JP2009545475A

JP2009545475A - 自動車ブレーキ装置を作動させるためのブレーキ作動ユニット

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Publication number: JP2009545475A
Application number: JP2009522105A
Authority: JP
Inventors: フォン・ハイン・ホルガー; ションラウ・ユルゲン; リューファー・マンフレット; セリンガー・トーマス; クアイサー・トルシュテン; ミリチック・ラザー
Original assignee: コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト
Priority date: 2006-08-03
Filing date: 2006-08-03
Publication date: 2009-12-24
Also published as: EP2049374A1; DE502006008786D1; EP2049374B1; WO2008014823A1; CN101277858A

Abstract

本発明は、自動車用「ブレーキバイワイヤ」型ブレーキ装置を作動させるためのブレーキ作動ユニットであって、
・運転者の要求に応じて、シャフトに取り付けられるブレーキペダル及び電子制御ユニットの双方によって操作可能なブレーキブースタであって、「ブレーキバイワイヤ」操作モードにおいてブレーキペダルとブレーキブースタとの間の動力伝達接続を切り離すための手段が提供されるブレーキブースタ、
・運転者の減速要求を検出するための手段、及び
・ブレーキペダルと相互作用するとともにシミュレータばねから形成され、ブレーキペダルに接続される動力伝達部品と２個の軸受によってシャフトに取り付けられるシミュレータハウジングとの間の作用の観点から構成されるペダル行程シミュレータ
を有するブレーキ作動ユニットに関する。本発明に従えば、シミュレータハウジング（２２）は円筒形領域（２６）を備えることにより２個の軸受（２７、２８）を収容するよう構成される。この方策により、ペダル行程シミュレータの作動中に生じる変形を大幅に低減することが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車用の「ブレーキバイワイヤ」型ブレーキ装置を作動させるためのブレーキ作動ユニットであって、
・運転者の要求に応じて、シャフトに取り付けられるブレーキペダル及び電子制御ユニットの双方によって操作可能なブレーキブースタであって、「ブレーキバイワイヤ」操作モードにおいてブレーキペダルとブレーキブースタとの間の動力伝達接続を切り離すための手段が提供されるブレーキブースタ、
・運転者の減速要求を検出するための手段、及び
・ブレーキブースタの作動とは独立した「ブレーキバイワイヤ」操作モードにおいてブレーキペダルと相互作用するとともにブレーキペダルに作用するリセット力のシミュレーションを可能にし、及び「ブレーキバイワイヤ」操作モードにおいてブレーキペダルとブレーキブースタとの間の動力伝達接続が切り離されると接続され得るとともに「ブレーキバイワイヤ」操作モード外では切断され得るペダル行程シミュレータであって、シミュレータばねから形成され、ブレーキペダルに接続される動力伝達部品と２個の軸受によってシャフトに取り付けられるシミュレータハウジングとの間の作用の観点から構成されるペダル行程シミュレータ
を有するブレーキ作動ユニットに関する。

この種類の作動ユニットは、独国特許出願公開第１０２００５０４９３９４Ａ１号明細書に開示される。既知のブレーキペダル感覚を操作者に与えるため、先行技術の作動ユニットは、平坦な曲げばねとして構成されるシミュレータばねを設ける。加えて、ヒステリシスを生じさせるための手段が提供される。しかしながら、上記の公報からは、ブレーキペダルのシャフト上のシミュレータハウジングの取り付け支持体に関していかなる示唆も得られない。基本的に１個のシミュレータハウジング及びハウジングを閉鎖する２枚のハウジングカバーを有するペダル行程シミュレータの設計においては、２枚のシミュレータハウジングカバーそれぞれに、すなわち２個の異なる構成部品に軸受を構成することが適している。製造公差及び関連部品の位置決めにおける変動のため、軸受及びペダル行程シミュレータ全体は張力を受ける。

上記の観点から、本発明の目的は、以上に記載される種類の作動ユニットをさらに展開することであり、ここではペダル行程シミュレータの作動時に発生する力が大幅に低減され得る。もう１つの目的は、シミュレータハウジングに必要とされる構成部品の数を低減することである。

本発明に従えば、本目的は、シミュレータハウジングが２個の軸受を収容するための円筒形領域を含むことにより達成される。この方策によりシミュレータハウジングの取り付け支持体の最適化が可能となる。

