verstärkt ist. Die Stangenschubkraft F_R ist größer als der Pedalkraftaufwand F_P in allen Bereichen des Pedalhubs S_P, so dass es möglich ist, die Verstärkungsfunktion auszuüben, den Pedalkraftaufwand F_P zu verstärken (anzuheben) und diesen auf den Kolben in dem Hauptzylinder zu übertragen, und somit einen hohen Bremshydraulikdruck P zu erhalten.
Um genau zu sein, der Pedalkraftaufwand F_P wird entsprechend dem Verhältnis (Pedalverhältnis) des Abstands von dem Stützpunkt (Pedaldrehwelle 50) des Bremspedals 2 zu dem Belastungspunkt (Stifte 51 und 56) und dem Abstand von dem Stützpunkt (Pedaldrehwelle 50) zu dem Punkt des Kraftaufwands (Pedalauflage 21) verstärkt. In allen Bereichen des Pedalhubs S_P wird die Größe der Bewegung in der x-Achsenrichtung der Schubstange 4 (ausgehend von dem Anfangszustand) oder der Stangenhub S_R kleiner gesetzt als die Größe der Bewegung des Stützpunkts (Stifte 51 und 56) des Bremspedals 2 (ausgehend von dem Anfangszustand). Aus diesem Grunde wird in allen Bereichen des Pedalhubs S_P die Stangenschubkraft F_R größer als der Pedalkraftaufwand F_P, der entsprechend dem Pedalverhältnis (die von dem Bremspedal 2 über die Stifte 51 und 56 auf die erste Verbindung 31 und die zweite Zwischenverbindung 34 ausgeübte Kraft) verstärkt ist. Im Vergleich zu einem Falle, in welchem die Hublängen-Justiereinheit 3 nicht vorgesehen ist, kann aus diesem Grund ein höherer Bremshydraulikdruck P erhalten werden, wenn die auf das Bremspedal 2 ausgeübte Kraft verstärkt (angehoben) wird, bevor sie auf den Kolben in dem Hauptzylinder übertragen wird.
Es gibt diverse Anforderungen im Hinblick auf die Pedaleigenschaften, die die Abhängigkeit zwischen dem Pedalhub S_P, dem Pedalkraftaufwand F_P und dem Hydraulikdruck P (negative Beschleunigung G) angeben. Die Anforderungen können erfüllt werden, wenn die Pedaleigenschaften der Bremseinrichtung durch die Hublängen-Justiereinheit 3 eingestellt werden. Die vorliegende Ausführungsform enthält grundlegende Ideen (Anforderungen oder Antworten darauf), wie dies nachfolgend dargestellt ist. (A) in der Anfangsphase der Betätigung des Bremspedals wird die Menge des Bremsfluids Q in großer Menge den Radzylindern zugeführt, um damit die Reaktion bei der Erhöhung der Bremskraft (Hydraulikdruck P) in Bezug auf die Betätigung des Bremspedals zu verbessern. (B) In einem Betätigungsbereich des Bremspedals, der häufig verwendet wird (regulärer Bereich) werden die Pedaleigenschaften gut an jene der Bremseinrichtung (Vergleichsbeispiel) mit einem Verstärker mit Motorunterdruck (S – F – P-Eigenschaften) angenähert, um dadurch eine Beeinträchtigung des Gefühls bei der Betätigung des Bremspedals (Pedalgefühl) zu unterdrücken. (C) In einer späteren Phase der Betätigung des Bremspedals wird eine Gegenkraft, die auf das Bremspedal 2 wirkt (Pedalgegenkraft), in korrekter Weise erhalten, und gleichzeitig kann die Bremskraft (Hydraulikdruck P) ansteigen, damit eine Beeinträchtigung beim Pedalgefühl zu unterdrücken.
(A):
Wie in 10 gezeigt ist, wenn 0 ≤ S_P ≤ S_P2 gilt, ist aufgrund der Aktivierung des variablen Verbindungsmechanismus 3a zutreffend, dass je früher die Phase des Hubs des Bremspedals 2 erfolgt, desto größer ist das Verhältnis ΔS_R/ΔS_P (die Schubstange 4 kann einfach betätigt werden). Aus diesem Grunde wird in der Anfangsphase der Betätigung des Bremspedals die Menge des Bremsfluids Q in großer Menge den Radzylindern zugeführt, indem ein relativ kleiner Pedalhub S_P angewendet wird. Dies macht es möglich, die Radzylinder mit der Fluidmenge Q zu versorgen, die in einer relativ frühen Phase nach Beginn des Drückens des Bremspedals erforderlich ist, und einen nicht-linearen Bereich früh zu verlassen, in welchem die hydraulische Steifigkeit gering ist (die Rate der Zunahme des Hydraulikdrucks P relativ zu der Fluidmenge Q ist klein). Es ist dann möglich, die Reaktion auf das Ansteigen der Bremskraft (Hydraulikdruck P) in Bezug auf die Betätigung des Bremspedals zu verbessern. Wie in 13 gezeigt ist, ist es möglich, wenn ΔP/ΔF_P in der frühen Phase der Betätigung des Bremspedals durch die Aktivierung des variablen Verbindungsmechanismus 3a groß ist, das Ansprechen für das Erhöhen der Bremskraft (Hydraulikdruck P) in Bezug auf die Betätigung des Bremspedals zu verbessern (Zunahme des Pedalkraftaufwands F_P). Da ΔS_R relativ zu ΔS_P in der späten Phase des Hubs des Bremspedals 2 klein ist, kann die Bremskraft ohne Schwierigkeit sichergestellt werden, indem eine Verstärkungsrate des Pedalkraftaufwands F_P erhöht wird. Es ist daher möglich, die minimal erforderliche negative Beschleunigung des Fahrzeugs durch die auf das Bremspedal anzuwendende Kraft, die von dem Fahrer ausgeübt wird, selbst im Falle eines Ausfalls zu erreichen.
(B):
Der Betätigungsbereich des Bremspedals in der Anfangsphase der Betätigung des Bremspedals, in der die negative Beschleunigung G relativ gering ist, ist ein regulärer Bereich, der relativ oft verwendet wird (für im Allgemeinen 80% von beispielsweise einer vorbestimmten Gesamtzahl an Fällen, in denen die Bremse verwendet wird). Der zuvor genannte Bereich hat die folgenden Eigenschaften. Unter der Annahme, dass beispielsweise ein Erfordernis besteht, Eigenschaften derart zu erreichen, dass der Hydraulikdruck gleich P_E oder größer ist, und der Pedalkraftaufwand gleich F_PE oder kleiner ist, wenn der Pedalhub gleich F_PE ist, werden Eigenschaften für die Verbindungen bzw. Verbindungselemente (Verstärkungseigenschaften) des variablen Verbindungsmechanismus 3a so eingestellt, dass eine erforderliche Fluidmenge Q von dem Hauptzylinder zugeführt werden kann, bevor der Pedalhub F_P F_PE erreicht. Es ist somit möglich, den Hydraulikdruck auf P_E oder größer zu bringen, wenn der Pedalhub gleich F_PE ist, wie in 12 gezeigt ist. Die Eigenschaften der Verbindungen des variablen Verbindungsmechanismus 3a können so eingestellt werden, dass der Pedalkraftaufwand gleich F_PE oder kleiner ist, wenn der Hydraulikdruck gleich P_E ist, wie in 13 gezeigt ist, und dass der Pedalkraftaufwand gleich F_PE oder kleiner ist, wenn der Pedalhub gleich S_PE ist, wie in 14 gezeigt ist. Im Hinblick auf die F – S und F – P-Eigenschaften hat das Vergleichsbeispiel, das den Verstärker mit Motorunterdruck aktiviert, beispielsweise Eigenschaften (Anlaufeigenschaften) derart, das unmittelbar nach dem Drücken des Bremspedals weder der Pedalhub S_P noch der Hydraulikdruck P erzeugt werden, wenn der Pedalkraftaufwand F gleich null oder kleiner als ein vorbestimmter Wert Fj ist; und wenn der Pedalkraftaufwand F_P gleich Fj oder größer wird, werden der Pedalhub S_P und der Hydraulikdruck P so erzeugt, dass sie sofort auf entsprechende vorbestimmte Beträge ansteigen. Die vorliegende Ausführungsform stellt die Eigenschaften der Verbindungen des variablen Verbindungsmechanismus 3a ein und nimmt somit die Pedaleigenschaften (S – F – P) an, die die Eigenschaften des Vergleichsbeispiels (Anlaufeigenschaften) in dem regulären Bereich simulieren, wie in 13 und 14 gezeigt ist. Die Ausführungsform verbessert somit das Pedalgefühl.
(C):
Wenn nur der variable Verbindungsmechanismus 3a vorgesehen ist, und die Anforderungen (A) und (B) erfüllt werden, indem seine Verbindungseigenschaften eingestellt werden, besteht die Möglichkeit, das bevorzugte Pedaleigenschaften nicht in allen Bereichen des Pedalhubs S_P erreicht werden können. Wenn versucht wird, die Montagefähigkeit der Bremseinrichtung in dem Fahrzeug zu verbessern, wird der variable Verbindungsmechanismus 3a im Aufbau, Form und Lage eingeschränkt. Diese Einschränkungen sind insbesondere signifikant, wenn die Bremseinrichtung in einem kompakten Fahrzeug oder dergleichen installiert wird, da der Platz, in welchem die Bremseinrichtung montiert werden kann, klein ist (es gibt einen begrenzten Fußraum für den Fahrer, der für die Montage des Bremspedals 2 und für die Hublängen-Justiereinheit 3 verwendet wird). Wenn der Aufbau (Eigenschaften der Verbindungen) des variablen Verbindungsmechanismus 3a so gestaltet sind, dass sie den Erfordernissen (A) und (B) unter eingeschränkten Bedingungen genügen, die sich zum Zeitpunkt der Montage der Bremseinrichtung in dem Fahrzeug ergeben, besteht die Möglichkeit, dass das Pedalgefühl in der späten Phase der Betätigung des Bremspedals beeinträchtigt ist. Beispielsweise wird ΔS_R/ΔS_P in der späten Phase des Hubs des Bremspedals 2 zu klein, und es wird lediglich eine geringe Menge der Fluidmenge Q zugeführt, selbst wenn der Betrag ΔS_P der Einheitsänderung in dem Pedalhub S_P der gleiche ist. Dies könnte das Ansprechen auf das Erhöhen der Bremskraft (Hydraulikdruck P) in Bezug auf die Betätigung des Bremspedals beeinträchtigen. D. h., der variable Verbindungsmechanismus 3a mit dem vorhergehenden Aufbau hat Eigenschaften derart, dass der Pedalhub S_P rapid zunimmt, obwohl der Pedalkraftaufwand F_P sich nicht stark geändert hat, da das Verstärkungsverhältnis sehr groß wird, wie in der punktgestrichelten Linie in 14 gezeigt ist. Wie ferner durch die punktgestrichelte Linie in 12 gezeigt ist, hat der variable Verbindungsmechanismus 3a mit dem vorhergehenden Aufbau Eigenschaften derart, dass der Hydraulikdruck P langsam zunimmt, trotzdem der Pedalhub S_P in großem Maße erhöht wird. Der variable Verbindungsmechanismus 3a mit dem vorhergehenden Aufbau hat ferner Eigenschaften derart, dass der Hydraulikdruck P zunimmt, trotzdem der Pedalkraftaufwand F_P sich nicht sehr stark ändert, wie dies durch die Strichpunktlinie in 13 gezeigt ist. Daher gibt es die Möglichkeit, dass die Bremseinrichtung Eigenschaften derart hat, dass eine korrekte Pedalgegenkraft nicht erreicht werden kann, da der Pedalkraftaufwand F_P zu klein ist. Wenn der variable Verbindungsmechanismus 3a so gestaltet ist, dass er Eigenschaften entfaltet derart, dass eine korrekte Pedalgegenkraft erreicht werden kann, und dennoch der Hydraulikdruck P erhöht werden kann in der späten Phase der Betätigung des Bremspedals, können gegebenenfalls die Erfordernisse (A) und (B) nicht erfüllt werden. Wenn nur der variable Verbindungsmechanismus 3a vorgesehen ist, könnte dies zu Eigenschaften der Verbindungen derart führen, dass die Schubstange 4 sich in einer entgegengesetzten Richtung zu der Betätigungsrichtung des Bremspedals 2 in der späten Phase der Betätigung des Bremspedals bewegt. In diesem Falle verringert die umgekehrte Bewegung der Schubstange 4 den Hydraulikdruck P (reduziert die negative Beschleunigung G) oder beeinträchtigt eine geschmeidige Betätigung des Bremspedals trotz des Drückens auf das Bremspedal 2.
Im Gegensatz dazu ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Hublängen-Justiereinheit 3 so aufgebaut, dass der variable Verbindungsmechanismus 3a und der fixierte Verbindungsmechanismus 3b kombiniert sind. Die Hublängen-Justiereinheit 3 weist den ersten Bereich mit den Eigenschaften eines variablen Verhältnisses und den zweiten Bereich mit den Eigenschaften eines fixierten Verhältnisses auf. Dies macht es möglich, die konkurrierenden Erfordernisse (A) bis (C) in der Anfangsphase und der späten Phase der Betätigung des Bremspedals zu erfüllen. Selbst wenn der variable Verbindungsmechanismus 3a die Verbindungseigenschaften hat, die die Rückwärtsbewegung der Schubstange 4 in der späten Phase der Betätigung des Bremspedals zulassen, kann die Rückwärtsbewegung der Schubstange 4 vermieden werden, indem auf den fixierten Verbindungsmechanismus 3b umgeschaltet wird. Eine derartige Kombination des variablen Verhältnisses und des fixierten Verhältnisses macht es möglich, die Pedaleigenschaften der Bremseinrichtung ohne Schwierigkeit einzustellen.
