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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Unterdruckbremskraftverstärker, welcher
für den
Servo-Betrieb eines Hauptbremszylinders eines Automobils verwendet
wird. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen
Unterdruckbremskraftverstärker
umfassend: ein Bremskraftverstärkergehäuse; einen
Bremskraftverstärkerkolben,
welcher in dem Bremskraftverstärkergehäuse untergebracht
ist, um einen Innenraum des Bremskraftverstärkergehäuses in eine vordere Unterdruckkammer,
die mit einer Unterdruckquelle verbunden ist, und eine hintere Arbeitskammer
zu teilen; einen Ventilzylinder, der verschiebbar an einer hinteren
Wand des Bremskraftverstärkergehäuses unterstützt ist,
um mit dem Bremskraftverstärkerkolben verbunden
zu sein; eine Eintragsstange, die vorwärts und rückwärts bewegbar ist, eine Eintragsrückholfeder,
die die Eintragsstange in einer Rückzugsrichtung vorspannt, und
ein Steuer-/Regelventil, das die Verbindung der Arbeitskammer zwischen
der Unterdruckkammer und der Atmosphäre gemäß der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Eintragsstange, welche
in dem Ventilzylinder angeordnet ist, ändert; wobei das Steuer-/Regelventil
durch einen Atmosphäreneinlassventilsitz
gebildet ist, der auf einem Ventilkolben ausgebildet ist, welcher
sich verbunden mit der Vorwärts-
und Rückwärtsbewegung
der Eintragsstange bewegt, einen Unterdruckeinlassventilsitz, der
mit dem Ventilzylinder verbunden ist, um sich, verbunden mit der
Vorwärts-
und Rückwärtsbewegung
des Ventilzylinders, zu bewegen, und ein Ventilelement, das durch
eine Feder in einer Richtung vorgespannt ist, in welchem es auf
dem Atmosphäreneinlassventilsitz
und dem Unterdruckeinlassventilsitz gelagert ist, das die Verbindung
der Arbeitskammer mit der Atmosphäre unterbricht, wenn das Ventilelement
auf beiden Ventilsitzen sitzt, das es der Arbeitskammer gestattet
mit der Atmosphäre
in Verbindung zu stehen, wenn der Atmosphäreneinlassventilsitz sich der
Vorwärtsbewegung
der Eintragsstange folgend öffnet,
und das es der Arbeitskammer gestattet mit der Unterdruckkammer
in Verbindung zu stehen, wenn der Unterdruckeinlassventilsitz sich dem
Rückzug
der Eintragsstange folgend öffnet;
und einem Reaktionskraftmechanismus, der zwischen dem Ventilzylinder
mit der Eintragsstange und der Austragsstange, die verschiebbar
an dem Bremskraftverstärkergehäuse unterstützt ist,
und der eine kombinierte Kraft eines Manipulationseintrags auf die Eintragsstange
und eine Antriebskraft des Bremskraftverstärkerkolbens durch einen atmosphärischen Druckunterschied
zwischen der Arbeitskammer und der Unterdruckkammer auf eine Austragsstange überträgt, wobei
der Ventilkolben an einem Eintragskolben des Reaktionskraftmechanismus' befestigt ist, der
mit der Eintragsstange verbunden ist, so dass der Ventilkolben in
der Lage ist, sich von einer vorbestimmten Rückzugsposition bezüglich des
Eintragskolbens vorwärts
zu bewegen, wobei eine Setzfeder, die den Ventilkolben zu der Rückzugsposition
vorspannt, zwischen dem Eintragskolben und dem Ventilkolben vorgesehen
ist, und wobei ein Verriegelungsmittel, das zwischen dem Ventilkolben
und dem Ventilzylinder vorgesehen ist, um den Atmosphäreneinlassventilsitz
in einem offenen Zustand zu halten, durch Verriegeln des Ventilkolbens,
welcher sich mit dem Eintragskolben an dem Ventilzylinder zum Zeitpunkt
einer Notbremsung, wenn sich der Eintragskolben um eine vorbestimmte
Anzahl von Hüben
oder weiter voran vor dem Ventilzylinder, vorwärts bewegt.
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Die
japanische Patentoffenlegungsschriften Nr. 2001-63551 und Nr. 2001-341632 offenbaren konventionelle
Unterdruckbremskraftverstärker,
wobei, zum Zeitpunkt der Notbremsung, die Atmosphäreneinlassventilsitze
weit geöffnet
werden, um ein großes
Maß an
Atmosphäre
schnell in die Arbeitskammer einzulassen, um der Austragsstange
zu gestatten, eine hohe Austragskraft zu bieten. In dem Unterdruckbremskraftverstärker, welcher
in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-63551 offenbart
ist, ist ein Ventilkolben an einem Eintragskolben befestigt, welcher
eine Eintragsstange und einen Reaktionskraftmechanismus verbindet,
so dass der Ventilkolben verschiebbar zwischen einer Rückzugsposition
und einer Vorlaufposition entlang einer axialen Richtung bezüglich des
Eintragskolbens ist; und ein Steuer-/Regelventil ist durch einen
Atmosphäreneinlassventilsitz
gebildet, welcher an dem hinteren Ende des Ventilkolbens ausgebildet
ist, ein Unterdruckeinlassventilsitz ist in einem Ventilzylinder ausgebildet,
um den Atmosphäreneinlassventilsitz
zu umgeben, ein zylindrisches Ventilelement, das einen üblichen
Ventilabschnitt aufweist, der gegenüberliegend zu und in der Lage
ist, auf einem vorderen Ende des Atmosphäreneinlassventilsitzes und
des Unterdruckeinlassventilsitzes zu sitzen, ist an der inneren Umfangsfläche des
Ventilzylinders montiert, und eine Ventilfeder, die den Ventilabschnitt
in der Richtung in welcher der Ventilabschnitt auf dem Atmosphäreneinlassventilsitz
und dem Unterdruckeinlassventilsitz sitzt, vorspannt. Außerdem ist
der Ventilzylinder mit einem ersten Port, welches mit der Unterdruckkammer
in Verbindung steht und sich zu einem äußeren Umfang des Unterdruckeinlassventilsitzes öffnet, und
einem zweiten Port, welches mit der Arbeitskammer in Verbindung
steht und sich zwischen dem Atmosphäreneinlassventilsitz und dem
Unterdruckeinlassventilsitz öffnet,
ausgestattet. Dem Inneren des Ventilelements ist es gestattet, mit
der Atmosphäre
in Verbindung zu stehen, der Ventilkolben ist zu einer Rückzugsposition
mit einer kleineren Stellkraft der Rückholfeder als der Ventilfeder
vorgespannt, und ein Verzögerungsmittel
ist, zum Verzögern
des Rückzugs
des Ventilkolbens durch die Vorspannkraft der Rückholfeder von der Vorlaufposition,
zwischen dem Ventilkolben und dem Eintragskolben vorgesehen. Gemäß dieses
Aufbaus empfängt
der Ventilkolben zu dem Zeitpunkt der Notbremsung, wenn die Eintragsstange
schnell vorläuft,
den Verzögerungseffekt
des Verzögerungsmittels
und läuft
mit dem Eintragskolben vor, während
er im wesentlichen die Vorlaufposition hält, und daher ist der Atmosphäreneinlassventilsitz
des Ventilkolbens größtenteils
von dem Ventilabschnitt des Ventilelements zeitgleich mit dem Vorlauf der
Eintragsstange getrennt und maximal geöffnet, wobei ein großes Maß an Atmosphäre in die
Arbeitskammer eingelassen wird und eine größe Vorlaufantriebskraft, welche
durch den großen
atmosphärischen
Druckunterschied zwischen der Unterdruckkammer und der Arbeitskammer
verursacht wird, wird an den Bremskraftverstärkerkolben weiter gegeben,
um sofort eine große
Austragskraft der Austragsstange aufzubringen und somit auf die
Notbremsung zu reagieren. Es sind kein zusätzliches, kostspieliges Magnetgerät und ein
Notbremsungssensor erforderlich und daher ist die Folge ein Beitrag
zur Kostensenkung bereit gestellt.
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Allerdings
schliesst der Ventilkolben in diesem Unterdruckbremskraftverstärker den
Atmosphäreneinlassventilsitz
in dem Stadium in welchem sich der Ventilkolben in einer vorbestimmten
Vorlaufposition bezüglich
des Eintragskolbens zu einer Haltezeit befindet und daher kann der
Atmosphäreneinlassventilsitz,
wenn der Eintragskolben vorläuft,
nicht geöffnet
werden, außer
wenn sich der Ventilkolben zu der Rückzugsposition bezüglich des
Eintragskolbens bewegt. Folglich werden die Vorlaufhübe des Eintragskolbens
unwirksame Hübe,
bis der Ventilkolben von der Vorlaufposition zu der Rückzugsposition
bewegt wird und der Atmosphäreneinlass
in die Arbeitskammer wird mehr oder weniger verzögert. Der Unterdruckbremskraftverstärker, welcher
in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-341632 offenbart
ist, weist die selben Nachteile auf.
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Hinsicht der obigen Umstände ausgeführt und
hat eine Aufgabe einen Unterdruckbremskraftverstärker, welcher in der Lage ist,
einen Austrag zu dem Zeitpunkt der Notbremsung einen Servo-Grenzpunkt
früher
zu erreichen und dort zu gehalten zu werden, zu gestatten, während eine
Verzögerung
von Atmosphäreneinlass in
die Arbeitskammer unabhängig
von normalem Bremsen oder Notbremsen vermieden wird.
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US-B-65
16 704 offenbart einen Bremskraftverstärker in welchem ein rohrförmiges Element
in einem Ventilkörper
angeordnet ist und eine elastische Halterung aufweist, die um einen äußeren Umfang des
selben montiert ist. Der innere Umfang des Ventilkörpers weist
eine ringförmige
Nut auf. Wenn das Bremspedal schnell nieder gedrückt wird, werden die Eintragsachse
und das rohrförmige
Element durch mehr als einen gegebenen Hub relativ zum Ventilkörper angetrieben
und die Halterung greift in die Nut ein, um eine große Öffnung in
einem Atmosphärenventil
aufrecht zu erhalten und den Bremsaustrag zu verstärken.
