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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Unterdruckverstärker, der
für einen
Kipp- oder Umschaltbetrieb eines Bremsmasterzylinders eines Motorfahrzeugs
verwendet wird.
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Genauer
gesagt betrifft die Erfindung eine Verbesserung für einen
Unterdruckverstärker
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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2.
Beschreibung des Standes der Technik Ein solcher Unterdruckverstärker ist
bereits bekannt und beispielsweise in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
Nr. Hei 10-100887 offenbart.
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Bei
einem herkömmlichen
Unterdruckverstärker
ist ein Flansch an dem Außenumfang
des mittleren Bereichs des Abstoßkraftkolbens ausgeformt, und
eine Halterung ist mit dem hinteren Ende des Abstoßkraftkolbens
gekoppelt, so dass sie mit einem konstanten Hub gleitbar ist. Zwischen
der Halterung und dem Flansch ist eine Feder so angeordnet, dass
die Halterung, wenn die Feder um einen vorbestimmten Betrag zusammengezogen
worden ist, gegen den Abstoßkraftkolben
anstößt und eine
von der Eingabestange her erhaltene Eingabe von dem Ventilkolben
durch die Halterung hindurch zu dem Abstoßkraftkolben und dem flexiblen
Kolben übertragen wird.
Danach erreicht die Ausgabe einen Kipp- oder Umschaltgrenzpunkt.
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Wie
es in dem Ausgabe-Kennliniengraph in 5 dargestellt
ist, ist bei einem solchen herkömmlichen
Unterdruckverstärker
das Kippkraftverhältnis, d.h.
das Verhältnis
der Ausgabe zur Eingabe, verstärkt
in einem Bereich, wo die Feder zusammengezogen verformt ist, und
reduziert, nachdem dieser Bereich verlassen worden ist. So ist die
Ausgabekennlinie von einer sekundären Kurve, die ideal für das Bremsen
ist, versetzt, so dass eine Beeinträchtigung der Betriebsfunktion
auftritt.
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Ein
Unterdruckverstärker
mit den Merkmalen des Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus JP-A-11129890
und aus US-A-5,884,548 bekannt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Um
dieses Problem zu lösen,
ist es ein Ziel der Erfindung, einen Unterdruckverstärker zu
schaffen, um die Ausgabekennlinie einer Ausgabestange an eine sekundäre Kurve
anzunähern,
die für
das Bremsen ideal ist, bis die Ausgabe den Kippgrenzpunkt erreicht.
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Um
dieses Ziel zu erreichen, weist ein Unterdruckverstärker gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung die Merkmale des Anspruchs 1 auf.
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Gemäß diesem
Aspekt ist, wenn die über
die Eingabestange zur Verfügung
gestellte Eingabe geringer ist als die auf die Feder aufgebrachte
Einstellbelastung, während
die Eingabestange vorwärts
bewegt wird, die von der Ausgabestange produzierte Ausgabe bei einem
Kippverhältnis
erhöht,
das in Übereinstimmung
mit dem Verhältnis
des Drucks ist, der durch den Abstoßkraftkolben auf einen Aufnahmeflächenbereich
ausgeübt
wird, zu dem Druck, der durch den Betriebskolben aufgebracht wird,
der gegen den flexiblen Kolben anstößt, weil die Eingabestange
und der Abstoßkolben
ein einzelnes starres Element bilden.
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Wenn
die über
die Eingabestange zur Verfügung
gestellte Eingabe die auf die Feder ausgeübte Einstelllast überschreitet,
wird die Feder zwischen dem Ventilkolben und der Halterung zusammengedrückt, und
ein Teil der Abstoßkraft,
die durch den flexiblen Kolben auf den Abstoßkolben ausgeübt wird, wird
absorbiert, so dass das Kippverhältnis
erhöht
zu sein scheint.
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Da
der Kippgrenzpunkt erreicht wird, indem der Ventilkolben in Kontakt
mit dem Stopper des Ventilzylinders gebracht wird, bevor die Grenze
der Kontraktion der Feder erreicht ist, kann die Verminderung des
Kippverhältnisses
vermieden werden. Für
ein effektives Bremsen kann sich die Ausgabekennlinie der Ausgabestange
so bei dem Kippgrenzpunkt einer idealen sekundären Kurve annähern.
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Zusätzlich zu
dem ersten Aspekt steht gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung eine Stützwelle auswärts von
dem vorderen Bereich des Ventilkolbens hervor, und die Feder befindet
sich zwischen dem Ventilkolben und einer Halterung, die mit der
Stützwelle
gekoppelt ist, so dass sie entlang der Stützwelle bei einem konstanten
Hubabstand gleitet.