Insbesondere wird der variable Verbindungsmechanismus 3a auf den fixierten Verbindungsmechanismus 3b in der späten Phase des Hubs des Bremspedals 2 (S_P ≥ S_P2) umgeschaltet, wie in 10 gezeigt ist, so dass verhindert wird, dass ΔS_R/ΔS_P zu klein wird. Im Vergleich zu dem Fall, in welchem lediglich der variable Verbindungsmechanismus 3a vorgesehen ist, ist die Größe ΔS_R der Änderung des Stangenhubs S_R groß im Vergleich zu der gleichen Änderung ΔS_P der Einheitsänderung des Pedalhubs S_P in der späten Phase der Betätigung des Bremspedals. Dies macht es möglich, eine größere Menge der Fluidmenge Q bereitzustellen (einen höheren Hydraulikdruck P zu erzeugen), selbst wenn die Größe ΔS_P der Einheitsänderung des Pedalhubs S_P die gleiche ist. Wie in 12 gezeigt ist, ist ΔP/ΔS_P in dem zweiten Bereich (S_P ≥ S_P2) größer als in dem ersten Bereich (0 ≤ S_P ≤ S_P2). Es ist dann möglich, das Ansprechen bei der Erhöhung der Bremskraft (Hydraulikdruck P) in Bezug auf die Betätigung des Bremspedals (Vergrößerung des Pedalhubs S_P) auch in der späten Phase der Betätigung des Bremspedals zu verbessern. Kurz gesagt, es wird verhindert, dass das Verstärkungsverhältnis nicht zu groß wird. Wie in 14 gezeigt ist, ist ΔS_P/ΔF_P in dem zweiten Bereich (S_P ≥ S_P2) kleiner als in dem ersten Bereich (0 ≤ S_P ≤ S_P2). Damit der Pedalhub S_P in dem zweiten Bereich (S_P ≥ S_P2) größer wird, ist erforderlich, dass ΔF_P im den ersten Bereich (0 ≤ S_P < S_P2) größer wird. Wie in 12 gezeigt ist, ist ΔP/ΔS_P in dem zweiten Bereich (S_P ≥ S_P2) größer als in dem ersten Bereich (0 ≤ S_P < S_P2). In dem zweiten Bereich (S_P ≥ S_P2) ist die Größe ΔS_P der Einheitsänderung des Pedalhubs S_P, die erforderlich ist, damit der Hydraulikdruck P groß wird, kleiner als in dem ersten Bereich (0 ≤ S_P < S_P2). Wie ferner in 13 gezeigt ist, ist, ΔP/ΔS_P in dem zweiten Bereich (S_P ≥ S_P2) kleiner als in dem ersten Bereich (0 ≤ S_P < S_P2). Dies bedeutet, dass der zweite Bereich (S_P ≥ S_P2) ein größeres ΔF_P erfordert als in dem ersten Bereich (0 ≤ S_P < S_P2), damit der Hydraulikdruck P groß wird. Anders ausgedrückt, die Größe ΔS_P der Einheitsänderung des Pedalhubs S_P, die für die Vergrößerung des Hydraulikdrucks P erforderlich ist, wird nicht zu groß, und gleichzeitig wird verhindert, dass ΔS_P und ΔP in Bezug zu ΔF_P in der späten Phase der Betätigung des Bremspedals zu groß werden. Es ist daher in der späten Phase der Betätigung des Bremspedals möglich, die Bremskraft (Hydraulikdruck P) in Bezug auf die Betätigung des Bremspedals (Zunahme des Pedalhubs S_P) zu erhöhen und zu verhindern, dass der Pedalkraftaufwand F_P zu klein wird, um damit eine geeignete Pedalgegenkraft zu erhalten. Dies macht es möglich, die Beeinträchtigung des Pedalgefühls zu unterdrücken. Insbesondere im Bereich mit hoher negativer Beschleunigung G in der späten Phase der Betätigung des Bremspedals neigen Leute dazu, die negative Beschleunigung G (hydraulische Bremskraft) mit dem Pedalkraftaufwand F_P zu steuern. Wenn daher die Verbindungseigenschaften so eingestellt sind, dass die F – P-Eigenschaften aus den zuvor genannten Eigenschaften nahe an den Eigenschaften des Vergleichsbeispiels liegen, wird das Pedalgefühl verbessert.
Da die Verhältniseigenschaften der Hublängen-Justiereinheit 3 auf der Grundlage der Spezifikationen des Fahrzeugs und den gewünschten Eigenschaften des Bremsens durch Pedalkraftaufwand eingestellt werden, können die erforderlichen Pedaleigenschaften erreicht werden. Die Montagefähigkeit der Bremseinrichtung ist weiter verbessert, da es möglich ist, die Pedaleigenschaften entsprechend der Art des Fahrzeugs zu erreichen, in welchem die Bremseinrichtung installiert wird, indem einfach ausschließlich die Gestaltungsform der Hublängen-Justiereinheit 3 modifiziert wird. Es ist auch möglich, den fixierten Verbindungsmechanismus 3b (mit den Eigenschaften eines festgelegten Verhältnisses) in der Anfangsphase des Hubs (0 ≤ S_P < S_P2) zu aktivieren, und dann von dem fixierten Verbindungsmechanismus 3b auf den variablen Verbindungsmechanismus 3a umzuschalten, um den variablen Verbindungsmechanismus 3a (mit den Eigenschaften eines variablen Verhältnisses) in der späten Phase des Hubs (S_P ≥ S_P2) zu aktivieren. In diesem Falle ist es ebenfalls möglich, die konkurrierenden Erfordernisse in der Anfangsphase und der späten Phase der Betätigung des Bremspedals zu erfüllen, indem die Pedaleigenschaften der Bremseinrichtung eingestellt werden. Die vorliegende Ausführungsform aktiviert den variablen Verbindungsmechanismus 3a anstelle des fixierten Verbindungsmechanismus 3b in der Anfangsphase des Hubs (0 ≤ S_P < S_P2). Es ist daher einfacher, die Eigenschaften zu erreichen, die die Erfordernisse (A) bis (C) erfüllen. Genauer gesagt, in der Anfangsphase der Betätigung des Bremspedals (in dem ersten Bereich) können die Erfordernisse (A) und (B) erfüllt werden, wie zuvor dargelegt ist, indem der variable Verbindungsmechanismus 3a aktiviert wird. In der späten Phase der Betätigung des Bremspedals (in dem zweiten Bereich) kann das Erfordernis (C) erfüllt werden, wie zuvor beschrieben ist, indem der fixierte Verbindungsmechanismus 3b aktiviert wird.
Es ist auch möglich, die Eigenschaften eines variablen Verhältnisses zu erreichen, indem eine weitere Einrichtung (elastisches Element oder dergleichen) anstelle der Verwendung des variablen Verbindungsmechanismus 3a verwendet wird. Wiederum können die konkurrierenden Erfordernisse in der Anfangsphase und der späten Phase der Betätigung des Bremspedals erfüllt werden, indem die Pedaleigenschaften der Bremseinrichtung eingestellt werden. Die vorliegende Ausführungsform erreicht die Eigenschaften eines variablen Verhältnisses, indem der variable Verbindungsmechanismus 3a genutzt werden, der ferner die Einstellung der Pedaleigenschaften ermöglicht. Das heißt, die Verwendung der Verbindungsmechanismen ermöglicht den Aufbau der Hublängen-Justiereinheit 3, die in der Lage ist, die Pedaleigenschaften einzustellen, und vereinfacht den Aufbau der Bremseinrichtung. Des Weiteren wird der fixierte Verbindungsmechanismus 3b bereitgestellt, der sofort die Funktion des variablen Verbindungsmechanismus 3a übernimmt. Folglich wird die Hublängen-Justiereinheit 3 im Aufbau vereinfacht und die Eigenschaften eines variablen und fixierten Verhältnisses können rasch und einfach untereinander umgeschaltet werden.
Ein spezieller Aufbau des Bremspedals 2 und der Hublängen-Justiereinheit 3 ist nicht auf den Aufbau der vorliegenden Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise weisen gemäß der Ausführungsform die Verbindungsmechanismen 3a und 3b die erste und die zweite Verbindung 31 und 32 und die erste und die zweite Zwischenverbindung 33 und 34 auf. Der spezielle Aufbau ist jedoch nicht darauf beschränkt. In der vorliegenden Ausführungsform werden die ersten und zweiten Gleitbereiche an der zweiten Verbindung 32, die mit der Schubstange 4 verbunden ist, vorgesehen; die erste Zwischenverbindung 33 (die den variablen Verbindungsmechanismus 3a bildet) ist gleitend mit dem ersten Gleitbereich im Eingriff; und die zweite Zwischenverbindung 34 (die den fixierten Verbindungsmechanismus 3b gebildet) ist gleitend mit dem zweiten Gleitbereich im Eingriff. Folglich können die Verbindungsmechanismen 3a und 3b, in denen die Eigenschaften eines variablen und fixierten Verhältnisses umschaltbar sind, mit einer kleinen Anzahl an Komponenten und mit einem einfachen Aufbau umgesetzt werden. Insbesondere bei Beginn der Betätigung des Bremspedals 2 ist das andere Ende der ersten Zwischenverbindung 33 mit dem Endbereich des ersten Gleitbereichs im Eingriff, und das andere Ende der zweiten Zwischenverbindung 34 ist mit dem zweiten Gleitbereich mit Spiel im Eingriff. Aus diesem Grunde kann in der Anfangsphase der Betätigung des Bremspedals nach Beginn der Betätigung des Bremspedals 2 der variable Verbindungsmechanismus 3a aktiviert werden, indem das andere Ende der ersten Zwischenverbindung 33 und der Endbereich des ersten Gleitbereichs in Eingriff gebracht werden, und der fixierte Verbindungsmechanismus 3b kann deaktiviert werden, indem das andere Ende der zweiten Zwischenverbindung 34 und der zweite Gleitbereich miteinander in Eingriff gebracht werden, wobei ein Spiel auftritt. In der späten Phase der Betätigung des Bremspedals wird der variable Verbindungsmechanismus 3a deaktiviert, indem das andere Ende der ersten Zwischenverbindung 33 mit dem ersten Gleitbereich mit Spiel in Eingriff gebracht wird, und der fixierte Verbindungsmechanismus 3b kann aktiviert werden, indem das andere Ende der zweiten Zwischenverbindung 34 mit dem Endbereich des zweiten Gleitbereichs in Eingriff gebracht wird.
Genauer gesagt, der erste und der zweite Gleitbereich sind die Langlöcher 321 und 322, die entlang der Längsrichtung der zweiten Verbindung 32 ausgebildet sind. Es ist daher möglich, mit einem einfachen Aufbau die Gleitbereiche zu bilden, die in der Lage sind, einen Eingriff mit und ohne Spiel bzw. Toleranz zu ermöglichen. Die Gleitbereiche können jeweils ein Element sein, das nicht das Langloch ist. Auch in diesem Falle kann der mit den Gleitbereichen im Zusammenhang stehende Aufbau vereinfacht werden, wenn zumindest der erste oder zweite Gleitbereich das Langloch ist. Die erste und die zweite Zwischenverbindung 33 und 34 weisen die Eingriffsstifte 54 und 57 auf, die mit den Langlöchern 321 und 322 in Eingriff zu bringen sind. Dies macht es möglich, den Eingriff mit und ohne Spiel bzw. Toleranz mittels eines einfachen Aufbaus zu bewerkstelligen. Die anderen Enden der Zwischenverbindungen 33 und 34 und die Langlöcher 321 und 322 können miteinander durch eine andere Einrichtung als die Eingriffsstifte 54 und 57 in Eingriff gebracht werden. Solange zumindest eines der beiden anderen Enden der ersten und der zweiten Zwischenverbindung 33 und 34 den Eingriffsstift aufweist, kann eine Eingriffseinrichtung, die zur Verbindung der Zwischenverbindung 33 oder dergleichen verwendet wird, vereinfacht werden. Gemäß der Ausführungsform ist die zweite Verbindung 32 in den ersten Verbindungsbereich 32a und den zweiten Verbindungsbereich 32b aufgeteilt, und diese Verbindungsbereiche weisen den ersten und den zweiten Gleitbereich (Langlöcher 321 und 322) auf. Wenn der erste und der zweite Verbindungsbereich 32a und 32b parallel zueinander angeordnet sind, können die Gleitbereiche (Langlöcher 321 und 322) so angeordnet werden, dass sie miteinander überlappen, wenn die Betrachtung in der horizontalen Richtung erfolgt. Wenn die Gleitbereiche (Langlöcher 321 und 322) in der zweiten Verbindung 32 ausgebildet sind, ist es daher möglich, die Zunahme einer axialen Abmessung (in der x-Achsenrichtung) der zweiten Verbindung 32 zu vermeiden. Dies macht es möglich, die Zunahme der Abmessung in der x-Achsenrichtung der Hublängen-Justiereinheit 3 zu vermeiden, wodurch die Bremseinrichtung in der Größe reduziert und deren Montagefähigkeit an dem Fahrzeug verbessert wird.
Die Gummischichten 323 und 324, die als stoßabsorbierende Elemente dienen, sind an den Endbereichen der Langlöcher 321 und 322 der zweiten Verbindung 32 angeordnet. Die Schichten 323 und 324 absorbieren und verringern einen Stoß, der durch den Eingriff (Kontakt) zwischen den Eingriffsstiften 54 und 57, die als Eingriffselemente dienen, und den Langlöchern 321 und 322 hervorgerufen wird. Dies vermeidet eine Geräuschentwicklung, die hervorgerufen wird, wenn die Eingriffsstifte 54 und 57 mit den Endbereichen der Langlöcher 321 und 322 nach dem Gleiten in den Langlöchern 321 und 322 in Kontakt kommen. Wenn insbesondere die zweite Verbindung 32 (Innenumfang der Langlöcher 321 und 322) und die Eingriffsstifte 54 und 57 aus Metallmaterial hergestellt sind, kann die Geräuschentwicklung effizient unterdrückt werden, indem ein direkter Kontakt zwischen den zuvor genannten Elementen vermieden wird. Wenn die Eingriffsstifte 54 und 57 mit den Endbereichen der Langlöcher 321 und 322 nach dem Gleiten in den Langlöchern 321 und 322 in Kontakt kommen, werden die Schichten 323 und 324 elastisch verformt und absorbieren somit eine kleine Gegenbewegung und eine Achsenfehljustierung. Dies ermöglicht die Aktivierung der Hublängen-Justiereinheit 3, die aus den Verbindungsmechanismen 3a und 3b gebildet ist. Anstelle der Gummischichten kann ein absorbierende Element, das die vorhergehenden Funktionen ausführt, aus einer Feder oder dergleichen hergestellt sein. Das absorbierende Element ist nicht in besonderer Weise hinsichtlich des Materials, der Form, und dergleichen eingeschränkt. Das absorbierende Element ist gegebenenfalls nur an dem einen Ende (beispielsweise das Ende auf Seite der positiven x-Achsenrichtung) zwischen den Endbereichen der Langlöcher 321 und 322 vorgesehen sein. Wenn die Schicht 323 an dem Ende der positiven x-Achsenrichtung des ersten Langlochs 321 vorgesehen ist, kann der vorhergehende Vorteil erreicht werden, wenn der fixierte Verbindungsmechanismus 3b in den variablen Verbindungsmechanismus 3a umgeschaltet wird. Wenn die Schicht 324 an dem Ende in der positiven x-Achsenrichtung des zweiten Langlochs 322 vorgesehen ist, kann der vorhergehende Vorteil erreicht werden, wenn der variable Verbindungsmechanismus 3a in den fixierten Verbindungsmechanismus 3b umgeschaltet wird. Da die vorliegende Ausführungsform die absorbierenden Elemente an beiden Endbereichen der Langlöcher 321 und 322 vorsieht, kann die Wirkung der Unterdrückung der Geräuschentwicklung und dergleichen selbst bei einem plötzlichen Abbremsen (abruptes Rückbewegung des Bremspedals 2 oder dergleichen) erreicht werden. Eines der absorbierenden Elemente in den Langlöchern 321 und 322 kann weggelassen werden. Die absorbierenden Elemente können in den Langlöchern 321 und 322 oder an den Eingriffsstiften 54 und 57 angeordnet sein.
(Funktion des elastischen Elements)