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Um
die Aufgabe gemäß eines
ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung auszuführen, ist ein Unterdruckbremskraftverstärker bereit
gestellt, umfassend: ein Bremskraftverstärkergehäuse; einen Bremskraftverstärkerkolben,
welcher in dem Bremskraftverstärkergehäuse untergebracht
ist, um einen Innenraum des Bremskraftverstärkergehäuses in eine vordere Unterdruckkammer,
die mit einer Unterdruckquelle verbunden ist, und eine hintere Arbeitskammer
zu teilen; einen Ventilzylinder, der verschiebbar an einer hinteren
Wand des Bremskraftverstärkergehäuses unterstützt ist,
um mit dem Bremskraftverstärkerkolben
verbunden zu sein; eine Eintragsstange, die vorwärts und rückwärts bewegbar ist, eine Eintragsrückholfeder,
die die Eintragsstange in einer Rückzugsrichtung vorspannt, und
ein Steuer-/Regelventil, das die Verbindung der Arbeitskammer zwischen
der Unterdruckkammer und der Atmosphäre gemäß der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Eintragsstange,
welche in dem Ventilzylinder angeordnet sind, schaltet; wobei das
Steuer-/Regelventil durch einen Atmosphäreneinlassventilsitz gebildet
ist, der auf einem Ventilkolben ausgebildet ist, welcher sich verbunden
mit der Vorwärts- und
Rückwärtsbewegung
der Eintragsstange bewegt, einen Unterdruckeinlassventilsitz, der
mit dem Ventilzylinder verbunden ist, um sich, verbunden mit der
Vorwärts-
und Rückwärtsbewegung
des Ventilzylinders, zu bewegen, und ein Ventilelement, das durch
eine Feder in einer Richtung vorgespannt ist, in welchem es auf
dem Atmosphäreneinlassventilsitz und
dem Unterdruckeinlassventilsitz gelagert ist, das die Verbindung
der Arbeitskammer mit der Atmosphäre unterbricht, wenn das Ventilelement
auf beiden Ventilsitzen sitzt, das es der Arbeitskammer gestattet mit
der Atmosphäre
in Verbindung zu stehen, wenn der Atmosphäreneinlassventilsitz sich der
Vorwärtsbewegung
der Eintragsstange folgend öffnet,
und das es der Arbeitskammer gestattet mit der Unterdruckkammer
in Verbindung zu stehen, wenn der Unterdruckeinlassventilsitz sich
dem Rückzug
der Eintragsstange folgend öffnet;
und einem Reaktionskraftmechanismus, der zwischen dem Ventilzylinder mit
der Eintragsstange und der Austragsstange angeordnet ist, die verschiebbar
an dem Bremskraftverstärkergehäuse unterstützt ist,
und der eine kombinierte Kraft eines Manipulationseintrags auf die
Eintragsstange und eine Antriebskraft des Bremskraftverstärkerkolbens
durch einen atmosphärischen Druckunterschied
zwischen der Arbeitskammer und der Unterdruckkammer auf eine Austragsstange überträgt, wobei
der Ventilkolben an einem Eintragskolben des Reaktionskraftmechanismus' befestigt ist, der
mit der Eintragsstange verbunden ist, so dass der Ventilkolben in
der Lage ist, sich von einer vorbestimmten Rückzugsposition bezüglich des
Eintragskolbens vorwärts
zu bewegen, wobei eine Setzfeder, die den Ventilkolben zu der Rückzugsposition
vorspannt, zwischen dem Eintragskolben und dem Ventilkolben vorgesehen
ist, und wobei ein Verriegelungsmittel, das zwischen dem Ventilkolben
und dem Ventilzylinder vorgesehen ist, um den Atmosphäreneinlassventilsitz
in einem offenen Zustand zu halten, durch Verriegeln des Ventilkolbens,
welcher sich mit dem Eintragskolben an dem Ventilzylinder zum Zeitpunkt
einer Notbremsung, wenn sich der Eintragskolben um einen vorbestimmten
Hub oder weiter voran vor dem Ventilzylinder, vorwärts bewegt, wobei
der Ventilzylinder mit einem zylindrischen Abschnitt, welcher zu
einem vorderen Ende des Ventilkolbens hinragt und einen äußeren Umfang
des Eintragskolbens umfängt,
ausgestattet ist, und das vordere Ende des Ventilkolbens einen äußeren Umfang des
zylindrischen Abschnitts umfängt,
das Verriegelungsmittel erste Mittel und zweite Mittel umfasst, welche
in Eingriff miteinander und außer
Eingriff voneinander zu brinden sind, wobei die ersten Mittel an dem
vorderen Ende des Ventilkolbens vorgesehen sind und die zweiten
Mittel an dem zylindrischen Abschnitt vorgesehen sind, und eine
Feder, die vorgesehen ist, um die ersten Mittel eine Kraft in Richtung auf
das zweite Mittel in radialer Richtung ausüben zu lassen.
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Gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung bewegt sich der Eintragskolben zu dem Zeitpunkt
einer Notbremsung, wenn die Eintragsstange schnell vorwärts bewegt
wird, um einen vorbestimmten Hub oder weiter voran vor den Ventilzylinder,
und dadurch verriegelt das Verriegelungsmittel den Ventilkolben an
dem Ventilzylinder, um den Atmosphäreneinlassventilsitz in dem
offenen Zustand zu halten. Folglich bewegt sich der Eintragskolben
zusammen mit Ventilzylinder vorwärts,
selbst wenn sich der Ventilzylinder danach vorwärts bewegt, um der Vorwärtsbewegung
der Eintragsstange zu folgen, und daher ist der voll geöffnete Zustand
des Atmosphäreneinlassventilsitzes
gewahrt. Demzufolge wird gleichzeitig ein großes Maß an Atmosphäre in die
Arbeitskammer eingelassen, wobei der Austrag des Bremskraftverstärkerkolbens
sofort den Servo-Grenzpunkt erreichen kann, an welchem der atmosphärische Unterschied
zwischen der Unterdruckkammer und der Arbeitskammer sein Maximum
erreicht und dadurch umgehend auf die Notbremsung reagiert. Zusätzlich dazu
besteht keine Notwendigkeit zur Verwendung eines kostspieligen Magnetgeräts oder
eines Notbremsungssensors und der Unterdruckbremskraftverstärker kann
zu niedrigen Kosten bereitgestellt werden.
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Zum
Zeitpunkt der normalen Bremsung oder zum Zeitpunkt der Notbremsung
kann sich der Ventilkolben, welcher den Atmosphäreneinlassventilsitz aufweist,
zur selben Zeit vorwärts
bewegen wie die Anfangsbewegung der Eintragsstange und daher gibt
es keine Verzögerung
im Öffnen
des Atmosphäreneinlassventilsitzes
und somit wird die betriebliche Funktionsfähigkeit des Bremskraftverstärkerkolbens erhöht.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Unterdruckbremskraftverstärker wie
im ersten Aspekt bereitgestellt, wobei der Reaktionskraftmechanismus
ferner einen Arbeitskolben, der mit dem Bremskraftverstärkerkolben
verbunden ist und den Eintragskolben einschließt, einen Austragskolben, der
mit der Austragsstange verbunden ist, und einen elastischen Reaktionskolben,
der zwischen einer hinteren Endfläche des Austragskolbens und
den vorderen Endflächen
des Eintragskolbens und des Arbeitskolbens angeordnet ist, umfasst,
wobei der zylindrische Abschnitt separat von dem Ventilzylinder
geformt ist und an dem Ventilzylinder angebracht ist, wobei der
Eintragskolben verschiebbar an einem inneren Umfang des zylindrischen
Abschnitts befestigt ist, und wobei das Verriegelungsmittel zwischen
dem zylindrischen Abschnitt und dem Ventilkolben vorgesehen ist,
um den Atmosphäreneinlassventilsitz,
durch Verriegeln des Ventilzylinders an dem zylindrischen Abschnitt
zu dem Zeitpunkt der Notbremsung, in dem offenen Zustand zu halten.
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Gemäß dem zweiten
Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu den Folgen des ersten Aspekts
der Erfindung, bewegt sich der Eintragskolben durch den vorbestimmten
Hub oder weiter voran vor dem Ventilzylinder vorwärts und
dadurch verriegelt das Verriegelungsmittel den Ventilkolben an dem zylindrischen
Abschnitt, welcher an dem Ventilzylinder angebracht ist, um den
Atmosphäreneinlassventilsitz
in dem offenen Zustand zu halten. Folglich bewegt sich der Ventilkolben
zusammen mit dem zylindrischen Abschnitt vorwärts, selbst wenn Ventilzylinder
sich danach vorwärts
bewegt, um der Vorwärtsbewegung
der Eintragsstange zu folgen, und daher ist der voll geöffnete Zustand
des Atmosphäreneinlassventilsitzes
gewahrt. Demzufolge wird gleichzeitig ein großes Maß an Atmosphäre in die
Arbeitskammer eingelassen, wobei der Austrag des Bremskraftverstärkerkolbens
sofort den Servo-Grenzpunkt erreichen kann, an welchem der atmosphärische Unterschied
zwischen der Unterdruckkammer und der Arbeitskammer sein Maximum
erreicht und dadurch umgehend auf die Notbremsung reagiert. Zusätzlich dazu
besteht keine Notwendigkeit zur Verwendung eines kostspieligen Magnetgeräts oder
eines Notbremsungssensors und der Unterdruckbremskraftverstärker kann
zu niedrigen Kosten bereitgestellt werden.
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Zum
Zeitpunkt der normalen Bremsung oder zum Zeitpunkt der Notbremsung
kann sich der Ventilkolben, welcher den Atmosphäreneinlassventilsitz aufweist,
zur selben Zeit vorwärts
bewegen wie die Anfangsbewegung der Eintragsstange und daher gibt
es keine Verzögerung
im Öffnen
des Atmosphäreneinlassventilsitzes
und somit wird die betriebliche Funktionsfähigkeit des Bremskraftverstärkerkolbens erhöht. Der
zylindrische Abschnitt, an welchem der Ventilkolben verriegelt wird,
ist separat von dem Ventilzylinder in einer speziellen Form derart
geformt, dass die Form eine ringförmige Verriegelungsausstülpung zum
Verriegeln des Ventilkolbens einschliesst, wobei der zylindrische
Abschnitt leicht ohne irgendeine Beeinträchtigung des Ventilzylinders geformt
sein kann. Der Ventilzylinder ist in seiner Innenform vereinfacht,
da der zylindrische Abschnitt abgetrennt und das Formen des Ventilzylinders
verbessert ist und somit allgemein die Größe des Ventilzylinders in der
axialen Richtung verringert ist, um den Unterdruckbremskraftverstärker letztlich
kompakt herzustellen.
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Zusätzlich zu
dem zweiten Aspekt, gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, umfasst der Ventilzylinder
ein Durchgangsloch, das einen Mittelabschnitt des Ventilzylinders
durchsetzt, und einen ausgesparten Abschnitt, der sich zu einer vorderen
Fläche
des Ventilzylinders öffnet
und mit dem Durchgangsloch mittels eines Stufenabschnitts verbunden
ist, wobei sich der zylindrische Abschnitt in dem Durchgangsloch
befindet, und ein Montageflansch, welcher an einem vorderen Ende
des zylindrischen Abschnitts ausgebildet ist, in den ausgesparten
Abschnitt eingesetzt ist, wobei der Arbeitskolben des Reaktionskraftmechanismus
durch einen vorderen Endabschnitt des zylindrischen Abschnitts gebildet
ist, welcher den Montageflansch und einen ringförmigen Abschnitt aufweist,
um den ausgesparten Abschnitt einzuschließen, und wobei ein Einsetzabschnitt
des ringförmigen
Abschnitts und der zylindrische Abschnitt durch den elastischen
Reaktionskolben, der in engem Kontakt mit der vorderen Endfläche des
Arbeitskolbens ist, abgedichtet ist.
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Gemäß dem dritten
Aspekt der Erfindung ist der zylindrische Abschnitt platziert, um
durch das Durchgangsloch in dem Mittelabschnitt des Ventilzylinders
durch zu dringen, der Montageflansch an dem vorderen Endabschnitt
des zylindrischen Abschnitts ist eingesetzt in den ausgesparten
Abschnittin der vorderen Endfläche
des Ventilzylinders, der Arbeitskolben des Reaktionskraftmechanismus
ist durch den vorderen Endabschnitt des zylindrischen Abschnitts
gebildet und der ringförmige
Abschnitt, welcher an dem Ventilzylinder ausgebildet, um den ausgesparten
Abschnitt einzuschließen,
und der Einsetzabschnitt des ringförmigen Abschnitts und der zylindrische
Abschnitt ist durch den elastischen Reaktionskolben, der in engem
Kontakt mit der vorderen Endfläche
des Arbeitskolbens ist, abgedichtet. Daher kann der zylindrische
Abschnitt leicht mit dem Ventilzylinder verbunden werden ohne Verwendung
eines speziellen Befestigungselements, welches den zylindrischen
Abschnitt mit dem Ventilzylinder verbindet, und zusätzlich dient
der elastische Reaktionskolben als Abdichtelement zum Abdichten
eines Raums zwischen dem ringförmigen
Abschnitt und dem zylindrischen Abschnitt, wobei ein spezielles
Abdichtelement nicht erforderlich ist und der Aufbau vereinfacht werden
kann.
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Zusätzlich zu
einem der ersten bis dritten Aspekte ist das Verriegelungsmittel
gemäß einem
vierten Aspekt durch eine Verriegelungsausstülpung, welche an einem äußeren Umfang
des zylindrischen Abschnitts ausgebildet ist, der mit dem Ventilzylinder verbunden
ist, und elastischen Verriegelungsklauen, welche an dem Ventilkolben
ausgebildet sind und zu dem Zeitpunkt der Notbremsung elastisch
in die Verriegelungsausstülpung
eingreifen, gebildet.
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Gemäß dem vierten
Aspekt der Erfindung kann das Verriegelungsmittel durch einen einfachen Aufbau
gebildet sein.
