JP2008513274A - 動力付き車両用ブレーキシステム - Google Patents

Abstract

【解決手段】 本発明は、自動車のブレーキシステムに関し、システムは主ブレーキシリンダ（２０）をアンチロック装置（１６）により、車両の車輪に取り付けられるブレーキ装置（１２）に接続する２つの独立ライン回路（１４、１８）と共に設けられる流体動作ブレーキと、パーキングブレーキとを備える。本発明によれば、補助シリンダ（２６）は、アンチロック装置（１６）と主ブレーキシリンダ（２０）との間の少なくとも１つのライン回路（１８）に配設され、作動装置（４８）により変位され、ライン回路内の液柱という手段により移動するあいだブレーキ装置（１２）に作用する補助ピストン（３２）、及び主ブレーキシリンダ（２０）とそれぞれのブレーキ装置（１２）との間のライン接続を閉鎖するためのバルブ（４２）を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、アンチロック装置を介して車両の車輪に取り付けられるブレーキ装置に主ブレーキシリンダを接続する２つの別系統の回路を含む流体動作ブレーキと、パーキングブレーキとを有する自動車用ブレーキシステムに関する。

パーキングブレーキを通常作動するブレーキシステムに集約するために、多くの試みが既になされている。例えばドイツ特許第１０２ ３６ ６８６号明細書から、ピストンとハウジングとを有する、車両の車輪に回転自在に取り付けられるブレーキディスクを挟むように取り付けられるブレーキキャリパが知られている。ピストンは第１及び第２のピストンを有し、第１ピストンはハウジング内部に摺動可能に案内され、車両のブレーキ装置を動作させる方法によってディスク軸に対し平行に移動可能である。そして、第２ピストンはハウジング内部でディスク軸に対して平行に移動可能であり、ブレーキディスクと係合するためにブレーキパッド上で動作する。２つのピストンは、その間に、接続溝によって車両のパーキングブレーキの圧力流体回路と接続されうる圧力室を含む。調整弁手段により圧力液が２つのピストンの間の圧力室へ導かれるのであれば、第２ピストンは動き、それによりパーキングブレーキを作動させる。ブレーキの動作が開始されると、圧力室の圧力は、第１及び第２ピストンの間の規制された液柱と互いに同期する第１及び第２ピストンが、ブレーキを動作させ、そして作動させるように、調整弁により制限される。

この解決手段は、ブレーキ付き車両用車輪のそれぞれにある、それぞれのブレーキ装置における更なる出費につながる。

本発明の基本的な目的は、わずかな追加の出費でパーキングブレーキの統合を前述の種類のブレーキシステムで可能にすることである。

この目的は、補助シリンダがアンチロック装置と主ブレーキシリンダとの間にあるライン回路の少なくとも１つに配設され、補助シリンダは、第１の接続開口部と第１のラインセクションを介して主ブレーキシリンダと接続され、第２の接続開口部と第２のラインセクションによりアンチロック装置と接続され、そしてブレーキ装置のライン回路内の液柱を介して自らの移動により動作する作動装置により移動可能である補助ピストンを有し、補助シリンダ内のバルブは主ブレーキシリンダと取り付けられるブレーキ装置との間のライン接続を閉鎖するために設けられる、本発明に従って解決される。

主ブレーキシリンダとブレーキ装置との間のライン接続を閉鎖することにより、及びブレーキ装置で圧力増加の方向に補助ピストンを作動することにより、関係するライン回路と関連付けられる車輪の全てにあるブレーキ装置の全ては、アンチロック装置を介して作動される。従来の解決策と対照的に、１つだけの補助シリンダ、及びライン回路と関連付けられる車輪でのパーキングブレーキの作動のためのライン回路において関連付けられるピストンを必要とする。さらに、この補助シリンダは、ブレーキキャリパによって要求される空間により非常に限定されうるものとは異なり、より多くの空間が利用できる位置に置かれる。それゆえに、パーキングブレーキを流体動作ブレーキシステムに統一することに対する費用はかなり減少され、ブレーキキャリパの重量もまた減らされる。