Die folgenden Beschreibungen erläutern Eigenschaften, Funktionen und Vorteile, die durch den Kontakt zwischen dem Stangenbereich 331 und dem elastischen Element 6 erreicht werden. Wenn der Pedalhub S_P zu S_P1 oder größer wird aber kleiner als S_P3 ist, tritt der Stangenbereich 331 mit dem elastischen Element 6 in Kontakt. Wenn der Pedalhub S_P gleich S_P1 oder größer aber kleiner als S_P2 ist, verformt der Stangenbereich 331 durch Komprimierung das elastische Element 6 und erfährt gleichzeitig eine Gegenkraft von dem elastischen Element 6 (siehe einen Pfeil in 7. Durch den Pfeil ist eine Komponente gezeigt, die erhalten wird, indem die Gegenkraft in einer Richtung senkrecht zu der Achse des Stangenbereichs 331 zur Wirkung gebracht wird.). Dabei wirkt die Gegenkraft auf das Bremspedal 2 über die erste Verbindung 31 ausgehend von dem Stangenbereich 331 (erste Zwischenverbindung 33) aufgrund des Betrags an kompressiver Verformung des elastischen Elements 6 ein. Dies führt zu einer Zunahme der Pedalgegenkraft und erzeugt einen Bedarf für einen weiteren Pedalkraftaufwand F_P zur Erhöhung des Pedalhubs S_P. Dies bedeutet, dass der effektive Pedalkraftaufwand F_P (der tatsächlich angewendet wird, um die Pedalkraft S_P zu erhöhen) kleiner wird (abfällt), anders als dies in Erscheinung tritt. Das elastische Element 6 dient als ein Dämpfungselement, wie dies beschrieben ist. Wie durch die gestrichelte Linie in 14 gezeigt ist, steigt, wenn der Pedalhub S_P gleich S_P1 oder größer aber kleiner als S_P2 ist, ΔF_P, das zur Erhöhung des Pedalhubs S_P erforderlich ist, an, im Vergleich zu dem Fall (der durch die durchgezogene Linie gezeigt ist), in welchem der Stangenbereich 331 und das elastische Element 6 (im Weiteren gemeinsam einfach als „elastisches Element 6” bezeichnet) nicht vorgesehen sind. Werte, die durch die gestrichelten Linie (die sich von F_Pv1 bis F_Pv2' erstreckt) angegeben sind, sind größer als jene der durchgezogenen Linie (die sich von F_Pv1 bis F_Pv2 erstreckt) in Bezug auf den gleichen Pedalhub S_P. Wie in 12 gezeigt ist, entsprechen Werte von S_P1 bis S_P2 den Werten von P1 bis P2. Wie durch die gestrichelte Linie in 13 gezeigt ist, nimmt ΔF_P, das zur Erhöhung des Hydraulikdrucks P erforderlich ist, zu, wenn der Hydraulikdruck P gleich P1 oder größer aber kleiner als P2 ist, im Vergleich zu dem Fall (durch die durchgezogene Linie gezeigt), in welchem das elastische Element 6 nicht vorgesehen ist. Werte, die durch die gestrichelten Linie (die sich von F_Pv1 bis F_Pv2' erstreckt) sind größer als die der durchgezogene Linie (die sich von F_Pv1 bis F_Pv2 erstreckt) in Relation zu dem gleichen Hydraulikdruck P. Wenn der Pedalhub S_P gleich S_P1 oder größer aber kleiner als S_P2 ist, nimmt ΔF_P, das zur Erhöhung des Pedalhubs S_P erforderlich ist, zu, wie dies zuvor beschrieben ist. In Relation zu dem gleichen Pedalhub S_P nimmt aus diesem Grunde ein scheinbares Verhältnis F_R/F_P ab im Vergleich zu dem Fall (der durch die durchgezogene Linie gezeigt ist), in welchem das elastische Element 6 nicht vorgesehen ist, wie durch die gestrichelte Linie in 11 gezeigt ist. Wenn jedoch der Pedalhub S_P gleich S_P1 oder größer aber kleiner als S_P2 ist, ist F_R/F_P (variables Hebelverhältnis), das durch den variablen Verbindungsmechanismus 3a erhalten wird, dennoch größer als F_R/F_P (fixiertes Hebelverhältnis), das von dem fixierten Verbindungsmechanismus 3b erhalten wird. Eine Größe der Abnahme von F_R/F_P, die durch Bereitstellung des elastischen Elements 6 erhalten wird, ist kleiner als eine Größe der Zunahme von F_R/F_P, das durch den variablen Verbindungsmechanismus 3a erhalten wird, was zu vergleichen ist mit F_R/F_P, das durch den fixierten Verbindungsmechanismus 3b erhalten wird. Wenn daher der Pedalhub S_P gleich S_P1 oder größer aber kleiner als S_P2 ist, ist F_R/F_P (gestrichelte Linie), das durch die Hublängen-Justiereinheit 3 dann erhalten wird, wenn das elastische Element 6 vorgesehen ist, größer als F_R/F_P (gestrichelte Linie mit Doppelpunkten), das nur durch den fixierten Verbindungsmechanismus 3b erhalten wird. Selbst mit dem elastischen Element 6 nimmt der erforderliche Pedalkraftaufwand F_P Vergleich zu dem Fall ab, in welchem nur der fixierte Verbindungsmechanismus 3b vorgesehen ist. Insbesondere wenn der Pedalhub S_P zunimmt, nimmt F_R/F_P ab, während der Betrag der Abnahme des Pedalkraftaufwands F_P, der durch den variablen Verbindungsmechanismus 3a erhalten wird, kleiner ist als der Betrag der Zunahme des Pedalkraftaufwands F_P, der durch die kompressive Verformung des elastischen Elements 6 erhalten wird (S_P1 bis S_P11), aber F_R/F_P nimmt zu, wenn der Betrag der Abnahme des Pedalkraftaufwands F_P, der durch den variablen Verbindungsmechanismus 3a erhalten wird, größer ist als der Betrag der Zunahme des Pedalkraftaufwands F_P, der durch die kompressive Verformung des elastischen Elements 6 (S_P11 bis S_P2) erhalten wird.
Wenn der Pedalhub S_P gleich S_P2 oder größer aber kleiner als S_P3 ist, nimmt die zweite Zwischenverbindung 34 eine Gegenkraft aus dem elastischen Element 6 auf, das kompressiv verformt ist. Die Gegenkraft wird von dem Stangenbereich 331 (erste Zwischenverbindung 33) übertragen und wirkt auf die Schubstange 4 über die zweite Zwischenverbindung 34 (Haltebereich 341) entsprechend dem Betrag der kompressiven Verformung des elastischen Elements 6 ein. Dies vermeidet die Notwendigkeit, den Pedalkraftaufwand F_P zur Erhöhung des Stangenhubs S_R (Pedalhub S_P) um einen Betrag zu erhöhen, der dem Betrag der kompressiven Verformung entspricht. Anders ausgedrückt, die Pedalgegenkraft wird kleiner, und der effektive Pedalkraftaufwand F_P (der tatsächlich eingesetzt wird, um den Pedalhub S_P zu erhöhen) steigt an, anders als es erscheint. Wie durch die gestrichelte Linie in 14 gezeigt ist, nimmt, wenn der Pedalhub S_P gleich S_P2 oder größer aber kleiner als S_P3 ist, der Pedalkraftaufwand F_P, der zur Erhöhung des Pedalhubs S_P erforderlich ist, ab im Vergleich zu dem Fall (der durch die durchgezogene Linie gezeigt ist), in welchem das elastische Element 6 nicht vorgesehen ist. Insbesondere sind die Werte, die durch die gestrichelte Linie (die sich von F_Pc2' bis F_Pc3' erstreckt) kleiner als die der durchgezogenen Linie (die sich von F_Pc2 aus erstreckt) in Relation zu dem gleichen Pedalhub S_P. Nachdem der variable Verbindungsmechanismus 3a auf den fixierten Verbindungsmechanismus 3b umgeschaltet ist, bewegt sich das Bremspedal 2 nicht, bis der Pedalkraftaufwand bei F_Pc2 angewendet wird, wenn das elastische Element 6 nicht vorgesehen ist (entsprechend den Eigenschaften, die durch die durchgezogene Linie gezeigt sind). Wenn das elastische Element 6 vorgesehen ist (entsprechend den Eigenschaften, die durch die gestrichelte Linie gezeigt sind), beginnt jedoch das Bremspedal 2, sich zu bewegen, sobald der Pedalkraftaufwand F_P angewendet wird, der kleiner ist als F_Pc2 und gleich oder größer ist als F_Pc2'. Wie in 12 gezeigt ist, entsprechen Werte von S_P2 bis S_P3 denen von P2 bis P3. Wie durch die gestrichelte Linie in 13 gezeigt ist, nimmt, wenn der Hydraulikdruck P gleich P2 oder größer aber kleiner als P3 ist, der Pedalkraftaufwand F_P, der zur Erhöhung des Hydraulikdrucks P erforderlich ist, ab im Vergleich zu dem Fall (der durch die durchgezogene Linie gezeigt ist), in welchem das elastische Element 6 nicht vorgesehen ist. Werte, die durch die gestrichelte Linie (die sich von F_Pc2' bis F_Pc3' erstreckt) angegeben sind. sind kleiner als die der durchgezogenen Linie (die sich ausgehend von F_Pc2 erstreckt) in Relation zu dem gleichen Hydraulikdruck P. Nachdem der variable Verbindungsmechanismus 3a auf den fixierten Verbindungsmechanismus 3b umgeschaltet ist, wird der Hydraulikdruck P nicht größer, bis der Pedalkraftaufwand bei F_Pc2 (erforderlich, um eine Bewegung des Bremspedals 2 in Gang zu setzen) angewendet wird, wenn das elastische Element 6 nicht vorgesehen ist (entsprechend den Eigenschaften, die durch die durchgezogene Linie gezeigt sind). Wenn das elastische Element 6 vorgesehen ist (entsprechend den Eigenschaften, die durch die gestrichelte Linie gezeigt sind), beginnt jedoch der Hydraulikdruck P zuzunehmen, wenn der Pedalkraftaufwand F_P angewendet wird, der kleiner ist als F_Pc2 aber gleich oder größer als F_Pc2' ist (erforderlich, damit ein Hub des Bremspedals 2 beginnt). Wie durch die gestrichelte Linie in 11 gezeigt ist, nimmt, wenn der Pedalhub S_P gleich S_P2 oder größer aber kleiner als S_P3 ist, der Pedalkraftaufwand F_P, der zur Erhöhung des Pedalhubs S_P erforderlich ist, um den Betrag der kompressiven Verformung des elastischen Elements 6 ab. Folglich nimmt das scheinbare Verhältnis F_R/F_P zu im Vergleich zu dem Fall (der durch die durchgezogene Linie gezeigt ist), in welchem das elastische Element 6 nicht vorgesehen ist. Wenn das elastische Element 6 nicht vorgesehen ist (entsprechend den Eigenschaften, die durch die durchgezogene Linie gezeigt sind), nimmt F_R/F_P sofort ab in der Nähe von S_P2, und zwar von einem Wert, der durch den variablen Verbindungsmechanismus 3a erhalten wird (ein großer Wert, der durch das elastische Element 6 nicht verkleinert wird), auf einen Wert, der durch den fixierten Verbindungsmechanismus 3b erhalten wird. Wenn andererseits das elastische Element 6 vorgesehen ist (entsprechend den Eigenschaften, die durch die gestrichelte Linie gezeigt sind), nimmt F_R/F_P in der Nähe von S_P2 von einem Wert ab, der durch den variablen Verbindungsmechanismus 3a erhalten wird (ein relativ kleiner Wert, der durch das elastische Element 6 verkleinert wird), so dass sich dieser allmählich einem Wert annähert, der durch den fixierten Verbindungsmechanismus 3b erhalten wird.
Wenn der Pedalhub S_P gleich S_P3 oder größer ist, ist der Stangenbereich 331 nicht mit dem elastischen Element 6 in Kontakt, so dass die Schubstange 4 die Gegenkraft aus dem elastischen Element 6 nicht aufnimmt. Folglich entsprechen die Eigenschaften vollständig denjenigen des fixierten Verbindungsmechanismus 3b.
Wie zuvor beschrieben ist, treten die erste Zwischenverbindung 33, die auf Seite des variablen Verbindungsmechanismus 3a angeordnet ist, und die zweite Zwischenverbindung 34, die auf Seite des fixierten Verbindungsmechanismus 3b angeordnet ist, zusammen mit dem elastischen Element 6, das in der Nähe von S_P2 (Bereich von S_P1 bis S_P3) dazwischen angeordnet ist, in Kontakt. Die Gegenkraft des elastischen Elements 6 wird daher auf das Bremspedal 2 und die Schubstange 4 übertragen, und ein rasches Fluktuieren des Pedalkraftaufwands F_P wird folglich zum Zeitpunkt des Umschaltens der Verbindungsmechanismen 3a und 3b vermieden. Da das elastische Element 6 eine Dämpfungswirkung auf diese Weise entfaltet, sind Parameterschwankungen in den Eigenschaften, die den Pedalkraftaufwand F_P und F_R/F_P betreffen, verringert. Es ist daher beispielsweise möglich, die Eigenschaften ohne Schwierigkeiten denen des Vergleichsbeispiels in guter Näherung anzupassen. Das Pedalgefühl kann daher bei der Einstellung der Pedaleigenschaften der Bremseinrichtung weiter verbessert werden, indem das variable Verhältnis (variabler Verbindungsmechanismus 3a) und das fixierte Verhältnis (fixierter Verbindungsmechanismus 3b) kombiniert werden. Das elastische Element 6 dient als eine Justiereinheit für eine auf ein Bremspedal anzuwendende Kraft, die den Pedalkraftaufwand F_P entsprechend den Verbindungseigenschaften der Hublängen-Justiereinheit 3 einstellt (derart, dass sich die Verbindungseigenschaften ergänzen). Die Eigenschaften hinsichtlich des Pedalkraftaufwands F_P und F_R/F_P können in beliebiger Weise festgelegt werden, indem die Eigenschaften des elastischen Elements 6 in geeigneter Weise geändert werden. Das elastische Element 6 kann entweder auf Seite des variablen Verbindungsmechanismus 3a (erste Zwischenverbindung 33) oder auf Seite des fixierten Verbindungsmechanismus 3b (zweite Zwischenverbindung 34) angebracht werden. Das Element, an welchem das elastische Element 6 angebracht wird (oder ein Gegenstück, mit dem das elastische Element 6 in Kontakt kommt und davon getrennt wird), ist nicht auf die erste und die zweite Zwischenverbindung 33 und 34 beschränkt. Das elastische Element 6 ist nicht auf das säulenförmige Gummielement beschränkt. Das elastische Element 6 kann eine Spiralfeder oder dergleichen sein und kann anstelle einer Kompressionsfeder eine Dehnungsfeder sein. Das elastische Element 6 kann auch in beliebiger Form ausgebildet sein. Es ist möglich, mehr als ein einzelnes elastisches Element 6 vorzusehen, und es können mehrere elastische Elemente 6 parallel oder in Reihe angeordnet werden. Das elastische Element 6, der Stangenbereich 331 und der Haltebereich 341 sind nicht in besonderer Weise auf eine konkrete Struktur, Position, und dergleichen eingeschränkt.
[Vorteile]
Nachfolgend sind Vorteile aufgeführt, die durch die Bremseinrichtung der Ausführungsform 1 erreicht werden.

