JP3945816B2 - 電子制御式制動倍力装置を有する車両ブレーキ装置 - Google Patents

電子制御式制動倍力装置を有する車両ブレーキ装置 Download PDF

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Description

本発明は、電子調整可能な制動倍力装置を有する車両ブレーキ装置に関する。
制動倍力装置を有する車両ブレーキ装置では、運転者の行動が適切ではない場合でも、制動が最適に行われることが要求される。このために電磁操作可能な補助空気制御装置が設けられ、この制御装置はブレーキペダルの操作動力学に基づいて作動するものであった(後に公開された本出願人のドイツ公開特許公報第DE4217409号、第DE4309850号参照)。
ドイツ公開特許公報第DE−OS3902215号により公知の負圧式制動倍力装置では、コントロールバルブボデー内でバルブピストンの運動範囲内に接触感応スイッチが設けられている。接触感応スイッチの第1接点は金属リングとして形成されて、コントロールバルブボデーの凹部に嵌め込まれている。接触感応スイッチの第2接点はバルブピストン自体によって形成されており、リング内に配置される絶縁材からなる案内スリーブのなかで、軸線方向に摺動可能な金属製接触部材が案内されている。この接触部材は圧縮ばねによって付勢されて、リングとバルブピストンとの間に電気接続をもたらす。コントロールバルブボデー内に設けられた2つの接触要素に1つの弁が接続されており、バルブピストンと協働する接触要素は圧縮ばねによってバルブピストンの方に付勢されている。圧縮ばねは絶えず緊張状態にあり、制動倍力装置の作動室と負圧源との間の連絡は自由である。作動時に弁部材がリングから持ち上がり、弁への給電が中断され、その結果、作動室と負圧源との間の連絡も中断される。
欧州特許公報第EP0327276号により公知の制動倍力装置では、ストップランプを作動させるために弁要素の横にスイッチ機構が配置されており、この弁要素によって止め要素が担持され、スイッチ機構は止め要素の動きに基づいて弁要素で操作される。このスイッチ機構を含む組立体が制動倍力装置のハウジングに固着されており、このハウジングがサーボピストンを収容している。
欧州特許公報第EP0379329号により公知の制動倍力装置では、2つのタッチ接点を有するスイッチが制動倍力装置のハウジング内に配置されている。ブレーキペダルによって軸線方向で摺動する操作部材が、横方向に突出する棒材を有し、この棒材は両方の接点を橋絡し、こうして回路を閉じることができる。
後に公開されたドイツ公開特許公報第DE4400688.8号により、電子制御式制動倍力装置を有する車両ブレーキ装置が公知であり、このブレーキ装置はブレーキペダルの操作運動をマスタブレーキシリンダへと伝達する操作部材を有し、この操作部材に付属して設けられる行程制限要素が、2つのストッパの間に受容されており、それによってこの操作部材の軸線方向操作運動を制限している。
運転者の希望する非常制動の中断を確実に且つ支障なく検知するために、この配置では、一方のストッパに向けて行程制限要素によってスイッチング要素を操作し、行程制限要素が前記一方のストッパに当接するとスイッチング要素が制動倍力装置の制御装置に信号を送る。
こうして、運転者がブレーキペダルを元に戻すことによってのみ、上記のスイッチング要素が操作され、制動倍力装置の(前記先行技術で教示されるような)最大制御を取消して再び元に戻すように、スイッチング要素が車両ブレーキ装置の電子制御装置に供給される信号を発生する。しかし、公差と組付けの不正確さが厳密なスイッチング点の確定を困難にするので、この配置は費用がかかる。
本発明の課題は、スイッチング点を確実に確定することができ、公差を補償することができる、組付けが簡単で、場所をとらない配置を提供することである。
この課題を解決するために、上記の配置は請求の範囲1の特徴を特徴としている。