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Zusätzlich zu
einem der ersten bis dritten Aspekte ist das Verriegelungsmittel
gemäß einem
fünften
Aspekt der vorliegenden Erfindung durch eine Verriegelungsausstülpung, welche
an einem äußeren Umfang
des zylindrischen Abschnitts ausgebildet ist, der mit dem Ventilzylinder
verbunden ist, und einer Verriegelungsfeder, welche an dem zylindrischen Abschnitt
angebracht ist, gebildet, wobei die Verriegelungsfeder einen elastischen
Eingriffsabschnitt aufweist, der sich in einer radialen Richtung
des zylindrischen Abschnitts zusammenzieht, wobei sich der elastische
Eingriffsabschnitt hinter der Verriegelungsausstülpung befindet, um einer Innenseite
des Ventilkolbens durch einen Schlitz gegenüber zu liegen, der an einer
Seitenwand des zylindrischen Abschnitts ausgebildet ist, um eine äußere Umfangsfläche des
zylindrischen Abschnitts nicht zu berühren, und wobei zu dem Zeitpunkt
der Notbremsung der elastische Eingriffsabschnitt über die
Verriegelungsausstülpung
fährt und
in eine vordere Fläche
der Verriegelungsausstülpung
eingreift.
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Gemäß dem fünften Aspekt
der Erfindung kann das Verriegelungsmittel durch einen einfachen Aufbau
gebildet sein und der elastische Eingriffsabschnitt der Verriegelungsfeder
ist normal in dem nichtberührenden
Zustand gehalten in welchem der elastische Eingriffsabschnitt keinen
Druck auf die äußere Umfangsfläche des
zylindrischen Abschnitts mittels des Schlitzes an der Seitenwand
des Ventilkolbens ausübt.
Daher berührt
der elastische Eingriffsabschnitt die äußere Umfangsfläche des
zylindrischen Abschnitts nicht stark durch Reibung, so lange der
elastische Eingriffsabschnitt nicht auf der äußeren Umfangsfläche an dem
zylindrischen Abschnitt fährt,
und somit wird kein Gleitwiderstand verursacht. Folglich kann das
Bedienungsgefühl
zu dem Zeitpunkt der normalen Bremsung, wenn die Verstellung des
Ventilzylinders und des zylindrischen Abschnitts extrem klein ist,
günstig
gestaltet werden.
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Zusätzlich zu
zu dem fünften
Aspekt weist die Verriegelungsfeder gemäß einem sechsten Aspekt der
Erfindung ein Paar von Beinabschnitten auf, die eine elastische
Kraft derart aufweisen, dass sie sich zusammenziehen, um einander
zu berühren, wobei
sich beide Beinabschnitte hinter der Verriegelungsausstülpung befinden,
um einer Innenseite des Ventilkolbens durch Schlitze gegenüber zu liegen, die
an entgegengesetzten Seitenabschnitten des zylindrischen Abschnitts
derart ausgebildet sind, dass sie eine äußere Umfangsfläche des
zylindrischen Abschnitts nicht berühren, und wobei zum Zeitpunkt
der Notbremsung, beide Beinabschnitte über die Verriegelungsausstülpung fahren
und in eine vordere Fläche
der Verriegelungsausstülpung
eingreifen.
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Gemäß dem sechsten
Aspekt der Erfindung können
beide Beinabschnitte leicht durch das Stangenmaterial der Verriegelungsfeder
gebildet sein und zum Zeitpunkt der Notbremsung stehen beide Beinabschnitte
der Verriegelungsfeder in Eingriff mit der Verriegelungsausstülpung und
somit wird stabiler Verriegelungszustand erreicht.
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Zusätzlich zum
ersten oder zweiten Aspekt ist das Verriegelungsmittel gemäß einem
siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung derart gebildet, dass der
Eingriff zwischen dem Ventilkolben und dem zylindrischen Abschnitt,
durch das Verriegelungsmittel, durch eine Rückzugskraft einer Eintragsrückholfeder der
Eintragsstange gelöst
wird.
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Gemäß dem siebten
Aspekt der Erfindung zieht sich die Eintragsstange durch die Vorspannkraft der
Eintragsrückholfeder
zurück,
wenn die Eintragsstange nach der Notbremsung gelöst wird, wobei der Betrieb
des Verriegelungsmittels gelöst
wird und der Ventilkolben zu der vorbestimmten Rückzugsposition auf dem Ventilkolben
durch die Vorspannkraft der Setzfeder zurückkehren kann.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun nur beispielhaft bezüglich der
beigefügten
Zeichnungen beschrieben, bei welchen:
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1 eine
Längsschnittansicht
eines Unterdruckbremskraftverstärkers
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
vergrößerte Schnittansicht
(gehaltener Zustand) von Teil 2 in 1 ist;
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3 eine
Schnittansicht ist, die entlang der Linie 3-3 in 2 genommen
wurde;
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4 eine
erklärende
Ansicht eines Betriebs des Unterdruckbremskraftverstärkers zum
Zeitpunkt der normalen Bremsung ist;
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5 eine
erklärende
Ansicht eines Betriebs des Unterdruckbremskraftverstärker zum
Zeitpunkt der Notbremsung ist;
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6 eine
erklärende
Ansicht eines Betriebs zum Zeitpunkt der Lösung von dem Notbremsungszustand
ist;
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7 eine
schematische Darstellung ist, die eine Austragseigenschaft des Unterdruckbremskraftverstärkers zeigt;
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8 eine
Schnittansicht entsprechend zu 2 (gehaltener
Zustand) ist, die einen Unterdruckbremskraftverstärker gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9 eine
Schnittansicht entsprechend zu 2 (gehaltener
Zustand) ist, die einen Unterdruckbremskraftverstärker gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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10 eine
Schnittansicht ist, die entlang der Linie 10-10 in 9 genommen
wurde;
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11 eine
erklärende
Ansicht eines Betriebs des Unterdruckbremskraftverstärkers zum Zeitpunkt
der normalen Bremsung ist;
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12 eine
erklärende
Ansicht eines Betriebs des Unterdruckbremskraftverstärkers zum Zeitpunkt
der Notbremsung ist;
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13 eine
erklärende
Ansicht eines Betriebs zum Zeitpunkt der Lösung von dem Notbremsungszustand
ist.
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Nachstehend
werden bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen erklärt.
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Zuerst
wird eine erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erklärt.
In den 1 und 2 ist ein Bremskraftverstärkergehäuse 1 eines Unterdruckbremskraftverstärkers B
aus einem Paar eines vorderen Halbgehäuses 1a und eines
hinteren Halbgehäuses 1b gebildet,
wobei die sich gegenüberliegenden
Enden miteinander verbunden sind. Das hintere Halbgehäuse 1b ist
an einer vorderen Wand D einer Fahrgastzelle eines Automobils mit
einem Bolzen 8b befestigt und gestützt und ein Zylinderkörper Ma
eines Hauptbremszylinders M, welcher durch den Bremskraftverstärker B betrieben
wird, ist an dem vorderen Halbgehäusekörper 1a mit einem Bolzen 8a befestigt.
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Ein
Inneres des Bremskraftverstärkergehäuses 1 ist
durch einen Bremskraftverstärkerkolben 4, welcher
umgekehrt in dem Bremskraftverstärkergehäuse 1 aufgenommen
ist, und eine Membran 5, welche über die hintere Fläche des
Bremskraftverstärkerkolbens 4 gebunden
und zwischen den beiden Halbgehäusekörpern 1a und 1b angeordnet
ist, in eine vordere Unterdruckkammer 2 und eine hintere Arbeitskammer 3 geteilt.
Die Unterdruckkammer 2 ist mit einer Unterdruckquelle V
(zum Beispiel dem Inneren eines Ansaugkrümmers eines internen Verbrennungsmotors)
mittels eines Unterdruckeinlassrohrs 14 verbunden.
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Der
Bremskraftverstärkerkolben 4 ist
aus einer Stahlplatte zu einer Ringform ausgebildet und ein Ventilzylinder 10,
welcher aus einem Kunstharz, hergestellt ist, ist integral mit Mittelabschnitten
des Bremskraftverstärkerkolbens 4 und
der Membran 5 gekoppelt. Der Ventilzylinder 10 ist
verschiebbar mittels eines Lagerelements 11 und einem Abdichtelement 13 an
einem Stützzylinder 12,
welcher rückwärts aus
der Mitte des hinteren Halbgehäuses 1b herausragt,
unterstützt.
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Ein
Eintragskolben 18, eine Eintragsstange 20, die
mit dem Eintagskolben 18 verbunden ist, und ein Steuer-/Regelventil 38,
das sich über
die Verbindung der Arbeitskammer 3 mit der Unterdruckkammer 2 und
der Atmosphäre
in Übereinstimmung
mit der Vorwärts-
und Rückwärtsbewegung
der Eintragsstange 20, umstellt, befindet sich in dem Ventilzylinder 10.
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Der
Eintragskolben 18 ist durch einen Eintragskolbenhinterabschnitt 18r,
einen Verbindungszylinderabschnitt 18a, der mit einem hinteren
Ende des Eintragskolbenhinterabschnitts 18r verbunden ist,
und durch einen Eintragskolbenvorderabschnitt 18f, der
im Durchmesser kleiner als der Eintragskolbenhinterabschnitt 18r und
mit einem vorderen Ende des Eintragskolbenhinterabschnitts 18r verbunden ist,
gebildet. Ein Kleindurchmesserhalsabschnitt 18b ist in
einem Zwischenabschnitt des Eintragskolbenvorderabschnitts 18f ausgebildet
und ein Abdichtelement 49 ist an einem äußeren Umfang des Eintragskolbenhinterabschnitts 18r angebracht.
Ein kugelförmiger
vorderer Endabschnitt 20a der Eintragsstange 20 ist
in ein Inneres des Verbindungszylinderabschnitts 18a eingesetzt
und Teil des Verbindungszylinderabschnitts 18a ist gefalzt,
um das Herausrutschen des kugelförmigen
vorderen Endabschnitts 20a zu verhindern. Demzufolge ist
die Eintragsstange 20 drehbar mit dem Eintragskolben 18 verbunden. Ein
Bremspedal P zum Betreiben der Eintragsstange 20 nach vorn
ist mit dem hinteren Ende der Eintragsstange 20 verbunden.
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Ein
zylindrischer Ventilkolben 33, der in engem Kontakt mit
dem Abdichtelement 49 steht, ist an eine äußere Umfangsfläche des
Eintragskolbenhinterabschnitts 18r angepasst, um in der
Lage zu sein sich zwischen einer Rückzugsposition R (siehe 2)
und einer Vorlaufposition F (siehe 6) zu verschieben.
Die Rückzugsposition
R ist durch eine hintere Endfläche
des Ventilkolbens 33, der von einem Stopring 50 empfangen
wird, welcher an einem äußeren Umfang
eines hinteren Endabschnitts des Verbindungszylinderabschnitts 18a verriegelt
ist, definiert. Die Vorlaufposition F des Ventilkolbens 33 ist durch
einen ringförmigen
Schulterabschnitt 33a, der an einem inneren Umfang des
Ventilkolbens 33 ausgebildet ist und an einer hinteren
Endfläche
des Eintragskolbens 18 anliegt, definiert. Eine Setzfeder 51, die
den Ventilkolben 33 zu der Rückzugsposition R vorspannt,
ist unter Zusammendruck zwischen dem Eintragskolben 18 und
dem Ventilkolben 33 angeordnet.
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Ein
Atmosphäreneinlassventilsitz 31 ist
einem hinteren Ende des Ventilkolbens 33 ausgebildet. Eine
Mehrzahl von Verriegelungsklauen 52, 52, welche
in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, sind integral an einem
vorderen Ende des Ventilkolbens 33 ausgebildet. Jede der
Verriegelungsklauen 52, 52 ist durch einen elastischen
Armabschnitt 52a, der sich vorwärts von dem vorderen Ende des
Ventilkolbens 33 erstreckt und in einer radialen Richtung
biegbar ist, und einem Klauenabschnitt 52b, der an einem Spitzenendenabschnitt
des elastischen Armabschnitts 52a ausgebildet ist und in
der radialen Richtung einwärts
gewandt ist, ausgebildet. Ringförmige
Federn 53, welche diese Verriegelungsklauen 52, 52 immer
in der radialen Richtung vorspannen, sind in äußere Umfänge der Verriegelungsklauen 52, 52 eingesetzt.