(1) Die Bremseinrichtung weist die Hublängen-Justiereinheit 3 auf, die ausgebildet ist, den Stangenhub S_R (Hublänge des Kolbens in dem Hauptzylinder) relativ zu dem Pedalhub S_P (die Größe der Betätigung des Bremspedals 2 durch den Fahrer) einzustellen. Die Hublängen-Justiereinheit 3 weist den ersten Bereich auf, in welchem ΔS_R/ΔS_P (Größe der Änderung der Hublänge des Kolbens in dem Hauptzylinder relativ zu der Größe der Änderung der Größe der Betätigung des Bremspedals 2) die Eigenschaften eines variablen Verhältnisses während der Zeitspanne zwischen Beginn der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer und vor dem Erreichen einer vorbestimmten Betätigungsgröße S_P2 hat; und weist den zweiten Bereich auf, in welchem ΔS_R/ΔS_P die Eigenschaften eines fixierten bzw. festgelegten Verhältnisses hat, wenn die Stärke der Betätigung des Bremspedals 2 gleich oder größer ist als die vorbestimmte Betätigungsgröße S_P2.

Die Hublängen-Justiereinheit 3 verbessert somit die Energieeffizienz. Die Kombination aus den Eigenschaften mit variablen und fixierten Verhältnis ermöglicht bzw. erleichtert die Einstellung der Pedaleigenschaften.

