JP6774565B2 - 油圧式の車両ブレーキシステムのためのブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部分に記載の油圧式の車両ブレーキシステムのためのブレーキ装置に関する。

汎用されている従来の真空サーボ付きのブレーキ装置は、その設計思想に由来して内的な減衰がかなり高いが、その内的な減衰は、とりわけ、ペダル解除−つまり戻り速度が制限されて衝撃音が静かな、ブレーキペダルの典型的な“柔らかい”応答に特徴を示し、そのようなものとして市場で定着し、そのためにそれが求められている。

ブレーキ制御も含めて車両制御の自動化が増えてきているだけでなく、組立スペースの節約に対する要望もあって、かなり小型の電気油圧式、電気機械式などの増幅段を有する外部制御可能なブレーキ装置が次第に普及してきている。

外部制御可能なブレーキ装置は、ドライバが要求する経路検出、較正および信頼性のある制御のために、ブレーキ圧力を形成するシリンダピストンの、その非操作時の待機位置−ゼロ点ないし基準点−における正確な相対位置について把握していることを要求する。

複雑なセンシングと空間的な位置較正の手間を省くために、固定位置の機械的なストッパがシリンダピストンに設けられることが知られており、このストッパが上述のゼロ点を規定し、電子制御システムのための測定原点として用いられる。

ところが、従来のブレーキ装置とは異なり、真空サーボ式でない（非真空サーボ式の）ユニットは、設計思想に由来して内的な減衰がどちらかというと小さい。このため、例えばブレーキ掛けが終わってブレーキペダルを急いで放したりすると、例えば操作ロッドおよびブレーキペダルといった類の大きな機械的操作部品のつながったシリンダピストンの戻り速度が速くなり、これにより機械的なストッパに当たるときに衝撃音が発生して、これが煩わしく感じられることがある。

従って、簡単で信頼性のあるゼロ点の検出を可能にし、同時に戻り時の騒音放出を減少させる改良された非真空サーボ式のブレーキ装置を提供することを目的とする。

この課題は、本発明により、請求項１に記載の特徴部を組み合わせたブレーキ装置により解決される。下位請求項は、さらに他の有利な本発明の実施形態および発展態様を示す。

本発明は、減衰部材が設けられ、当該減衰部材が可逆的に変形することで、操作方向と反対の解除方向には、シリンダピストンから操作ロッドユニットを機械的に切り離すことができるように構成されている。

これにより、騒音の著しい激しい機械的な衝突によって全復元エネルギーが急激に吸収されなければならないということなく、速い戻りストロークの際にピストンが実際には突き当たった後でも、ペダルの所定のオーバーシュートが可能になる。

好ましい発展形態によれば、減衰部材は、シリンダピストン内において保護され且つスペースを節約するようにして位置が固定された状態で設けられている。

取り扱いを容易にするとともに高い費用対効果で製造するために、本発明による好ましい実施形態は、減衰部材が少なくとも軸線方向に弾性変形可能な固形部材として形成されているものとされている。

特に有利な発展形態によれば、減衰部材は、エラストマー材料から形成されることで、導入される力のとりわけ大半が熱に変換されることに加えて寸法公差は比較的ゆるいものでよくなる。

とはいえ、本発明の範囲内では、皿バネ、環状バネ、板バネなどのその他の特に金属製の機械的な減衰部材ないしバネ部材を用いることもできる。

本発明はさらに、操作ロッドユニットが、シリンダピストン内において、シリンダピストンに対し、解除方向に減衰部材を変形させつつ軸線方向に制限されて移動できるように収容されているものとされている。

その結果、操作ロッドユニットは、元の位置に戻る際に、エネルギーを開放するためにスペースを節約しつつシリンダピストン内で相対移動することができる。

本発明による好ましい実施形態において、操作ロッドユニットは、操作ロッドと、当該操作ロッドのシリンダピストン側の端部に傾動可能かつ移動不能に設けられたアダプタとを有して少なくとも二つの部分で構成され、アダプタには、操作方向に向けて操作力をシリンダピストンへ導入するための前面と、解除方向に向けて慣性力を操作ロッドから減衰部材へ導入するための後面とが形成されている。