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Gemäß diesem
Aspekt sind eine Schraubenfeder und die Halterung, die kleine Teile
sind, zusammen mit dem Ventilkolben gekoppelt, so dass sie eine Anordnung
bilden, die mit der Eingabestange kommuniziert. Während der
Montage des Unterdruckverstärkers
können
so die kleine Schraubenfeder und die Halterung an dem Ventilzylinder
angebracht werden, und zwar an vorbestimmten Stellen, gleichzeitig mit
dem Einbringen der Eingabestange in den Ventilzylinder hinein. Als
Ergebnis kann ein effizienter Montagevorgang implementiert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine vertikale Querschnittsansicht eines Tandem-Unterdruckverstärkers gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei sich eine Eingabestange in einem
Ruhezustand befindet.
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2 ist
eine vergrößerte Ansicht,
die einen Bereich darstellt, der in 1 mit der
Bezugsziffer II bezeichnet ist.
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3 ist
eine erläuternde
Ansicht eines Vorgangs entsprechend 2, welche
den Kippgrenzzustand für
den Unterdruckverstärker
zeigt.
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4 ist
ein Graph, der die Kippkennlinie des Unterdruckverstärkers zeigt,
und
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5 ist
ein Graph, der die Kippkennlinie eines herkömmlichen Unterdruckverstärkers zeigt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung werden nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben.
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In
den 1 und 2 beinhaltet ein Verstärkergehäuse 1 für einen
Unterdruckverstärker
B folgendes: eine vordere und hintere Gehäusehalbkugel 1a und 1b,
deren gegenüberliegende
Enden miteinander gekoppelt sind; und eine Trennplatte 1c,
die zwischen den Gehäusehalbkugeln 1a und 1b sandwichartig
angeordnet ist, um das Innere des Verstärkergehäuses 1 in eine vordere 2 und
eine hintere Gehäusekammer 3 aufzuteilen.
Die hintere Gehäusehalbkugel 1b ist
an der vorderen Wand F einer Fahrzeugkabine durch eine Schraube 8 gesichert,
und ein Zylinderkörper
Ma eines Master-Bremszylinders M, der mittels des Verstärkers B
betätigt
wird, ist an der vorderen Gehäusehalbkugel 1a durch
eine Schraube 9 befestigt.
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Das
vordere Gehäuseelement 2 ist
in eine vordere Unterdruckkammer 2a auf der vorderen Seite
und eine vordere Betriebskammer 2b auf der hinteren Seite
aufgeteilt, und zwar durch einen vorderen Verstärkerkolben 4, der
so angebracht ist, dass er sich vorwärts und rückwärts innerhalb der vorderen Gehäusekammer 2 hin
und her bewegt, und eine vordere Membran 5, die mit dem
vorderen Verstärkerkolben 4 so
gekoppelt ist, dass sie seine hintere Fläche überlappt, und die sandwichartig
zwischen der vorderen Gehäusehalbkugel 1a und
der Trennwand 1c angeordnet ist. Die vordere Unterdruckkammer 2a ist durch
eine Unterdruckeinlassleitung 14 mit einer Unterdruckquelle
V (beispielsweise dem Inneren eines Einlassstutzens einer Verbrennungskraftmaschine) verbunden.
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Die
hintere Gehäusekammer 3 ist
in eine hintere Unterdruckkammer 3a auf der vorderen Seite und
eine hintere Betriebskammer 3b auf der hinteren Seite durch
einen hinteren Verstärkerkolben 6 getrennt,
der so angebracht ist, dass er sich innerhalb der hinteren Gehäusekammer 3 hin
und her bewegt, und eine hintere Membran 7, die zusammen
mit dem hinteren Verstärkerkolben 6 gekoppelt
ist, so dass sie seine hintere Fläche überlappt, und die zusammen mit
der Trennplatte 1c sandwichartig zwischen den Gehäusehalbkugeln 1a und 1b angeordnet
ist.
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Der
vordere 4 und der hintere Verstärkerkolben 6 sind
ringförmig
und aus einer Stahlplatte gemacht. Sie sind miteinander durch einen
Ventilzylinder 10 aus synthetischem Kunstharz gekoppelt,
der in der mittleren Position der Kolben 4 und 6 befestigt ist.