(2) Die Hublängen-Justiereinheit 3 weist den variablen Verbindungsmechanismus 3a, der zum Arbeiten in dem ersten Bereich ausgebildet ist, und den fixierten Verbindungsmechanismus 3b auf, der ausgebildet ist, die Funktion des variablen Verbindungsmechanismus 3a sofort in dem zweiten Bereich zu übernehmen.

Daher können die Pedaleigenschaften in einfacher Weise durch die Verbindungsmechanismen eingestellt werden.

(3) Die Hublängen-Justiereinheit 3 weist die Verbindungsmechanismen 3a und 3b auf. Das Bremspedal 2 wird drehbar relativ zu der Halterung 1 gehalten. Die Verbindungsmechanismen 3a und 3b umfassen die erste Verbindung 31, wobei ein Ende davon drehbar an dem Bremspedal 2 angebracht ist; die zweite Verbindung 32, wobei ein Ende mit der Schubstange 4 des Hauptzylinders verbunden ist, wobei die zweite Verbindung 32 das erste Langloch 321 (erster Gleitbereich) hat, das entlang der axialen Richtung in der anderen Seite ausgebildet ist, und das zweite Langloch 322 (zweiter Gleitbereich), das in der axialen Richtung in einem Bereich zwischen dem ersten Langloch 321 und dem anderen Ende ausgebildet ist; die erste Zwischenverbindung 33 mit einem Ende, das drehbar an dem anderen Ende der ersten Verbindung 31 angebracht ist, wobei das andere Ende mit dem ersten Langloch 321 der zweiten Verbindung 32 im Eingriff ist, und einen Bereich zwischen den beiden Enden, der drehbar von der Halterung 1 gehalten wird; und die zweite Zwischenverbindung 34 mit einem Ende, das drehbar mit dem Bremspedal 2 verbunden ist, wobei das andere Ende mit dem zweiten Langloch 322 der zweiten Verbindung 32 im Eingriff ist.

Es ist daher möglich, die Verbindungsmechanismen 3a und 3b mit einem einfachen Aufbau zu verwirklichen.

(4) Bei Beginn des Betätigens des Bremspedals 2 ist das andere Ende der ersten Zwischenverbindung 33 mit dem ersten Langloch 321 (erster Gleitbereich) im Eingriff, und das andere Ende der zweiten Zwischenverbindung 34 ist mit dem zweiten Langloch 322 (zweiter Gleitbereich) mit Spiel bzw. Tolerant bzw. Übermaß im Eingriff.

