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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen des
Betätigungshebelverhältnisses eines Hauptzylinders für
Fahrzeuge, der an einem stangenartigen Lenkergriff
angebracht ist. Insbesondere betrifft diese Erfindung eine
Einstellvorrichtung, die das Betätigungsgefühl des
Betätigungshebels ändern kann.
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Ein Hauptzylinder für Fahrzeuge, der das Betätigungsgefühl
des Betätigungshebels ändern kann, ist beispielsweise aus
dem veröffentlichten und geprüften japanischen
Gebrauchsmuster Nr. 62-1834 bekannt. Dieser Hauptzylinder umfaßt
einen an seiner Hebellasche angelenkten Betätigungshebel
und einen Einstellschwenkblock, der an einem Druckarm des
Betätigungshebels drehbar vorgesehen ist; der Schwenkblock
dient zum Ändern des Belastungsbetrags einer Druckstange.
Der Einstellschwenkblock umfaßt eine Mehrzahl von
Ausnehmungen, die darin mit verschiedenen Tiefen eingeformt
sind. Ein Ende der Druckstange stützt sich gegen das
Hinterende des Kolbens des Hauptzylinders ab, und deren
anderes Ende steht mit einer der Ausnehmungen in Eingriff.
Daher läßt sich der Hub, den das freie Ende des Kolbens
zum Blockieren der Entlastungsöffnung des Hauptzylinders
braucht, d.i. der Leerhub, ändern, indem man eine der
Ausnehmungen wählt, so daß die Druckstange in die gewählte
Ausnehmung eingreifen kann, was dann den Belastungsbetrag
der Druckstange ändert. Hierdurch kann der Fahrer den
Bewegungsbetrag des Betätigungshebels ändern, bis der
Leerhub beseitigt ist, um das erwünschte Betätigungsgefühl
zu wählen.
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Obwohl der obige Hauptzylinder eine Auswahl unter
verschiedenen Betätigungsgefühlen durch Ändern des Leerhubs
erlaubt, ist es nicht möglich, das durch die
Reaktionskraft des Kolbens verursachte Betätigungsgefühl zu ändern,
die durch Erzeugen des auf den Betätigungshebel zu
übertragenden Flüssigkeitsdrucks erzeugt wird.
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Das veröffentlichte, geprüfte japanische Gebrauchsmuster
Nr. 62-30870 und die veröffentlichte, ungeprüfte
japanische Patentanmeldung Nr. 63-305085 zeigen einen
Hauptzylinder für Fahrzeuge, der den Abstand zwischen dem
Griffabschnitt des Betätigungshebels und dem Lenkergriff
entsprechend der Handgröße des Fahrers einstellt. Der
Betätigungshebel ist so ausgebildet, daß man den Abstand
zwischen dem Griffabschnitt und dem Lenkergriff durch eine
Kombination einer Mehrzahl von Teilen einstellen kann. Wie
bei dem zuvor beschriebenen Hauptzylinder ermöglicht
dieser Typ jedoch nicht die Änderung des
Betätigungsgefühls, das durch die Reaktionskraft des Kolbens erzeugt
ist, die durch Erzeugen des auf den Betätigungshebel zu
übertragenden Flüssigkeitsdrucks erzeugt wird.
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Somit ist aus der JP-A-63305085 eine
Verhältniseinstellvorrichtung des Betätigungshebels für einen Hauptzylinder
für Fahrzeuge bekannt, umfassend: einen Hauptzylinder, der
an einem stangenartigen Lenkergriff angebracht ist, eine
Hebellasche, die an dem Hauptzylinder vorgesehen ist,
einen Betätigungshebel, der an der Hebellasche durch eine
Tragwelle schwenkbar ist, eine Druckstange, deren erstes
Ende auf ein Hinterende eines Kolbens in dem Hauptzylinder
wirkt und deren zweites Ende von einem Druckarm des
Betätigungshebels gedrückt ist, welcher Druckarm eine
Mehrzahl von Halteabschnitten zum Halten des zweiten Endes
der Druckstange aufweist.
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Demzufolge ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die
Änderung des Betätigungsgefühls zu ermöglichen, das durch
die Reaktionskraft des Kolbens hervorgerufen wird, wenn
der auf den Betätigungshebel zu übertragende
Flüssigkeitsdruck erzeugt wird.
