JPH07506785A - 特に自動車ブレーキ装置のための、電磁石式補助制御装置を有する空気圧式倍力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 特に自動車ブレーキ装置のための、電磁石式補助制御装置を有する空気圧式倍力 装置 本発明は、請求の範囲第１項の前段部分に記載の、特に自動車ブレーキ装置のた めの、電磁石式補助制御装置を有する空気圧式倍力装置に関する。

この形式の公知のブレーキ力倍力装置（ヨーロッパ特許出願公開明細書ＥＰ　Ｏ ４７８３９６Ａｌ）ではストッパ部材が弁箱に固定され、ピストンが幅広のリン グ溝を有し、前記ストッパ部材が軸方向遊びを有して同リング溝に係合する。同 リング溝の軸方向後側にピストンは、第２の、より狭幅なリング溝を有し、同リ ング溝の軸方向後側に円筒形区間を有し、この円筒形区間を弁閉じ部材が軸方向 移動可能に案内されている。弁閉じ部材は、フック状に半径方向内方へ向がって 湾曲した後端部を有し、この後端部は軸方向遊びを有してピストンの前記第２の リング溝に係合し、これによりピストンに対する弁閉じ部材の軸方向相対可動性 が制限されている。電磁石が軸方向の間隔をおいて密封部材の背後に配置され、 該電磁石はコイルを有し、同コイルは作動部材に固定され、該電磁石はスリーブ 状の接極子（Ｍａｇｎｅ　ｔａｎｋｅｒ）を有し、該接極子は該作動部材上を軸 方向移動可能に案内、される。前記弁閉じ部材はその後端の領域内にフランジを 有し、同フランジは軸方向の間隔をおいてピストンの後端の後で半径方向内方へ 向かって突出している。このフランジと前記ピストンとの間には弁ばねが配置さ れている。同フランジと前記接極子との間で前記作動部材上をスリーブが案内さ れ、同スリーブは、前記電磁石が励磁されると接極子により前方へ押され、これ により前記弁閉じ部材も、前記密封部材から離れて前方へ移動させられる。この ようにして、前記作動部材を介して起される前記ピストンの前進運動とは無関係 に、又は同運動に付加して弁閉じ部材の前進運動が電磁的に起され、これにより 前記弁箱の中の２つのチャンバが互いに分離され、後部チャンバの中に大気を流 入させる。

この公知の倍力装置では弁閉じ部材の静止位置は、弁閉じ部材に形成された第２ の弁座に当接される密封部材の位置によってのみ定められ、一方、密封部材自身 は、前記弁箱に形成されている第１の弁座に当接する。弁ばねの全力は弁閉じ部 材を介して密封部材に作用するので、密封部材が第１の弁座に確実に当接できる ためには密封部材が、より強力な、そのためのばねにより反対方向に負荷されな ければならない。弁閉じ部材の位置決めは、弁箱の位置と、弁箱の長さの、いく らかの公差と、密封部材の弾性変形とに依存し、したがって不正確である。弁閉 じ部材のこの不正確な位置決めに起因して、双方の弁座と密□封部材との間の、 正常な制動の導入及び終了に必要な相対運動を実現するには、作動部材を比較的 大きく軸方向に動かさなければならない。これは、作動部材に接続されているブ レーキペタル等に、そのことによる損失距離が発生することを意味する。

本発明の課題は、冒頭に記載のブレーキ力倍力装置を、作動部材の、小さな動き によって特に鋭敏に制御されるように改善することにある。

−１−記課題は、請求の範囲第１項の特徴部分に記載の特徴により解決される。

作動部材と出力部材との間に配置されているビス１〜ン或はタペットか、それに 固定されている半径方向のストッパ部材を介して倍力装置ケーシングのストッパ により支持されることが可能であり、このやり方により、同ピストンと、直接に 同ピストン上に形成されている弁座との静止位置か定められる空気圧式ブレーキ （Δカ装置か公知である（ヨーロッパ特許出願公開明細ｖ　ＥＰ　０４０５６０ ３　Ａ　２　）。　しかし、これは、該弁座の位置に電磁的影響を与え得るもの ではない。

本発明では、ピストンに固定連結されたストッパ部材か作動部材と出力部材との 間に配置され、かつ、弁閉し部材に形成された隙間を軸方向遊びを有して１′！ １通して延在し、ケーシングに固定されたストッパにより同隙間の半径方向外部 で停止させられ得るので、弁閉じ部材をピストンの各任意の位置・で電磁的に作 動できる、すなわち静止位置から出発しても、弁閉じ部材の静止位置での弁閉じ 部材の正確な位置決めが損なわれることなしに電磁的に作動できる。したがって 制動は、ブレーキ力倍力装置の中に通常設けられている異なるばねの特性を特に 正確に互いに整合させなくても、作動部材の非常に小さい運動のみにより機械的 に開始できる。