好ましくは、補助シリンダは自動車の全ての車輪がパーキングブレーキにより止められるように、それぞれのライン回路に配設される。これは、補助ピストンと共に動作する作動装置に対する出費を減少することに繋がる、必要なブレーキ圧が減少されるという有利な点を有する。補助シリンダの２つの接続開口部は、補助ピストンの移動によって開口部を通じてバルブにより開かれ、又は閉じられる、ブレーキ液のための軸方向に貫通する開口部を有する補助ピストンと共に、補助ピストンの端部が２つの接続開口部の間に軸方向に延びるように配設される。

好ましい実施形態において、２つの接続開口部は、ブレーキの開放に対応して補助ピストン内の終端位置において他端と流体接続の状態にあり、補助ピストンの終端位置における流体接続は、遮断圧力の発揮に対応して、同じ補助ピストンの壁部により遮断されるように配設される。

補助シリンダはそれぞれのライン回路に配設され、２つの補助シリンダの補助ピストンは、自ら備える作動装置により独立して、又は公知の作動装置により、動かされる。補助ピストンの作動は、電磁的に、機械的に、圧力流体、すなわち液体又は気体により、又は流体機械的に成し遂げられる。後者の場合において、好ましい解決手段における作動装置は、補助ピストンと連結され、ブレーキの作動に対応する動作位置に向けた方向にスプリングにより付勢され、ブレーキの開放に対応する休止位置に圧力流体により帰還可能である、作動シリンダを有する。本実施形態は、圧力流体において圧力低下を伴いながら、スプリングによりブレーキが自動的に作動されるという有利な効果と、パーキングブレーキを保持するためにエネルギーの供給が必要とされないという有利な効果とを有する。

作動シリンダに圧力流体を給送するため、作動シリンダは、少なくとも１つのバルブを含む圧力ラインによって、従来公知である手段によりポンプにより一定の圧力に常に保持される圧力流体コンテナへ好都合に接続される。この作動バルブの作動により、パーキングブレーキが引かれ、あるいは開放される。

本発明における更に有利な改良は、従属項において与えられる。

以下の説明は、付随する図面を用い、典型的な実施形態を通じて本発明を明らかにする。

図１において、自動車の４つの車輪の４つのブレーキディスクが１０で示され、ホイールは文字ＦＬ（ｆｒｏｎｔ ｌｅｆｔ）、ＦＲ（ｆｒｏｎｔ Ｒｉｇｈｔ）、ＲＬ（Ｒｅａｒ Ｌｅｆｔ）、及びＲＲ（Ｒｅａｒ Ｒｉｇｈｔ）で示される。それぞれのブレーキディスク１０は、アンチロック装置（ＡＢＳ）１６に対応する接続を伴うライン１４により接続されたキャリパ１２と協働する。アンチロック装置は、別個のブレーキライン１８により、模式的に示されたブレーキペダル２２のみにより操作可能であって、ブレーキフルードコンテナ２４に接続される主ブレーキシリンダ２０と接続される。ブレーキライン１８の１つはブレーキキャリパＦＬ及びＲＲに繋がるライン１４と共に第１のブレーキライン回路を形成し、そしてもう一つのブレーキライン１８はブレーキキャリパＲＬ及びＦＲに繋がるライン１４と共に第２のブレーキライン回路を形成する。双方のブレーキライン回路は他方から完全に分離される。これまで説明されたブレーキシステムの動作における課題は、自動車の通常稼働するブレーキシステムのそれである。

主ブレーキシリンダ２０を作動させずに、ブレーキ圧がブレーキキャリパに加えられ固定状態に保持されうるように働くパーキングブレーキが、この動作するブレーキシステムに組み合わされる。これに対し、２つのブレーキライン１８のそれぞれにおいて、補助シリンダ２６は、図２を参照してより詳細に示されるように配設される。補助シリンダ２６は、その一端の近くに主ブレーキシリンダ２０に繋がる配管１８．１の１つと接続するためのコネクタ２８を有し、そして、他端の近傍はアンチロック装置１６に繋がるブレーキライン１８の配管１８．２と接続するためのコネクタ３０を有する。補助シリンダ２６内、かつ２つのコネクタ２８及び３０の間には、摺動自在に支持される補助ピストン３２がピストンロッド３４に接続される。ピストンロッド３４は管状であって、補助シリンダ２６の壁部に固定された径方向に向けられたピン３８が貫通する、径方向に対向して軸と平行な２つのスロット３６を有し、ピンはピストンロッド３４及び補助ピストン３２の変位動作を制限する。

