(57)【要約】【課題】  ブレーキペダルに連結された力入力エレメント、ハウジング、及びこのハウジング（２０）内で変位自在の一次ピストン（６０）を含む、自動車の液圧式制動システム（１０）用の制動力発生器（１２）であって、一次ピストン（６０）は、液圧制動圧力を発生するための一次圧力チャンバ（７８）をハウジングとともに画成し、更に力入力エレメント（２２）に連結されたペダルシミュレーション装置、ペダルの作動を検出するためのペダル作動検出装置（９０）、及び一次ピストン（６０）に作動力を及ぼすための作動力ブースター段を含み、通常作動中、力入力エレメント（２２）は一次ピストン（６０）及び作動力ブースター段から機械的に外されており、検出されたペダルの作動に従って一次ピストン（６０）に作動力が及ぼされ、作動力ブースター段が故障した場合、力入力エレメント（２２）を一次ピストン（６０）に作動的に連結できる、制動力発生器を提供する。【解決手段】  この制動力発生器では、本発明によれば、一次ピストン（６０）は接触延長部（６４）を有し、この接触延長部は、一次ピストンから力入力エレメントに向かって延びており、通常作動中、接触延長部は解放隙間ｓによって力入力エレメントから所定距離のところに保持され、作動力ブースター段が故障した場合、力入力エレメントが、解放隙間ｓを移動した後、接触延長部に作動的に押し付けられる、ことを特徴とする。
2006520295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の液圧式制動システム用の制動力発生器（１２；１２ａ；１２ｂ）であって、
ブレーキペダル（１２６ｂ）に連結された力入力エレメント（２２；２２ａ）、ハウジング（２０；２０ａ；２０ｂ）、及びこのハウジング（２０；２０ａ；２０ｂ）内で変位自在の一次ピストン（６０；６０ａ；６０ｂ）を含み、前記一次ピストン（６０；６０ａ；６０ｂ）は、液圧制動圧力を発生するための一次圧力チャンバ（７８；７８ａ；７８ｂ）を前記ハウジングとともに画成し、更に
前記力入力エレメント（２２；２２ａ）に連結されたペダルシミュレーション装置、
前記ペダルの作動を検出するためのペダル作動検出装置（９０；９０ａ；９０ｂ、１３０ｂ）、及び
前記一次ピストン（６０；６０ａ；６０ｂ）に作動力を及ぼすための作動力ブースター段、を含み、
通常作動中、前記力入力エレメント（２２；２２ａ）は前記一次ピストン（６０；６０ａ；６０ｂ）及び前記作動力ブースター段から機械的に外されており、検出されたペダルの作動に従って前記一次ピストン（６０；６０ａ；６０ｂ）に作動力が及ぼされ、
前記作動力ブースター段が故障した場合、前記力入力エレメント（２２；２２ａ）を前記一次ピストン（６０；６０ａ；６０ｂ）に作動的に連結できる、制動力発生器（１２；１２ａ；１２ｂ）、において、
接触延長部（６４；６４ａ；６４ｂ）は、前記一次ピストン（６０；６０ａ；６０ｂ）から前記力入力エレメント（２２；２２ａ）に向かって延びており、
通常作動中、前記接触延長部（６４；６４ａ；６４ｂ）は前記解放隙間（ｓ）によって前記力入力エレメント（２２；２２ａ）から所定距離のところに保持され、前記作動力ブースター段が故障した場合、前記力入力エレメント（２２；２２ａ）が、前記解放隙間（ｓ）を移動した後、前記接触延長部（６４；６４ａ；６４ｂ）に作動的に押し付けられる、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ；１２ｂ）。
【請求項２】
請求項１に記載の制動力発生器（１２；１２ａ；１２ｂ）において、
前記ペダル作動検出装置（９０；９０ａ；９０ｂ；９０ｃ）は、前記ブレーキペダルが移動する距離を検出するように設計されている、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ；１２ｂ）。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の制動力発生器（１２ｂ）において、
前記ペダル作動検出装置（１３０ｂ）は、前記ブレーキペダル（１２６ｂ）に及ぼされるペダル作動力を検出するように設計されている、
ことを特徴とする制動力発生器（１２ｂ）。
【請求項４】
請求項１、２、又は３に記載の制動力発生器（１２；１２ａ；１２ｂ）において、
前記ペダルシミュレーション装置は、ペダル作動時に前記力入力エレメント（２２；２２ａ）によって圧縮できるシミュレーションばね構成を含む、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ；１２ｂ）。