好ま（７くは、弁閉じ部材とピストンとの共通の静止位置でストッパ部材が弁ば ねの、はぼ全力により負荷され、かつ、密封部材が、弁ばねの僅かな残留力によ り負荷されるように、弁閉じ部材の隙間の寸法は選ばれる。このことは、弁箱を 形成する第１の弁座に向かって密封部材を僅かなばね力でしか賦勢する必要かな いという利点をもたらす。

したがって、弁ばねより弱く形成され弁ばねに抗して作用するばねにより密封部 材に負荷すると好都合である。

更に、弁閉じ部材が第２の弁座と弁閉じ部材の隙間との間の領域内でピストンに 対して密封部材により密封され、同密封部材の有効密封直径が第２の弁座の有効 直径と少なくともほぼ一致すると有利である。これにより、弁閉じ部材がその静 止位置で弁ばねの力に抗して大気圧により負荷されることか防止される。したが って弁ばねは比較的弱くてよく、このことは、弁閉じ部材を弁ばねに抗して移動 するために必要な磁力が小さくてよいという利点を有する。

電磁石が弁箱の中に組込まれ、弁閉じ部材が接極子として構成されていることに より、本発明の更なる展開により、特に省スペース的な構造か実現できる。

前記電磁石が、弁座と密封部材とにより制御されるチャネルの一部である環状室 により包囲されていると有利である。同環状室には、ある特定の弁位置において 空気が貫流し、したかって電磁石が冷却される。

本発明により弁箱の中に電磁石を配置する場合、弁ばねがピストンと、弁閉じ部 材の、密封部材により包囲されている延長部との間に配置されていると有利であ る。こうして弁ばねは、接極子として形成された弁閉じ部材への電磁石の作用を 弁ばねが妨害しない領域へ電磁石の直接の作用領域から移される。

本発明の実施例を次に図面を参照して更に詳細に説明する。第１図は電磁石式補 助制御装置を有する空気圧式倍力装置の軸方向断面図、第２図は本発明の更なる 展開における、同様の軸方向断面図である。

第１図に示されているブレーキ力倍力装置は軸心Ａに関してほぼ回転対称である 。同装置は、可動な壁１６により互いに分離されている後部室１２と前部室１４ とを有する、部分的にのみ図示されているブレーキ力倍力装置ケーシング１０を 有する。ブレーキ力倍力装置ケーシング１０の前部壁と後部壁とは、軸心に平行 な、ただ１つのみ図示されているタイロッド１８により、互いに連結されている 。

大部分がブレーキ力倍力装置ケーシング１０の中に組込まれた制御弁であって、 同ブレーキ力倍力装置ケーシング１０に対して軸方向に可動な弁箱２２を有する 制御弁２０がブレーキ力倍力装置に所属する。弁箱２２の内部には環状の第１の 弁座２４が形成され、第１の弁座２４は、後部室１２の中に連通ずるチャネル２ ６を、前部チャンバ１４の中に連通ずるチャネル２８から分離している。半径方 向でチャネル２６より内側に弁箱２２には軸方向段階孔が形成され、この軸方向 段階孔の中をスリーブ状の弁閉じ部材３０が、軸心Ａに沿って移動できるように 案内されている。図面の右側において、弁閉じ部材３０の後端には、第１の弁座 ２４と同心の第２の弁座３２が形成されている。

第２の弁座３２から図面の左方に間隔をおいて弁閉じ部材３０は半径方向隙間３ ４を有し、半径方向隙間３４には、弁箱２２における、同様に半径方向であるが 軸方向では更に幅広の隙間３６が接続している。弁箱２２の中には更に、軸方向 に賦勢され弁閉じ部材３０を後方へ押している弁ばね３８が配置されている。

更に、制御弁２０の中には電磁石４０か組込まれ、電磁石４０には弁閉じ部材３ ０が接極子として共に用いられる。

弁箱２２の中央孔の中にはピストン４２が案内され、ピストン４２の後端は、棒 状作動部材４４に接続され、前端はピストンヘッド４６を保持している。このピ ストンヘッド４６は、弁箱２２の中に埋込まれているゴム体４８と、その前に配 置されている出力部材５０と共にブレーキ力倍力装置における通常の機械的力伝 達装置を形成している。