さらに提案されるのは、減衰部材がシリンダピストン内でアダプタの位置を固定するために用いられることで、構成要素の数と所要スペースを少なく保つことができることに加え、力の流れが改善され、累積公差（Ｔｏｌｅｒａｎｚｋｅｔｔｅｎ）が大幅に低減されるというものである。

本発明による第一の実施形態によれば、減衰部材は、例えば固定リング、環状ワイヤ・サークリップ等の取り外し可能な保持部材により軸線方向に配置されて位置が固定され、それによって、複雑な工具も特殊な装置も用いない組立作業の容易な修理のし易い解決手段を実現することができる。

特に簡単で生産的に有効な解決手段として本発明により提案されるのは、シリンダピストンに保持部材を収容するための半径方向内溝が形成されるというものである。こうして、シリンダピストン内にクランプされたアダプタと減衰部材の軸線方向の位置は、組み立てを通じて強制的に同時かつ一義的に決まり、組立誤差が低減される。

本発明による第二の実施形態によれば、減衰部材はしかし、シリンダピストンの一部のカシメ、剪断（切り込み）、クリンチング等の塑性変形により位置が固定されてもよい。

その結果、安全マージンが特に高い、とりわけ安定した解決手段を実現することができる。

本発明のさらなる特徴と利点は、本発明の実施例の以下の記載から明らかになる。

本発明による第一実施例の改良されたブレーキ装置の縦断面における部分図である。 減衰部材を有した図１記載の実施例の一部を拡大して示す図である。 本発明による他の実施例の減衰部材を有した部分を拡大して示す図である。

図１
本発明によるブレーキ装置１は、複数の部分からなるケーシング２を有し、その中にブレーキ液で満たされた圧力室３が備えられている。圧力室３は、（ここには示されていないが）油圧式にシミュレータ（Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ）に接続されているか或いはブレーキ圧力を生成するために少なくとも一つの車輪ブレーキに接続されている。

圧力室３は、一方の側からは、操作ロッドユニット６によって操作方向Ｂに軸線方向の変位が可能なシリンダピストン４により画定されている。

シリンダピストン４は、本図ではその非操作状態の出発位置（待機位置）で図示されており、ケーシングに固定された硬質のストッパ１４に載置している。こうして、ストッパ１４は、シリンダピストン４の非操作状態における待機位置ないしゼロ位置を常に決めている。

操作ロッドユニット６は、ここでは不図示のブレーキペダルに連結されている。ブレーキペダルないし操作ロッドユニット６を用いてシリンダピストン４を操作すると、操作ロッド５とケーシング２の間に蓄勢状態で挿入された戻しバネ１５が圧縮され、この戻しバネが、ブレーキを解除した後、機械的な構成要素群が解除方向Ｌにそれらの各非操作状態における待機位置へと戻るのを補助する。

ブレーキ操作を止めてブレーキを−例えばブレーキペダルから足を離すことで‐解除すると、シリンダピストン４は、操作ロッドユニット６とブレーキペダルとともにそれらに作用するバネ力と油圧力により、シリンダピストン４がその後方の縁部においてストッパ１４に突き当たるまで、解除方向Ｌに加速しながら動かされる。

ブレーキペダルが連結された操作ロッドユニット６の運動質量は、シリンダピストン４がストッパ１４に当たってシリンダピストン４が急に止まる際にシリンダピストン４に導入される慣性力を形成することになる。