Der Ventilzylinder 10 ist gleitbar gelagert relativ zu der
Trennplatte 1c über
ein Abdichtelement 11, und er ist auch gleitbar durch ein Abdichtelement 13 durch
eine sich nach hinten erstreckende Leitung 12 gelagert,
die in der Mitte der hinteren Gehäusehalbkugel 1b ausgeformt
ist. Die Rückzugsgrenze
der Verstärkerkolben 4 und 6 ist
definiert, wenn eine Anzahl von Vorsprüngen 7a, die an der
hinteren Fläche der
hinteren Membran 7 ausgeformt sind, in Kontakt mit der
hinteren Wand des Verstärkergehäuses 1 gebracht
werden.
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In
dem Ventilzylinder 10 befinden sich ein Ventilkolben 18,
eine mit dem Ventilkolben 18 gekoppelte Eingabestange 20 sowie
ein Steuerventil 38, das gemäß der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Eingabestange 20 umschaltet,
um die Betriebskammern 2b und 3b entweder mit
den Unterdruckkammern 2a und 3a oder mit der Atmosphäre in Verbindung
zu bringen.
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Der
Ventilkolben 18 beinhaltet einen zylindrischen Kopplungsteil 18a,
einen integral mit dem vorderen Bereich des zylindrischen Kopplungsteils 18a gebildeten
Kolbenteil 18b sowie einen Lufteinführventilsitz 31, der
integral mit dem hinteren Bereich des zylindrischen Kopplungsteils 18a ausgebildet
ist. Ein sphärisches
vorderes Ende 20a der Eingabestange 20 ist in
das Innere des zylindrischen Kopplungsteils 18a eingepasst,
und ein Teil 19 an dem zylindrischen Kopplungsteil 18a ist
als Stopper verklemmt. Als Ergebnis ist die Eingabestange 20 schwenkbar
mit dem Ventilkolben 18 verbunden.
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Der
Ventilzylinder 10 beinhaltet einen ersten Verbindungsweg 28a,
der mit der vorderen 2a und der hinteren Unterdruckkammer 3a in
Verbindung steht, einen zweiten Verbindungsweg 28b, der
mit der vorderen 2b und der hinteren Betriebskammer 3b in
Verbindung steht, eine erste Öffnung 29a,
die mit dem ersten Verbindungsweg 28a in Verbindung steht und
sich in dem Innenumfang des Ventilzylinders 18 öffnet, und
eine zweite Öffnung 29b,
die mit dem zweiten Verbindungsweg 28b in Verbindung steht und
sich in dem Innenumfang des Ventilzylinders 10 vor der
ersten Öffnung 29a öffnet. Ein
ringförmiger Unterdruck-Einführventilsitz 30 ist
an dem Innenumfang des Ventilzylinders 10 in dem mittleren
Bereich der Vorwärts-
und Rückwärtsrichtung
der ersten 29a und der zweiten Öffnung 29b ausgebildet.
Ein zylindrischer Ventilkolben 18 ist gleitbar in dem vorderen Bereich
des Ventilzylinders 10 eingepasst. Ein ringförmiger Lufteinführsitz 31 ist
hinten an dem Ventilkolben 18 ausgebildet und durch den
Unterdruck-Ventilsitz 30 umschlossen, um einen ringförmigen Weg 32 zu
halten, der mit der zweiten Öffnung 29b kommuniziert.
Ein Ventil 34 ist innerhalb des Ventilzylinders 10 vorgesehen
und weist hin zu dem Unterdruck-Einführventilsitz 30 und
dem Luft-Einführventilsitz 31,
so dass es mit diesen Sitzen gemeinsam in Kontakt gebracht werden
kann. Das Ventil 34 beinhaltet einen ringförmigen Ventilbereich 34a an
seinem vorderen Ende, der zu dem Unterdruck-Einführventilsitz 30 und
dem Luft-Einführventilsitz 30 hinweist,
um diese Sitze 30 und 31 zu setzen, einen ringförmigen Anbring-Wulstbereich 34b am hinteren
Ende sowie eine Membran 34 im mittleren Bereich, die die
Bereiche 34a und b zusammenkoppelt, so dass diese in der
axialer Richtung relativ verschoben werden können. Der Anbring-Wulstbereich 34b ist
angebracht an dem vorderen Ende eines zylindrischen Ventilhalters 35,
der in die in die Innenumfangsfläche
des Ventilzylinders 10 an dessen hinterem Ende eingepasst
ist, so dass das Ventil 34 an der Innenumfangsfläche des
Ventilzylinders 10 angebracht ist. Eine Ventilfeder 36,
die den Ventilbereich 34a in einer Richtung zwingt, in
der er sich auf die Ventilsitze 30 und 31 setzt,
ist sich zusammenziehend zwischen dem Ventilbereich 34a und
der Eingabestange 20 vorgesehen.