ピストン４２のリング溝の中にストッパ部材５２が、同ストッパ部＋４５２がピ ストン４２に連結されてピストン４２と一緒に軸方向運動を行うように係止され ている。すなわち、ストッパ部材５２は、ピストン４２に、軸方向に関して固定 連結されている。ストッパ部材５２は半径方向に弁閉じ部材３０又は弁箱２２の 中の隙間３４及び３６を貫通して外方へ延在し、ピストン４２の図示の静止位置 て、倍力装置ケーシング１０の肩部により形成されしたかって弁箱２２の位置と は無関係なストッパ５４に当接する。

ストッパ部材５２と作動部材４４との間の領域内でピストン４２にリング状の密 封部材５６が固定され、密封部材５６は弁閉じ部材３０を、第２の弁座３２の有 効直径と一致する直径上で密封している。密封部材５６の背後すなわち図中で密 封部材５６の右側には常に大気圧かかかっている。密封部材５６は、大気が弁閉 じ部材３０の内部を貫流し更に隙間３４及び３６を貫流して後部室１２の中に到 達することを阻止する。

作動部材４４は、後部の戻しばね５８により通常はその図示の静止位置に保持さ れ、この静止位置で、弁箱２２の内部に通常のやり方で配置さればね６２により 前方に賦勢されている弾性変形可能なリング状密封部材６０が双方の弁座２４及 び３２に当接している。

可動な壁１６と、壁１６に結合して壁１６と一緒に軸方向運動を行う弁箱２２と は、別の戻しばね６４により、図示の、後方での終位置に保持されている。

第１図に示されているブレーキ力倍力装置は次のように働く。

無作動状態ではストッパ部材５２はストッパ５４に当接し、これによりピストン ４２の静止位置か定まる。

弁閉じ部材３０は弁ばね３８のほぼ全力でストッパ部材５２に当接させられ、こ れにより弁閉し部材３０の静止位置も定まる。その際、第２の弁座３２は弁ばね ３８の僅かな残留力で密封部材６０に当接し、密封部材６０は同時に第１の弁座 ２４に当接する。

例えば自動車のブレーキペダルに接続されている作動部材４４が前方へ移動させ られ、これによりピストン４２を前方へ移動させると、ピストン４２はストッパ 部材５２を介して弁閉じ部材３０を連行し、これにより弁座３２が密封部材６０ から離れ、これにより、後方から弁箱２２の中に流入する大気が、チャネル２６ を貫流し更に制御弁２０の中の半径方向隙間３６を貫流して後部チャンバ１２の 中に到達する。前部チャンバ１４は後部チャンバ１２から分離されている、何故 ならば密封部材６０は第１の弁座２４に当接しているからである。これにより双 方のチャンバ１２及び１４の間に圧力勾配が発生し、この圧力勾配は、可動壁１ ６を弁箱２２及び出力部材５ｏと一緒に前方へ動がす。

機械的に発生させられるこの前進運動と、その際に行われる例えば自動車ブレー キ装置のマスクシリンダへの力の伝達とを加速及び増幅する場合、電磁石４゜が 励磁され、これにより電磁石４ｏが弁閉じ部材３゜をストッパ部材５２から離し て前方へ引張り、これにより第２の弁座３２と密封部材６ｏとの間の流れの自由 横断面が広がる。このように増幅された力作用は、例えば制動すべき自動車が大 きい荷重を負荷されている場合には望ましいと言い得る。

電磁石４０をスイッチオフすると弁閉じ部材３ｏは弁ばね３８により再び後方へ 押しやられ、したがって弁閉じ部材３０はストッパ部材５２に当接する。作動部 材４４を介しての機械的な、力の導入が停止するとただちにピストン４２は弁閉 じ部材３ｏと共に静止位置に戻る。可動な壁１６と弁箱２２とはこの戻り運動に 、チャンバ１２及び１４の間に圧力勾配が存在する間は関与しない。前記圧力勾 配は、弁閉じ部材３ｏが密封部材６０を一時的に後方へ押しゃって密封部材６０ が第１の弁座２４から離れることにより減少する。

第２図に示されている実施例が第１図の実施例がらとりわけ異なる点は、弁ばね ３８が弁閉じ部材３０のかご形延長部６６の中に配置されているということであ る。かご形延長部６６は弾性変形可能なリング状密封部材６０をこれに接触せず に貫通して軸方向に延在し、スリーブ状の弁閉じ部材３０の後端の近辺で弁閉じ 部材３０の内面に形成されているリング溝の中に後方から係止されている。これ に相応して棒状作動部材４４が、軸方向で弁ばね３８及びかご形延長部６６をこ れらに接触せずに貫通している。