操作ロッドユニット６からシリンダピストン４への解除方向Ｌの力の流れの途中には、シリンダピストン４が軸線方向に向かってストッパ１４に当たってはじめて変形するという、付勢力（予荷重）（Ｖｏｒｓｐａｎｎｋｒａｆｔ）を形成しながら可逆的に変形可能な減衰部材７が、操作ロッドユニット６とシリンダピストン４の間に介装されている。その結果、操作ロッドユニット６は、一時的にシリンダピストン４から切り離され、このシリンダピストン４に対して相対的にさらに僅かに解除方向Ｌに移動する一方、シリンダピストン４はそのゼロ位置に留まる。過剰エネルギーが散逸した後、操作ロッドユニット６は、減衰部材７内に形成された操作方向Ｂへの付勢力に動かされて、図示されたその非操作状態の待機位置へ移動する。

減衰部材７が変形することで、その中に導入された力は部分的に熱に変換され、少なくなった分だけになってさらにシリンダピストン４とケーシング２に伝達される。これにより、ストッパ１４に作用する全衝突エネルギーとそれに由来する騒音放出が低減する。衝撃音は低減される。

減衰部材７は、図示された実施形態において、エラストマーのリング部材として形成されており、このリング部材が位置を固定された状態でシリンダピストン４に位置決めされている。本発明の範囲内には、例えば金属製のバネ部材のような、他の可逆的に変形可能な構成要素も同じように含まれている。

図２
図２には、図１に記載の本発明による実施例の減衰部材７の周辺の部分が拡大して示されている。

操作ロッドユニット６は、図示された実施形態では、複数の部分から形成されている。操作ロッドユニットは、概ねピン形状の操作ロッド５と、そのシリンダピストン側の端部に固定されたアダプタ８とを有し、アダプタ８は、概してシリンダピストン４における操作ロッド５からの力の伝達を最適化するのに用いられ、同時に操作ロッド５の角度補償を可能にする。図示された実施形態では、アダプタ８は、かしめることで周方向に複数配置された押入部１７により操作ロッド５の球状端部の後方で操作ロッドに接続されており、それによって、アダプタが傾動可能かつ軸線方向に移動不能に操作ロッドに固定されている。

アダプタ８は、シリンダピストン４に形成された段差開口部１１内に挿入され、解除方向Ｌに向かって減衰部材７に寄りかかっている。減衰部材７も同様に、段差開口部１１の内側でシリンダピストン４内に設けられ、保持部材９により軸線方向で解除方向Ｌに向かって位置が固定されている。こうして、アダプタ８は、減衰部材７により、シリンダピストン４内において、力を伝達する接続で外れないように保持されている。

保持部材９は、図示された実施構成では、半径方向内溝１０内に挿入された固定リングとして形成されており、この実施構成により取り付けも可能であるし、取り外しも可能である。

操作方向Ｂに向けて操作力をシリンダピストン４へと導入するために、アダプタ８には、平らなディスク形状の前面１２が設けられている。環状の後面１３は、解除方向Ｌに向けて力を操作ロッド５から減衰部材７へと導入するのに用いられる。

図３
図３では、本発明によるブレーキ装置１の他の実施形態が図示されている。上述の実施形態とは異なり、減衰部材７およびそれに伴いシリンダピストン４内のアダプタ８もまた、取り外し可能な保持部材９によってではなく、シリンダピストン４の塑性変形された部位１６によって軸線方向に固定されている。

１ ブレーキ装置
２ ケーシング
３ 圧力室
４ シリンダピストン
５ 操作ロッド
６ 操作ロッドユニット
７ 減衰部材
８ アダプタ
９ 保持部材
１０ 半径方向内溝
１１ 段差開口部
１２ 前面
１３ 後面
１４ ストッパ
１５ 戻しバネ
１６ 部位
１７ 押入部
Ｂ 操作方向
Ｌ 解除方向

Claims (9)