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Somit ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die
Halteabschnitte derart angeordnet sind, daß die Stellung
des zweiten Endes der Druckstange in eine Richtung
veränderlich ist, die die Achse der Druckstange kreuzt,
wodurch sich der Abstand zwischen der Tragwelle und dem
zweiten Ende der Druckstange ändert.
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Hierdurch ist es möglich, das Hebelverhältnis zu ändern,
das ausgedrückt ist durch das Verhältnis des Abstands
zwischen der Tragwelle und den Halteabschnitten zu dem
Abstand zwischen der Tragwelle und dem Griffabschnitt des
Betätigungshebels. Wenn sich die Reaktionskraft des
Kolbens während der Erzeugung des auf den Griffabschnitt
des Betätigungshebels zu übertragenden Flüssigkeitsdrucks
ändert, ist es daher möglich, das Betätigungsgefühl von
dem Fahrer nach Wunsch zu ändern.
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Einige Ausführungen der Erfindung werden nun
beispielshalber und unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, wobei:
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Figuren 1 bis 6 illustrieren eine erfindungsgemäße erste
Ausführung eines Hauptzylinders für Fahrzeuge, wobei:
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Figur 1 ist eine Aufsicht, in der ein Teil eines
Betätigungshebels weggelassen ist,
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Figur 2 ist eine teilweise quergeschnittene Bodenansicht,
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Figur 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht,
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Figur 4 ist eine Querschnittsaufsicht eines
Einstellmechanismus für das Hebelverhältnis,
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Figur 5 ist eine Querschnittsseitenansicht davon und
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Figur 6 ist eine Aufsicht zur Erläuterung des
Hebelverhältnisses.
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Figuren 7 und 8 illustrieren eine zweite erfindungsgemäße
Ausführung eines Hauptzylinders für Fahrzeuge, wobei:
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Figur 7 ist eine teilweise quergeschnittene Aufsicht
wesentlicher Teile und
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Figur 8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 in
Figur 7.
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Figuren 9 und 10 illustrieren eine dritte erfindungsgemäße
Ausführung eines Hauptzylinders für Fahrzeuge, wobei:
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Figur 9 ist eine Aufsicht wesentlicher Teile und
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Figur 10 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie 10-10
in Figur 9.
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Figuren 1 bis 6 illustrieren die erste Ausführung der
Erfindung.
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An einem stangenartigen Lenkergriff 20 ist ein
Hauptzylinder 21 angebracht. 22 bezeichnet den Kolben des
Hauptzylinders 21. Ein Reservoir 23 ist an dem
Oberabschnitt des Hauptzylinders 21 angebracht. Eine Hebellasche
24 ist an dem Hauptzylinder 21 vorgesehen. Eine Tragwelle
25 ermöglicht ein Schwenken des Betätigungshebels 30 an
der Hebellasche 24.
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Der Betätigungshebel 30 umfaßt ein Gelenkteil 31, ein
Hebelteil 32, eine Kopplungswelle 33 und eine Feder 34.
Das Gelenkteil 31 ist an der Hebellasche 24 um die
Tragwelle 25 schwenkbar. Das Hebelteil 32 umfaßt einen
Druckarm 32a und einen Griffarm 32b. Die Kopplungswelle 33 läßt
die zwei Teile 31 und 32 schwenken. Die Feder 34 ist unter
Kompression zwischen einer Brücke 31a des Gelenkteils 31,
die zwischen der Tragwelle 25 und der Kopplungswelle 33
angeordnet ist, und einem Vorsprungabschnitt 32c des
Hebelteils 32 eingesetzt. Ein an dem Gelenkteil 31
angeformter Anschlag 31b stützt sich gegen die Seite des
Hauptzylinders 21 ab, um die Rückkehrstellung des
Betätigungshebels 30 zu steuern. Der Griffarm 32b ist angenähert
parallel zu dem Handgriff 20 angeordnet, und der Druckarm
32a steht im wesentlichen orthogonal zu dem Griffarm 32b
und verläuft zu dem Handgriff 20 hin. Die Kraft der Feder
34 ist kleiner eingestellt als die einer Rückholfeder
(nicht gezeigt) des Kolbens 22.