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Mit
dem oben beschriebenen Aufbau bilden die Ventilsitz 30 und 31,
das Ventil 34 und die Ventilfeder 36 das Steuerventil 38.
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Ein
einwärtiger
Flansch 12a mit einem Lufteinführeinlass 39, der
sich in der Mitte öffnet,
ist integral am hinteren Ende des hinteren sich erstreckenden Zylinders 12 ausgebildet.
Eine Stopperplatte 40 zum Definieren der Rückzugsgrenze
der Eingabestange 20 in Kontakt mit dem Inneren des Flansches 12a ist
befestigt an der Eingabestange 20, so dass sie in der Vorwärts- und
Rückwärtsrichtung
einstellbar ist. Die Eingabestange 20 ist in Richtung der Rücksetzgrenze
durch eine Eingabe-Rückstellfeder 41 gezwungen,
die durch einen Ventilhalter 35 gelagert ist.
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Ein
Luftfilter 42 ist angebracht an dem Innenumfang des hinteren
Endes des Ventilzylinders 10. Durch den Luftfilter 42 hindurch
ist der Innenumfang eines ersten Ventilsitzes 30a immer
in Verbindung mit dem Luft-Einführeinlass 39.
Der Luftfilter 42 ist so flexibel, dass die Vorwärts- und
Rückwärtsbewegung der
Eingabestange 20 relativ zu dem Ventilzylinder 10 nicht
behindert ist.
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Der
Ventilzylinder 10 ist stufenweise ausgebildet mit einer
kleinen Zylinderöffnung 16a mit
einem kleinen Durchmesser, einer mittleren Zylinderöffnung 16b mit
einem mittleren Durchmesser und einer großen Zylinderöffnung 16c mit
einem großen
Durchmesser, und zwar in dieser Reihenfolge von der vorderen Endseite
aus. Der Ventilkolben 18 ist gleitbar in die große Zylinderöffnung 16c eingepasst.
Eine Verbindungsstufe 45 zwischen der mittleren 16b und
der großen
Zylinderöffnung 16c wird
als Anschlag verwendet, mit welchem die vordere Endfläche des
Kolbens 18b des Ventilkolbens 18 bei dem Kippvorgang in
Kontakt gebracht wird.
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Am
vorderen Ende des Kolbenbereichs 18b sind ein ausgenommener
Bereich 18c und eine Stützwelle 46 ausgebildet,
die von der Mitte des Bodens des ausgenommenen Bereichs 18a hervorsteht.
Die Stützwelle 46 beinhaltet
einen Wellenbereich 46a mit großem Durchmesser als Basis sowie einen
Wellenbereich 46b mit kleinem Durchmesser, der von dem
distalen Ende des Wellenbereichs 46a mit dem großen Durchmesser
hervorsteht. Ein Ansatz 47a einer Halterung 47, die
innerhalb der mittleren Zylinderöffnung 16b positioniert
ist, ist gleitbar in den Wellenbereich 46b mit dem kleinen
Durchmesser eingepasst. Eine Schraubenfeder 48 ist zwischen der
Halterung 47 und dem Boden des ausgenommenen Bereichs 18a des
Kolbenbereichs 18b angebracht, während eine konstante Einstellbelastung
auf die Feder 48 in der Richtung der Kontraktion aufgebracht
wird.
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Eine
Unterlegscheibe 49 zum Stützen des vorderen Endes des
Ansatzes 47a der Halterung 47 ist am distalen
Ende des Wellenbereichs 46b mit dem kleinen Durchmesser
angebracht. Um ein Entweichen der Unterlegscheibe 49 zu
verhindern, ist ein Extensionsbereich 50 am distalen Ende
der Welle 46b mit dem kleinen Durchmesser durch Verklemmen
ausgebildet.
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Der
Ansatz 47a der Halterung 47 kann entlang des Wellenbereichs 46b mit
dem kleinen Durchmesser zwischen einer Position, in welcher der
Ansatz 47a durch die Unterlegscheibe 49 gelagert
ist, und einer Position, in welcher der Ansatz das vordere Ende
des Wellenbereichs 46a mit dem großen Durchmesser kontaktiert,
gleiten. Der Gleitabstand a ist
so gewählt,
dass er geringfügig
größer ist
als der Abstand b zwischen dem Ventilkolben 18 und dem Stopper 45,
wenn das Steuerventil 48 sich im neutralen Zustand befindet.