スイッチング要素をこの配置にすることによって運転者の要望は確実に検知することができ、例えば、非常制動から目標制動に移行するとき制動支援部の不作動が可能となる。「非常制動」とは最短停止距離での制動を意味し、「目標制動」は例えば特定障害物までの制動である。
本発明のその他の特性及び利点は、添付図面を参考にした実施例についての以下の明細書において説明する。
図1は電子制御式制動倍力装置を略示する縦断面図である。
図2は図1の符号II部分の拡大略示図であり、一部を断面で示す
図3は本発明で用いる支持体の第1実施態様を略示する平面図である。
図4はスイッチング要素を備えた支持体の第2実施態様を略示する正面図である。
図5は図4に示すスイッチング要素を備えた支持体を略示する側面図である。
図6は図4に示すスイッチング要素を備えた支持体の背面図である。
図7はスイッチング要素を備えた支持体の第3実施態様を略示する平面図である。
図8は図7に示すスイッチング要素を備えた支持体を略示する側面図である。
本発明によるスイッチング要素を備えた車両ブレーキ装置の空気圧制動倍力装置が図1に略示されている。
図示された制動倍力装置40は、実質的に回転対称なハウジング42を有する。このハウジング内に後室10と前室20が配置され、可動壁41によって相互に分離されている。ハウジング42に対して相対運動する可動壁41にコントロールバルブ30が取付けられている。棒状の操作部材70の前端72が間接的にバルブ30に作用する。操作部材70は自動車のブレーキペダル(図示しない)に結合されている。
室20内にパワー発生部材110が配置され、これはコントロールバルブボデー50で間接的に支えられている。パワー発生部材110は、マスタブレーキシリンダ120を操作するために設けられている。マスタブレーキシリンダ120の詳細は省略する。
真空源を遮断した非作動状態のとき両方の室10、20は大気圧下にある。負圧源が接続されると、例えば、吸気マニホールドに前室20が接続されているエンジンが回転すると、前室20内に負圧が発生し、可動壁41と、それに伴ってバルブ30が、僅かに前方(図に向って左方)に移動し、これにより両方の室10、20の間で再度の圧力均衡が生じる。この待機位置によって、損失行程のない制動倍力装置の作動が保証される。
運転者が通常のブレーキ操作を行うと、制動倍力装置は通常どおり作動する。すなわち、バルブピストン48が図に向って左に移動し、コントロールバルブ30が外側弁座32に当接して両方の室10、20の間の連絡は中断されて、後室10に周囲空気が流入する。その結果、倍力された操作力がパワー発生部材110に加えられる。
操作部材70はコントロールバルブボデー50内に突入することができるントロールバルブボデー50は可動壁41に強固に結合されており、且つハウジング42内で軸線方向に摺動可能である。コントロールバルブボデー50の後端には環状保持片51によって支持された閉弁部材44が取付けられている。閉弁部材44はバルブピストン48の内側弁座31とコントロールバルブボデー50の外側弁座32とに係合することができる。
バルブピストン80の図に向かって右端49は、操作部材70の自由端72に結合されている。圧縮ばね33は、閉弁部材44を外側弁座32に押圧している。こうして貫通路58が遮断され、後室10は前室20に対して密封される
上記ブレーキ操作によって矢印X方向に操作部材70を作動させると、その運動は、バルブピストン80と、検出円板90と、コントロールバルブボデー50の端面凹部内に収容されたゴム弾性部品100とを介してパワー発生部材110に伝達される。この運動はパワー発生部材110を介してマスタブレーキシリンダ120の操作ピストン121に伝達される。操作ピストン121は制動倍力装置の負圧側に取付けられている。
縮ばね71は操作部材70と環状保持片51との間に配置されていて、操作部材70をコントロールバルブボデー50から離す方向に付勢している。
