JPH11505784A - ブレーキ倍力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 制御弁（１２）が運転者の意志と関係なく電磁石（２０）によって操作可能である、自動車用ブレーキ倍力装置を提案する。電磁石（２０）の力−変位−特性曲線を、力の低下を示す（消費部）特性曲線に適合させるために、本発明では、アーマチュア（３１）が相対的に移動可能な２つの部分（４６，４７）からなり、この部分が電磁石（２０）のケーシング（２５）内で電磁石の操作方向に軸方向にずらして形成されたストッパー（４８，４９）と協働する。

Description

【発明の詳細な説明】 ブレーキ倍力装置 本発明は、倍力装置ケーシングを具備し、この倍力装置ケーシングの内室が可 動の壁によって第１の室（負圧室）と第２の室（作動室）に分割され、更に、可 動の壁に作用する空気圧の圧力差を制御する制御弁を具備し、この制御弁が弾性 的な弁体と協働する少なくとも２つのシール座を備え、制御弁が一方では操作棒 によって、他方では操作棒と関係なく電磁石によって操作可能であり、電磁石の アーマチュアが力を伝達するようにシール座と協働する、自動車用の空気圧式ブ レーキ倍力装置に関する。 このようなブレーキ倍力装置は例えば国際出願ＷＯ９４／１１２２６によって 知られている。この公知のブレーキ倍力装置の場合には、特に外気が作動室に流 入するときに発生する、制御弁の力−変位−特性曲線の力の介入（力の低下）は 、あまり有利であると見なされず、不安定につながる。電磁石の力特性曲線の変 化を上述の消費部特性曲線に適合させるためには、精密で力強くコストのかかる 制御システムが必要である。この制御システムの場合には、電磁石によって操作 可能なシール座を支持するスリーブの操作ストローク（操作変位）に関する情報 が必要である。そのために、コストのかかるセンサ装置を使用しなければならな い。 そこで、本発明の課題は、センサ装置を省略することができると共に、制御シ ステムが簡単化される手段を提供することである。特に、消費部特性曲線の不安 定な点を位置決めすべきである。 この課題は本発明に従い、アーマチュアが相対的に移動可能な２つの部分から なり、この部分が電磁石のケーシング内で電磁石の操作方向に、アーマチュアが 相対的に移動可能な２つの部分からなり、この部分が電磁石のケーシング内で電 磁石の操作方向に軸方向にずらして形成されたストッパーと協働することによっ て解決される。 本発明の思想を具体化するために、本発明の有利な実施形では、アーマチュア が互いに同軸に設けられかつテレスコープ状に互いに嵌合案内された円筒状の２ つの部分によって形成され、半径方向外側に配置された部分とそれに付設された ストッパーとの間の間隔が、半径方向内側に配置された部分とそれに付設された ストッパーとの間の間隔よりも短い。 両アーマチュア部分の間に生じる摩擦を低減し、磁束の変化（分布）を最適化 するために、両部分の間に、絶縁性のスライド層、特に箔が設けられている。 その際、アーマチュアによって操作可能な制御弁のシール座は、開放によって 第２の室（作動室）の通気を可能にするシール座であってもよいし、このシール 座と同心的に配置された第３のシール座であってもよい。この第３のシール座は 電磁石による制御弁の操作時に、開放によって両室を空気圧的に連通することが できるシール座の代替的な機能を有する。 本発明の他の有利な実施形は従属請求項６〜８から推察可能である。 次に、添付の図に関連して、実施の形態に基づいて本発明を詳しく説明する。 図は本発明によるブレーキ倍力装置の実施の形態を部分的に破断して示す縦断面 図である。 図に示した本発明による真空式ブレーキ倍力装置の略示した倍力装置ケーシン グ１は、軸方向に移動可能な壁２によって、作動室３と負圧室４に分割されてい る。軸方向に移動可能な壁２は、薄板を深絞りしたダイアフラムプレート８と、 それに接触する可撓性のダイアフラム１８からなっている。