Die Kontraktionsgrenze der Schraubenfeder 48 ist geregelt,
wenn der Ansatz 47a der Halterung 47 das vordere
Ende des Wellenbereichs 46a mit dem großen Durchmesser kontaktiert. Daher
kontaktiert gemäß der Einstellung
des Abstands a > b,
wenn die Eingabestange 20 vorwärts bewegt wird, der Ventilkolben 18 den
Stopper 45 des Ventilzylinders 10, bevor die Kontraktionsgrenze
der Schraubenfeder 48 erreicht ist.
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Der
Abstoßkraftkolben 17,
der das vordere Ende der Halterung 47 kontaktiert, ist
gleitbar in die kleine Zylinderöffnung 16a eingepasst.
Ein ausgenommener Bereich 51 zum Aufnehmen des distalen Endes
der Stützwelle 46,
wenn die Schraubenfeder 48 zusammengezogen ist, ist in
dem hinteren Bereich des Abstoßkraftkolbens 17 ausgeformt.
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Ein
Betriebskolben 15 mit einem größeren Durchmesser als der Abstoßkraftkolben 17 ist
im vorderen Ende des Ventilzylinders 10 ausgeformt, und die
kleine Zylinderöffnung 16a ist
geöffnet
in der Mitte der vorderen Fläche
des Betriebskolbens 15. Eine Schale 21 ist gleitbar über den
Außenumfang
des Betriebskolbens 15 hinüber gepasst. In der Schale 21 ist ein
flacher flexibler Kolben 22 so eingebracht, dass er zu
dem Betriebskolben 15 und dem Abstoßkraftkolben 17 hin
weist. Wenn der Unterdruckverstärker
B nicht betätigt
wird, ist dann eine vorbestimmte Lücke g zwischen dem Abstoßkraftkolben 17 und
dem flexiblen Kolben 22 definiert.
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Der
Betriebskolben 15, der Abstoßkraftkolben 17, der
flexible Kolben 22, die Schraubenfeder 48 und
die Schale 21 bilden zusammen einen Abstoßkraftmechanismus 24,
der eine kombinierte Kraft auf die Ausgabestange 25 übermittelt,
die besteht aus der Eingabe für
die Eingabestange 20 und den durch die Verstärkerkolben 4 und 6 erzeugten
Schubkräften.
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Die
Ausgabestange 25 steht von der Frontfläche der Schale 21 hervor
und ist mit einem Kolben Nb in dem Brems-Masterzylinder M verbunden. Eine Halterung 26 ist
auch so vorgesehen, dass sie die Schale 21 und die vordere
Endfläche
des Ventilzylinders 10 kontaktiert, und eine Ventilrückstellfeder 27 ist
zusammengezogen zwischen der Halterung 26 und der vorderen
Wand des Verstärkergehäuses 1 vorgesehen.
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Die
Arbeitsweise dieser Ausführungsform wird
nun beschrieben.
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Wie
in 1 dargestellt, befindet sich, wenn der Unterdruckverstärker B in
einem Ruhezustand ist, die Eingabestange 20 an der Rückzugsgrenze. Das
Steuerventil 38 befindet sich in einem neutralen Zustand,
wenn das Ventil 34 auf dem Luft-Einführventilsitz 31 und
dem Unterdruck-Einführventilsitz 30 sitzt,
so dass die Betriebskammern 2b und 3b nicht in
Verbindung stehen mit den Unterdruckkammern 2a und 3b und
dem Lufteinführeinlass 39.
Durch ein solches Steuerventil 38 wird ein Unterdruck von
einer Unterdruckquelle, der durch die Unterdruckeinführleitung 14 hindurch
zugeführt
wird, in den Unterdruckkammern 2a und 3a gespeichert,
während
ein Unterdruck, der geeignet mit Luft verdünnt ist, in den Betriebskammer 2b und 3b gehalten
wird. Als Ergebnis wird eine geringe Vorwärtskraft, die durch einen geringfügigen Druckunterschied
erzeugt wird, und zwar entweder zwischen der vorderen Unterdruckkammer 2a und
der Betriebskammer 2b oder zwischen der hinteren Unterdruckkammer 3b und
der Betriebskammer 3b, auf den vorderen 4 und
den hinteren Verstärkerkolben 6 aufgebracht.