検出円板90は、その軸線方向動きが、ゴム弾性円板部品100と、戻り止めとして働く環状鍔部73によって制限されて、バルブピストン80とゴム弾性円板部品(リアクションディスクともいう)100との間に配置されている。バルブピストン80は環状鍔部73を貫通し、検出円板90に作用する。
図2に示すように、バルブピストン80、それに結合された操作部材70の軸線方向動き、バルブピストン80に形成した環状溝内の2つの鍔部83、84の間に篏合した行程制限要素82によって制限されている。行程制限要素82には支持体86が、伴設されている。行程制限要素82は、図3に示すように実質的にU形の形状をもち、その上部は、バルブピストン80をしっかり取り囲み、その下部は後室10へと通じる通路K内に突出している。行程制限要素82の下部に脚部89a、89bが設けられ、脚部89a、89bの間において、支持体86にスイッチング要素85が取付けられている。通路Kは、その内壁がストッパ91、92として構成されている。行程制限要素82はこれらのストッパ91、92の間で軸線方向で往復動可能である。
戻り止めとして働く環状鍔部73と検出円板90との間の距離は、検出円板90環状鍔部73当接するときにスイッチング要素85がストッパ91から或る路程だけ離れるように、設計されている。こうして、スイッチング要素85を操作するために、行程制限要素82が或る路程だけストッパ91の方向に進まねばならないことが確保されている
例えばABS運転で現れるパワー発生部材110若しくは検出円板90の戻り運動に基づいて油圧力によってスイッチング要素85の誤操作がないように、この路程は設計されている。
図1の符号IIの領域図2〜図8に拡大して図示する。スイッチング要素85スイッチング釦98が行程制限要素82の両方の脚部89a、89bの間からストッパ91の方向に突出するように、スイッチング要素85は例えば接着によって、支持体86に固着されている。スイッチング要素85は揺動可能なスイッチングレバー102を有する。スイッチングレバー102を構成する薄板成形品は一端がピン104に揺動可能に支承され、他端に突部106を有する。この突部106は未操作位置のとき制動倍力装置のハウジング42の壁91aに当接している(図2参照)。
図3平面図で示すように支持体86は2つの爪部108a、108bを有し、これらの爪部は円形領域108cを形成し、この領域の直径は両方の鍔部83、84の間の環状溝の溝底の直径に一致する。この円形領域108cは支持体86の自由端112に向って漏斗状に拡張しており、支持体86バルブピストン80の環状溝に押し込んで、溝底に係止することができる。支持体86の支持腕部114の下部は、これにスイッチング要素85を設けるのに役立つ。
支持腕部114は平面行程制限要素82その脚部89a、89bに当接する(図2、図4参照)。爪部108a、108bと支持腕部114は板状弾性材料(好ましくはばね鋼)で形成している。支持体86は環状溝内で行程制限要素82と一緒に両方の鍔部83、84の間に遊隙なしに収容される。即ち、環状溝は軸線方向で行程制限要素82と爪部108a、108bとによって、鍔部84と支持体86との間、行程制限要素82と鍔部83との間に空隙が生じることなしに、完全に満たされる
行程制限要素82支持体86と一緒に矢印Xの方向又はその逆方向に移動するので、スイッチング要素85は行程制限要素82がストッパ91の端位置にある場合、それを確実に検知して、適切な信号を送ることができる。
行程制限要素82と支持体86との2つの部材に分割されることによって、スイッチング要素85がストッパ91に当接したとき、支持体86はその支持腕部114の弾性によってスイッチング要素85が後方に回避し得るので、スイッチング要素85が破損することがない。支持体86を変形させるのに必要な力よりも押釦スイッチ98の操作力が小さいことは自明である。
支持体86の爪部108a、108bに2つの機能がある1つは、スイッチング要素85を支持腕部114に保持できることである。他の1つは行程制限要素82が環状溝内で遊隙なしに組付けられ、場合によって行程制限要素82の変形が現れたとき、それによってスイッチング要素85のスイッチング挙動に何ら影響を与えることがない。図1において、60はソレノイド、62は電機子である。