有利な改良例において、シミュレータばねは、部分的に円筒形領域を含む平坦な曲げばねとして設計されるよう構成される。

これらの方策によりペダル行程シミュレータのハウジングの大きさを実質的に最小化するとともにそれを限られた取り付け空間条件に対しより良好に適合させることが可能となる。

本発明の主題に関する別の有利な改良例において、ブレーキペダル及びペダル行程シミュレータとの間の動力伝達は摩擦部材によって行われ、摩擦部材はシミュレータハウジング内に構成される摩擦面と協働することによりヒステリシスを生じさせるとともに部材内にシミュレータばねの一端が取り付けられる。

本発明の主題に関する別の特に有利な実施形態において、圧縮要素が設けられることによりブレーキペダルの特性曲線の漸進的な軌道が調節され、摩擦部材は所定の距離を動いた後に当該要素と係合し得る。

圧縮要素は好ましくは保持部材上に構成され、保持部材は圧縮要素と摩擦部材との間の距離を設定するという意味においてシミュレータハウジング内で調節可能である。

別の有利な実施形態において、圧縮要素は保持部材上に構成され、保持部材はシミュレータばねの他端を収容するとともに、シミュレータばねの力及び圧縮要素と摩擦部材との間の距離を設定するという意味においてシミュレータハウジング内で調節可能である。

本発明のさらなる特徴及び利点が、実施形態としての添付図面を参照して、以下の発明を実施するための最良の形態において詳細に説明されることとなる。

部分断面図により図１に示されるとともに「ブレーキバイワイヤ」型の自動車ブレーキ装置の作動向けに意図されるブレーキ作動ユニットは本質的に、ブレーキブースタ、好ましくは真空ブレーキブースタ３、自動車の車輪ブレーキ（図示せず）が接続される圧力室（図示せず）にブレーキブースタ３の下流で接続されるマスタブレーキシリンダ、好ましくはタンデムマスタシリンダ４、マスタブレーキシリンダ４と連繋する圧力流体供給タンク５、運転者によるブレーキブースタ３の作動用ブレーキペダル１、特に「ブレーキバイワイヤ」操作モードにおいてブレーキペダル１と協働するとともに通常のブレーキペダル感覚を運転者に与えるペダル行程シミュレータ２、運転者の減速要求を検出するための少なくとも１個のセンサデバイス６、ならびにその出力信号が、とりわけ、ブレーキブースタ３と連繋する電磁石８を作動させることができるとともに運転者の意思と独立した空気圧制御バルブの作動を可能にし、前記制御バルブがブレーキブースタ３への空気の供給を制御する電子制御ユニット（図示せず）を有する。軸方向スロットがブレーキペダル１に連結されるピストンロッドの端部と上述の制御バルブの制御ピストンとの間に設けられ、前記スロットにより「ブレーキバイワイヤ」操作モードにおいてブレーキペダル１とブレーキブースタ３との間の動力伝達接続が確実に切り離される。ペダル行程シミュレータ２は、上述されたとおり、ブレーキブースタ３の作動と無関係な「ブレーキバイワイヤ」操作モードにおいてブレーキペダルに作用するリセット力のシミュレーションを可能にするもので、「ブレーキバイワイヤ」操作モードにおいてブレーキペダル１とブレーキブースタ３との間の動力伝達接続が切り離されると接続され得るとともに「ブレーキバイワイヤ」操作モード外では切断され得るような方式で設計される。ペダル行程シミュレータ２はブレーキペダル１で連繋される動力伝達部材１４によって作動する。ペダル行程シミュレータ２の作動及び停止は、以下に詳細に言及されるであろう油圧ピストン−シリンダアセンブリ１０により示される実施形態で実行される。