このダイアフラムは ダイアフラムプレート８と倍力装置ケーシング１の間で、シールとしてロールダ イアフラムを形成している。これは詳しく示していない。 操作棒７によって操作可能な制御弁１２は倍力装置ケーシング１内でシールさ れて案内された、可動の壁２を支持する制御ケーシング５内に収容されている。 制御弁は制御ケーシング５に形成された第１のシール座１５と、操作棒７に連結 された弁ピストン９に形成されている第２のシール座１６と、この両シール座１ ５，１６と協働するリング状の弁体１０とからなっている。この弁体は制御ケー シング５内にシールされて配置された案内部材２１内を案内される。弁体は案内 部材２１に支持された弁ばね２２によって、弁座１５，１６に押し付けられる。 作動室３は側方において制御ケーシング５内を延びる通路２８を介して負圧室４ に接続可能である。 制動力は制御ケーシング５の端面に接触するゴム弾性の反作用ディスク６と、 頭部フランジ２３を備えた押圧棒１４を介して、ブレーキ装置の図示していない マスタシリンダの操作ピストンに伝達される。このブレーキ装置は負圧側の倍力 装置ケーシング半部に取付けられている。 倍力装置ケーシング１の負圧側の端壁に支持されている、図に略示した戻しば ね（リセットばね）２６は、可動の壁２を図示した出発位置に保持する。更に、 第２の圧縮ばね、すなわちピストンロッド戻しばね２７が設けられている。この 第２の戻しばねは一方では操作棒７に間接的に作用し、他方では案内部材２１に 支持され、その力は弁体１０に対して弁ピストン９またはそのシール座１６を付 勢する。 制御弁１２の操作時に作動室３を大気に連通することができるようにするため に、制御ケーシング５内にはほぼ半径方向に延びる通路２９が形成されている。 その際、制動過程の終わりの弁ピストン９の戻り運動は横方向部材１１によって 制限される。この横方向部材は図に示した真空式ブレーキ倍力装置の解放位置で は、倍力装置ケーシング１内に形成されたストッパー３８に接触する。 図から更に判るように、弁体１０は両シール座１５，１６と協働するリング状 のシール面４４を備えている。このシール面は金属の補強ディスク４５によって 補強され、複数の軸方向貫通穴１９を備えている。弁体１０は更に、半径方向内 側に形成されたリップシール１３と、半径方向外側に形成された第２のリップシ ール４１を備えている。このリップシールは、制御ケーシング５内での弁体１０ の組み立て状態で、弁体１０を案内する前述の案内部材２１に密封接触するので 、制御ケーシング５内で空気圧室１７が画成されている。貫通穴１９とシール面 ４４の開口によって形成された、詳しく示していない流路は、シール座１５，１ ６によって画成された環状室４３を空気圧室１７に連通する。この環状室には上 述の空気圧通路２９が開口しているので、シール面４４と反対の弁体１０の側に 形成された空気圧室１７は、常に作動室３に連通し、弁体１０の圧力つり合いを 生じる。 従って、上記の構造はブレーキ倍力装置の反作用力と弁ピストンに作用する戻 し力との差を低減し、反作用力が同じ場合戻し力を高めるかあるいは戻し力が同 じ場合反作用力を低下させることができる。従って、本発明によるブレーキ倍力 装置のヒステリシスの改善が達成される。 操作棒７に依存しないで本発明によるブレーキ倍力装置の外部操作（独自操作 ）を開始するために、第１のシール座１５と第２のシール座１６の間において半 径方向に第３のシール座２４が設けられている。この第３のシール座は電磁石２ ０によって操作可能である。この電磁石は特に、弁ピストン９に連結されたケー シング２５内に配置され、従って弁ピストン９と共に制御ケーシング５内で摺動 可能である。電磁石２０はケーシング２５内に配置されたコイル３６と、軸方向 に摺動可能に設けられた円筒状のアーマチュア３１とからなっている。このアー マチュアはその一部がケーシング２５を閉鎖する閉鎖部材３０内で案内され、ア ーマチュアにはスリーブ３２が支持されている。このスリーブは前述の第３のシ ール座２４を支持している。