Die Vorwärtskraft und
die durch die Ventilrückstellfeder 27 ausgeübte Kraft
sind so ausgeglichen, dass die Verstärkerkolben 4 und 6 in
einer Position geringfügig
vor der Rückzugsgrenze
gehalten werden.
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Wenn
ein Fahrer eines Fahrzeugs auf das Bremspedal P tritt, um das Fahrzeug
zu bremsen, und dann die Eingabestange 20 vorwärts bewegt wird,
wird auch der Ventilkolben 18 vorwärts bewegt. Da die Verstärkerkolben 4 und 6 anfänglich unbeweglich
sind, wird der Lufteinführventilsitz 31 von dem
Ventil 34 durch Vorwärtsbewegen
des Ventilkolbens 18 getrennt, und die zweite Öffnung 29b kommuniziert
mit dem Luft-Einführeinlass 39 über den ringförmigen Verbindungsweg 32 und
das Ventil 34. Als Ergebnis tritt Luft, die in den Ventilzylinder 10 durch
den Luft-Einführeinlass 39 eingetreten
ist, durch den Luft-Einführventilsitz 31 hindurch
und wird rasch über
die zweite Öffnung 29b in
die Betriebskammer 2b und 3b eingeführt. So
wird der Druck in beiden Kammern 2b und 3b so
verstärkt,
dass er höher
ist als der in den Unterdruckkammern 2a und 3a, und
auf der Grundlage dieser Druckdifferenz wird ein starker Vorwärtsschub
erzielt. Als Ergebnis bewegen sich die Verstärkerkolben 4 und 6 zusammen
mit dem Ventilzylinder 10 und dem Betriebskolben 15 mit
einer guten Reaktion auf die Bewegung der Eingabestange 20 vorwärts gegen
die durch die Ventilrückstellfeder 27 ausgeübte Kraft.
Der Betriebskolben 15 treibt die Schale 21 über den
flexiblen Kolben 22 an, d.h. beaufschlagt die Ausgabestange 25 vorwärts, um
den Kolben Mb des Bremsmasterzylinder M anzutreiben. Demzufolge
werden die einzelnen Radzylinder des Fahrzeugs betätigt, um
so das Fahrzeug zu bremsen.
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Wie
es in 2 dargestellt ist, ist die vorbestimmten Lücke g anfänglich zwischen
dem Abstoßkraftkolben 17 und
dem flexiblen Kolben 22 ausgeformt. Wenn der flexible Kolben 22 durch
die Abstoßkraft
komprimiert wird, wenn die Ausgabestange 25 bewegt wird,
tritt der flexible Kolben 22 teilweise in die kleine Zylinderöffnung 16a ein.
Daher wird die von der Ausgabestange 25 zur Verfügung gestellte Abstoßkraft nicht
auf die Eingabestange 20 übertragen, bis der Abstoßkraftkolben 17,
der sich mit der Eingabestange 20 vorwärts bewegt, in Kontakt mit
einem Teil des flexiblen Kolbens 22 gebracht wird. Die von
der Ausgabestange 25 zur Verfügung gestellte Ausgabe zeigt
die springende Kennlinie, die dramatisch ansteigt, wie durch die
Linie a-b in 4 dargestellt, und eine nutzlose
Lücke in
dem Masterzylinder M oder einem Radzylinder, kann in einer frühen Stufe eliminiert
werden.
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Nachdem
der Abstoßkraftkolben 17 den
flexiblen Kolben 22 kontaktiert hat, wirken die auf den Betriebskolben 15 ausgeübte Schubkraft
der Verstärkerkolben 4 und 6 sowie
die von der Eingabestange 20 über den Ventilkolben 18 und
die Schraubenfeder 48 auf den Abstoßkraftkolben 17 ausgeübte Niederdrückkraft
(die Eingabe) des Fahrers auf das hintere Ende des flexiblen Kolbens 22 ein.
Außerdem
wirkt die Betriebsabstoßkraft
der Ausgabestange 25 auf das vordere Ende des flexiblen
Kolbens 22 ein, und ein Teil der Betriebskraft der Ausgabestange 25 wird über den
flexiblen Kolben 22 auf die Eingabestange 20 übertragen.