運転時における、以下の3つの状況を区別して説明する。
1.解除位置ではブレーキペダルが操作されておらず、ブレーキは作動しない。コントロールバルブ30のコントロールバルブボディー50と操作部材70は、リターンスプリング74、71によって図1の右側の停止位置に移動している。行程制限要素82とスイッチングレバー102の突部106は付勢された状態でストッパ91aに当接している(図2参照)。このときスイッチング要素85は作動している。
2.ブレーキペダルを踏み込むと、操作部材70はコントロールバルブボデー50とともに左方に矢印Xの方向(図1、図2参照)に移動し、これにより行程制限要素82とスイッチングレバー102の突部106が壁91aから離れる(図2参照)。この状態でスイッチング要素85は作動していない。
信頼性を高めるために、予め、ブレーキ操作のたびに、突部106が壁91aから離れたときにスイッチング要素85から信号が送られるかどうかを点検しておく。
3.ブレーキペダルを元に戻すことによって、行程制限要素82とスイッチング要素85のスイッチングレバー102が、ストッパ91に当接するまで、操作部材70がコントロールバルブボデー50に対して相対的に右方に移動する。するとスイッチング要素85が作動し、制動倍力装置の電子制御装置に信号が送られ、この電子制御装置によって支援された非常制動が中断し、若しくは目標制動が達成される。
図4と図5に、別の実施態様のスイッチング要素85を備えた支持板86を差し込んだ行程制限要素82を示す。図5はブレーキペダルに対向した位置においてスイッチング要素85を示す。スイッチ85は支持板86に剛性をもって結合されている。保持部材200の一例として、支持板86から横に2つの曲折保持腕88が突設され、これらは行程制限要素82の両方の脚部を横から把持し、さらに直角に曲折して、脚部の裏側まで延びている(図6参照)。スイッチ85の押釦要素106は行程制限要素82の脚部89a、89bの間に受容されて、限定されたスイッチング行程(s)だけ面(A)から張り出している(図5参照)。
図5において、支持板86はスイッチ要素85から行程制御要素82のほぼ中心まで延びてから折り曲げられ、その伸張部は面(B)に平らに当接している。
支持板86の上端(図4)には二又状開口部87があり、この開口部87は狭隘部871から、鍔部83、84の間の環状溝の直径に相当する受容半径872に移行するように形成している。こうして支持板86は操作部材70の軸線方向において位置決めされ、少なくともスイッチの半径方向位置が固定される。
他の固着態様を図7と図8に示す。この場合、支持板86は行程制限要素82の面(B)と平行に脚部末端891まで延びている。行程制限要素82の脚部の端面に設けられる溝状くぼみ892には、保持部材200の他の例として、横断面でほぼU形に形成した保持締付片893を収容する。締付片893は一方で脚部89a、89bのくぼみ892に嵌まり込み、他方で同一平面上で成端する支持板86を把持する。締付片893は、組付けにあたってU形横断面を限定された寸法だけ弾性拡張し、組付け後に、締付片883が締って動作中に外れることのないようにする。このような嵌合は、締付片893を工程中に行程制限要素82の脚部に接着し又はかしめることによっても達成することができる。
電機子62がリターンスプリング64の作用によって行程制限要素82押圧、これにより、ブレーキペダルを介して通常に操作する間に、操作方向(X)で、両方の部材の間に遊隙がなくなり、均一な運動が達成される。
自動制動過程を引き起こすために設定されるペダル操作速度閾値が達成されないとき、その操作は「通常操作」と呼ばれる。この場合ブレーキペダルの操作は操作部材70を介してブレーキ装置に導入され、これにより操作部材70はコントロールバルブボデー50に対して相対的に移動する。行程制限要素82と共に電機子62が移動する。これにより内側弁座31は、コントロールバルブ30の閉弁部材44から引き離され、大気圧下の空気制動倍力装置40の室10へ導入される。この相対運動の大きさは、検出円板90が弾性リアクションディスク100内にどの程度入り込むことができるのかに依存している。