図１に示される実施形態において、ペダル行程シミュレータは、ブレーキペダル１に接続される動力伝達部材１４とペダル行程シミュレータ２のハウジング２２との間で圧縮されるシミュレータばね７からなる。ハウジング２２に接続されるアーム１３は、前述のピストン−シリンダアセンブリ１０上に支持される。このピストン−シリンダアセンブリ１０の圧力室１６は油圧接続によって油圧式低圧アキュムレータ１７に接続される。電磁的に操作可能なバルブ１８が油圧接続部に挿入されるとともに、これにより当該接続を閉鎖することが可能となる。「ブレーキバイワイヤ」操作モードにおいて、バルブ１８が閉鎖されることによりアーム１３及びペダルシミュレータのハウジング２２のいずれも動けなくなる。従って操作者がブレーキペダル１を踏み込むとシミュレータばね７は圧縮される。バルブ１８は「ブレーキバイワイヤ」操作モード外では開放されるとともに、ブレーキペダル１が踏み込まれるとシミュレータハウジング２２はブレーキペダル１と共に回動するため、操作者により導入される力はペダル行程シミュレータ２内で吸収されず、むしろ真空ブレーキブースタ３に対し作用する。

シミュレータばね７に加えペダル行程シミュレータ２のストロークが増加するにつれ、ブレーキペダル１に印加される作動力に反作用する摩擦力を生成するヒステリシスを生じさせるため、シミュレータばね７の一端を格納する摩擦部材１９はシミュレータばね７の作用により動力伝達部材１４に当接する。摩擦部材１９は摩擦面１０と協働する。摩擦部材１９の動力伝達部材１４との当接部は、ペダル行程シミュレータ２の作動時に力の成分が発生するよう斜めに構成された当接面２３、２４を用いることにより、摩擦部材１９を摩擦面２０に対し押圧する。摩擦部材１９が係合され得る弾性圧縮要素２５は、ブレーキペダル１の動力行程特性曲線の漸進的な軌道を調節する働きをする。

参照符号９により示されるシャフトは、特に図２に確認され得るとおり、ブレーキペダル１及びシミュレータハウジング２２用の取り付け支持体として働く。シミュレータハウジング２２の取り付け支持体について、シミュレータハウジング２２は、互いに軸方向に離間される２個の軸受２７、２８を収容する円筒形又は管状領域２６を含む。製造公差及び位置変動の双方が、軸受２７、２８が１個の構成部品とのみ連繋するシミュレータハウジング２２の最適化された取り付け支持体によって最小限まで低減され得る。

図３に図示されるとおりの本発明のペダル行程シミュレータ２の設計において、シミュレータの第２の端部３０又は平坦な曲げばね７がシミュレータハウジング２２内の凹部２９に格納される。加えて、突出部３１がブレーキペダル１に設けられるとともにシミュレータハウジング２２の半径方向外側領域に設けられる凹部３２と協働する。代替例として、凹部はまた、シミュレータハウジング２２を閉鎖するとともに図２において参照符号３３を使用して示されるカバー（図示せず）内にも構成され得る。図１に関して記載された圧縮要素２５が保持部材３４上に構成されるとともに好適な突出部によってシミュレータハウジング２２内に保持される。図示されないスペーサを使用して摩擦要素１９と圧縮要素２５との間の距離が調節され得る。

図４に図示されるとおりのペダル行程シミュレータ２の他の好ましい実施形態の設計は図３に従う実施形態と基本的に一致する。しかしながら、図３に関して記載されたシミュレータの第２の端部３０又は平坦な曲げばね７は保持部材３５内に格納され、シミュレータハウジング２２内での保持部材３５の位置は適切な手段により、摩擦部材１９と圧縮要素２５との間の距離を変化させるという意味ならびにシミュレータばね７により生成されるばね力を変化させるという意味の双方において調節され得る。

図５に示される第４の設計例において、シミュレータ又は平坦な曲げばね７の構成は図３の設計と一致する。しかしながら、以上に記載される摩擦部材１９は２部品設計を伴うとともに、それぞれ、動力伝達部材１４と協働する第１の摩擦部分１９ａ及び第１の摩擦部分１９ａから切り離されているか、又は制限範囲内でそこにおいて枢動される第２の摩擦部分１９ｂからなる。第２の摩擦部分１９ｂの取り付け支持はピン３６を使用して行われる。２つの摩擦部分１９ａ、ａは互いに切り離されているため、摩擦面の偏り又は片面磨耗が防止される。第２の摩擦部分が玉継手によって第１の摩擦部分内に取り付けられる、図示されない構成が同様に実現可能である。この構成はあらゆる方向の公差補償として働く。