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Wenn sich die Betätigungshebelanordnung 30 nach Figur 1 im
Uhrzeigersinn dreht, drückt eine Wand 32d des Druckarms
32a des Hebelteils 32 an der Seite des Hauptzylinders 21
auf eine gegenüberliegende Wand 31c des Gelenkteils 31,
und der Betätigungshebel 30 dreht sich zusammen mit dem
Hebelteil 32 und dem Gelenkteil 31 um die Tragwelle 25.
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Eine Druckstange 40 hat abgerundete Enden 40a und 40b; das
Ende 40a stützt sich gegen das Hinterende des Kolbens 22
in dem Hauptzylinder 21 ab, und das andere Ende 40b wird
durch den Druckarm 32a des Betätigungshebels 30 gedrückt.
In das Hinterende des Kolbens 22 ist eine konkave
Ausnehmung 22a geformt, in der das Ende 40a der
Druckstange 40 einzusetzen ist, so daß die Druckstange 40 um
das Hinterende des Kolbens 22 herum verlagerbar ist.
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An dem Ende 40b der Druckstange 40 ist ein
Einstellschwenkblock 50 gehaltert, der den Abstand zwischen dem
Griffarm 32b des Hebelteils 32 und dem Lenkergriff 20
einstellt. Der Einstellschwenkblock 50 umfaßt einen
Kopfabschnitt 50a mit kreisförmigem Querschnitt und einen
Körperabschnitt 50b. Der Körperabschnitt 50b enthält
Ausnehmungen unterschiedlicher Tiefen, 51a, 51b, 51c und
51d, die der Reihe nach im Uhrzeigersinn eingeformt sind.
Zwischen den benachbarten Ausnehmungen sind Führungsnuten
eingeformt, die flacher sind als jede Ausnehmung. An der
Oberseite des Kopfabschnitts 50a ist eine
Werkzeugeinsetznut 52a und eine Markierung 52b eingeformt.
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Der Einstellschwenkblock 50 ist durch einen Halter 53
drehbar gehalten, der einen Zylinderabschnitt 53a zur
Aufnahme des Einstellschwenkblocks 50 und einen
Rändelabschnitt 53b umfaßt. Ein Durchgangsloch 53c für die
Druckstange 40 ist in dem Zylinderabschnitt 53a an der Seite
des Hauptzylinders geformt, während für eine Rastkugel 54
in dem Zylinderabschnitt 53a an der der Hauptzylinderseite
genüberliegegenden Seite ein Tragloch 53d geformt ist.
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Der Halter 53 ist an dem Druckarm 32a durch ein Halteteil
55 federnd gehalten. Das Halteteil 55 ist federnd und hat
einen Griffabschnitt 55a, in den der Zylinderabschnitt 53a
des Halters 53 eingesetzt ist, und eine Mehrzahl federnder
Stücke 55b, die von dem Griffabschnitt 55a vorstehen.
Zwischen den Stücken 55b ist ein Öffnungsabschnitt 55c zum
Durchtritt der Druckstange 40 gebildet. Der Griffabschnitt
55a enthält ein Durchgangsloch 55d für die Rastkugel 54,
das an der gegenüberliegenden Seite des Öffnungsabschnitts
55c gebildet ist.
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In dem Druckarm 32a des Betätigungshebels 30 ist ein
Tragloch 60 geformt, das in Axialrichtung der Tragwelle 25
hindurchtritt. Das Loch 60 ist weit genug, um eine
federnde Stütze für das Halteteil 55 in die Richtung
vorzusehen, in die die Druckstange 40 auf den Kolben 22 drückt,
und ist lang genug, damit sich das Halteteil 55 in
Richtung angenähert normal zu der Achse der Druckstange 40
bewegen kann. Eine Wand 60a des Öffnungslochs 60, die zu
dem Hauptzylinder 21 weist, umfaßt eine Bogenfläche mit
dem Hinterende der Druckstange 40 als Mittelpunkt. In
einem Abschnitt der Wand 32d des Druckarms 32a ist ein
Druckstangendurchgangsloch 61 gebildet, welches zu dem
Öffnungsloch 60 offen ist.