【請求項５】
請求項４に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記シミュレーションばね構成は、第１シミュレーションばね（５４；５４ａ）及びこれに直列に連結された第２シミュレーションばね（５６；５６ａ）を含み、前記第１シミュレーションばね（５４；５４ａ）の剛さは、前記第２シミュレーションばね（５６；５６ａ）よりも低く、前記第１シミュレーションばね（５４；５４ａ）とストップスリーブ（５８；５８ａ）が関連しており、これは、所定のばね作用によって前記第１シミュレーションばね（５４；５４ａ）が圧縮された後、ストップとして作用し、前記第１シミュレーションばね（５４；５４ａ）がこれ以上圧縮されないようにする、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項６】
請求項５に記載の制動力発生器（１２ａ）において、
前記シミュレーションばね構成は、前記第１シミュレーションばね（５４ａ）及び前記第２シミュレーションばね（５６ａ）と直列に配置された第３シミュレーションばね（１０６ａ）を含み、この第３シミュレーションばねの剛さは前記第２シミュレーションばね（５６ａ）と比較して大きい、
ことを特徴とする制動力発生器（１２ａ）。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記ペダルシミュレーション装置は、前記力入力エレメント（２２；２２ａ）に連結されたダンパー装置を含む、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項８】
請求項７に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記ダンパー装置は、ダンパーハウジング（２０；２０ａ）及びこのダンパーハウジング内を液密に案内されるダンパーピストン（２６；２６ａ）を含み、前記ダンパーピストン（２６；２６ａ）は、前記ダンパーハウジング（２０；２０ａ）とともにダンパーチャンバ（３２、３４；３２ａ、３４ａ）を各側に形成し、これらの二つのダンパーチャンバ（３２、３４；３２ａ、３４ａ）は、流体システム（３６；３６ａ）によって互いに流体工学的に、詳細には空気圧によって連結されている、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項９】
請求項８に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記流体システム（３６；３６ａ）は、一方のダンパーチャンバ（３２；３２ａ）から他方のダンパーチャンバ（３４；３４ａ）への流体の流れを絞るためのスロットル装置（３８；３８ａ）を含む、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項１０】
請求項９に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記流体システム（３６；３６ａ）は、前記ダンパーチャンバ（３２、３４；３２ａ、３４ａ）間の一方の流れ方向だけの流体流れを絞り且つ流体が逆の流れ方向に実質的に妨げられていない状態で通過できるようにするため、前記スロットル装置（３８；３８ａ）と並列に連結された逆止弁（４０；４０ａ）を含む、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のうちのいずれか一項に記載の制動力発生器（１２ａ）において、
前記接触延長部（６４ａ）と前記力入力エレメント（２２ａ）との間の解放隙間（ｓ）にばね装置（１１０ａ）、詳細にはカップばねアッセンブリ（１１０ａ）が配置されており、このアッセンブリは、前記作動力ブースター段が故障した場合、前記接触延長部（６４ａ）への前記力入力エレメント（２２ａ）の押し付けを減衰する、
ことを特徴とする制動力発生器（１２ａ）。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のうちのいずれか一項に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記作動力ブースター段は、作動力を液圧で発生する、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項１３】