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Solange
die Stärke
der Eingabe bei der Eingabestange 20 geringer ist als die
auf die Schraubenfeder 48 ausgeübte Einstellbelastung, wird,
da die Eingabestange 20 und der Abstoßkraftkolben 17 ein einzelnes
starres Element bilden, die Ausgabe bei der Ausgabestange 25 bei
einem Kippverhältnis
gesteigert, das in Übereinstimmung
ist mit dem Verhältnis
von Druck aufnehmenden Flächenbereichen
des Betriebskolbens 15 und des Abstoßkraftkolbens 17, die
gegen den flexiblen Kolben 22 anstoßen, wie durch die Linie b-c
in 4 dargestellt. So fühlt der Fahrer geeignet die
Größe der durch
die Ausgabestange 25 erzeugten Ausgabe.
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Wenn
die Stärke
der Eingabe bei der Eingabestange 20 die Einstellbelastung
der Schraubenfeder 48 überschreitet,
wird die Schraubenfeder 48 komprimiert und verformt zwischen
dem Ventilkolben 18 und der Halterung 47, und
demzufolge wird die Übertragung
der Abstoßkraft
von dem Abstoßkraftkolben 17 zu
dem Ventilkolben 18 gedämpft.
Daher wird das Kippverhältnis
erhöht,
und die Ausgabe durch die Ausgabestange 25 wird gesteigert,
wie durch die Linie c-d in 4 angezeigt.
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Wenn
die Ausgabe den Kippgrenzpunkt d erreicht hat, an welchem der vollständig geöffnete Zustand
des Luft-Einführventilsitzes 31 fortgesetzt
wird, wie in 3 gezeigt ist, kontaktiert das
vordere Ende des Ventilkolbens 18 den Stopper 45 des
Ventilzylinders 10, und dann wird der Ansatz 47a der
Halterung 47, der durch den Abstoßkraftkolben 17 nach
hinten beaufschlagt wird, gegen den Wellenbereich 46a mit großem Durchmesser
der Stützwelle 46 des
Ventilkolbens 18 gepresst.
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Daher
ist die Ausgabekennlinie der Ausgabestange 25 von dem Sprungpunkt
b bis zum Kippgrenzpunkt d ungefähr
gleich der sekundären
Kurve, die ideal ist für
ein effektives Bremsen.
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Nachdem
der Kippgrenzpunkt d überwunden ist,
wie angedeutet durch die Linie d-e in 4, ist die
Ausgabe der Ausgabestange 25 die Summe der maximalen Schubkraft,
erzeugt durch einen Druckunterschied zwischen der Verstärkerkolben 4 und 6, und
der Stärke
der Eingabe bei der Eingabestange 20.
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Die
Schraubenfeder 48 und die Halterung 47, die kleine
Teile sind, sind an der Stützwelle 46 des
Ventilkolbens 18 angepasst, gekoppelt mit der Eingabestange 20,
und bilden zusammen mit der Eingabestange 20 eine Anordnung.
Während
der Montage des Unterdruckverstärkers
B können
daher die Schraubenfeder 48 und die Halterung 47 an
vorbestimmten Positionen an dem Ventilzylinder 10 zur gleichen
Zeit angebracht werden, zu der auch die Eingabestange 20 in
den Ventilzylinder 10 eingebracht wird. Als Ergebnis kann
eine effiziente Montage implementiert werden.
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Bevor
der flexible Kolben 22 angebracht wird, kann der kleine
unabhängige
Abstoßkraftkolben 17 von
der vorderen Seite des Ventils 110 aus einfach in die kleine
Zylinderöffnung 16a eingeführt werden.
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Außerdem,
da der ausgenommene Bereich 51, der das distale Ende der
Stützwelle 46 zur
Zeit der Kontraktion der Schraubenfeder 48 annimmt, in dem
hinteren Ende des Abstoßkraftkolbens 17 ausgeformt
ist. So ist eine zufriedenstellende Lastaufnahmelänge der
Stützwelle 46 für den Einsatz 47a der
Halterung 47 sichergestellt, und eine Interferenz mit der
Stützwelle 46 und
dem Abstoßkraftkolben 17 kann
vermieden werden.
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Außerdem ist
die Schraubenfeder 48 zwischen der Halterung 47 und
dem Boden des ausgenommenen Bereichs 18a in dem vorderen
Ende des Ventilkolbens 18 angebracht, und ein Teil der
Feder 48 befindet sich in dem ausgenommenen Bereich 18a.
So kann die vergleichsweise lange Schraubenfeder 48 in
dem schmalen Raum zwischen dem Ventilkolben 18 und der
Halterung 47 vorgesehen werden, und die Federkonstante
kann reduziert werden.