室10、20の間に発生する差圧は、ダイヤフラムディスク41を加圧し、コントロールバルブボデー50内に導入される制動力倍力を活性化させる。中央伝達部材としてリアクションディスク100は、マスタブレーキシリンダ120のパワー発生部材110に倍力装置の力とペダル力を伝達する役目をする。
制動を終了するとき、即ちブレーキペダルを元に戻すと、まずマスタシリンダ120にかかる総操作力のうちペダル力成分のみが戻される。操作部材70とコントロールバルブボデー50との間の相対運動によってコントロールバルブ30が操作方向(X)とは逆に戻されて、それに続く室10と室20との連絡によって倍力装置の圧力差が減少し、倍力装置の力が適切に戻されるまで、倍力装置の力は最終ペダル位置に応じて維持される。操作部材70とコントロールバルブボデー50との間のこの相対的戻り行程運動のとき、行程制限要素82若しくはこれに接続されたスイッチング要素85は、コントロールバルブボデー内の通路Kのストッパ(後側境界)91に突接し、これにより押釦スイッチ98が接続される。このスイッチング過程は、ペダルを元に戻して制動過程を終了するたびに、ソレノイド60と電機子62による電磁操作の重なりとは無関係に起きる。
支持体86を操作部材80の環状溝内に配置する代わりに、支持体86は好適な仕方で行程制限要素82にのみ結合しておくこともできる。例えば、支持体86を行程制限要素82に締付けて固定する。このために使用される締付片は支持体86に一体に形成され、行程制限要素82の脚部に横方向設けられる凹部内に係合させる。こうして、支持体86はスイッチング要素85とともに操作部材70、80を基準にして行程制限要素82以上には移動することができず、スイッチング要素85の限定的スイッチング動作は損なわれない。

Claims (19)

  1. 電子制御式空気圧制動倍力装置(40)を有する車両ブレーキ装置であって、前記制動倍力装置(40)が、ブレーキペダルの操作の操作特性に応答して作動可能な付加的な空気制御機能を備えた車両ブレーキ装置において、
    マスタブレーキシリンダへブレーキペダル操作の前記操作特性を伝達する操作部材(70、80)と、
    操作方向で遊隙クリアランスなしに操作部材(70、80)上に配置した行程制限要素(82)と、
    コントロールバルブボディ(50)内に画成されている通路(K)の互いに対向する壁上に形成した第1および第2のストッパ(91、92)と、
    制動倍力装置(40)のハウジング(42)上に形成した第3のストッパ(91a)を備え、前記ストッパ(91、92、91a)が行程制限要素(82)を介して操作部材(70、80)の軸方向運動を制限するように設計されており、
    操作部材(70、80)の操作運動の間、行程制限要素(82)が第1または第3のストッパ(91、91a)に当接すると、行程制限要素(82)が第1または第3のストッパ(91、91a)に当接していることを示す信号を、電子制御式空気圧制動倍力装置(40)の電子制御装置に供給するスイッチング要素(85)を備え、
    スイッチング要素(85)が、行程制限要素(82)に接続されている弾性支持体(86)上で支持されている車両ブレーキ装置。
  2. 行程制限要素(82)が操作部材(70、80)の2つの鍔部(83、84)の間に配置されており、支持体(86)が行程制限要素(82)と2つの鍔部(83、84)の一方との間に配置されていることを特徴とする、請求の範囲1に記載の車両ブレーキ装置。
  3. 支持体(86)が、操作部材(70)の形状に合うことによって、操作部材(70)を少なくとも部分的に把持する2つの爪部(108a、108b)を有することを特徴とする、請求の範囲1又は2に記載の車両ブレーキ装置。