請求項１２に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記作動力ブースター段は、前記ハウジング（２０；２０ａ）内を案内され且つ前記一次ピストン（６０；６０ａ）とともに作動圧力チャンバ（１００；１００ａ）を画成する制御ピストン（５２；５２ａ）を含み、前記作動圧力チャンバ（１００；１００ａ）は、液圧源（１４）に連結され又は連結でき、
通常作動中、前記作動圧力チャンバ（１００；１００ａ）内に存在する作動圧力により、制動圧力を発生するための前記一次圧力ピストン（６０；６０ａ）が前記ハウジング（２０；２０ａ）内で変位自在であり且つ前記制御ピストン（５２；５２ａ）が定置状態に保持され、
前記作動力ブースター段が故障した場合、前記制御ピストン（５２；５２ａ）が前記一次圧力ピストン（６０；６０ａ）と同時に移動する、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項１４】
請求項１３に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記制御ピストン（５２；５２ａ）は、ストップスリーブ（５８；５８ａ）を介して、前記ハウジング（２０；２０ａ）に設けられたストップ（４７；４７ａ）に押し付けられる、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記接触延長部（６４；６４ａ）は、前記作動圧力チャンバ（１００；１００ａ）を通って延び、及び従って、前記作動圧力チャンバ（１００；１００ａ）の液圧充填容積を減少する、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項１６】
請求項１３、１４、又は１５に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記制御ピストン（５２；５２ａ）は中央通孔を有し、これを通って前記接触延長部（６４；６４ａ）が密封をなして案内されるように延びている、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項１７】
請求項１３乃至１６のうちのいずれか一項に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記液圧源（１４）は、前記ペダルの作動に従って作動できる液圧バルブユニット（９２）を有する、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項１８】
請求項１３乃至１７のうちのいずれか一項に記載の制動力発生器（１２）において、
前記液圧源（１４）は、液圧ポンプ（８４）、圧力制限器（９４）、及びアキュムレーター（９６）を含む、
ことを特徴とする制動力発生器（１２）。
【請求項１９】
請求項１乃至１１のうちのいずれか一項に記載の制動力発生器（１２ｂ）において、
前記作動力ブースター段は、作動力を空気圧で発生する、
ことを特徴とする制動力発生器（１２ｂ）。
【請求項２０】
請求項１９に記載の制動力発生器（１２ｂ）において、
前記作動力ブースター段は、閉鎖ハウジング（２０ｂ）内で変位自在の第１及び第２の移動自在の壁（１１２ｂ、１１４ｂ）を有し、
前記移動自在の第１壁（１１２ｂ）は、前記ハウジング（２０ｂ）とともに第１負圧チャンバ（１２０ｂ）を画成し、前記移動自在の第２壁（１１４ｂ）とともに作用チャンバ（１２２ｂ）を画成し、前記移動自在の第２壁（１１４ｂ）は前記ハウジング（２０ｂ）とともに第２負圧チャンバ（１２４ｂ）を画成し、
更に、前記移動自在の第１壁（１１２ｂ）は、前記ブレーキペダル（１２６ｂ）に連結されており、前記移動自在の第２壁（１１４ｂ）は前記接触延長部（６４ｂ）に連結されており、
更に、前記二つの負圧チャンバ（１２０ｂ；１２４ｂ）は、空気圧バルブユニット（９２ｂ）によって排気でき、前記作用チャンバ（１２２ｂ）は、空気圧バルブユニット（９２ｂ）によって、ペダルの作動に従って周囲大気に連結でき、又は前記負圧チャンバ（１２０ｂ；１２４ｂ）と比較して差圧を発生するために圧力源に連結でき、
通常作動中、前記作用チャンバ（１２２ｂ）内に存在する差圧によって制動圧力を発生するため、移動自在の第２壁（１１４ｂ）が前記ハウジング（２０ｂ）内で変位自在であり且つ前記移動自在の第１壁（１１２ｂ）が定置状態に保持され、
前記作動力ブースター段が故障した場合、前記移動自在の第１壁（１１２ｂ）が前記移動自在の第２壁（１１４ｂ）に近づき、一次圧力ピストン（６０ｂ）と同時に移動する、
ことを特徴とする制動力発生器（１２ｂ）。
【請求項２１】