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In der gegenüberliegenden Wand 60a sind drei konische
Halteabschnitte 62a, 62b und 62c geformt, in denen die
Rastkugel 54 aufgenommen ist. Die Halteabschnitte 62a, 62b
und 62c sind mit unterschiedlichen Abständen von der
Tragwelle 25 angeordnet.
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Der Halter 53, der den Einstellschwenkblock drehbar hält,
und die Rastkugel 54 sind in dem Halteteil 55 angeordnet.
Diese Anordnung ist in das Öffnungsloch 60 eingesetzt. Das
in das Durchgangsloch 61 eingesetzte Ende 40b der
Druckstange 40 ist durch den Öffnungsabschnitt 55c des
Halteteils 55 und das Durchgangsloch 53c des Halters 53
eingesetzt, so daß es mit einer der Ausnehmungen des
Einstellschwenkblocks 50 in Eingriff kommt, beispielsweise mit der
tiefsten Ausnehmung 51d. Die Rastkugel 54 ergreift einen
der Halteabschnitte, beispielsweise den mittleren 62b. Das
Halteteil 55 ist durch seine federnden Stücke 55b in dem
Öffnungsloch 60 federnd gehalten. Daher ist das Ende 40b
der Druckstange 40 an dem erwähnten Halteabschnitt via die
den Einstellschwenkblock 50 enthaltende vorgenannte
Anordnung gehalten.
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Bei Verwendung des so aufgebauten Hauptzylinders für
Fahrzeuge treibt der Druckarm 32a den Kolben 22 durch die
Druckstange 40 an und erzeugt einen Flüssigkeitsdruck in
dem Hauptzylinder 21, wenn man den Betätigungshebel 30
gemäß Fig. 1 im Uhrzeigersinn dreht.
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Der Einstellmechanismus zum Einstellen des Abstands
zwischen dem Griffarm 32b und dem Lenkergriff 20 wird nun
beschrieben. Zuerst schwenkt das Hebelteil 32 ein wenig im
Gegenuhrzeigersinn gemäß Fig. 1 um die Kupplungswelle 33,
bis der vorstehende Abschnitt 32c sich gegen das
Gelenkteil 31 abstützt, was das Ende 40b der Druckstange 40 von
der Ausnehmung 51b des Einstellschwenkblocks 50 trennt.
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Wenn sich der Einstellschwenkblock 50 in diesem Zustand
zur Auswahl einer Ausnehmung dreht und das Hebelteil 32
durch die Kraft der Feder 34 gelöst wird, setzt sich das
Ende 40b der Druckstange 40 in die gewählte Ausnehmung.
Weil die verschiedenen Ausnehmungen unterschiedliche
Tiefen haben, kann man den Abstand zwischen dem Griffarm
32b und dem Lenkergriff 20 entsprechend der Tiefe der
gewählten Ausnehmung einstellen, ohne den Hub des Kolbens
22 zu ändern.
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Das Nachfolgende beschreibt, wie man das Hebelverhältnis
des Betätigungshebels ändert. Wie in Fig. 6 gezeigt, ist
das Hebelverhältnis durch drei Faktoren, L, M und N
bestimmt: L ist der Abstand zwischen der Tragwelle 25 als
dem Schwenkpunkt des Betätigungshebels 30 und dem
Endabschnitt des Griffarms 32b, M ist der Abstand zwischen der
Welle 25 und dem Halteabschnitt als ein
Druckstangendruckpunkt des Druckarms 32a, und N ist der Abstand
zwischen der Welle 25 und dem Hinterende des Kolbens 22.
Von den drei Faktoren sind L und N konstant, und N trägt
nicht wesentlich zur Änderung des Betätigungsgefühls bei,
auf das die Erfindung gerichtet ist. Das Hebelverhältnis
(M/L) kann man daher durch Ändern des Abstands M
variieren.
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Wenn man den Rändelabschnitt 53b des Halters 53 gegen die
Federkraft der Stücke 55b des Halteteils 55 zu dem
Hauptzylinder 21 hin drückt, bewegen sich die vorgenannte
Anordnung mit dem Einstellschwenkblock 50 und die
Druckstange 40 zu dem Hauptzylinder 21 hin, um die Rastkugel 54
von dem Halteteil 62b zu trennen.