その際、アーマチュア１２は互いに同軸に配置され かつテレスコープ状に互いに案内された２個の部分４６，４７からなっている。 この両部分の間には箔（フィルム）５０が配置されている。半径方向外側に配置 されたアーマチュア部分４６の軸方向の長さは内側に配置されたアーマチュア部 分４７の長さよりも短い。この外側のアーマチュア部分には、電磁石２０のケー シング２５内においてストッパー４８が付設されている。一方、内側に配置され たアーマチュア部分４７は第２のストッパー４９に作用可能である。その際、両 ストッパー４８，４９は特に、半径方向外側のアーマチュア部分４６の操作スト ロークＳ₁が半径方向内側のアーマチュア４７の操作ストロークＳ₂よりも短くな るように配置されている。両アーマチュア部分４６，４７はスリーブ３２上に軸 方向にずらして形成された当接面５１，５２と協働する。 弁ピストン９とスリーブ３２との間に圧縮ばね４０が配置されている。この圧 縮ばねはその操作方向に抗してスリーブ３２を付勢しているので、第３のシール 座２４が弁ピストン９に形成された第２のシール座１６に対して軸方向にずらし て配置されている。制御ケーシング５内を案内される閉鎖部材３０は、伝動ディ スク３３を介して前述の反作用ディスク６に接触し、操作棒７に加えられた入力 を反作用ディスク６に伝達することができる。 本発明によるブレーキ倍力装置の図に示した実施の形態の場合、電気的な切換 え手段３７，３８が設けられている。この切換え手段は特に、運転者による操作 に加えて、運転者の意志とは関係なくフルブレーキングをもたらすために（いわ ゆるブレーキアシスト機能）、電磁石２０が制御される制動過程で重要である。 その際、制動の度に切換え手段３７，３８が操作されることが特に重要である。 同時に、外部の力（独立した力）によって補助された制動過程の終了後、電磁石 ２０が確実に停止するようにしなければならない。その際、図示した切換え手段 は特に弁ピストン９または電磁石２０のケーシング２５に固定された、２つの切 換え位置を有するマイクロスイッチ３７と、並進運動によってこのマイクロスイ ッチ３７を操作する操作要素３４とからなっている。この操作要素は制御ケーシ ング５内に設けられた穴内でシールされて案内され、倍力装置ケーシングに固定 されたストッパーと協働する。このストッパーは参照符号３９で示してあり、例 えば後側の倍力装置ケーシング半部の半径方向のカラーによって形成可能である 。操作要素３４と制御ケーシング５の間には圧縮ばね３５が設けられているので 、マイクロスイッチ３７と反対側の操作要素３４の端部は予備付勢されてストッ パー３９に接触している。 電磁石２０のコイル３６に電気を供給する、ブレーキ倍力装置の外部操作の際 に、外側のアーマチュア部分４６と内側のアーマチュア部分４７が動く。外側の アーマチュア部分４６が力伝達スリーブ３２の当接面５１に接触すると、運動が 圧縮ばね４０の反力によって制動される。電磁石２０によって加えられる力が反 力よりも大きいと、力伝達スリーブ３２が右側へ移動する。その際、内側のアー マチュア部分４７は非常に小さな力成分を生じる。なぜなら、その空隙、すなわ ちストッパー４９に対する間隔Ｓ₂がまだ非常に大きいからである。外側のアー マチュア部分４６がストロークＳ₁を進むと、ケーシング２５内のストッパー４ ８に当接する。 電磁石２０に供給された電流が、外側のアーマチュア部分４６を磁気的な飽和 状態にもたらすのに充分であると、内側のアーマチュア部分４７が作用し始める ので、内側のアーマチュア部分４７が同様にストッパー４９に当接するまで、力 伝達スリーブ３２が更に右側に移動することができる。 従って、外部のアーマチュア部分４６の操作ストロークＳ₁によって調節され るストッパー４８により、制御弁の所定の開放に一致する消費部特性曲線の点が 位置決め可能である。図に示した実施の形態の場合、図示していないマスタシリ ンダ内で発生する圧力は、電流によって決まる値まで上昇する。同時に、制御弁 の反力が変化した空気圧の圧力状態によって増大し、制御弁が再び閉じる。 