補助ピストン３２はバルブプレート４２によって閉じられ得る中心開口部４０を有する。一端部で補助シリンダ２６のカバー面と係合し、他端で補助ピストン３２と係合する圧縮コイルスプリング４４により、補助ピストン３２は図２において右側に付勢される。バルブプレート４２は、補助ピストン３２の開口部４０を貫通するタペット４６に接続される。タペットの長さは、図２に示すように補助ピストン３２が右限界位置にあるとき、タペットがピン３８を押してバルブプレート４２を補助ピストン３２から持ち上げるように設計される。それゆえこの位置では、ブレーキ液は、補助シリンダ２６を介してコネクタ２８から、スロット３６を介してピストンロッド３４内部に、ピストン３２の開口部４０を介してコネクタ開口部３０に、そしてその逆に流れる。補助ピストン３２のこの位置におけるブレーキライン１８の区間１８．１及び１８．２は、それゆえ、互いに接続される。そして、補助ピストンのこの位置において動作するブレーキは、公知の手段で用いられ得る。

補助ピストン３２は、以下に説明される作動装置４８により動かされる。作動装置４８は、図示した実施形態において、補助シリンダ２６と一体的に形成され、そして中間壁部５２により補助シリンダから分離される作動シリンダ５０を含む。ロッド５４は、この中間壁部５２を貫通し、そして、その一端でピストンロッド３４の閉鎖端部に位置し、その他端で作動シリンダ５０内において摺動自在に支持される作動ピストン５６に接続される。作動ピストン５６は、一方はピストン底部６０と係合し他方は作動シリンダ５０のシリンダカバー６２と係合する圧縮コイルスプリング５８により、又は任意の板スプリングにより付勢され、これにより、ピストン５６は中間壁部５２の方向に付勢される。中間壁部５２近傍において、作動シリンダ５０は、２つのバルブ６８、７０により圧力流体タンク７２と接続される、圧力流体管６６（図１参照）のためのコネクタ６４を有し、圧力流体タンク７２はポンプ７４により加圧される。バルブ６８、７０、及び流体ライン６６を経て、圧力流体は作動シリンダ５０に送られ、又は作動シリンダ５０から除去される。第１の実施形態において、作動ピストン５６は図２に示される位置に置かれ、圧縮コイルスプリング５８の付勢に対抗して支持される。バルブ７０が開放され、圧力流体が作動シリンダ５０から流出するのであれば、作動ピストン５６は無負荷となって圧縮コイルスプリング５８により中間壁部５２の方向である図２において左方向に動かされる。それにより、作動ピストン５６は、ロッド５４及び補助ピストン３２のピストンロッド３４を経ることにより圧縮コイルスプリング４４の付勢に対抗して、図２において左に移動する。これは、バルブプレート４２がタペット４６により補助ピストン３２からもはや持ち上げられないため、バルブプレート４２が図示しないスプリングにより補助ピストン３２に対して押圧されることになる。それにより、補助ピストン３２の開口部４０は閉じられ、そしてラインセクション１８．２、同様にＡＢＳ装置１６を通じて結合されるライン１４におけるブレーキ圧力が高められ、維持される。このように、パーキングブレーキが引かれる。ブレーキ圧力は保持されつづけ、更なるエネルギー伝達なくして維持される。その後、バルブ６８がその中を通じる流れに切り替えられ、圧力流体が圧力流体ライン６６を介して作動シリンダ５０へ導かれ、それにより作動ピストン５６が図２に示した位置へ押されて、パーキングブレーキは初めに再度開放される。補助ピストン３２はその後、バルブプレート４２が開口部４０から持ち上げられ、圧力流体がラインセクション１４、ＡＢＳ及びブレーキライン１８を介してブレーキキャリパ１２から流出するまで、圧縮コイルスプリング４２の影響の下で動作する。