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Ein
Stützzylinder 54,
der in Richtung der vorderen Endfläche des Ventilkolbens 33 vorsteht,
ist integral an der inneren Endfläche des Ventilzylinders 10 ausgebildet
und der Stützzylinder 54 weist
eine ringförmige
Verriegelungsausstülpung 55,
die an der äußeren Umfangsfläche zylindrisch
an einem äußeren Umfang
des hinteren Endabschnitts hergestellt ist, auf.
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Somit
sind die Klauenabschnitte 52b der Verriegelungsklauen 52, 52 verschiebbar
in Kontakt mit der äußeren Oberfläche der
Verriegelungsausstülpung 55,
wenn sich der Ventilkolben 33 in der Rückzugsposition R befindet,
aber zu dem Zeitpunkt der Notbremsung, wenn sich der Eintragskolben 18 im Vorlauf
durch eine vorbestimmte Anzahl von Hüben oder mehr bezüglich des
Ventilzylinders 10 vorwärts bewegt,
greifen die Klauenabschnitte 52b des Ventilkolbens 33,
die mit dem Eintragskolben 18 vorlaufen, in die vordere
Endfläche
der Verriegelungsausstülpung 55 ein,
wobei der Ventilkolben 33 an dem Stützzylinder 54 entgegen
der Stellkraft der Setzfeder 51 in dem voll geöffneten
Zustand des Atmosphäreneinlassventilsitz 31 verriegelt
werden.
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Folglich
bilden die Verriegelungsklauen 52, 52, die Verriegelungsausstülpung 55 und
die ringförmige
Feder 53 zum Zeitpunkt der Notbremsung ein Verriegelungsmittel 56,
welches durch das Eingreifen des Ventilkolbens 33, welcher
mit dem Eintragskolben 18 an dem Ventilzylinder 10 vorläuft, den
voll geöffneten
Zustand des Atmosphäreneinlassventilsitzes 31 aufrecht
erhält.
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Wenn
die Verriegelungsklauen 52, 52 an der vorderen
Endfläche
der Verriegelungsausstülpung 55 verriegelt
sind, bilden die Verriegelungsflächen
an welchen sie miteinander eingreifen entsprechend vorwärts konisch
zulaufende Flächen,
die sich in einer radial einwärts
gerichteten Richtung neigen. Selbst in dem Zustand in welchem die
Verriegelungsklauen 52, 52 an der Verriegelungsausstülpung 55 verriegelt
sind, wenn eine Rückzugskraft
eines vorbestimmten Wertes oder mehr, der größer als die Stellkraft der
Setzfeder 51 ist, an dem Ventilkolben 33 wirkt,
verschieben sich die Verriegelungsflächen und die Klauenabschnitte 52b kehren
zu der äußeren Umfangsfläche der
Verriegelungsausstülpung
zurück.
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Ein
ringförmiger
Unterdruckeinlassventilsitz 30, der sich konzentrisch zu
dem Atmosphäreneinlassventilsitz 31 befindet,
um den Atmosphäreneinlassventilsitz 31 des
Ventilkolbens 33 zu umschließen, ist in dem Ventilzylinder 10 ausgebildet.
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Ein
herkömmliches
Ventilelement 34, das mit dem Atmosphäreneinlassventilsitz 31 und
dem Unterdruckeinlassventilsitz 30 zusammen wirkt, ist
in dem Ventilzylinder 10 angebracht. Das Ventilelement 34 ist
vollständig
aus einem elastischen Material wie beispielsweise Gummi und durch
einen ringförmigen Aufsatzwulstabschnitt 34b,
dem sich ausstreckenden und zusammenziehenden Zylinderabschnitt 34c,
der sich vorwärts
von dem Aufsatzwulstabschnitt 34b erstreckt, und einem
flanschförmigen
Ventilabschnitt 34a, der sich von einem vorderen Ende des
sich ausstreckenden und zusammenziehenden Zylinderabschnitts 34c in
radialer Richtung nach außen
erstreckt, gebildet. Eine ringförmige
Verstärkungsplatte 44 ist
in den Ventilabschnitt 34a von einer inneren Umfangsseite
eingelassen, um mit dem selben formgekoppelt zu sein. Eine ringförmige abdichtende
Lippe 37, die sich nach hinten krümmt, ist integral mit dem äußeren Umfang
des Ventilabschnitts 34a ausgebildet.
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Der
Aufsatzwulstabschnitt 34b ist hermetisch zwischen einem
Paar von Ventilhaltern 35A und 35B, die an dem
hinteren Ende einer ringförmigen Auskragung 10a,
die integral in der inneren Umfangsseite des Ventilzylinders 10 zusammen
mit Unterdruckeinlassventilsitz 30 ausgebildet ist, eingelegt. Ein
abdichtendes Element 43 wie beispielsweise ein O-Ring,
der in engem Kontakt mit der inneren Umfangsfläche des Ventilzylinders 10 steht,
ist an dem hinteren Ventilhalter 35B angebracht.
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Der
Ventilabschnitt 34a ist dem Atmosphäreneinlassventilsitz 31 und
dem Unterdruckeinlassventilsitz 30 derart zugewandt angeordnet,
dass der Ventilabschnitt 34a auf dem Atmosphäreneinlassventilsitz 31 und
dem Unterdruckeinlassventilsitz 30 sitzen kann. Eine Ventilfeder 36,
die den Ventilabschnitt 34a in der Richtung in welcher
der Ventilabschnitt 34a auf beiden Ventilsitzen 30 und 31 sitzt, vorspannt,
ist unter Zusammendruck zwischen der Verstärkungsplatte 44 des
Ventilabschnitts 34a und der Eintragsstange 20 bereitgestellt.
Demzufolge ist ein Steuer-/Regelventil durch den Unterdruckeinlassventilsitz 30,
den Atmosphäreneinlassventilsitz 31, dem
Ventilelement 34 und der Ventilfeder 36 gebildet.
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Eine
Eintragsrückholfeder 41 ist
unter Zusammendruck zwischen dem hinteren Ventilhalter 35B und
der Eintragsstange 20 bereitgestellt und dadurch sind die
vorderen und hinteren Ventilhalter 35A und 35B in
Kontakt und werden mit einem hinteren Ende der ringförmigen Auskragung 10a des
Ventilzylinders 10 gehalten, während die Eintragsstange 20 in
der Rückzugsrichtung
vorgespannt ist.
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Eine
vordere ringförmige
Kammer 45A, die den Unterdruckeinlassventilsitz 30 umschließt, ist
in der ringförmigen
Auskragung 10a an dem inneren Umfang des Ventilzylinders 10 ausgebildet
und die vordere Fläche
des Ventilabschnitts 34a ist der Kammer 45A zugewandt.
Die innere Umfangsfläche
der radialen äußeren Wand
der vorderen ringförmigen Kammer 45A erstreckt
sich rückwärts weiter
jenseits des Unterdruckeinlassventilsitzes 30 und die abdichtende
Lippe 37 an dem äußeren Umfang
des Ventilabschnitts 34a steht in engem Kontakt mit der
inneren Umfangsfläche
der ringförmigen
Kammer 45A, um entlang der ringförmigen Kammer 45A verschiebbar
zu sein. Folglich ist die vordere ringförmige Kammer 45A geschlossen,
wenn der Ventilabschnitt 34a auf dem Unterdruckeinlassventilsitz 30 platziert
ist.
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Ferner
ist eine hintere ringförmige
Kammer 45B, welche der hinteren Fläche des Ventilabschnitts 34a zugewandt
ist, innerhalb der ringförmigen
Auskragung 10a durch Verwendung des Ventilabschnitts 34a mit
der abdichtenden Lippe 37 definiert.
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Erste
und zweite Ports 28 und 29 sind in dem Ventilzylinder 10 vorgesehen.
Ein Ende des ersten Ports 28 öffnet sich in die Unterdruckkammer 2 und das andere
Ende des selben öffnet
sich in die vordere ringförmige
Kammer 45A. Ein Ende des zweiten Ports 29 öffnet sich
in die Arbeitskammer 3 und das andere Ende des selben öffnet sich
zwischen dem Unterdruckeinlassventilsitz 30 und dem Atmosphäreneinlassventilsitz 31.
Der zweite Port 29 steht auch mit der hinteren ringförmigen Kammer 45B mittels
eines Verbindungslochs 47 in Verbindung, welches an der
Basis der ringförmigen
Auskragung 10a ausgebildet und parallel zu der axialen
Linie des Ventilzylinders 10 ist.
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Die
gegenüberliegenden
Enden eines Balgs 40, welcher den Ventilzylinder 10 bedeckt,
kann ausgedehnt und zusammen gezogen werden, und sind um die Eintragsstange 20 und
dem hinteren Ende des Stützzylinderabschnitts 12 des
hinteren Halbgehäuses 1b eingebaut.
Ein Atmosphäreneinlassport 39,
der mit dem Inneren des Ventilelements 34 in Verbindung
steht, ist in dem hinteren Endabschnitt des Balgs 40 vorgesehen.
Ein Filter 42, welcher die Luft, die durch den Atmosphäreneinlassport 39 fließt, filtert,
ist zwischen der äußeren Umfangsfläche der Eintragsstange 20 und
der inneren Umfangsfläche des
Ventilzylinders 10 vorgesehen. Der Filter 42 weist
eine Flexibilität
derart auf, um die relativen Bewegungen der Eintragsstange 20 und
des Ventilzylinders 10 nicht zu behindern.
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Ein
Schlüssel 32,
welcher die Rückzugsgrenzen
des Bremskraftverstärkerkolbens 4 und
des Ventilkolbens 18 definiert, ist an dem Stützzylinder 54 derart
angebracht, dass der Schlüssel 32 innerhalb einer
vorbestimmten Distanz in der axialen Richtung bewegt werden kann.
Der Schlüssel 32 weist
einen Gabelabschnitt 32b auf, welcher sich quer über den Halsabschnitt 18b des
Eintragskolbens 18 an einem inneren Ende des Schlüssels 32 erstreckt,
und ein äußeres Ende
des Schlüssels 32a ist
angeordnet, um einer vorderen Fläche
einer Stopperwand 19, welche an dem Stützzylinderabschnitt 12 des
hinteren Halbgehäuses 1b vorgesehen
ist, zugewandt zu sein. Daher sind die Rückzugsgrenzen des Bremskraftverstärkerkolbens 4 und
des Ventilzylinders 10 bestimmt, wenn der Schlüssel 32 an
der Stopperwand 19 anliegt, und wenn die vordere Endfläche des
Halsabschnitts 18b des Eintragskolbens 18 an dem Schlüssel 32 anliegt,
sind die Rückzugsgrenzen
des Eintragskolbens 18 und der Eintragsstange 20 bestimmt.
Da die Länge
des Halsabschnitts 18b in der axialen Richtung größer als
die Dicke des Schlüssels 32 eingestellt
ist, können
der Eintragskolben 18 und der Schlüssel 32 relativ zueinander
etwas bewegt werden.
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Ein
Arbeitskolben 15, der vorwärts vorsteht, und ein Kleindurchmesserzylinderloch 16,
das die Mitte des Arbeitskolbens durchdringt, sind in dem Ventilzylinder 10 vorgesehen
und der Eintragskolbenvorderabschnitt 18f ist verschiebbar
in das Kleindurchmesserzylinderloch 16 eingebaut. Ein kelchförmiger Austragskolben 21 ist
verschiebbar über
einem äußeren Umfang
des Arbeitskolbens 15 eingebaut. Ein flacher elastischer
Reaktionskolben 22 ist zwischen den sich gegenüberliegenden
Flächen
des Austragskolbens 21 und dem Arbeitskolben 15 und dem
Eintragskolbenvorderabschnitt 18f in der axialen Richtung
angeordnet. Eine spezifische Lücke
g ist zwischen dem Eintragskolbenvorderabschnitt 18f und
dem elastischen Reaktionskraftkolben 22 ausgebildet, wenn
der Unterdruckbremskraftverstärker
B nicht betrieben wird.
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Eine
Austragsstange 25 ist vorstehend an der vorderen Fläche des
Austragskolbens 21 vorgesehen und die Austragsstange 25 ist
mit einem Kolben Mb des Hauptbremszylinders M verbunden.