参照符号リスト １ 倍力装置ケーシング ２ 可動の壁 ３ 作動室 ４ 負圧室 ５ 制御ケーシング ６ 反作用ディスク ７ 操作棒 ８ ダイアフラムプレート ９ 弁ピストン １０ 弁体 １２ 横方向部材 １２ 制御弁 １３ リップシール １４ 押圧棒 １５ シール座 １６ シール座 １７ 室 １８ ロールダイアフラム １９ 貫通穴 ２０ 電磁石 ２１ 案内部材 ２２ 弁ばね ２３ 頭部フランジ ２４ シール座 ２５ ケーシング ２６ 戻しばね ２７ ピストンロッド戻しばね ２８ 通路 ２９ 通路 ３０ 閉鎖部材 ３１ アーマチュア ３２ スリーブ ３３ 伝達ディスク ３４ 操作要素 ３５ ばね ３６ コイル ３７ マイクロスイッチ ３８ ストッパー ３９ ストッパー ４０ ばね ４１ ４２ ４３ 環状室 ４４ シール面 ４５ 補強ディスク ４６ 部分 ４７ 部分 ４８ ストッパー ４９ ストッパー ５０ スライド層、箔 ５１ 当接面 ５２ 当接面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．倍力装置ケーシングを具備し、この倍力装置ケーシングの内室が可動の壁に よって第１の室（負圧室）と第２の室（作動室）に分割され、更に、可動の壁に 作用する空気圧の圧力差を制御する制御弁を具備し、この制御弁が弾性的な弁体 と協働する少なくとも２つのシール座を備え、制御弁が一方では操作棒によって 、他方では操作棒と関係なく電磁石によって操作可能であり、電磁石のアーマチ ュアが力を伝達するようにシール座と協働する、自動車用の空気圧式ブレーキ倍 力装置において、アーマチュア（３１）が相対的に移動可能な２つの部分（４６ ，４７）からなり、この部分が電磁石（２０）のケーシング（２５）内で電磁石 の操作方向に軸方向にずらして形成されたストッパー（４８，４９）と協働する ことを特徴とする空気圧式ブレーキ倍力装置。 ２．アーマチュア（３１）が互いに同軸に設けられかつテレスコープ状に互いに 嵌合案内された円筒状の２つの部分（４６，４７）によって形成され、半径方向 外側に配置された部分（４６）とそれに付設されたストッパー（４８）との間の 間隔が、半径方向内側に配置された部分（４７）とそれに付設されたストッパー （４９）との間の間隔よりも短いことを特徴とする請求項１記載のブレーキ倍力 装置。 ３．両部分（４６，４７）の間に、スライド層（５０）、例えば箔が設けられて いることを特徴とする請求項２記載のブレーキ倍力装置。 ４．アーマチュアによって操作可能なシール座が、開放によって第２の室（作動 室）を通気することができるシール座であることを特徴とする請求項１〜３のい ずれか一つに記載のブレーキ倍力装置。 ５．アーマチュア（３１）によって操作可能なシール座が、シール座（１５，１ ６）に対して同心的に配置された第３のシール座（２４）であり、この第３のシ ール座が、電磁石（２０）による制御弁（１２）の操作時に、開放によって両室 （３，４）を空気圧的に接続することができるシール座（１５）の代替的な機能 を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のブレーキ倍力装 置。 ６．第３のシール座（２４）がアーマチュア（３１）によって摺動可能な力伝達 スリーブ（３２）に形成され、アーマチュア（３１）の半径方向外側の部分（４ ６）または半径方向内側の部分（４７）と協働する前記力伝達スリーブの当接面 （５１，５２）が、力伝達スリーブ（３２）の操作方向に軸方向にずらして形成 されていることを特徴とする請求項５記載のブレーキ倍力装置。 ７．アーマチュア（３１）の両部分（４６，４７）が異なる長さを有することを 特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のブレーキ倍力装置。 ８．半径方向内側のアーマチュア部分（４６）の軸方向の長さが半径方向外側の アーマチュア部分（４７）の軸方向長さよりも長いことを特徴とする請求項７記 載のブレーキ倍力装置。