パーキングブレーキは、関連するライン回路に接続されるブレーキ装置の数とは無関係に、それぞれのライン回路に対して１つの補助シリンダだけ必要とすることがわかる。それゆえ、公知の解決手段とは異なり、補助シリンダ及び関連する補助ピストンは独立したブレーキキャリパごとに提供される必要がない。

図３及び４に示される実施形態は、作動装置の改良形態として図１及び２による解決手段とは異なる。同様の部品は同様の参照番号が再度与えられる。単独作動ピストンの代わりに、図３及び４による本実施形態では、２つの作動ピストン５６．１及び５６．２が作動シリンダ５０内に配列される。さらに、作動シリンダ５０は、追加圧力流体ライン７６（図３参照）及び２つの追加バルブ８０、８２を介して圧力流体タンク７２に接続される追加コネクタ７６を有する。この手段では、ピストン５６．２の後面はコネクタ７６を通じて圧力流体が供給され、これにより、ピストン５６．１、５６．２は、圧縮コイルスプリング５８のスプリング力だけでなく、圧力流体タンク７２からの作動液の圧力によっても、パーキングブレーキのブレーキ位置に保持される。簡単に言うと、これにより、これが必要となる場合により高いブレーキ圧力が得られ、その一方で図３及び４による配列は図１及び２による配列と同様の手段で作動する。ブレーキシステムの２つのライン回路が、そしてまた２つの補助シリンダ及び２つのブレーキライン１８の作動装置もが完全に同一に作られることがまた述べられる。

図５から７に示された実施形態は、その特に単純な構成によって優れていると認められる。再び、同様の参照番号が同様の部品に対して用いられる。

２つの独立した補助シリンダ２６の代わりに、２つのシリンダボア８６を有し、それぞれのボアがクロージャーエレメント８８により閉鎖され、そして補助ピストン３２を受けるために設計される従来のハウジング８４が設けられる。補助ピストン３２は、ピストン底部９０及びピストン壁部９２によるポット形状である。圧縮コイルスプリング９４はそれぞれの補助ピストン３２の凹部に受容され、スプリングは一端で対応するクロージャーエレメント８８と係合し、他端でポット底部９０の内面と係合し、そして円筒ボア８６の対応する底部に向いた方向へ補助ピストン３２を付勢する。

それぞれの円筒ボア８６は３つの軸方向分散接続開口部９５、９６、９８を有する。中間接続開口部９６は、シリンダボア８６を主ブレーキシリンダ２０と接続するラインセクション１８．１に接続される。クロージャーエレメント８８に最も近づいて横たわる接続開口部９８は、ラインセクション１８．２によりＡＢＳ装置１６に接続される。シリンダ底部８６に最も近づいて横たわる接続開口部９５は、ライン９９により供給コンテナ７２と直接接続される。

円筒ボア８６の底部と対応するピストン底部９０との間の空間は、従来公知のコネクタ１００により圧力流体ライン６６と接続される。図６を特に参照すると、それぞれの補助ピストン３２のピストン底部９０は、コネクタ１００を介して流入する圧力流体が、補助ピストン３２が図５に示すような終端位置にあるときですら、シリンダボア８６の底部と補助ピストン３２の底部９０との間に到達するように、その外面上にバンプ１０２を有する。従って、補助ピストン３２は、圧力流体ライン６６を介した圧力流体の給送により、対応するクロージャーエレメント８８の方向へ、圧縮コイルスプリング９４の付勢力に対抗して動かされ得る。

２つの接続開口部９６及び９８との間には、環状溝がシリンダボア８６の壁に形成され、第１のシーリングリング１０４を受容する。２つの接続開口部９５及び９６の間と、接続開口部９５及びシリンダボア８６の底部の間には、第２及び第３のシーリングリング１０６及び１０８が、環状溝に対応して配設される。