1. 非真空サーボ式の油圧式車両ブレーキシステムのためのブレーキ装置（１）であって、内部に少なくとも一つの圧力室（３）が設けられたケーシング（２）と、シリンダピストン（４）とを有し、当該シリンダピストン（４）が、このシリンダピストン（４）に連結された操作ロッドユニット（６）により操作方向（Ｂ）に向かう軸線方向の変位が可能であり、シリンダピストン（４）に対し、シリンダピストン（４）の非操作状態の待機位置を規定する硬質のストッパ（１４）が設けられているブレーキ装置において、
   可逆的な変形により操作方向（Ｂ）と反対の解除方向（Ｌ）に向けてシリンダピストン（４）から操作ロッドユニット（６）を機械的に切り離せるようにする減衰部材（７）が設けられ、
   減衰部材（７）は、シリンダピストン（４）内に位置が固定されて設けられていることを特徴とするブレーキ装置。
2. 非真空サーボ式の油圧式車両ブレーキシステムのためのブレーキ装置（１）であって、内部に少なくとも一つの圧力室（３）が設けられたケーシング（２）と、シリンダピストン（４）とを有し、当該シリンダピストン（４）が、このシリンダピストン（４）に連結された操作ロッドユニット（６）により操作方向（Ｂ）に向かう軸線方向の変位が可能であり、シリンダピストン（４）に対し、シリンダピストン（４）の非操作状態の待機位置を規定する硬質のストッパ（１４）が設けられているブレーキ装置において、
   可逆的な変形により操作方向（Ｂ）と反対の解除方向（Ｌ）に向けてシリンダピストン（４）から操作ロッドユニット（６）を機械的に切り離せるようにする減衰部材（７）が設けられ、
   減衰部材（７）は、少なくとも軸線方向に弾性変形可能な固形部材として形成されていることを特徴とするブレーキ装置。
3. 非真空サーボ式の油圧式車両ブレーキシステムのためのブレーキ装置（１）であって、内部に少なくとも一つの圧力室（３）が設けられたケーシング（２）と、シリンダピストン（４）とを有し、当該シリンダピストン（４）が、このシリンダピストン（４）に連結された操作ロッドユニット（６）により操作方向（Ｂ）に向かう軸線方向の変位が可能であり、シリンダピストン（４）に対し、シリンダピストン（４）の非操作状態の待機位置を規定する硬質のストッパ（１４）が設けられているブレーキ装置において、
   可逆的な変形により操作方向（Ｂ）と反対の解除方向（Ｌ）に向けてシリンダピストン（４）から操作ロッドユニット（６）を機械的に切り離せるようにする減衰部材（７）が設けられ、
   操作ロッドユニット（６）は、操作ロッド（５）と、当該操作ロッド（５）のシリンダピストン側の端部に傾動可能かつ移動不能に設けられたアダプタ（８）とを有して少なくとも二つの部分で構成され、アダプタ（８）には、操作方向（Ｂ）に向けて操作力をシリンダピストン（４）へ導入するための前面（１２）と、解除方向（Ｌ）に向けて力を操作ロッド（５）から減衰部材（７）へ導入するための後面（１３）とが形成されていることを特徴とするブレーキ装置。
4. 請求項１に記載のブレーキ装置（１）において、
   減衰部材（７）は、取り外し可能な保持部材（９）により位置が固定されていることを特徴とするブレーキ装置。
5. 請求項１に記載のブレーキ装置（１）において、
   減衰部材（７）は、シリンダピストン（４）の部位（１６）を塑性変形することで位置が固定されていることを特徴とするブレーキ装置。
6. 請求項３に記載のブレーキ装置（１）において、
   減衰部材（７）は、シリンダピストン（４）内でアダプタ（８）の位置を固定するために用いられていることを特徴とするブレーキ装置。
7. 請求項２に記載のブレーキ装置（１）において、
   減衰部材（７）は、エラストマー材料から形成されていることを特徴とするブレーキ装置。
8. 請求項４に記載のブレーキ装置（１）において、
   シリンダピストン（４）内には、保持部材（９）を収容するための半径方向内溝（１０）が形成されていることを特徴とするブレーキ装置。
9. 請求項１から８のいずれかに記載のブレーキ装置（１）において、
   操作ロッドユニット（６）は、シリンダピストン（４）内において、シリンダピストン（４）に対し、解除方向（Ｌ）に減衰部材（７）を変形させつつ軸線方向に制限されて移動できるように収容されていることを特徴とするブレーキ装置。

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