第２図に示されるように、電磁石４０は、環状室６８により包囲されるように弁 箱２２の中に組込まれ、環状室６８は前部室１４をチャネル２８に接続しており 、したがって通風されており、したがって電磁石４０により発生された熱は各制 動後に迅速に運び去られる。

国際調査報告　ρＣＴ／εｐ　９３１００８５５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．可動な壁（１６）により互いに分離されている第１のチャンバ（１２）及び 第２のチャンバ（１４）を収容する倍力装置ケーシング（１０）と、第１の弁座 （２４）を有し前記可動な壁（１６）に結合されて前記可動な壁（１６）と共に 前記倍力装置ケーシング（１０）に対して軸方向に相対運動を行う弁箱（２２） と、 前記弁箱（２２）の中に軸方向可動に配置され前記第１の弁座（２４）に向かっ て賦勢されている密封部材（６０）と、 前記弁箱（２２）の中で軸方向移動可能に案内され作動力を作動部材（４４）か ら出力部材（５０）に伝達するピストン（４２）と、 前記密封部材（６０）と共働する第２の弁座（３２）を有し前記弁箱（２２）の 中で前記ピストン（４２）に対して軸方向移動可能に案内される弁閉じ部材（３ ０）と、 前記弁箱（２２）の隙間（３６）を貫通して外方ヘ向かってほぼ半径方向に延在 し、前記作動部材（４４）が作動されないときには前記倍力装置ケーシング（１ ０）に形成されたストッパ（５４）に当接して倍力装置ケーシング（１０）に対 する前記ピストン（４２）の静止位置を定めるストッパ部材（５２）と、前記弁 閉じ部材（３０）を前記密封部材（６０）に向かって賊勢する弁ばね（３８）と 、励磁状態時に前記弁閉じ部材（３０）を前記弁ばね（３８）に抗して前記密封 部材（６０）から離す電磁石（４０）と を備えた特に自動車ブレーキ装置のための、電磁石式補助制御装置を有する空気 圧式倍力装置において、前記ストッパ部材（５２）が前記ピストン（４２）に固 定連結され、軸方向遊びを前記弁箱（２２）の前記隙間（３６）の中及び前記弁 閉じ部材（３０）の、対応する半径方向隙間（３４）の中に有し、前記弁ばね（ ３８）が前記電磁石（４０）の非励磁状態において前記弁閉じ部材（３０）を前 記ストッパ部材（５２）に当接保持し、かつ、前記ピストン（４２）の静止状態 時と同時に前記第２の弁座（３２）を前記密封部材（６０）に当接保持するよう に前記軸方向遊びが寸法決めされている ことを特徴とする空気圧式倍力装置。 ２．前記弁閉じ部材（３０）及びピストン（４２）の共通の静止位置においてス トッパ部材（５２）は弁ばね（３８）のほぼ全力により負荷されるが、密封部材 （６０）は前記弁ばね（３８）の僅かな残留力により負荷されるように、弁閉じ 部材（３０）の隙間（３４）の寸法が決められていることを特徴とする請求の範 囲第１項に記載の空気圧式倍力装置。 ３．前記弁ばね（３８）に抗して作用し、同弁ばね（３８）より弱く形成された ばね（６２）により密封部材（６０）が負荷されていることを特徴とする請求の 範囲第２項に記載の空気圧式倍力装置。 ４．弁閉じ部材（３０）が第２の弁座（３２）と弁閉じ部材（３０）の隙間（３ ４）との間の領域内でピストン（４２）に対して密封部材（５６）により密封さ れ、前記密封部材（５６）の有効密封直径が前記第２の弁座（３２）の有効直径 と少なくともほぼ一致することを特徴とする請求の範囲第１項ないし第３項のい ずれかに記載の空気圧式倍力装置。 ５．電磁石（４０）が弁箱（２２）の中に組込まれ、弁閉じ部材（３０）が接極 子として構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第４項のいず れかに記載の空気圧式倍力装置。 ６．弁座（２４，３２）と密封部材（６０）とにより制御されるチャネル（２８ ）の一部である環状室（６８）により電磁石（４０）が包囲されていることを特 徴とする請求の範囲第５項に記載の空気圧式倍力装置。 ７．ピストン（４２）と、弁閉じ部材（３０）の、密封部材（６０）によりリン グ状に包囲されている延長部（６６）との間に弁ばね（３８）が配置されている ことを特徴とする請求の範囲第５項又は第６項に記載の空気圧式倍力装置。