請求項１乃至２０のうちのいずれか一項に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記ハウジング（２０；２０ａ）内で変位自在であり、前記ハウジング（２０；２０ａ）とともに液圧制動圧力を発生するための二次圧力チャンバ（８０；８０ａ）を画成する、二次ピストン（７２；７２ａ）を含む、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項２２】
請求項１乃至２１のうちのいずれか一項に記載の制動力発生器（１２；１２ａ；１２ｂ）を備えていることを特徴とする自動車用液圧式制動システム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキペダルに連結された力入力エレメント、ハウジング、及びこのハウジング内で変位自在の一次ピストンを含む、液圧式制動システム用の制動力発生器であって、一次ピストンは、液圧制動圧力を発生するための一次圧力チャンバをハウジングとともに画成し、更に力入力エレメントに連結されたペダルシミュレーション装置、ペダルの作動を検出するためのペダル作動検出装置、及び一次ピストンに作動力を及ぼすための作動力ブースター段を含み、通常作動中、力入力エレメントは一次ピストン及び作動力ブースター段から機械的にはずされており、作動力ブースター段は検出されたペダルの作動に従って一次ピストンに作動力を及し、作動力ブースター段が故障した場合、力入力エレメントを一次ピストンに作動的に連結できる、制動力発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような制動力発生器は当該技術分野で周知であり、通常作動中において作動されるべきブレーキペダルが下流側の制動システムから完全に機械的にはずされている電子−液圧式制動システムで使用される。このようにブレーキペダルを実際の制動システムから機械的に外すことには、ペダルを作動することによる運転者の要求がセンサ装置によって検出され、検出されたペダル作動に従って残りの制動システムが電子的に制御されるという利点が得られる。この場合、車輛の瞬間的状態を特徴付ける別のパラメータを考慮できる。
【０００３】
しかしながら、このような制動システムでは、電子制御式構成要素又はサーボ動力補助構成要素が故障した場合、作動力ブースター段の補助なしでも、詳細には液圧式又は空気式のサーボ動力補助なしでも、又は電子センサエレメントなしでも、制動を行うことができる緊急作動モードを提供することが必要とされる。このような緊急作動モードでは、直接的機械的連結が液圧式制動システムに作用して制動動作を開始するために、ブレーキペダルと液圧式制動回路との間の機械的連結が比較的迅速に確立されなければならない。
【０００４】
欧州特許第ＥＰ１００３６５８Ｂ１号の一実施例（図２及び図３参照）から、上文中に説明した種類の制動力発生器が周知である。これは、上文中に説明した通常作動モード及び緊急作動モードの両方を提供する。通常作動中、ペダルの作動がペダルシミュレーション装置によって検出され、検出された作動に従って作動力ブースター段が賦勢される。次いで、これが実際の液圧式制動システムに作用する。ねじ山を備えた非自動係止連結部によってブレーキペダルと液圧式制動システムの一次ピストンとが分離される。この目的のため、ねじ山を備えたスリーブがねじ山を備えたボルト上で自由に回転し、及び従って、ブレーキペダルに連結された力入力エレメントと一次ピストンとの間での非作動線型移動を可能にする。緊急制動作動では、即ち作動力ブースター段が故障した場合には、ねじ山を備えたスリーブは、ペダルの作動時に係止位置に変位し、その結果、一次ピストンに連結されたねじ山を備えたボルトはもはやねじ山を備えたスリーブに対して自由に移動できない。というよりはむしろ、ねじ山を備えたスリーブとねじ山を備えたボルトが相互係止し、最終的には力入力エレメントと一次ピストンとの間を作動的に連結するのである。欧州特許第ＥＰ１００３６５８Ｂ１号による解決策には、通常作動中、力入力エレメント及び一次ピストンを機械的に完全に分離し、緊急作動モードの場合に迅速な応答特性を提供するという望ましい効果があるが、構造が比較的複雑であり、製造を正確に行わなければならず、従って労力がかかり、これにより費用がかかる。
【０００５】
欧州特許第ＥＰ１００３６５８Ｂ１号は別の実施例（図１参照）を含む。この実施例は、構造が簡単であるけれども、緊急作動状況において比較的長いペダルストロークの後にのみ応答するという欠点がある。同様のシステムが欧州特許第ＥＰ  １  ０７０  ００６  Ｂ１号から周知である。このシステムでも、力入力エレメントは、緊急作動状況において、制動効果が得られる前に比較的長い距離移動しなければならない。換言すると、この従来の技術では、緊急作動状況において、制動効果が得られるまで、ブレーキペダルを比較的深く踏み込まなければならない。