Es ist dann möglich, den variablen Verbindungsmechanismus 3a zu aktivieren und den fixierten Verbindungsmechanismus 3b in einen inaktiven Zustand in der Anfangsphase der Betätigung des Bremspedals zu bringen.

(5) Der erste und/oder der zweite Gleitbereich ist eines der Langlöcher 321 und 322, die entlang der Längsrichtung der zweiten Verbindung 32 ausgebildet sind.

Die Gleitbereiche können daher mit einem einfachen Aufbau hergestellt werden.

(6) Die erste Zwischenverbindung 33 weist den ersten Eingriffsstift 54, der mit dem Langloch 321 im Eingriff ist, auf.

Dies macht es möglich, das Eingreifen bzw. den Kontakt mit und ohne Spiel bzw. Toleranz mit einem einfachen Aufbau zu bewerkstelligen.

(7) Die zweite Zwischenverbindung 34 weist den zweiten Eingriffsstift 57, der mit dem Langloch 322 im Eingriff ist, auf.

Dies macht es möglich, das Eingreifen mit und ohne Spiel bzw. Toleranz bei einfachem Aufbau zu realisieren.

(8) Die Bremseinrichtung weist die Hublängen-Justiereinheit 3 auf, die ausgebildet ist, den Stangenhub S_R (Hublänge des Kolbens in dem Hauptzylinder) relativ zu dem Pedalhub S_P (die Größe der Betätigung des Bremspedals 2 durch den Fahrer) einzustellen. Die Hublängen-Justiereinheit 3 ist so ausgebildet, dass der Anstiegsgradient ΔP/ΔF_P des Radzylinder-Hydraulikdrucks P relativ zu dem Pedalkraftaufwand F_P während der Zeitspanne vom Beginn der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer bis bevor der Pedalkraftaufwand die vorbestimmte Pedalkraft F_Pv2 erreicht, größer ist als der Anstiegsgradienten ΔP/ΔF_P, wenn der Pedalkraftaufwand gleich F_Pv2 oder größer ist.

Die Hublängen-Justiereinheit 3 verbessert die Energieeffizienz. Es ist möglich, bevorzugte Pedaleigenschaften in allen Bereichen der Betätigung des Bremspedals vorzusehen. Selbst in der späten Phase der Betätigung des Bremspedals ist es beispielsweise möglich, eine geeignete Pedalgegenkraft zu erhalten und die Bremskraft (Hydraulikdruck P) relativ zu der Betätigung des Bremspedals (Zunahme des Pedalhubs S_P) zu erreichen.

(9) Der Radzylinder-Hydraulikdruck P wird so bereitgestellt, dass ΔP/ΔF_P (Größe der Änderung des Radzylinder-Hydraulikdrucks P relativ zu der Größe der Änderung des Pedalkraftaufwands F_P) die Eigenschaften eines variablen Verhältnisses hat, wenn der Pedalkraftaufwand kleiner als der vorbestimmte Wert F_Pv2 ist, und so, dass er die Eigenschaften des fixierten bzw. festgelegten Verhältnisses hat, wenn der Pedalkraftaufwand gleich oder größer ist als der vorbestimmte Wert F_Pv2.

Die Kombination der Eigenschaften für ein variables und fixiertes Verhältnis macht es möglich, dass die Pedaleigenschaften ohne Schwierigkeit eingestellt werden können.

(10) Die Hublängen-Justiereinheit 3 umfasst den variablen Verbindungsmechanismus 3a, der ausgebildet ist, entsprechend der Betätigung des Bremspedals 2 zu arbeiten, wenn der Bremspedalkraftaufwand kleiner als die vorbestimmte Pedalkraft F_Pv2 ist, und den fixierten Verbindungsmechanismus 3b, der ausgebildet ist, die Funktion des variablen Verbindungsmechanismus 3a sofort zu übernehmen, wenn der Pedalkraftaufwand gleich F_Pv2 oder größer ist.

Die Verbindungsmechanismen machen es daher möglich, die Pedaleigenschaften ohne Schwierigkeit einzustellen.

(11) Die Bremseinrichtung umfasst die Hublängen-Justiereinheit 3, die ausgebildet ist, den Stangenhub S_R (Hublänge des Kolbens in dem Hauptzylinder) relativ zu dem Pedalhub S_P (die Größe der Betätigung des Bremspedals 2 durch den Fahrer) einzustellen. Die Hublängen-Justiereinheit 3 ist so ausgebildet, dass der Anstiegsgradient ΔP/ΔS_P des Radzylinder-Hydraulikdrucks P relativ zu der Größe der Betätigung S_P während der Zeitspanne ab Beginn der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer bis zu dem Zeitpunkt, an welchem die Betätigungsgröße S_P die vorbestimmte Betätigungsgröße S_P2 erreicht, kleiner ist als der Anstiegsgradient ΔP/ΔS_P, wenn die Betätigungsgröße S_P gleich S_P2 oder größer ist.

Die Hublängen-Justiereinheit 3 verbessert somit die Energieeffizienz. Es ist möglich, bevorzugte Pedaleigenschaften in allen Bereichen der Betätigung des Bremspedals einzurichten. Selbst in der späten Phase der Betätigung des Bremspedals ist es beispielsweise möglich, eine geeignete Gegenkraft zu erhalten und die Bremskraft (hydraulischer Druck P) relativ zu der Betätigung des Bremspedals (Zunahme des Pedalhubs S_P) zu erreichen.

(12) Der Radzylinder-Hydraulikdruck P wird so vorgesehen, dass ΔP/ΔS_P (Größe der Änderung des Radzylinder-Hydraulikdrucks P relativ zu der Größe der Änderung der Betätigungsgröße S_P) die Eigenschaften eines variablen Verhältnisses hat, wenn die Betätigungsgröße S_P kleiner ist als die vorbestimmte Betätigungsgröße S_P2, und ΔP/ΔS_P die Eigenschaften eines festgelegten bzw. fixierten Verhältnisses hat, wenn die Betätigungsgröße S_P gleich oder größer ist als die vorbestimmte Betätigungsgröße S_P2.

Die Kombination der Eigenschaften eines variablen und eines fixierten Verhältnisses macht es möglich, die Pedaleigenschaften ohne Schwierigkeit einzustellen.
[Andere Ausführungsformen]
Aspekte zur Umsetzung der vorliegenden Erfindung sind auf der Grundlage der Ausführungsform beschrieben. Der spezielle Aufbau der Erfindung ist nicht auf die zuvor dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern kann auf diverse Arten modifizieren oder verbessert werden, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Es ist daher beabsichtigt, dass beliebige Ausführungsformen, die mit derartigen Modifizierungen oder Verbesserungen versehen sind, in dem technischen Bereich der Erfindung mit eingeschlossen sind.
Die Ausführungsform der Erfindung kann so aufgebaut sein, wie nachfolgend beschrieben ist.