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In diesem Zustand bewegt sich die Anordnung in
Längsrichtung des Traglochs 60, um die Rastkugel 54 mit einem
anderen ausgewählten Halteabschnitt in Eingriff zu
bringen.
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Die Druckstange 40 ist, wie in Fig. 4 gezeigt, in drei
Stellungen A, B und C beweglich. In der Stellung A ist der
Abstand M am kürzesten, wobei die Rastkugel 54 in den
Halteabschnitt 62a eingreift. In der Stellung C ist der
Abstand M am längsten, wobei die Rastkugel 54 in den
Halteabschnitt 62c eingreift. In der Stellung B liegt der
Abstand M zwischen den vorigen zwei Abständen, wobei die
Rastkugel 54 in den Halteabschnitt 62b eingreift.
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Wie oben beschrieben, ändert das Ändern der Stellung zum
Halten der Druckstange die Reaktionskraft des Kolbens,
während der auf den Griffabschnitt des Betätigungshebels
30 zu übertragende Flüssigkeitsdruck erzeugt ist, ohne den
Hub des Kolbens 22 zu ändern. Daher läßt sich das
Betätigungsgefühl von dem Fahrer nach Wunsch einstellen.
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Figuren 7 und 8 illustrieren eine zweite Ausführung der
Erfindung.
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Der in der zweiten Ausführung verwendete Betätigungshebel
30 umfaßt ein Druckteil 35 mit dem Druckarm 32a und ein
Griffteil 36 mit dem Griffarm 32b. Beide Teile 35 und 36
sind mittels der Tragwelle 25 gekoppelt und an der
Hebellasche 24 angelenkt. Ein Einstellbolzen 56 zum Einstellen
des Abstands zwischen dem Griffteil 36 und dem Lenkergriff
20 ist in das Griffteil 36 eingeschraubt. Das freie Ende
des Einstellbolzens 56 ist an das Druckteil 35
angeschlossen.
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Beim Einstellen des Abstands zwischen dem Griffarm 32b und
dem Lenkergriff 20 läßt sich dieser Abstand einstellen,
ohne den Hub des Kolbens 22 des Hauptzylinders 21 zu
ändern, weil ein Antrieb des Einstellbolzens 56 das
Griffteil 36 um die Tragwelle 25 herum dreht.
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Ein kugelförmiges Ende 40a der Druckstange 40 greift in
die konkave Ausnehmung 22a an dem Hinterende des Kolbens
22 ein, so daß sich die Druckstange 40 um das Hinterende
des Kolbens 22 herum drehen kann. Eine Welle 41 kleinen
Durchmessers steht von dem anderen Ende 40b der
Druckstange 40 ab. Ein Eingriffsteil 42 ist auf die Welle 41
kleinen Durchmessers gesetzt. Ein Anschlagring 43 ist an
dem Hinterende der Welle 41 kleinen Durchmessers
gesichert. Eine Feder 44 ist zwischen dem Anschlagring 43 und
dem Eingriffsteil 42 zusammengedrückt.
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Eine Wand 32e des Druckarms 32a an der Seite des
Hauptzylinders und eine Wand 32f an der der Seite des
Hauptzylinders gegenüberliegenden Seite haben eine Bogenfläche
mit dem Hinterende des Kolbens 22 als dem Mittelpunkt. Ein
Durchgangsloch 37 ist in den Druckarm 32a gebohrt und
erstreckt sich von der Wand 32e zu der Wand 32f. Das
andere Ende 40b der Druckstange 40 stützt sich an der Wand
32e zur Aufnahme der Druckkraft ab.
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Halteabschnitte 62a, 62b und 62c in Form von Nuten sind in
die Wand 32f des Druckarms 32a mit unterschiedlichen
Abständen von der Tragwelle 25 geformt. Das Eingriffsteil
42 greift durch die Kraft der Feder 44 in ein Ende der
Halteabschnitte ein, beispielsweise den mittleren 62b.
Daher ist die Druckstange 40 mit ihrem einen Ende 40b an
dem Halteabschnitt und dem Eingriffsteil 42 gehalten.