【０００６】
ドイツ国特許第ＤＥ３６００７２９号から、力入力エレメントが一次ピストンの凹所内に延びており、通常作動中、力入力エレメントがこの凹所内に一次ピストンの対応する当接面から僅かな距離のところに保持される、制動力発生器が周知である。この目的のため、作動力ブースター段によって賦勢状態に保持されるばね装置が使用される。作動力ブースター段に欠陥が生じると、ばね装置は作用しないままである。このような状況で運転者がブレーキを操作する場合、運転者は、先ず最初に、ブレーキペダルを力入力エレメントが一次ピストンに当たるまで抵抗無しに踏み込む。ブレーキペダルを更に作動すると、一次ピストンに更に伝達される。しかしながら、ブレーキペダルを全く抵抗なく踏み込むことができるのは運転者にとって不快な感じである。
【特許文献１】欧州特許第ＥＰ１００３６５８Ｂ１号明細書
【特許文献２】欧州特許第ＥＰ１０７０００６Ｂ１号明細書
【特許文献３】独国特許第ＤＥ３６００７２９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の背景技術に対し、本発明の目的は、設計が比較的簡単であるけれども、通常作動中、力入力エレメント及び一次ピストンを完全に機械的に外すことができ且つ緊急作動状況において、制動システムの良好な応答特性を促すため、力入力エレメント及び一次ピストンの迅速な連結を保証する冒頭に記載した種類の制動力発生器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、ブレーキペダルに連結された力入力エレメント、ハウジング、及びこのハウジング内で変位自在の一次ピストンを含む、自動車の液圧式制動システム用の制動力発生器であって、一次ピストンは、液圧制動圧力を発生するための一次圧力チャンバをハウジングとともに囲み、更に力入力エレメントに連結されたペダルシミュレーション装置、ペダルの作動を検出するためのペダル作動検出装置、及び一次ピストンに作動力を及ぼすための作動力ブースター段を含み、通常作動中、力入力エレメントは一次ピストン及び作動力ブースター段から機械的にはずされており、作動力ブースター段が検出されたペダルの作動に従って一次ピストンに作動力を及ぼし、作動力ブースター段が故障した場合、力入力エレメントを一次ピストンに作動的に連結できる、制動力発生器によって達成される。本発明では、以上の目的を達成するため、一次ピストンは接触延長部を有し、接触延長部は、一次ピストンから力入力エレメントに向かって延びており、通常作動中、接触延長部は解放隙間によって力入力エレメントから所定距離のところに保持され、作動力ブースター段が故障した場合、力入力エレメントが、解放隙間を移動した後、接触延長部に作動的に押し付けられる。
【０００９】
本発明によれば、通常作動中、ブレーキペダルの作動が検出され、作動力ブースター段が対応して作動される。作動力ブースター段は一次ピストンをハウジングの内側で変位させ、その結果一次ピストンは、ハウジングの内側で少なくとも力入力エレメントがペダルシミュレーション装置と係合すると同程度移動する。従って、通常作動中、接触延長部は力入力エレメントから所定距離のところに常に保持されており、これによって力入力エレメントと一次ピストンとが機械的に非連結状態となっていることが保証される。作動力ブースター段が故障した緊急作動状況では、先ず最初に、一次ピストンが、短時間に亘ってペダルシミュレーション装置の作用で軸線方向に、即ち、正確には運動学的抵抗がペダルシミュレーション装置によって伝達された力を補償するまで、移動する。この箇所に達した後、力入力エレメントはペダルシミュレーション装置の抵抗に抗して接触延長部に近づき、前記場合には解放隙間を移動する。力入力エレメントが解放隙間を移動すると直ぐに力入力エレメントが一次ピストンの接触延長部に押し付けられる。従って、制動効果を発生するための力入力エレメントのこれ以上移動は、接触延長部に直接伝達され、一次ピストンをハウジングの内側で直ちに移動させる。緊急作動状況では、制動システムは、従って、比較的迅速に、即ち、解放隙間を埋めるための比較的短い遅延時間で応答する。そのため、作動力ブースター段が故障しているにも拘わらず、車輛の運転者は制動システムが信頼性を以て機能しているという感覚を得る。
【００１０】