(1) Eine Bremseinrichtung umfasst eine Hublängen-Justiereinheit, die ausgebildet ist, eine Hublänge eines Kolbens in einem Hauptzylinder relativ zu einer Größe einer Betätigung des Bremspedals durch einen Fahrer einzustellen. Die Hublängen-Justiereinheit umfasst einen ersten Bereich, in welchem eine Größe der Änderung der Hublänge des Kolbens in dem Hauptzylinder der relativ zu einer Größe der Änderung der Betätigungsgröße des Bremspedals Eigenschaften eines variablen Verhältnisses während einer Zeitspanne hat beginnend mit der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer und bis bevor die Betätigungsgröße einen vorbestimmten Wert erreicht; und einen zweiten Bereich, in welchem die Größe der Änderung der Hublänge des Kolbens in dem Hauptzylinder relativ zu der Größe der Änderung der Betätigungsgröße des Bremspedals Eigenschaften eines fixierten Verhältnisses hat, wenn die Betätigungsgröße gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist.
(2) In der Bremseinrichtung gemäß (1) weist die Hublängen-Justiereinheit einen variablen Verbindungsmechanismus, der ausgebildet ist, in dem ersten Bereich zu arbeiten, und einen fixierten Verbindungsmechanismus auf, der ausgebildet ist, sofort die Funktion des variablen Verbindungsmechanismus in dem zweiten Bereich zu übernehmen.
(3) In der Bremseinrichtung gemäß (1) weist die Hublängen-Justiereinheit einen Verbindungsmechanismus auf. Das Bremspedal ist drehbar durch die Halterung gehalten. Der Verbindungsmechanismus umfasst: eine erste Verbindung, wobei ein Ende drehbar mit dem Bremspedal verbunden ist; eine zweite Verbindung, wobei ein Ende mit einer Schubstange des Hauptzylinders verbunden ist, und einen ersten Gleitbereich, der entlang einer axialen Richtung auf der anderen Seite ausgebildet ist, und einen zweiten Gleitbereich, der entlang der axialen Richtung in einem Bereich ausgebildet ist, der zwischen dem ersten Gleitbereich und der Seite des einen Endes liegt; eine erste Zwischenverbindung mit einem Ende, das drehbar mit dem anderen Ende der ersten Verbindung verbunden ist, wobei das andere Ende mit dem ersten Gleitbereich der zweiten Verbindung im Eingriff ist, und einen Bereich zwischen beiden Enden, der drehbar von der Halterung gehalten wird; und eine zweite Zwischenverbindung mit einem Ende, das drehbar mit dem Bremspedal verbunden ist, wobei das andere Ende mit dem zweiten Gleitbereich der zweiten Verbindung im Eingriff ist.
(4) In der Bremseinrichtung nach (3) ist bei Beginn der Betätigung des Bremspedals das andere Ende der ersten Zwischenverbindung mit dem ersten Gleitbereich im Eingriff, und das andere Ende der zweiten Zwischenverbindung ist mit dem zweiten Gleitbereich mit Spiel bzw. mit Übermaß im Eingriff.
(5) In der Bremseinrichtung gemäß (3) ist der erste und/oder der zweite Gleitbereich ein Langloch, das entlang einer Längsrichtung der zweiten Verbindung ausgebildet ist.
(6) In der Bremseinrichtung gemäß (5) weist die erste Zwischenverbindung den ersten Eingriffsstift, der mit dem Langloch im Eingriff ist, auf.
(7) Die Bremseinrichtung gemäß (6) umfasst ein erstes stoßabsorbierendes Element, das an mindestens einem Ende des Langlochs angeordnet und ausgebildet ist, mit dem ersten Eingriffsstift in Kontakt zu treten.
(8) In der Bremseinrichtung gemäß (5) weist die zweite Zwischenverbindung einen zweiten Eingriffsstift, der mit dem Langloch im Eingriff ist, auf.
(9) Die Bremseinrichtung gemäß (7) weist ein zweites stoßabsorbierendes Element auf, das an mindestens einem Ende des Langlochs angeordnet und ausgebildet ist, mit dem zweiten Eingriffsstift in Kontakt zu treten.
(10) In der Bremseinrichtung gemäß (3) treten die erste und die zweite Zwischenverbindung mit dem elastischen Element, das dazwischen liegt, in Kontakt, wenn die Größe der Betätigung in der Nähe des vorbestimmten Wertes liegt.
(11) Eine Bremseinrichtung weist eine Hublängen-Justiereinheit auf, die ausgebildet ist, eine Hublänge eines Kolbens in einem Hauptzylinder relativ zu einer Größe einer Betätigung des Bremspedals durch einen Fahrer einzustellen. Die Hublängen-Justiereinheit ist so ausgebildet, dass ein Anstiegsgradient eines Radzylinder-Hydraulikdrucks relativ zu einem Pedalkraftaufwand während einer Zeitspanne ab Beginn der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer und bevor der Pedalkraftaufwand einen vorbestimmten Wert erreicht, größer ist als ein Anstiegsgradient des Radzylinder-Hydraulikdrucks relativ zu dem Pedalkraftaufwand, der gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist.
(12) In der Bremseinrichtung gemäß (11) ist der Radzylinder-Hydraulikdruck so vorgesehen, dass eine Größe der Änderung des Radzylinder-Hydraulikdrucks relativ zu einer Größe der Änderung des Pedalkraftaufwands Eigenschaften eines variablen Verhältnisses hat, wenn der Pedalkraftaufwand kleiner als der vorbestimmte Wert ist, und Eigenschaften eines fixierten Verhältnisses hat, wenn der Pedalkraftaufwand gleich oder größer ist als der vorbestimmte Wert.
(13) In der Bremseinrichtung gemäß (11) umfasst die Hublängen-Justiereinheit einen variablen Verbindungsmechanismus, der ausgebildet ist, entsprechend der Betätigung eines Bremspedals zu arbeiten, wenn der Pedalkraftaufwand kleiner als der vorbestimmte Wert ist, und weist einen fixierten Verbindungsmechanismus auf, der ausgebildet ist, die Funktion des variablen Verbindungsmechanismus sofort zu übernehmen, wenn der Pedalkraftaufwand gleich oder größer ist als der vorbestimmte Wert.
(14) In der Bremseinrichtung gemäß (11) umfasst die Hublängen-Justiereinheit einen Verbindungsmechanismus. Der Verbindungsmechanismus umfasst eine erste Verbindung mit einem Ende, das drehbar mit dem Bremspedal verbunden ist; eine zweite Verbindung mit einem Ende, das mit einer Schubstange des Hauptzylinders verbunden ist, mit einem ersten Gleitbereich, der entlang einer axialen Richtung auf Seite des anderen Endes ausgebildet ist, einem zweiten Gleitbereich, der entlang der axialen Richtung in einem Bereich zwischen dem ersten Gleitbereich und der einen Seite ausgebildet ist; eine erste Zwischenverbindung mit einem Ende, das drehbar mit dem anderen Ende der ersten Verbindung verbunden ist, wobei das andere Ende mit dem ersten Gleitbereich der zweiten Verbindung im Eingriff ist, und mit einem Bereich zwischen beiden Enden, der drehbar durch eine Halterung gehalten wird; und eine zweite Zwischenverbindung mit einem Ende, das drehbar mit dem Bremspedal verbunden ist, wobei das andere Ende mit dem zweiten Gleitbereich der zweiten Verbindung im Eingriff ist.
(15) In der Bremseinrichtung gemäß (14) ist zu Beginn der Betätigung des Bremspedals das andere Ende der ersten Zwischenverbindung mit dem ersten Gleitbereich im Eingriff, und das andere Ende der zweiten Zwischenverbindung ist mit dem zweiten Gleitbereich mit Spiel bzw. Übermaß im Eingriff.
(16) In der Bremseinrichtung gemäß (15) sind der erste und der zweite Gleitbereich Langlöcher, die entlang einer Längsrichtung der zweiten Verbindung ausgebildet sind.
(17) In der Bremseinrichtung gemäß (14) sind die erste und die zweite Zwischenverbindung mit einem elastischen Element, das dazwischen liegt, in Kontakt, wenn die Größe der Betätigung in der Nähe des vorbestimmten Wertes liegt.
(18) Eine Bremseinrichtung mit einer Hublängen-Justiereinheit, die ausgebildet ist, eine Hublänge eines Kolbens in einem Hauptzylinder relativ zu einer Größe der Betätigung eines Bremspedals durch einen Fahrer einzustellen. Die Hublängen-Justiereinheit ist so ausgebildet, dass ein Anstiegsgradient eines Radzylinder-Hydraulikdrucks relativ zu der Größe der Betätigung während einer Zeitspanne ab Beginn der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer und bevor die Größe der Betätigung einen vorbestimmten Wert erreicht, kleiner ist als ein Anstiegsgradient des Radzylinder-Hydraulikdrucks relativ zu der Größe der Betätigung, die gleich oder größer ist als der vorbestimmte Wert.
(19) In der Bremseinrichtung gemäß (18) ist der Radzylinder-Hydraulikdruck so vorgesehen, dass eine Größe der Änderung des Radzylinder-Hydraulikdrucks relativ zu einer Größe der Änderung der Größe der Betätigung Eigenschaften eines variablen Verhältnisses hat, wenn die Größe der Betätigung kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und Eigenschaften eines fixierten bzw. festgelegten Verhältnisses hat, wenn die Größe der Betätigung gleich oder größer ist als der vorbestimmte Wert.
(20) In der Bremseinrichtung gemäß (18) weist die Hublängen-Justiereinheit einen Verbindungsmechanismus auf. Der Verbindungsmechanismus umfasst eine erste Verbindung mit einem Ende, das drehbar mit dem Bremspedal verbunden ist; eine zweite Verbindung mit einem Ende, das mit einer Schubstange des Hauptzylinders verbunden ist, mit einem ersten Langloch, das entlang einer axialen Richtung auf der Seite des anderen Endes ausgebildet ist, und einem zweiten Langloch, das entlang der axialen Richtung in einem Bereich zwischen dem ersten Langloch und der Seite des einen Endes ausgebildet ist; eine erste Zwischenverbindung mit einem Ende, das drehbar mit dem anderen Ende der ersten Verbindung verbunden ist, wobei das andere Ende mit dem ersten Langloch der zweiten Verbindung im Eingriff ist, und einen Bereich zwischen beiden Enden, der drehbar von einer Halterung gehalten ist; und eine zweite Zwischenverbindung mit einem Ende, das drehbar mit dem Bremspedal verbunden ist, wobei das andere Ende mit dem zweiten Langloch der zweiten Verbindung im Eingriff ist. Bei Beginn des Betätigens des Bremspedals ist das andere Ende der ersten Zwischenverbindung mit dem ersten Langloch im Eingriff, und das andere Ende der zweiten Zwischenverbindung ist mit dem zweiten Langloch mit Spiel bzw. Übermaß im Eingriff.

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität auf der Grundlage der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2013-193871 , die am 19. September 2013 eingereicht wurde. Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2013-193871 , die am 19. September 2013 eingereicht wurde, einschließlich der Beschreibung, den Ansprüchen, den Zeichnungen und der Zusammenfassung, ist hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit mit eingeschlossen.
Bezugszeichenliste

1: Halterung
2: Bremspedal
3: Hublängen-Justiereinheit
3a: variabler Verbindungsmechanismus
3b: fixierten Verbindungsmechanismus
31: erste Verbindung
32: zweite Verbindung
321: erstes Langloch (erster Gleitbereich)
322: zweites Langloch (zweiter Gleitbereich)
33: erste Zwischenverbindung
34: zweite Zwischenverbindung
4: Schubstange