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In
der obigen Anordnung bilden der Arbeitskolben 15, der Eintragskolbenvorderabschnitt 18f, der
elastische Reaktionskraftkolben 22 und der Austragskolben 21 einen
Reaktionskraftmechanismus 24, der eine Kraft, die die Eintragskraft
zu der Eintragsstange 20 und die Antriebskraft des Bremskraftverstärkerkolbens 4 durch
den atmosphärischen Druckunterschied
zwischen der Arbeitskammer 3 und der Unterdruckkammer 2 zusammen
fasst, auf die Austragsstange 25 überträgt.
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Eine
Halterung 26 ist angeordnet, um an dem Austragskolben 21 und
der vorderen Endfläche des
Ventilzylinders 10 anzuliegen. Eine Bremskraftverstärkerrückholfeder 27,
welche den Bremskraftverstärkerkolben 4 und
den Ventilzylinder 10 in der Rückzugsrichtung vorspannt, ist
unter Zusammendruck zwischen der Halterung 26 und der vorderen Wand
des Bremskraftverstärkergehäuses 1 bereitgestellt.
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Als
nächstes
wird der Betrieb dieser Ausführungsform
erklärt.
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Halt eines
Unterdruckbremskraftverstärkers
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In
dem Zustand in welchem der Unterdruckbremskraftverstärker B angehalten
ist, wie in den 1 und 2 gezeigt,
liegt der Schlüssel 32,
der an dem Stützzylinder 54 des
Ventilzylinders 10 angebracht ist, an der vorderen Endfläche der
Stopperwand 19 des hinteren Halbgehäuses 1b an, und die vordere
Endfläche
des Halsabschnitts 18b des Eintragskolbens 18 liegt
an dem Schlüssel 32 an,
wobei sich der Bremskraftverstärkerkolben 4 und
die Eintragsstange 20 an den entsprechenden Rückzugsgrenzen
befinden. Zu diesem Zeitpunkt ist der Ventilkolben 33 in
der Rückzugsposition
R gehalten, in welcher der Ventilkolben 33 an dem Stopring 50 an
dem Eintragskolben 18 durch die Vorspannkraft der Setzfeder 51 anliegt,
und der Atmosphäreneinlassventilsitz 31 an
dem hinteren Ende des Ventilkolbens 33 ist auf dem Ventilabschnitt 34a des
Ventilelements 34 platziert und drückt gegen den Ventilabschnitt 34a, um
den Ventilabschnitt 34a etwas von dem Unterdruckeinlassventilsitz 30 zu
trennen. Somit ist die Verbindung zwischen dem Atmosphäreneinlassport 39 und
dem zweiten Port 29 abgeschnitten, während die Verbindung zwischen
den ersten und zweiten Ports 28 und 29 hergestellt
ist. Daher wird der Unterdruck in der Unterdruckkammer 2 mittels
beider Ports 28 und 29 übertragen und da dies die Drücke in den Kammern 2 und 3 ausgleicht,
sind der Bremskraftverstärkerkolben 4 und
der Ventilzylinder 10 in der Rückzugsposition durch die Vorspannkraft,
welche durch die Bremskraftverstärkerrückholfeder 27 ausgeübt wird,
gehalten.
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Normale Bremsung
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Wenn
das Bremspedal P in einer normalen Geschwindigkeit niedergedrückt wird,
um ein Fahrzeug zu bremsen, und die Eintragsstange 20 und
der Eintragskolben 18 vorwärts getrieben werden, ist der Eintragskolben 18,
der mit dem Ventilkolben 33 vorwärts getrieben wird, von Anfang
an in der Rückzugsposition
R gehalten. Daher wird der sich ausstreckende und zusammenziehende
Zylinderabschnitt 34c sofort durch die Vorspannkraft der
Ventilfeder 36 ausgedehnt und der Ventilabschnitt 34a ist
auf dem Unterdruckeinlassventilsitz 30 platziert, während zur selben
Zeit der Atmosphäreneinlassventilsitz 31 von dem
Ventilelement 34 getrennt wird, wobei die Verbindung zwischen
den ersten und zweiten Ports 28 und 29 abgeschnitten
wird und die Verbindung des zweiten Ports 29 mit dem Atmosphäreneinlassport 39 mittels
des Inneren des Ventilelements 34 hergestellt wird.
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Demzufolge
strömt
die Atmosphäre,
die von dem Atmosphäreneinlassport 39 in
den Ventilzylinder 10 eingespeist wird, durch den Atmosphäreneinlassventilsitz 31 und
wird mittels des zweiten Ports 29 in die Arbeitskammer 3 eingelassen,
um den Druck in der Arbeitskammer 3 gegenüber dem
Druck in der Unterdruckkammer 2 zu erhöhen. Daher wird der Bremskraftverstärkerkolben 4,
welcher die vorwärts gerichtete
Antriebskraft auf Grund des atmosphärischen Druckunterschiedes
erhält,
zusammen mit dem Ventilzylinder 10, dem Arbeitskolben 15,
dem elastischen Reaktionskolben 22, dem Austragskolben 21 und
der Austragsstange 25 vorwärts bewegt und drückt den
Kolben Mb des Hauptbremszylinders M durch die Austragsstange 25 vorwärts, so
dass der dadurch erzeugte hydraulische Druck die entsprechenden
Radbremsen betreibt. Auf diese Art bewegt sich der Atmosphäreneinlassventilsitz 31 zur
selben Zeit vorwärts,
wenn sich die Eintragsstange 20 vorwärts bewegt und trennt sich
von dem Ventilabschnitt 34a, wodurch die Reaktionsfreudigkeit des
Bremskraftverstärkerkolbens 4 verbessert
wird.
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Da
die Reaktionskraft nicht in einem frühen Stadium der Vorwärtsbewegung
der Eintragsstange 20 von dem Reaktionskraftmechanismus 24 zu
der Eintragsstange 20 übertragen
wird bis der Eintragskolbenvorderabschnitt 18f die Lücke g verringert
und an dem elastischen Reaktionskolben 22 anliegt, selbst
wenn sich der Atmosphäreneinlassventilsitz 31 öffnet, weist
der Austrag der Austragsstange 25 eine Sprungcharakteristik
auf, welche einen plötzlichen
Anstieg bewirkt, wie durch die Linie a-b in 7 angezeigt
ist.
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Während des
Vorwärtsbewegungsbetriebs der
Eintragsstange 20, wirkt der Unterdruck, welcher von dem
ersten Port 28 zu der vorderen ringförmigen Kammer 45A übertragen
wird, auf die vordere Fläche des
Ventilabschnitts 34a, die der vorderen ringförmigen Kammer 45A des
Ventilzylinders 10 zugewandt ist, während der atmosphärische Druck,
welcher von dem zweiten Port 29 mittels des Verbindungslochs 47 zu
der hinteren ringförmigen
Kammer 45B übertragen
wird, auf die hintere Fläche
des Ventilabschnitts 34a wirkt, die der hinteren ringförmigen Kammer 45B des
Ventilzylinders 10 zugewandt ist. Daher ist der Ventilabschnitt 34a in
der Richtung in welcher er auf dem Unterdruckeinlassventilsitz 30 platziert
ist nicht nur durch die Stellkraft der Ventilfeder 36 sondern auch
durch den Unterschied der Drücke
zwischen den vorderen und hinteren ringförmigen Kammern 45A und 45B vorgespannt.
Daher kann die Stellkraft der Ventilfeder 36 um einen Wert,
der zu der Vorspannkraft, die durch den atmosphärischen Druckunterschied erzeugt
wird, verringert werden und folglich kann auch die Stellkraft der
Eintragsrückholfeder 41, welche
die Eintragsstange 20 in der Rückzugsrichtung vorspannt, verringert
werden. Demzufolge kann die Sprungcharakteristik durch Anwenden
einer vergleichsweise kleinen Anfangsmanipulationseintragskraft
erhalten werden, so dass unwirksame Hübe des Hauptbremszylinders
M und der Radbremsen beseitigt werden können, um die Reaktionsfreudigkeit
von jeder der Radbremsen zu verbessern.
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Ferner
kann in diesem Zustand die Anpresskraft, welche auf eine innere
Umfangsfläche
angewandt wird, durch den atmosphärischen Druckunterschied zwischen
den vorderen und hinteren ringförmigen
Kammern 45A und 45B, erhöht werden, da die abdichtende
Lippe 37 an dem äußeren Umfang
des Ventilabschnitts 34a nach hinten gekrümmt ist
und mit der inneren Umfangsfläche
des Ventilzylinders 10 in engem Kontakt steht, und Luftdichtheit
zwischen beiden ringförmigen
Kammern 45A und 45B kann gesichert werden.
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Nachdem
der Eintragskolbenvorderabschnitt 18f an dem elastischen
Reaktionskolben 22 anliegt, wird ein Teil der Reaktionskraft,
die durch die Austragsstange 25 ausgeübt wird, mittels des elastischen
Reaktionskolbens 22 zu der Eintragsstange 20 zurückgeführt und
daher kann der Betreiber die Stärke
des Austrags der Austragsstange 25 spüren.
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Wenn
die Vorwärtsbewegung
der Eintragsstange 20 gestoppt wird nachdem der erwünschte Austrag
erhalten wurde, stoppt die Vorwärtsbewegung
des Bremskraftverstärkerkolbens 4 durch
erneutes Platzieren des Ventilabschnitts 34a des Ventilelements 34 auf
dem Atmosphäreneinlassventilsitz 31,
um jedes weitere Einlassen von Atmosphäre in die Unterdruckkammer 2 (siehe 4)
zu stoppen. Folglich bewegen sich der Ventilzylinder 10 und
der Bremskraftverstärkerkolben 4,
der Vorwärtsbewegung
der Eintragsstange 20 folgend, vorwärts.
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Zum
Zeitpunkt der normalen Bremsung, wobei die Vorwärtsbewegungsgeschwindigkeit
der Eintragsstange 20 vergleichsweise niedrig ist, ist
eine Verzögerung
des Folgens des Bremskraftverstärkerkolbens 4 und
des Ventilzylinders 10 zu der Eintragsstange 20 vergleichsweise
klein. Daher ist die relative Verstellung der Eintragsstange 20 und
des Ventilzylinders 10 klein und somit verschieben sich
nur die Klauenabschnitte 52b der Verriegelungsklauen 52, 52 des
Ventilkolbens 33, welcher sich mit dem Eintragskolben 18 vorwärts bewegt,
der mit der Eintragsstange 20 verbunden ist, mit einer
kleinen Anzahl von Hüben
auf der äußeren Umfangsfläche der
Verriegelungsausstülpung 55 des
Ventilzylinders 10.
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Die
Austragskraft der Austragsstange 25 vergrößert sich,
wie durch die Linie b-c in 7 angezeigt,
zu einem Servo-Verhältnis,
welches durch das Verhältnis
der Druckempfangsbereiche des Arbeitskolbens 15 und dem
Eintragskolbenvorderabschnitt 18f, die in Kontakt mit dem
elastischen Reaktionskolben 22 stehen, bestimmt ist.
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Nachdem
der Druckunterschied zwischen der Unterdruckkammer 2 und
der Arbeitskammer 3 den Servo-Grenzpunkt c erreicht, ist
der Austrag der Austragsstange 25 gleich der Summe der
Maximumantriebskraft, die durch den atmosphärischen Druckunterschied in
dem Bremskraftverstärkerkolben 4 erzeugt
wird, und der Betriebseintragskraft zu der Eintragsstange 20,
wie durch die Linie c-d angezeigt.
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Notbremsung
-
Zum
Zeitpunkt der Notbremsung, wenn das Bremspedal P schnell niedergedrückt wird,
ist die Vorwärtsbewegungsgeschwindigkeit
des Eintragskolbens 18 hoch und daher werden, bevor sich
der Bremskraftverstärkerkolben 4 und
der Ventilzylinder 10 anfangen vorwärts zu bewegen, der Eintragskolben 18 und
der Ventilkolben 33 weit vorwärts bewegt, während der
elastische Reaktionskolben 22 durch den Eintragskolbenvorderabschnitt 18f zusammen gedrückt wird.