補助ピストン３２の軸方向長さは、図５に示される終端位置において、接続開口部９６及び９８が、シリンダボア８６の内部空間を通じて他の接続開口部と流体で接続される状態にあるように、接続開口部９６が少なくとも部分的に開かれるように選択される。関係する補助ピストン３２が、ライン６６を介した圧力流体の給送により対応するクロージャーエレメント８８の方向へ押圧される場合、ピストン壁部９２の開口端はシーリングリング１０６を通過して、これによりクロージャー開口部９６及び９８との間の流体結合を遮断する。それゆえに、遮断圧力が関連するライン回路において増加され、そして対応する遮断信号がＡＢＳ装置に送信される。バルブ６８と７０が閉じられると、圧力流体ライン６６内の圧力は、補助ピストン３２がそのブレーキ圧及び遮断信号生成位置に固定されるよう、固定される。すなわち、動作中のそれぞれの補助ピストン３２は、シーリングリング１０６に停滞したままとならないよう、図６及び７に明確に示されるように、クロージャーエレメント８８と対向する開口端の領域における補助ピストン３２は、その外側で傾斜する。傾斜角はボア壁部に対して約２０°の値である。本実施形態によれば、パーキングブレーキは主ブレーキシリンダの作動と独立に作動されうる。

圧力液を冷却又は加熱することにより、その体積はかなり変化する。これは、シリンダボア８６内の補助ピストンの移動につながる。この体積及び対応する圧力変化に対処するため、圧力流体ライン６６は、スプリング補償器、膜補償器、あるいは類似のものとして作られうる、圧力補償器１１０に接続される。システムの非常に大きな冷却、あるいは漏出によって、対応する接続開口部９５が補助ピストン３２の後方端部（つまり、シリンダボア８６の底部に対向する部位）により開放されるように補助ピストンの１つが大きく移動する場合、ピストン底部とシリンダボア８６の底部との間の空間が供給コンテナ７２と直接接続され、それにより圧力が補助ピストンを残し、補助ピストンによって作られるブレーキ圧が維持される。システムが再度暖かくなると、補助ピストンは後方に向けて再度移動し、接続開口部９５を閉塞する。それにより圧力流体ライン６６にもたらされる体積変化は、圧力補償器１１０により再度補償される。

この動作によりシーリングリング１０８が損傷されないよう、図６に明確に示されるように、後方のピストン端部は前方のピストン端部と同様に傾斜が付けられる。

接続開口部９５が開かれ、ユーザがリリースバルブ７０でパーキングブレーキを開放しようとすることが起こるのであれば、ユーザはこの場合において、供給コンテナ７２から圧力を除去しなければならない。これは、言いかえると、パーキングブレーキの新たな作動の瞬間に、ブレーキ圧が用いられる状態にないことを意味する。ハプニングからこれを回避するために、ダイアフラムあるいは絞り弁（スロットル）が接続開口部９５への経路に配置され、それらの直径は非常に小さいために圧力流体は接続開口部９５を通じてシリンダボア８６へ実質的により緩やかに流れ、そして、圧力流体はコネクタ１００、流体ライン６６、及びリリースバルブ７０を通じてシリンダボア８６から流出する。それゆえに、補助ピストンはスプリング９４の影響の下でシリンダボア８６の底部に向けた方向に動かされ、接続開口部９５が再度閉じられる。そして、蓄積された圧力は、リリースバルブ７０を介して供給コンテナ７２へ、全く正常に給送される。

図５から７に示された実施形態は、主ブレーキシリンダとＡＢＳ装置との間のライン接続の閉塞のために設けられるバルブが、それ自身のバルブ要素を有さず、代わりに接続開口部９６及び補助ピストン３２のピストン壁部によって形成される、という有利な効果を有する。従って、図１から４による実施形態において設けられる可動バルブ要素４２はもはや存在しない。さらに、作動シリンダ４８自身が図１から４による解決手段におけるそれのようにはもはや存在しないため、補助ピストン３２はその動作に対し圧力流体によって直接加圧されない。