本発明のブレーキ作動ユニットの設計の簡略化した部分断面図である。図１に図示されるペダル行程シミュレータの取り付け支持体の部分断面図を示す。ペダル行程シミュレータの別の実施形態の断面図である。ペダル行程シミュレータのなお別の実施形態の断面図である。ペダル行程シミュレータの第４の実施形態の断面図である。

Claims

・運転者の要求に応じて、シャフトに取り付けられるブレーキペダル及び電子制御ユニットの双方によって操作可能なブレーキブースタであって、「ブレーキバイワイヤ」操作モードにおいて前記ブレーキペダルと前記ブレーキブースタとの間の動力伝達接続を切り離すための手段が提供されるブレーキブースタ、
・運転者の減速要求を検出するための手段、及び
・前記ブレーキブースタの作動と独立した「ブレーキバイワイヤ」操作モードにおいて前記ブレーキペダルと相互作用するとともに前記ブレーキペダルに作用するリセット力のシミュレーションを可能にし、及び「ブレーキバイワイヤ」操作モードにおいて前記ブレーキペダルと前記ブレーキブースタとの間の前記動力伝達接続が切り離されると接続され得るとともに「ブレーキバイワイヤ」操作モード外では切断され得るペダル行程シミュレータであって、少なくとも１個のシミュレータばねから形成され、前記ブレーキペダルに接続される動力伝達部品と２個の軸受によって前記シャフトに取り付けられるシミュレータハウジングとの間の作用の観点から構成されるペダル行程シミュレータ
を有する自動車用の「ブレーキバイワイヤ」型ブレーキ装置を作動させるためのブレーキ作動ユニットであって、
前記シミュレータハウジング（２２）が円筒形領域（２６）を備えることにより前記２個の軸受（２７、２８）を収容することを特徴とする、ブレーキ作動ユニット。
前記シミュレータばね（７）が部分的に円筒形領域（２６）を含む平坦な曲げばねとして設計されることを特徴とする、
請求項１に記載のブレーキ作動ユニット。
前記ブレーキペダル（１）と前記シミュレータばね（７）との間の前記動力伝達が摩擦部材（１９）によって行われ、前記摩擦部材（１９）は前記シミュレータハウジング（２２）内に構成される摩擦面（２０）と協働することによりヒステリシスを生じさせるとともに該部材内に前記シミュレータばね（７）の一端が取り付けられることを特徴とする、
請求項１又は２に記載のブレーキ作動ユニット。
圧縮要素（２５）が設けられることにより前記ブレーキペダルの特性曲線の漸進的な軌道が調節され、前記摩擦部材（１９）は所定の距離を動いた後に前記要素と係合し得ることを特徴とする、
請求項１、２又は３に記載のブレーキ作動ユニット。
前記圧縮要素（２５）が保持部材（３４）上に構成され、前記保持部材（３４）が前記圧縮要素（２５）と前記摩擦部材（１９）との間の距離を設定するという意味において前記シミュレータハウジング（２２）内で調節可能であることを特徴とする、
請求項４に記載のブレーキ作動ユニット。
前記圧縮要素（２５）が保持部材（３５）上に構成され、前記保持部材（３５）が前記シミュレータばね（７）の他端（３０）を格納するとともに前記シミュレータばね（７）の力及び前記圧縮要素（２５）と前記摩擦部材（１９）との間の距離を調節するという意味において前記シミュレータハウジング（２２）内で調節可能であることを特徴とする、
請求項４に記載のブレーキ作動ユニット。
制止部（３２）が前記シミュレータハウジング（２２）の外側領域又はシミュレータハウジングカバー内に構成され、前記ブレーキペダル（１）の作動行程を制限するという意味において前記ブレーキペダルに設けられる制止要素（３１）と協働することを特徴とする、
請求項１〜６のいずれか一項に記載のブレーキ作動ユニット。
前記摩擦部材（１９）が２部品設計を伴うとともに前記動力伝達部材（１４）と協働する第１の摩擦部分（１９ａ）及び前記第１の摩擦部分（１９ａ）から切り離されているとともに前記第１の摩擦部分（１９ａ）において制限範囲内で枢動する第２の摩擦部分（１９ｂ）からなることを特徴とする、
請求項３〜７のいずれか一項に記載のブレーキ作動ユニット。
前記第２の摩擦部分が玉継手によって前記第１の摩擦部分内に取り付けられることを特徴とする、
請求項８に記載のブレーキ作動ユニット。