Dann, wie in 5 gezeigt, werden die Klauenabschnitte 52b der
Verriegelungsklauen 52, 52 des Ventilzylinders 33 in
Vorwärtsrichtung
von der äußeren Umfangsfläche der
Verriegelungsausstülpung 55 des
Ventilzylinders 10 gelöst
und in der radialen Richtung durch die Zusammenziehkraft der ringförmigen Feder 53 einwärts gekrümmt, um
mit der vorderen Endfläche
der Verriegelungsausstülpung 55 in
Eingriff zu stehen, so dass die Verriegelungsklauen 52, 52 in
dem Zustand in welchem sie mit dem Ventilzylinder 10 entgegen
der Vorspannkraft der Setzfeder 51 in Eingriff stehen,
um den Atmosphäreneinlassventilsitz 31 in
dem voll geöffneten Zustand
zu halten, in welchem der Atmosphäreneinlassventilsitz 31 maximal
von dem Ventilabschnitt 34a des Ventilelements 34 getrennt
ist.
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Somit,
wenn der Ventilkolben 33 an dem Ventilzylinder 10 in
dem voll geöffneten
Zustand des Atmosphäreneinlassventilsitzes 31 verriegelt
ist, selbst wenn der Bremskraftverstärkerkolben 4 und der
Ventilzylinder 10 sich etwas, der Vorwärtsbewegung der Eintragsstange 20 folgend,
vorwärts
bewegen, bewegt sich der Ventilkolben 33 mit dem Ventilzylinder 10 entgegen
der Stellkraft der Setzfeder 51 vorwärts und daher wird der voll
geöffnete
Zustand des Atmosphäreneinlassventilsitzes 31 gewahrt. Demzufolge
wird ein großes
Maß an
Atmosphäre zeitgleich
in die Unterdruckkammer 2 eingelassen, der atmosphärische Druckunterschied
zwischen der Unterdruckkammer 2 und der Arbeitskammer 3 erreicht
sofort den Servo-Grenzpunkt c an welchem der atmosphärische Druckunterschied
maximal ist, wie durch die Linie a-e-c in 7 angezeigt,
und drückt den
Kolben Ma des Hauptzylinders M weiter stark und reagiert somit auf
die Notbremsung. Wenn die Notbremsung während der normalen Bremsung durchgeführt wird,
erreicht der atmosphärische Druckunterschied
sofort den Servo-Grenzpunkt c, wie durch die Linie f-e'-c in 7 gezeigt,
und reagiert somit auf die Notbremsung. Zusätzlich dazu besteht keine Notwendigkeit,
ein kostspieliges Magnetgerät
oder einen Notbremsungssensor zu verwenden und daher kann der Unterdruckbremskraftverstärker zu
niedrigen Kosten bereitgestellt werden.
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Während der
Notbremsung bewegt sich der Atmosphäreneinlassventilsitz 31 zur
selben Zeit wie die Vorwärtsbewegung
der Eintragsstange 20 vorwärts, um von dem Ventilabschnitt 34a getrennt
zu werden, und daher kann die Reaktionsfreudigkeit des Bremskraftverstärkerkolbens 4 verbessert
werden.
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Lösen des Notbremsungszustands
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Wenn
die Niederdrückkraft
von dem Bremspedal P gelöst
wird, um den Notbremsungszustand zu lösen, ziehen sich die Eintragsstange 20 und
der Eintragskolben 18 zuerst durch die Kraft der Eintragsrückholfeder 41 zurück. Wenn
der Eintragskolben 18 sich beginnt zurück zu ziehen, liegt die hintere Endfläche des
Eintragskolbens 18 an dem ringförmigen Schulterabschnitt 33a des
inneren Umfangs des Ventilkolbens 33 an, so dass der Eintragskolben 18 den
Ventilkolben 33 nach hinten zurückführt, wie in 6 gezeigt.
Daher sind die Verriegelungsklauen 52, 52 in der
radialen Richtung nach außen
gekrümmt,
während
die Klauenabschnitte 52b von der vorderen Endfläche der
Verriegelungsausstülpung 55 gelöst werden.
Wenn die Klauenabschnitte 52b von der vorderen Endfläche der
Verriegelungsausstülpung 55 gelöst werden,
kehrt der Ventilkolben 33 unverzüglich zu der Rückzugsposition
R zurück
in welcher der Ventilkolben 33 an dem Stopring 50 des Eintragskolbens 18 durch
die Vorspannkraft der Setzfeder 51 anliegt; sitzt der Atmosphäreneinlassventilsitz 31 auf
dem Ventilabschnitt 34a des Ventilelements 34 und
drückt
den Ventilabschnitt 34a nach hinten, um von dem Unterdruckeinlassventilsitz 30 getrennt
zu sein. Daher ist die Arbeitskammer 3 mit der Unterdruckkammer 2 mittels
des zweiten Ports 29 und des ersten Ports 28 verbunden
und der Einlass von Atmosphäre
in die Arbeitskammer 3 wird verhindert, während die
Luft der Arbeitskammer 3 über die Unterdruckkammer 2 in
die Unterdruckquelle mitgenommen wird, so dass der atmosphärische Druckunterschied
zwischen ihnen beseitigt wird. Daher zieht sich der Bremskraftverstärkerkolben 4 ebenfalls
durch die elastische Kraft der Bremskraftverstärkerrückholfeder 27 zurück und der
Betrieb des Hauptzylinders M ist gelöst. Der Bremskraftverstärkerkolben 4 und
die Eintragsstange 20 kehren wieder zu dem gehaltenen Zustand
in 1 und 2 zurück.
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Als
nächstes
wird eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wie in 8 gezeigt,
erklärt
werden.
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In
dieser zweiten Ausführungsform
ist an Stelle der Verriegelungsausstülpung 55 in dem Verriegelungsmittel 56 der
ersten Ausführungsform
eine ringförmige
Ausstülpung 57,
die im Schnitt halbkreisförmig
ist, an der äußeren Umfangsfläche des
Zwischenabschnitts des Stützzylinders 54 ausgebildet und
die Klauenabschnitte 52b der Verriegelungsklauen 52, 52 sind
normalerweise in Kontakt mit dem äußeren Umfang des Stützzylinders 54 in
dem hinteren Teil der Verriegelungsausstülpung 57. Zum Zeitpunkt der
Notbremsung geraten die Klauenabschnitte 52b über die
Verriegelungsausstülpung 57,
um an der vorderen Endfläche
der Verriegelungsausstülpung 57 verriegelt
zu sein.
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Da
der andere Teil des Aufbaus der selbe ist wie in der vorherigen
Ausführungsform,
sind die der ersten Ausführungsform
entsprechenden Teile durch die selben Bezugszeichen und Buchstaben
bezeichnet und die Erklärung
derselben wird weggelassen.
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Als
nächstes
wird eine dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wie in 9 bis 13 gezeigt,
erklärt
werden.
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In 9 weist
der Stützzylinder 54,
der aus einem synthetischen Kunstharz hergestellt ist, die ringförmige Verriegelungsausstülpung 57 an
dem äußeren Umfang
auf und ist mit dem Ventilzylinder 10 wie folgt verbunden
nachdem er getrennt von dem Ventilzylinder 10 geformt wurde.
Der Stützzylinder 54 weist
nämlich
einen Montageflansch 54a an dem äußeren Umfang des vorderen Endabschnitts
auf. Ein Durchgangsloch 60, welches den Mittelabschnitt
des Ventilzylinders 10 durchdringt, ist in dem Ventilzylinder 10 ausgebildet
und ein kreisförmiger
ausgesparter Abschnitt 61 ist an der vorderen Endfläche des
Arbeitskolbens 15 mit einem übrig gelassenen, ringförmigen, äußeren Umfangsabschnitt 15a ausgebildet. Der
Stützzylinder 54 ist
in dem Durchgangsloch 60 angeordnet mit dem Montageflansch 54a in
den ausgesparten Abschnitt 61 eingebaut. Schließlich ist
Arbeitskolben 15 des Reaktionskraftmechanismus 24 durch
den ringförmigen äußeren Umfangsabschnitt 15a gebildet
und der vordere Endabschnitt des Stützzylinders 54 weist
den Montageflansch 54a auf. Der elastische Reaktionskolben 22 des
Reaktionskraftmechanismus 24 ist in engem Kontakt mit beiden,
der vorderen Endfläche
des ringförmigen äußeren Umfangsabschnitts 15a und
dem Stützzylinder 54,
angeordnet. Somit ist der Stützzylinder 54 mit
dem Ventilzylinder 10 verbunden und ein Raum zwischen dem ringförmigen äußeren Umfangsabschnitt 15a und dem
Montageflansch 54a ist durch den elastischen Reaktionskolben 22 abgedichtet.
Der Stützzylinder 54 ist
mit einem Zylinderloch 16, das zu einer vorderen Endfläche des
Stützzylinders 54 geöffnet ist,
und einem Führungsloch 62,
das mit dem hinteren Ende des Stützzylinders 54 verbunden
ist, bereitgestellt.
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Der
Eintragskolben 18 ist durch einen Eintragskolbenhinterabschnitt 18r,
einem Eintragskolbenzwischenabschnitt 18m, welcher mit
dem vorderen Ende des Eintragskolbenhinterabschnitts 18r verbunden
ist und einen kleineren Durchmesser als der Eintragskolbenhinterabschnitt 18r aufweist,
und einem Eintragskolbenvorderabschnitt 18f, welcher mit
dem vorderen Ende des Eintragskolbenzwischenabschnitts 18m verbunden
ist und einen kleineren Durchmesser als der Eintragskolbenzwischenabschnitt 18m aufweist,
gebildet. Ein Halsabschnitt 18b ist zwischen dem Eintragskolbenvorderabschnitt 18f und
dem Eintragskolbenzwischenabschnitt 18m ausgebildet und
eine ringförmige
Federhaltungsnut 18c, welche sich zu der hinteren Endfläche des
Eintragskolbenhinterabschnitts 18r öffnet, ist in dem Eintragskolbenhinterabschnitt 18r ausgebildet.
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Der
Eintragskolbenvorderabschnitt 18f ist verschiebbar in das
Kleindurchmesserzylinderloch 16 des Stützzylinders 54 eingebaut
und der Eintragskolbenzwischenabschnitt 18m ist verschiebbar
in das Führungsloch 62 eingebaut.
Der Schlüssel 32,
der an dem Ventilzylinder 10 und dem Stützzylinder 54 angebracht
ist, ist mit dem Halsabschnitt 18b im Eingriff. Die Eintragsstange 20 ist
drehbar mit dem verbindenden Zylinderabschnitt 18a auf
die selbe Art wie in der ersten Ausführungsform verbunden.
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Das
Abdichtelement 49 ist an der äußeren Umfangsfläche des Eintragskolbenhinterabschnitts 18r angebracht
und der zylindrische Ventilkolben 33 ist an die äußere Umfangsfläche angebaut,
um zwischen der Rückzugsposition
R (siehe 9) und der Vorlaufposition F
(siehe 13) verschiebbar zu sein. Die
Rückzugsposition
R ist bestimmt, wenn die hintere Endfläche des Ventilkolbens 33 durch
den Stopring 50, der an dem äußeren Umfang des hinteren Endabschnitts
des verbindenden Zylinderabschnitts 18a verriegelt ist,
empfangen ist und die Vorlaufposition F des Ventilkolbens 33 ist
bestimmt, wenn der ringförmige
Schulterabschnitt 33a, der an dem inneren Umfang des hinteren
Endabschnitts des Ventilkolbens 33, an der hinteren Endfläche des
Eintragskolbens 18 anliegt. Eine Setzfeder 51,
welche den Ventilkolben 33 in Richtung der Rückzugsposition
R vorspannt, ist unter Zusammendruck zwischen dem Eintragskolben 18 und
dem Ventilkolben 33 bereitgestellt, und in dieser Situation
ist ein vorderer Halbabschnitt der Setzfeder 51 in der
Federhaltungsnut 18c aufgenommen.