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Wenn
der Fahrer die Kraft von dem Bremspedal P nimmt, um das Bremsen
des Fahrzeugs zu beenden, werden zunächst die Eingabestange 20 und
der Ventilkolben 18 durch die durch die Eingaberückstellfeder 41 ausgeübte Kraft
zurückgezogen. Gemäß diesem
Vorgang bringt der Ventilkolben 18 das Ventil 34 dazu,
sich heftig von dem Unterdruck-Einführventilsitz 30 zu
trennen, während
der Luft-Einführventilsitz 31 auf
das Ventil 34 gesetzt wird. Daher können die Betriebskammern 2b und 3b mit
den Unterdruckkammern 2a und 3a über die zweite Öffnung 29b,
den ringförmigen
Verbindungsweg 32 und die erste Öffnung 29a kommunizieren. Als
Ergebnis wird das Eintreten von Luft in die Betriebskammern 2b und 3b hinein
verhindert. Andererseits wird die Luft, die sich in den Betriebskammern 2b und 3b befindet,
in der Unterdruckquelle V über die
Unterdruckkammern 2a und 3a absorbiert, um so jeglichen
Druckunterschied zu eliminieren. Und so wird, da die Verstärkerkolben 4 und 6 ebenfalls
durch die Ventilrückstellfeder 27 zurückgezogen
werden, der Betrieb des Masterzylinders M beendet.
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Wenn
die Eingabestange 20 bis zu einer Rückzuggrenze zurückgezogen
wird, bei der die Stopperplatte 40 in Kontakt mit dem einwärtigen Flansch 12a des
hinteren sich erstreckenden Zylinders 12 gebracht wird,
wird der hintere Verstärkerkolben 6 temporär zu der
Rückzugsgrenze
zurückgeführt, wonach
der Vorsprung 7a der hinteren Membran 7 in Kontakt
mit der hinteren Wand des Verstärkergehäuses 1 gebracht
wird. Dann wird, da der Unterdruckventilsitz 30 auf das
Ventil 34 gesetzt ist und das Ventil 34 von dem
Luft-Einführventilsitz 31 getrennt
ist, die Luft wieder in die Betriebskammern 2b und 3b eingelassen.
Da die Verstärkerkolben 4 und 6 sich
aufgrund eines Luftdruckunterschieds, der durch die eingelassene
Luft erzeugt wird, geringfügig
vorwärts
bewegen, wird außerdem
der Unterdruckventilsitz 31 auch auf das Ventil 34 gesetzt,
und so wird das Steuerungsventil 38 in seinen ursprünglich neutralen
Zustand gebracht. Auf diese Art und Weise wird ein Unterdruck, der
mit Luft verdünnt
ist, in den Betriebskammern 2a und 3b gehalten,
und der Unterdruckverstärker
B wird so eingestellt, dass er sich in einem Ruhezustand befindet,
wie in den 1 und 2 dargestellt.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt und
kann auf verschiedene Art und Weise modifiziert werden, ohne dass der
Bereich der Erfindung verlassen wird. Beispielsweise kann der Unterdruckverstärker B ein
solcher sein, der nur einen Verstärkerkolben verwendet. Außerdem brauchen
die Stopperplatte 40 für
die Eingabestange 20 und der einwärtige Flansch 12a des
hinteren sich erstreckenden Zylinders 12 nicht verwendet
zu werden, und wenn sich der Unterdruckverstärker B in einem Ruhezustand
befindet, kann der Unterdruck-Einführventilsitz 30 offen
gehalten werden, so dass die Betriebskammern 2b und 3b mit
den Unterdruckkammern 2a und 3a kommunizieren.
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Zusammenfassend
wird gemäß dem ersten Aspekt
der Erfindung, wenn der Anschlag, der für den Ventilzylinder vorgesehen
ist, das vordere Ende des Ventilkolbens hält, das Kippverhältnis weniger
reduziert, und die Ausgabekennlinie der Ausgabestange kann sich
der idealen sekundären
Kurve für
das Bremsen annähern.
Als Ergebnis kann die Betätigbarkeit
verbessert werden.
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Gemäß dem zweiten
Aspekt können
außerdem
während
des Montagevorgangs der Unterdruckverstärker, die kleine Schraubenfeder
und die Halterung an dem Ventilzylinder an vorbestimmten Stellen zu
der gleichen Zeit angebracht werden, zu der auch die Eingabestange
in den Ventilzylinder eingebracht wird. Als Ergebnis kann eine effizienter
Montagevorgang implementiert werden.