  4. 支持体(86)が、行程制限要素(82)に対して実質的に平行に、操作部材(70、80)の操作運動を制限する2つのストッパ(91、92)の間を延びていることを特徴とする、請求の範囲1、2又は3に記載の車両ブレーキ装置。
  5. 支持体(86)が支持腕部(114)を有し、この支持腕部にスイッチング要素(85)が配置されていることを特徴とする、請求の範囲1〜4のいずれか1項に記載の車両ブレーキ装置。
  6. 爪部(108a、108b)及び/又は支持腕部(114)が板状弾性材料で形成されていることを特徴とする、請求の範囲3又は5に記載の車両ブレーキ装置。
  7. 行程制限要素(82)と支持体(86)が両方の鍔部(83、84)の間に遊隙なしに受容されるように、爪部(108a、108b)及び/又は支持腕部(114)が湾曲していることを特徴とする、請求の範囲2、3、5のいずれか1項に記載の車両ブレーキ装置。
  8. 支持腕部(114)が行程制限要素(82)に当接していることを特徴とする、請求の範囲5に記載の車両ブレーキ装置。
  9. スイッチング要素(85)が行程制限要素(82)の2つの脚部(89a、89b)の間に突出して、スイッチング要素(85)を作動する第3のストッパ(91a)の方を向いていることを特徴とする、請求の範囲1〜8のいずれか1項に記載の車両ブレーキ装置。
  10. スイッチング要素(85)が揺動可能なスイッチングレバー(102)を有し、このスイッチングレバーの自由端(106)が、スイッチング要素(85)を操作するストッパ(91a)に当接することができることを特徴とする、請求の範囲1〜9のいずれか1項に記載の車両ブレーキ装置。
  11. スイッチングレバー(102)は、これを行程制限要素(82)の第1のストッパ(91)と、スイッチング要素(85)を作動する第3のストッパ(91a)とに当接させることができるものである請求項10に記載の車両ブレーキ装置。
  12. 支持体(86)が操作部材(70、80)の操作運動方向に沿って脱落不可能に行程制限要素(82)に結合されていることを特徴とする、請求の範囲1〜11のいずれか1項に記載の車両ブレーキ装置。
  13. スイッチング要素(85)が少なくとも1つの保持部材(200)によって脱落不可能に行程制限要素(82)に結合されており、この保持部材(200)が支持体(86)又はスイッチング要素(85)を行程制限要素(82)に結合することを特徴とする、請求の範囲1〜11のいずれか1項に記載の車両ブレーキ装置。
  14. 保持部材(200)が、支持体(86)又はスイッチング要素(85)に一体に形成される少なくとも1つの保持腕(88)を有し、この保持腕が行程制限要素(82)を形状が合うことにより少なくとも部分的に把持することを特徴とする、請求の範囲13に記載の車両ブレーキ装置。
  15. 保持部材(200)が、支持体(86)又はスイッチング要素(85)を行程制限要素(82)に押圧する少なくとも1つの締付片(893)を有することを特徴とする、請求の範囲13に記載の車両ブレーキ装置。
  16. 締付片(293)が、支持体(86)又はスイッチング要素(85)を行程制限要素(80)に弾性付勢するばね締付片として構成されていることを特徴とする、請求の範囲15に記載の車両ブレーキ装置。
  17. 前記少なくとも1つの保持部材(200)がスイッチング要素(85)の領域に配置されていることを特徴とする、請求の範囲13〜16のいずれか1項に記載の車両ブレーキ装置。
  18. 前記少なくとも1つの保持部材(200)が、操作部材(70、80)から離れた方の行程制限要素(82)の末端の領域に配置されていることを特徴とする、請求の範囲13〜15のいずれか1項に記載の車両ブレーキ装置。
  19. 前記少なくとも1つの保持部材(200)が行程制限要素(89)の凹部(892)内に係合することを特徴とする、請求の範囲18に記載の車両ブレーキ装置。
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