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Eine
ringförmige
Verriegelungsausstülpung 57,
welche in den inneren Umfang des vorderen Endabschnitts des Ventilkolbens 33 eingebaut
ist, um relativ verschiebbar zu sein, ist an der äußeren Umfangsfläche des
hinteren Endabschnitts des Stützzylinders 54 ausgebildet
und eine Verriegelungsfeder 63, welche mit der Verriegelungsausstülpung 57 zusammen
wirkt, ist an dem Ventilkolben 33 angebracht.
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Wie
in 10 gezeigt, ist die Verriegelungsfeder 63 durch
Krümmen
eines Stangenmaterials allgemein zu einer U-Form ausgebildet und
umfasst einen bogenförmigen
Abschnitt 63a und ein Paar Beinabschnitte 63b und 63b,
welche sich entlang tangentialer Linien des bogenförmigen Abschnitts 63a von gegenüberliegenden
Enden des bogenförmigen
Abschnitts 63a erstrecken und einander gegenüber liegen.
Die Verriegelungsfeder 63 weist eine gewisse elastische
Kraft in einer Zusammenziehrichtung auf, um die Beinabschnitte 63b und 63b dicht
aneinander zu bringen. Ein Paar Schlitze 64 und 64,
welche sich entlang der tangentialen Linien des Ventilkolbens 33 erstrecken
und das Innere des Ventilkolbens 33 erreichen, sind an gegenüberliegenden
Seitenabschnitten des vorderen Endabschnitts des Ventilkolbens 33 in
der Durchmesserrichtung bereitgestellt. Die Verriegelungsfeder 63 ist
an dem Ventilkolben 33 derart angebracht, dass beide Beinabschnitte 63b und 63b der
Verriegelungsfeder 63 mit den Schlitzen 64 und 64 in
Eingriff stehen, und der bogenförmige
Abschnitt 63a passt sich an die äußere Umfangsfläche des Ventilkolbens 33 an,
und die Verriegelungsfeder 63 ist zusammen mit dem Ventilkolben 33 vorwärts und rückwärts bewegbar.
Gegenseitiges Zusammenziehen der beiden Beinabschnitte 63b und 63b der
Verriegelungsfeder 63 durch ihre elastischen Kräfte, ist durch
Grundflächen 64a und 64a der
Schlitze 64 und 64 begrenzt, wobei Zwischenabschnitte
der Beinabschnitte 63b und 63b, welche in das
Innere des Ventilkolbens 33 durch die Schlitze 64 und 64 eindringen, in
dem nichtberührenden
Zustand, in welchem sie keinen Druck auf die äußere Umfangsfläche des Stützzylinders 54 aufbringen,
gehalten sind. Beide Beinabschnitte 63b und 63b befinden
sich in der hinteren Position in der Nähe der Verriegelungsausstülpung 57,
wenn der Ventilkolben 33 in der Rückzugsposition R ist. Wenn
der Ventilkolben 33, an welchem die Verriegelungsfeder 63 angebracht
ist, in den Ventilzylinder 10 eingesetzt wird, kommt die
innere Umfangsfläche
des Ventilzylinders 10 nah an eine äußere Umfangsfläche des
bogenförmigen
Abschnitts 63a der Verriegelungsfeder 63, um das
Entfernen der Verriegelungsfeder 63 von dem Ventilkolben 33 zu verhindern.
Folglich ist ein spezielles Entfernungsverhinderungselement für die Verriegelungsfeder 63 nicht
erforderlich.
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Die
Verriegelungsausstülpung 57 ist
ausgebildet, um eine Schnittform eines gleichschenkligen Dreiecks,
eines Halbkreises oder eine Form ähnlich zu diesen aufzuweisen.
Zum Zeitpunkt der Notbremsung, wenn sich der Eintragskolben 18 durch
eine vorbestimmte Anzahl von Hüben
oder weiter voran vor dem Ventilzylinder 10 vorwärts bewegt,
geraten die beiden Beinabschnitte 63b und 63b der
Verriegelungsfeder 63, welche sich mit dem Eintragskolben 18 vorwärts bewegt, über die
Verriegelungsausstülpung 57 in
Eingriff mit der vorderen Fläche
der Verriegelungsausstülpung 57, während sie
sich von der Verriegelungsausstülpung 57 nach
außen
erstrecken, um den Ventilkolben 33 mit dem Stützzylinder 54 entgegen
der Stellkraft der Setzfeder 51 in dem voll geöffneten
Zustand des Atmosphäreneinlassventilsitzes 31 in
Eingriff zu bringen. Folglich bilden die Verriegelungsfeder 63 und
die Verriegelungsausstülpung 57 ein
Verriegelungsmittel 56, welches den Ventilkolben 33 verriegelt,
welcher sich mit dem Eintragskolben 18 an dem Ventilzylinder 10 vorwärts bewegt
und den voll geöffneten
Zustand des Atmosphäreneinlassventilsitzes 31 aufrecht
erhält.
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Selbst
in dem Zustand in welchem beide Beinabschnitte 63b und 63b mit
der vorderen Fläche der
Verriegelungsausstülpung 57 in
Eingriff stehen, wenn eine Rückzugskraft
eines vorbestimmten Wertes oder mehr, welcher größer als die Stellkraft ist,
die an dem Ventilkolben 33 wirkt, geraten die beiden Beinabschnitte 63b und 63b erneut über die
Verriegelungsausstülpung 57 und
kehren zu der hinteren Flächenseite
der Verriegelungsausstülpung 57 zurück.
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Da
die anderen Teile des Aufbaus dieselben wie in der ersten Ausführungsform
sind, sind dieselben Bezugszeichen und Buchstaben an die Komponenten
der ersten Ausführungsform
in den 9 bis 13 vergeben und die Erklärung derselben
wird weggelassen.
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Ein
Betrieb der dritten Ausführungsform
wird als nächstes
erklärt.
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Halt eines
Unterdruckbremskraftverstärkers
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In
dem gehaltenen Zustand des Unterdruckbremskraftverstärkers B,
liegt der Schlüssel 32,
der an dem Stützzylinder 54 des
Ventilzylinders 10 angebracht ist, an der vorderen Fläche der
Stopperwand 19 des hinteren Halbgehäuses 1b an und die
vordere Endfläche
des Halsabschnitts 18b des Eintragskolbens 18 liegt
an diesem Schlüssel 32 an,
wobei sich der Bremskraftverstärkerkolben 4 und
die Eintragsstange 20 an ihren entsprechenden Rückzugsgrenzen
befinden, wie in 9 gezeigt. Wie in dem Fall der
ersten und zweiten Ausführungsformen,
ist der Ventilkolben 33 in der Rückzugsposition R gehalten, wo
der Ventilkolben 33 an dem Stopring 50 an dem Eintragskolben 18 durch
die Vorspannkraft der Setzfeder 51 anliegt, und der Atmosphäreneinlassventilsitz 31 des
hinteren Endes des Ventilkolbens 33 drückt das Ventil 34a,
um den Ventilabschnitt 34a etwas von dem Unterdruckeinlassventilsitz 30 zu
trennen, während
der Atmosphäreneinlassventilsitz 31 auf
dem Ventilabschnitt 34a des Ventilelements 34 sitzt.
Folglich ist die Verbindung zwischen dem Atmosphäreneinlassport 39 und
dem zweiten Port 29 abgeschnitten, während die Verbindung zwischen
den ersten und zweiten Ports 28 und 29 hergestellt
wird. Folglich sind der Bremskraftverstärkerkolben 4 und der
Ventilzylinder 10 durch die Vorspannkraft der Bremskraftverstärkerrückholfeder 27 in
der Rückzugsposition
gehalten, da der Unterdruck der Unterdruckkammer 2 durch
beide Ports 28 und 29 zu der Arbeitskammer 3 übertragen
wird und beide Kammern 2 und 3 denselben Druck
aufweisen.
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Normale Bremsung
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Wenn
das Bremspedal P in einer gewöhnlichen
Geschwindigkeit niedergedrückt
wird, um das Fahrzeug zu bremsen und die Eintragsstange 20 und den
Eintragskolben 18 vorwärts
zu bewegen, bewegt sich der Eintragskolben 18 mit dem Ventilkolben 33, der
von Anfang an in der Rückzugsposition
R gehalten ist, wie im Fall der ersten und zweiten Ausführungsformen.
Daher wird der Ventilabschnitt 34a sofort durch die Vorspannkraft
der Ventilfeder 36 auf dem Unterdruckeinlassventilsitz 30 platziert,
so wie der sich austreckende und zusammenziehende Zylinderabschnitt 34c durch
die Vorspannkraft ausgestreckt wird, und zu der selben Zeit wird
der Atmosphäreneinlassventilsitz 31 von
dem Ventilelement 34 getrennt, wobei die Verbindung zwischen
den ersten und zweiten Ports 28 und 29 abgeschnitten
wird und dem zweiten Port 29 wird die Verbindung mit dem
Atmosphäreneinlassport 39 über das
Innere des Ventilelements 34 gestattet.
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Folglich
stömt die
Atmosphäre,
welche vom Atmosphäreneinlassport 39 in
den Ventilzylinder 10 fließt, durch den Atmosphäreneinlassventilsitz 31,
ist dann über
den zweiten Port 29 in die Arbeitskammer 3 eingelassen,
und bringt die Arbeitskammer 3 unter höheren Druck als die Unterdruckkammer 2.
Daher bewegt sich der Bremskraftverstärkerkolben 4, welcher
die vorwärts
gerichtete Antriebskraft auf Grund des atmosphärischen Druckunterschieds zwischen der
Arbeitskammer 3 und der Unterdruckkammer 2 erhält, vorwärts entgegen
der Kraft der Bremskraftverstärkerrückholfeder 27,
während
er von dem Ventilzylinder 10, dem Arbeitskolben 15,
dem elastischen Reaktionskolben 22, dem Austragskolben 21 und
der Austragsstange 25 begleitet wird. Der Kolben Mb des Hauptbremszylinders
M wird durch die Austragsstange 25 nach vorn gedrückt und
der derart erzeugte hydraulische Druck betreibt die entsprechenden
Radbremsen. Somit bewegt sich der Atmosphäreneinlassventilsitz 31 zu
der selben Zeit vorwärts,
wenn sich die Eintragsstange 20 vorwärts bewegt, und trennt sich
von dem Ventilabschnitt 34a, wobei die Reaktionsfreudigkeit
des Bremskraftverstärkerkolbens 4 verbessert
werden kann.
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Selbst
wenn sich Atmosphäreneinlassventilsitz 31 öffnet, empfängt die
Eintragsstange 20 nicht die Reaktionskraft des Reaktionskraftmechanismus 24 in
dem frühen
Stadium der Vorwärtsbewegung
der Eintragsstange 20 bis der Eintragskolbenvorderabschnitt 18f die
Lücke g
verringert und an dem elastischen Reaktionskolben 22 anliegt
und daher zeigt der Austrag der Austragsstange 25 eine
Sprungcharakteristik eines plötzlichen
Anstiegs, wie durch die Linie a-b in 7 angezeigt.
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Nachdem
der Eintragskolbenvorderabschnitt 18f an dem elastischen
Reaktionskolben 22 anliegt, wird ein Teil der betreibenden
Reaktionskraft der Austragsstange 25 mittels des elastischen
Reaktionskolbens 22 zu der Eintragsstange 20 zurückgeführt und
daher kann der Betreiber die Stärke des Austrags
der Austragsstange 25 spüren.
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Wenn
die Vorwärtsbewegung
der Eintragsstange 20 gestoppt wird, wenn der erwünschte Austrag
erhalten wurde, wird die Vorwärtsbewegung
des Bremskraftverstärkerkolbens 4 durch
das Platzieren des Ventilabschnitts 34a des Ventilelements 34 auf dem
Atmosphäreneinlassventilsitz 31 und
dem Verhindern des Einlassens von mehr Atmosphäre als dieser in die Unterdruckkammer 2 (siehe 11)
gestoppt. Folglich bewegen sich der Ventilzylinder 10 und
der Bremskraftverstärkerkolben 4,
der Vorwärtsbewegung
der Eintragsstange 20 folgend, vorwärts.