Claims

Eine Bremseinrichtung mit einer Hublängen-Justiereinheit, die ausgebildet ist, eine Hublänge eines Kolbens in einem Hauptzylinder relativ zu einer Größe einer Betätigung eines Bremspedals durch einen Fahrer einzustellen, wobei die Hublängen-Justiereinheit aufweist: einen ersten Bereich, in welchem eine Größe einer Änderung der Hublänge des Kolbens in dem Hauptzylinder relativ zu einer Größe einer Änderung der Größe der Betätigung des Bremspedals Eigenschaften eines variablen Verhältnisses während einer Zeitspanne zwischen Beginn einer Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer und bevor die Größe der Betätigung einen vorbestimmten Wert erreicht, hat; und einen zweiten Bereich, in welchem die Größe einer Änderung der Hublänge des Kolbens in dem Hauptzylinder relativ zu der Größe einer Änderung der Größe der Betätigung des Bremspedals Eigenschaften eines fixierten Verhältnisses hat, wenn die Größe der Betätigung gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist.
Die Bremseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Hublängen-Justiereinheit einen variablen Verbindungsmechanismus, der ausgebildet ist, in dem ersten Bereich zu arbeiten, und einen fixierten Verbindungsmechanismus aufweist, der ausgebildet ist, die Funktion des variablen Verbindungsmechanismus in dem zweiten Bereich unmittelbar zu übernehmen.
Die Bremseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Hublängen-Justiereinheit einen Verbindungsmechanismus aufweist, das Bremspedal drehbar von einer Halterung gehalten wird; und der Verbindungsmechanismus aufweist: eine erste Verbindung mit einem Ende, das drehbar mit dem Bremspedal verbunden ist; eine zweite Verbindung mit einem Ende, das mit einer Schubstange des Hauptzylinders verbunden ist, wobei die zweite Verbindung einen ersten Gleitbereich, der entlang einer axialen Richtung auf der Seite des anderen Endes ausgebildet ist, und einen zweiten Gleitbereich aufweist, der entlang der axialen Richtung in einem Bereich zwischen dem ersten Gleitbereich und der Seite des einen Endes ausgebildet ist; eine erste Zwischenverbindung mit einem Ende, das drehbar mit dem anderen Ende der ersten Verbindung verbunden ist, wobei das andere Ende mit dem ersten Gleitbereich der zweiten Verbindung im Eingriff ist, und mit einem Bereich zwischen den beiden Enden, der drehbar von der Halterung gehalten wird; und eine zweite Zwischenverbindung mit einem Ende, das drehbar mit dem Bremspedal verbunden ist, wobei das andere Ende mit dem zweiten Gleitbereich der zweiten Verbindung im Eingriff ist.
Die Bremseinrichtung nach Anspruch 2, wobei bei Beginn des Betätigens des Bremspedals das andere Ende der ersten Zwischenverbindung mit dem ersten Gleitbereich im Eingriff ist, und das andere Ende der zweiten Zwischenverbindung mit dem zweiten Gleitbereich mit Übermaß im Eingriff ist.
Die Bremseinrichtung nach Anspruch 3, wobei der erste und/oder der zweite Gleitbereich ein Langloch sind, das entlang einer Längsrichtung der zweiten Verbindung ausgebildet ist.
Die Bremseinrichtung nach Anspruch 5, wobei die erste Zwischenverbindung einen ersten Eingriffsstift, der mit dem Langloch im Eingriff ist, aufweist.
Die Bremseinrichtung nach Anspruch 6, die ferner ein erstes stoßabsorbierendes Element aufweist, das an mindestens einem Ende des Langlochs angeordnet und ausgebildet ist, mit dem ersten Eingriffsstift in Kontakt zu treten.
Die Bremseinrichtung nach Anspruch 5, wobei die zweite Zwischenverbindung einen zweiten Eingriffsstift, der mit dem Langloch im Eingriff ist, aufweist.
Die Bremseinrichtung nach Anspruch 7, die ferner ein zweites stoßabsorbierendes Element aufweist, das an mindestens einem Ende des Langlochs angeordnet und ausgebildet ist, mit dem zweiten Eingriffsstift in Kontakt zu treten.
Die Bremseinrichtung nach Anspruch 3, wobei die erste und die zweite Zwischenverbindung jeweils mit einem elastischen Element, das dazwischen angeordnet ist, in Kontakt treten, wenn die Größe der Betätigung in der Nähe des vorbestimmten Wertes liegt.
Eine Bremseinrichtung mit einer Hublängen-Justiereinheit, die ausgebildet ist, eine Hublänge eines Kolbens in einem Hauptzylinder relativ zu einer Größe der Betätigung eines Bremspedals durch einen Fahrer einzustellen, wobei die Hublängen-Justiereinheit so ausgebildet ist, dass ein Anstiegsgradient eines Radzylinder-Hydraulikdrucks relativ zu einem Pedalkraftaufwand während einer Zeitspanne ab Beginn des Betätigens eines Bremspedals durch den Fahrer und bevor der Bremspedalkraftaufwand einen vorbestimmten Wert erreicht, größer ist als ein Anstiegsgradient des Radzylinder-Hydraulikdrucks relativ zu dem Pedalkraftaufwand, der gleich oder größer ist als der vorbestimmte Wert.
Die Bremseinrichtung nach Anspruch 11, wobei der Radzylinder-Hydraulikdruck so vorgesehen ist, dass eine Größe der Änderung des Radzylinder-Hydraulikdrucks relativ zu einer Größe der Änderung des Pedalkraftaufwands Eigenschaften eines variablen Verhältnisses hat, wenn der Pedalkraftaufwand kleiner als der vorbestimmte Wert ist, und Eigenschaften eines fixierten Verhältnisses hat, wenn der Pedalkraftaufwand gleich oder größer ist als der vorbestimmte Wert.
Die Bremseinrichtung nach Anspruch 11, wobei die Hublängen-Justiereinheit einen variablen Verbindungsmechanismus, der ausgebildet ist, entsprechend der Betätigung des Bremspedals zu arbeiten, wenn der Pedalkraftaufwand kleiner als der vorbestimmte Wert ist, und einen fixierten Verbindungsmechanismus aufweist, der ausgebildet ist, sofort die Funktion des variablen Verbindungsmechanismus zu übernehmen, wenn der Pedalkraftaufwand gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist.
Die Bremseinrichtung nach Anspruch 11, wobei die Hublängen-Justiereinheit einen Verbindungsmechanismus aufweist, und der Verbindungsmechanismus aufweist: eine erste Verbindung mit einem Ende, das drehbar mit dem Bremspedal verbunden ist; eine zweite Verbindung mit einem Ende, das mit einer Schubstange des Hauptzylinders verbunden ist, wobei die zweite Verbindung einen ersten Gleitbereich, der entlang einer axialen Richtung auf Seite des anderen Endes ausgebildet ist, und einen zweiten Gleitbereich aufweist, der entlang der axialen Richtung in einem Bereich zwischen dem ersten Gleitbereich und der Seite des einen Endes ausgebildet ist; eine erste Zwischenverbindung mit einem Ende, das drehbar mit dem anderen Ende der ersten Verbindung verbunden ist, wobei das andere Ende mit dem ersten Gleitbereich der zweiten Verbindung im Eingriff ist, und einem Bereich zwischen beiden Endbereichen, der drehbar von einer Halterung gehalten wird; und eine zweite Zwischenverbindung mit einem Ende, das drehbar mit dem Bremspedal verbunden ist, wobei das andere Ende mit dem zweiten Gleitbereich der zweiten Verbindung im Eingriff ist.
Die Bremseinrichtung nach Anspruch 14, wobei zu Beginn der Betätigung des Bremspedals das andere Ende der ersten Zwischenverbindung mit dem ersten Gleitbereich im Eingriff ist, und das andere Ende der zweiten Zwischenverbindung mit dem zweiten Gleitbereich mit Übermaß im Eingriff ist.
Die Bremseinrichtung nach Anspruch 15, wobei der erste und der zweite Gleitbereich Langlöcher sind, die entlang einer Längsrichtung der zweiten Verbindung ausgebildet sind.
Die Bremseinrichtung nach Anspruch 14, wobei die erste und die zweite Zwischenverbindung jeweils mit einem elastischen Element, das dazwischen angeordnet ist, in Kontakt treten, wenn die Größe der Betätigung in der Nähe des vorbestimmten Wertes liegt.
Eine Bremseinrichtung mit einer Hublängen-Justiereinheit, die ausgebildet ist, eine Hublänge eines Kolbens in einem Hauptzylinder relativ zu einer Größe einer Betätigung eines Bremspedals durch einen Fahrer einzustellen, wobei die Hublängen-Justiereinheit so ausgebildet ist, dass ein Anstiegsgradient eines Radzylinder-Hydraulikdrucks relativ zu einer Betätigungsgröße während einer Zeitspanne ab Beginn der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer und bevor die Betätigungsgröße einen vorbestimmten Wert erreicht, kleiner ist als ein Anstiegsgradient des Radzylinder-Hydraulikdrucks relativ zu der Größe der Betätigung gleich oder größer als der vorbestimmte Wert.
Die Bremseinrichtung nach Anspruch 18, wobei der Radzylinder-Hydraulikdruck so vorgesehen ist, dass eine Größe einer Änderung des Radzylinder-Hydraulikdrucks relativ zu einer Größe der Änderung der Größe der Betätigung Eigenschaften eines variablen Verhältnisses hat, wenn die Größe der Betätigung kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, und Eigenschaften eines fixierten Verhältnisses hat, wenn die Größe der Betätigung gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist.
Die Bremseinrichtung nach Anspruch 18, wobei die Hublängen-Justiereinheit einen Verbindungsmechanismus aufweist, und der Verbindungsmechanismus aufweist: eine erste Verbindung mit einem Ende, das drehbar mit dem Bremspedal verbunden ist; eine zweite Verbindung mit einem Ende, das mit einer Schubstange des Hauptzylinders verbunden ist, wobei die zweite Verbindung ein erstes Langloch, das entlang einer axialen Richtung auf Seite des anderen Endes ausgebildet ist, und ein zweites Langloch, das entlang der axialen Richtung in einem Bereich zwischen dem ersten Langloch und der Seite des einen Endes ausgebildet ist, aufweist; eine erste Zwischenverbindung mit einem Ende, das drehbar mit dem anderen Ende der ersten Verbindung verbunden ist, wobei das andere Ende mit dem ersten Langloch der zweiten Verbindung im Eingriff ist, und einem Bereich zwischen den beiden Enden, der drehbar von einer Halterung gehalten wird; und eine zweite Zwischenverbindung mit einem Ende, das drehbar mit dem Bremspedal verbunden ist, wobei das andere Ende mit dem zweiten Langloch der zweiten Verbindung im Eingriff ist, wobei bei Beginn der Betätigung des Bremspedals das andere Ende der ersten Zwischenverbindung mit dem ersten Langloch im Eingriff ist, und das andere Ende der zweiten Zwischenverbindung mit dem zweiten Langloch mit Übermaß im Eingriff ist.