本発明によるブレーキシステムの概略図である。 補助シリンダ及び関連する作動シリンダの軸方向断面図である。 本発明の変更された実施形態の図１に対応した図である。 本発明の変更された実施形態の図２に対応した図である。 本発明の更なる実施形態の図１に対応した図である。 補助ピストン単独の部分断面図である。 図５に示された補助シリンダの線形接続の拡大図である。

Claims (13)

1. 車両の車輪に関連付けられるブレーキ装置（１２）に、アンチロック装置（１６）を介して主ブレーキシリンダ（２０）を接続する２つの独立ライン回路（１４、１８）を有する流体動作ブレーキと、
   パーキングブレーキとを備え、
   補助シリンダ（２６）は、前記アンチロック装置（１６）と前記主ブレーキシリンダ（２０）との間にある前記ライン回路（１８）の少なくとも１つに配設され、第１の接続開口部（９６）と第１のラインセクション（１８．１）を介して前記主ブレーキシリンダ（２０）と接続され、第２の接続開口部（９８）と第２のラインセクション（１８．２）により前記アンチロック装置（１６）と接続され、そして前記ブレーキ装置（１２）のライン回路内の液柱を介して自らの移動により動作する作動装置（４８）により移動可能である補助ピストン（３２）を有し、
   前記補助シリンダ（２６）内のバルブ（４２）は、前記主ブレーキシリンダ（２０）と前記関連付けられるブレーキ装置（１２）との間のライン接続を閉鎖するために設けられることを特徴とする自動車用ブレーキシステム。
2. 前記補助シリンダ（２６）の前記第１及び第２の接続開口部は、ブレーキ液のための軸方向貫通開口部（４０）を有する前記補助ピストン（３２）と共に、前記補助ピストンの端部が前記第１及び第２の接続開口部の間に軸方向に延びるように配設され、
   前記貫通開口部（４０）は、前記補助ピストン（３２）の移動によってバルブ（４２）により開かれ、又は閉じられることを特徴とする請求項１に記載のブレーキシステム。
3. 前記第１及び第２の接続開口部（９６、９８）は、前記ブレーキの開放に対応して前記補助ピストン内の終端位置において他端と流体接続の状態にあり、前記補助ピストン（３２）の終端位置における前記流体接続は、遮断圧力の適用に対応して、同じ補助ピストンの壁部（９２）により遮断可能であるように配設されることを特徴とする請求項１に記載のブレーキシステム。
4. それぞれのライン回路（１８．１、１８．２）は補助シリンダ（２６）に配設されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のブレーキシステム。
5. 前記２つの補助シリンダ（２６）の前記補助ピストン（３２）は、公知の作動装置により動かされることを特徴とする請求項４に記載のブレーキシステム。
6. それぞれの補助ピストン（３２）は、自らが有する作動装置により動かされることを特徴とする請求項４に記載のブレーキシステム。
7. 前記作動装置は電磁的に動かされる作動装置として形成されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のブレーキシステム。
8. 前記作動装置は圧力媒体により動かされる作動装置として形成されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のブレーキシステム。
9. 前記作動装置は機械的に動かされる作動装置として形成されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のブレーキシステム。
10. 前記作動装置は流体機構により動かされる作動装置として形成されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のブレーキシステム。
11. 前記作動装置（４８）は、前記補助シリンダ（２６）の前記補助ピストン（３２）と連結される作動ピストン（５６）を伴う作動シリンダ（５０）を有し、
    前記作動ピストン（５６）は、スプリング（５８）によりブレーキの作動に対応した動作位置へ向けた方向に付勢され、そして前記ブレーキの開放に対応した休止位置に圧力流体により帰還可能であることを特徴とする請求項１０に記載のブレーキシステム。
12. 前記補助ピストンは、その終端位置に向けてスプリング（９４）により付勢され、圧力媒体によりその終端位置へ前記スプリングの付勢に対抗して動作可能であることを特徴とする請求項８に記載のブレーキシステム。
13. 前記作動シリンダ（４８）及び補助シリンダは、少なくとも１つの作動バルブ（６８、７０）を含む圧力ライン（６８）により圧力流体コンテナ（７２）に接続されることを特徴とする請求項１１又は１２に記載のブレーキシステム。

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