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Zum
Zeitpunkt der normalen Bremsung an welchem die Vorwärtsbewegungsgeschwindigkeit der
Eintragsstange 20 vergleichsweise niedrig ist, ist die
Verzögerung
des Folgens des Bremskraftverstärkerkolbens 4 und
des Ventilzylinders 10 zu der Eintragsstange 20 vergleichsweise
klein. Daher ist die relative Verstellung der Eintragsstange 20 und
des Ventilzylinders 10 klein und die relative Verstellung des
Ventilkolbens 33, welcher sich mit dem Eintragskolben 18 vorwärts bewegt,
der mit der Eintragsstange 20 verbunden ist, und dem Stützzylinder 54,
der mit dem Ventilzylinder 10 verbunden ist, klein. Folglich
bewegen sich die beiden Beinabschnitte 63b und 63b der
Verriegelungsfeder 63, welche sich mit dem Ventilkolben 33 vorwärts und
rückwärts bewegen, nur
etwas auf der äußeren Umfangsfläche des
Stützzylinders 54 hinter
der Verriegelungsausstülpung 57 und
fahren nicht auf der Verriegelungsausstülpung 57.
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Der
Austrag der Austragsstange 25 vergrößert sich, wie durch die Linie
b-c in 7 angezeigt, zu einem Servo-Verhältnis, welches
durch das Verhältnis
der Druckempfangsbereiche des Arbeitskolbens 15 und dem
Eintragskolbenvorderabschnitt 18f, welche in Kontakt mit
dem elastischen Reaktionskolben 22 stehen, bestimmt ist.
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Nachdem
der atmosphärische
Druckunterschied zwischen der Unterdruckkammer 2 und der Arbeitskammer 3 den
Servo-Grenzpunkt c erreicht hat, an welchem der atmosphärische Druckunterschied
maximal wird, wird der Austrag der Austragsstange 25 die
Summe der maximalen Antriebskraft des Bremskraftverstärkerkolbens 4 durch
den atmosphärischen
Druckunterschied und der betreibenden Eintragskraft zu der Eintragsstange 20,
wie durch die Linie c-d angezeigt.
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Notbremsung
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Zum
Zeitpunkt der Notbremsung, an welchem das Bremspedal P abrupt niedergedrückt wird, ist
die Vorwärtsbewegungsgeschwindigkeit
des Eintragskolbens 18 hoch und daher werden, bevor sich der
Bremskraftverstärkerkolben 4 und
der Ventilzylinder 10 anfangen vorwärts zu bewegen, der Eintragskolben 18 und
der Ventilkolben 33 weit vorwärts bewegt, während der
elastische Reaktionskolben 22 durch den Eintragskolbenvorderabschnitt 18f zusammen
gedrückt
wird. Dann, wie in 12 gezeigt, fahren die beiden
Beinabschnitte 63b und 63b der Verriegelungsfeder 63 des
Ventilkolbens 33 über
die Verriegelungsausstülpung 55 des
Stützzylinders 54 nach
vorn und stehen mit der vorderen Fläche der Verriegelungsausstülpung 55 in
Eingriff, die Verriegelungsfeder 63 ist in dem verriegelten
Zustand an dem Stützzylinder 54,
welcher mit dem Ventilzylinder 10 entgegen der Vorspannkraft
der Setzfeder 51 verbunden, und der Atmosphäreneinlassventilsitz 31 ist in
dem voll geöffneten
Zustand gehalten, in welchem der Atmosphäreneinlassventilsitz 31 maximal
von dem Ventilabschnitt 34a des Ventilelements 34 getrennt
ist.
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Wenn
der Ventilkolben 33 an dem Stützzylinder 54 in dem
voll geöffneten
Zustand des Atmosphäreneinlassventilsitzes 31 verriegelt
ist, bewegt sich der Ventilkolben 33 integral mit dem Ventilzylinder 10 vorwärts, selbst
wenn sich der Bremskraftverstärkerkolben 4 und
der Ventilzylinder 10, wie in dem Fall der ersten und zweiten
Ausführungsformen,
der Vorwärtsbewegung
der Eintragsstange 20 folgend, nur etwas vorwärts bewegen,
ist der voll geöffnete
Zustand des Atmosphäreneinlassventilsitzes 31 aufrecht
erhalten. Folglich wird ein großes
Maß an
Atmosphäre
zeitgleich in die Unterdruckkammer 2 eingelassen und der
atmosphärische
Druckunterschied zwischen der Unterdruckkammer 2 und der
Arbeitskammer 3 erreicht sofort den Servo-Grenzpunkt c,
an welchem der atmosphärische
Druckunterschied maximal wird, wobei der Kolben Ma des Hauptzylinders M
weiter kräftig
gedrückt
wird und somit auf die Notbremsung reagiert. Wenn die Notbremsung
mitten in der normalen Bremsung durchgeführt wird, wird eine Servo-Grenze
für die
Notbremsung erreicht, wie durch die Linie f-e'-c in 7 gezeigt.
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Ebenfalls
in der Notbremsung bewegt sich der Atmosphäreneinlassventilsitz 31 zu
der selben Zeit vorwärts,
wenn sich die Eintragsstange 20 vorwärts bewegt, um sich von dem
Ventilabschnitt 34a zu trennen und daher kann die Reaktionsfreudigkeit des
Bremskraftverstärkerkolbens 4 verbessert
werden.
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Lösen des
Notbremsungszustands
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Wenn
die Niederdrückkraft
von dem Bremspedal P gelöst
wird, um den Notbremsungszustand zu lösen, ziehen sich zuerst die
Eintragsstange 20 und der Eintragskolben 18 mit
der Kraft der Eintragsrückholfeder 41 zurück. Wenn
der Eintragskolben 18 beginnt sich zurück zu ziehen, liegt die hintere
Endfläche
des Eintragskolbens 18 an dem ringförmigen Schulterabschnitt 33a des
inneren Umfangs des hinteren Endabschnitts des Ventilkolbens 33 an
und der Eintragskolben 18 führt den Ventilkolben 33 in
den hinteren Teil zurück,
wie in 13 gezeigt. Daher fahren beide
Beinabschnitte 63b und 63b der Verriegelungsfeder 63 über die
Verriegelungsausstülpung 55 des
Stützzylinders 54 nach
hinten und lösen
den Verriegelungszustand für
den Stützzylinder 54.
Danach kehrt, wie im Fall der ersten und zweiten Ausführungsformen,
der Ventilkolben 33 sofort zu der Rückzugsposition R zurück, in welcher
der Ventilkolben 33 an dem Stopring 50 des Eintragskolbens 18 durch
die Vorspannkraft der Setzfeder 51 anliegt, sitzt der Atmosphäreneinlassventilsitz 31 auf
dem Ventilabschnitt 34a des Ventilelements 34 und
drückt den
Ventilabschnitt 34a nach hinten und trennt den Ventilabschnitt 34a von
dem Unterdruckeinlassventilsitz 30. Daher ist die Arbeitskammer 3 über den
zweiten Port 29 und den ersten Port 28 mit der
Unterdruckkammer 2 in Verbindung und der Einlass von der
Atmosphäre
in die Arbeitskammer 3 ist verhindert, während die
Luft der Arbeitskammer 3 über die Unterdruckkammer 2 in
die Unterdruckquelle V mitgenommen wird und der atmosphärische Druckunterschied
zwischen ihnen ist beseitigt. Daher zieht sich ebenfalls der Bremskraftverstärkerkolben 4 mit der
elastischen Kraft der Bremskraftverstärkerrückholfeder 27 zurück und der
Betrieb des Hauptzylinders M ist gelöst.
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Gemäß der dritten
Ausführungsform,
zum Zeitpunkt der Notbremsung, ist das Verriegelungsmittel 55,
welches den Ventilkolben 33 an dem Stützzylinder 54 in dem
voll geöffneten
Zustand des Atmosphäreneinlassventilsitzes 31 verriegelt,
im wesentlichen durch die U-förmige Verriegelungsfeder 63, welche
an einem Paar Schlitzen 64 und 64 an beiden Seitenabschnitten
des Ventilkolbens 33 angebracht ist, und der ringförmigen Verriegelungsausstülpung 57,
welche an einer äußeren Umfangsfläche des Stützzylinders 54 ausgebildet
ist, gebildet. Die Zusammenziehungen zueinander durch ihre elastischen
Kräfte
der beiden Beinabschnitte 63b und 63b der Verriegelungsfeder 63 sind
durch Grundflächen 64a und 64a der
Schlitze 64 und 64 begrenzt, und dadurch sind
die Zwischenabschnitte, welche durch die Schlitze 64 und 64 in
das Innere des Ventilkolbens 33 eindringen, in dem nichtberührenden
Zustand, in welchem die Zwischenabschnitte keinen Druck auf die äußere Umfangsfläche des
Stützzylinders 54 aufbringen,
gehalten. Daher, so lange die beiden Beinabschnitte 63b und 63b der
Verriegelungsfeder 63 nicht auf der Verriegelungsausstülpung 57 der äußeren Umfangsfläche des
Stützzylinders 54 fahren,
berühren
die beiden Beinabschnitte 63b und 63b die äußere Umfangsfläche des
Stützzylinders 54 durch
Reibung und ein Gleitwiderstand tritt nicht auf. Folglich kann das
Bedienungsgefühl
zu dem Zeitpunkt der normalen Bremsung, wenn die Verstellung des
Ventilzylinders und des zylindrischen Abschnitts extrem klein ist,
günstig
gestaltet werden.
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Da
der Stützzylinder 54 getrennt
von dem Ventilzylinder 10 geformt ist, kann der Stützzylinder 54 leicht
ohne Beeinflussung des Ventilzylinder 10 geformt werden
trotz der komplizierten Form, die die ringförmige Verriegelungsausstülpung 57 und
den Montageflansch 54a an seinem äußeren Umfang umfassen. Die
innere Form des Ventilzylinders 10 ist wegen dem getrennten
Stützzylinder 54 vereinfacht und
das Formen des Ventilzylinders 10 ist verbessert und somit
wird die Größe in der
radialen Richtung verringert und der Unterdruckbremskraftverstärker B kann
kompakt hergestellt werden.
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Da
der Stützzylinder 54 angeordnet
ist, um durch das Durchgangsloch 60, welches in dem Mittelabschnitt
des Ventilzylinders 10 vorgesehen ist, zu dringen und der
Montageflansch 54a des äußeren Umfangs
des vorderen Endabschnitts des Stützzylinders 54 in
den ausgesparten Abschnitt 61 eingebaut ist, der an der
vorderen Endfläche
des Ventilzylinders 10 mit dem übrig gelassenen ringförmigen äußeren Umfangsabschnitt 15a des
Arbeitskolbens 15 ausgebildet ist, bilden der vordere Endabschnitt
des Stützzylinders 54 und
der ringförmige äußere Umfangsabschnitt 15a den
Arbeitskolben 15 des Reaktionskraftmechanismus 24 und
der elastische Reaktionskolben 22 ist in engen Kontakt
mit den vorderen Endflächen
des Stützzylinders 54 und
dem ringförmigen äußeren Umfangsabschnitt 15a gebracht.
Daher kann der Stützzylinder 54 leicht
mit dem Ventilzylinder 10 verbunden werden ohne der Verwendung
eines speziellen Befestigungselements zum Verbinden des Stützzylinders 54 mit
dem Ventilzylinder 10 und zusätzlich bietet der elastische
Reaktionskolben 22 eine Funktion als abdichtendes Element
zum Abdichten des Raums zwischen dem ringförmigen äußeren Umfangsabschnitt 15a und
dem Stützzylinder 54 und daher
ist ein spezielles abdichtendes Element nicht erforderlich.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt und
kann verschiedenartig modifiziert werden ohne von dem behandelten
Gegenstand der Erfindung abzuweichen, wie in den Ansprüchen dargelegt.
Zum Beispiel kann die U-förmige Verriegelungsfeder 63 in der
dritten Ausführungsform
durch eine ringförmige Feder
ersetzt werden, welche aus einer Spiralfeder hergestellt ist und
dazu tendiert sich im Durchmesser derart zusammen zu ziehen, dass,
wenn sie an dem Ventilkolben 33 angebracht wird, die Abschnitte
der Verriegelungsfeder, die innerhalb der Schlitze 64 eindringen,
als elastische Eingriffsabschnitte hergestellt werden können, die
in der Lage sind in die Verriegelungsausstülpung 57 des Stützzylinders 54 einzugreifen.