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Beim Ändern des Hebelverhältnisses dieses
Betätigungshebels wird zuerst das Eingriffsteil 42 gegen die Kraft der
Feder 44 zu dem Anschlagring 43 hin gezogen, um das
Eingriffsteil 42 von dem Halteabschnitt 62b zu trennen.
Dann wird das Eingriffsteil 42 entlang der Wand 32f
bewegt, so daß es mit einem anderen ausgewählten
Halteabschnitt in Eingriff kommt.
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Im Ergebnis ändert sich der Abstand zwischen dem
Druckstangendruckpunkt und der Tragwelle 25, um hierdurch die
Änderung des Hebelverhältnisses ohne Variation des Hubs
des Kolbens 22 zu sichern.
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Obwohl die Halteabschnitte 62a, 62b und 62c entlang dem
Umfang mit dem Hinterende des Kolbens als dem Mittelpunkt
angeordnet sind, können sie auch linear angeordnet sein.
In diesem Fall würde das Hebelverhältnis auch den Abstand
zwischen dem Griffarm und dem Lenkergriff ändern, aber man
muß diesen Abstand nach Ändern des Hebelverhältnisses
wieder richtig einstellen.
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Figuren 9 und 10 illustrieren eine dritte Ausführung der
Erfindung.
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Bei dem in dieser Ausführung verwendeten Betätigungshebel
30 sind der Druckarm 32a und der Griffarm 32b integral
geformt. Der Betätigungshebel 30 ist an der Hebellasche 24
des Hauptzylinders 21 mittels der Tragwelle 25 angelenkt
und ermöglicht es dem Druckarm 32a, auf den Kolben 22 des
Hauptzylinders 21 via die Druckstange 40 zu drücken.
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Ein kugelförmiges Ende 40a der Druckstange 40 greift in
die konkave Ausnehmung 22a am Hinterende des Kolbens 22
ein, so daß die Druckstange 40 um das Hinterende des
Kolbens 22 herum beweglich ist. In das andere Ende 40b der
Druckstange 40 ist in der Axialrichtung der Tragwelle 25
ein Bolzendurchgangsloch 45 eingeformt.
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In dem Druckarm 32a ist eine Nut 38 eingeformt, in der das
Ende 40b der Druckstange 40 geführt ist. Die
Halteabschnitte 62a, 62b und 62c sind in einer Oberplatte 39a und
einer Unterplatte 39b der Nut 38 geformt, die sie mit
unterschiedliche Abständen von der Tragwelle 25
durchdringen. Angrenzende Halteabschnitte gehen zur Bildung
eines Traglochs 60 ineinander über.
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Das in der Nut 38 geführte Ende 40b der Druckstange 40
steht mit einem der Halteabschnitte in Eingriff,
beispielsweise dem mittleren 62b, und ist dort mittels eines
das Bolzendurchgangsloch 45 durchdringenden Bolzens 46 und
einer auf den Bolzen 46 aufgesetzten Mutter 47 gehalten.
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Beim Ändern des Hebelverhältnisses des Betätigungshebels
nimmt man zuerst die Mutter 47 von dem Bolzen 46 ab, zieht
den Bolzen 46 heraus und verschiebt dann die Druckstange
40 zum Setzen des Bolzendurchgangslochs 45 des Endes 40b
der Druckstange 40 in Zuordnung zu einem anderen gewählten
Halteabschnitt, um schließlich die Anordnung mittels des
Bolzens 46 und der Mutter 47 zu sichern.
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Mit der obigen Anordnung ändert sich der Abstand zwischen
dem Druckstangendruckpunkt und der Tragwelle 25, was eine
Änderung des Hebelverhältnisses sichert, ohne den Hub des
Kolbens 22 zu ändern.
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Anzumerken ist, daß die Halteabschnitte und die
Druckstange und die Struktur für die letztere mit dem ersteren
gemäß Darstellung der zweiten Ausführung auch in der
dritten Ausführung anwendbar sind. Die Halteabschnitte und
die Druckstange und die Struktur für die letztere mit der
ersteren gemäß Darstellung der dritten Ausführung sind
auch bei der zweiten Ausführung anwendbar.