基本的には、制動ペダルの作動を検出するには多くの可能な方法がある。かくして、本発明の開発では、ペダル作動検出装置は、ブレーキペダルの移動距離を検出するように設計されている。別の態様では、又は追加として、ペダル作動検出装置をブレーキペダルに及ぼされたペダル作動力を検出するように設計できる。作動力ブースター段を更に制動するため、ブレーキペダルの移動及びブレーキペダル作動力の両パラメータを使用してもよい。
【００１１】
ペダルシミュレーション装置に関し、本発明の改良では、ペダルの作動時に力入力エレメントによって圧縮できるシミュレーションばね構成を含む。このようなシミュレーションばね構成によって、ブレーキペダルが液圧式制動システムに直接連結された従来のシステムから受け取るのと同様の抵抗が運転者にフィードバックされる。ブレーキペダル抵抗のこのフィードバックはシミュレーションばね構成を設計することによって更に快適にできる。シミュレーションばね構成は、第１シミュレーションばね及びこれと直列に接続された第２シミュレーションばねを含み、第１シミュレーションばねの剛さが第２シミュレーションばねよりも低く、第１シミュレーションばねがストップスリーブと関連しており、このストップスリーブは、所定のばね作用によって第１シミュレーションばねが圧縮された後、ストップとして作用し、第１シミュレーションばねがこれ以上圧縮されないようにする。このような二段階シミュレーションばね構成では抵抗特性が運転者に徐々に伝達される。ブレーキペダルの移動が増大するに従って、運転者は、抵抗が超比例的（superproportionally）に増大することを感じ、これにより、運転者は、ペダル作動力をこれに比例して良好に変化するのが補助される。この場合、第１シミュレーションばねはばねの剛さが第２シミュレーションばねよりも比較的低く、ばね作用が小さい。従って、ブレーキペダルの作動は、第１シミュレーションばねと関連したストップスリーブがストップとして作用し、第１シミュレーションばねがこれ以上圧縮されないようにする点までの比較的小さいブレーキペダル距離に亘って僅かな抵抗で行われる。この点に達して初めて、ブレーキペダルをペダル作動力を増大しながら連続的に作動され、これにより第２シミュレーションばねが急な特性曲線で圧縮される。第１シミュレーションばねと関連したストップスリーブには、第１シミュレーションばねが、ブレーキペダルを強い力で作動しているときにはその限度までは圧縮されず、その場合には破壊されてしまうという利点がある。
【００１２】
本発明による制動力発生器の改良では、シミュレーションばね構成は、第１及び第２のシミュレーションばねと直列に配置された第３シミュレーションばねを含み、この第３シミュレーションばねの剛さは第２シミュレーションばねと比較して大きい。この方法により、ばね特性曲線を三つの段階で徐々に変化させることができ、第３シミュレーションばねは、ブレーキペダルを非常に強い力で作動したときにしか圧縮されない。この場合、一杯に圧縮された第２シミュレーションばねが、関連したストップスリーブによって過度に圧縮されることがないように保護できる。一般的には、シミュレーションばねは、渦巻きコイルばねであってもよいしカップばねアッセンブリであってもよいということを指摘しておかなければならない。シミュレーションばね構成は、渦巻きコイルばね及びカップばねアッセンブリの組み合わせによって、例えば最初の二つのシミュレーションばねについてばねの剛さが異なる渦巻きコイルばねを使用し、第３シミュレーションばねについてばねの剛さが適当なカップばねアッセンブリを使用することによって実現することもできる。
【００１３】
シミュレーションばね構成に加え、本発明の改良では、力入力エレメントに連結されたダンパー装置によってペダルシミュレーション装置の特性に影響を及ぼすこともできる。この目的のため、ダンパー装置は、ダンパーハウジング及びこのダンパーハウジング内を液密に案内されるダンパーピストンを含み、ダンパーピストンは、ダンパーハウジングとともにダンパーチャンバを各側に形成し、これらの二つのダンパーチャンバは、流体システムによって互いに流体工学的に、詳細には空気圧によって連結される。
【００１４】
ダンパー装置の減衰効果を更に高めるため、本発明の改良では、流体システムは、一方のダンパーチャンバから他方のダンパーチャンバへの流体の流れを絞るためのスロットル装置を含む。このスロットル装置は、随意であるが、調節自在であってもよく、必要な場合には自動車の様々な作動状況に適合できる。このスロットル装置は、シミュレーションばね構成に加えて、又はこれに代えてブレーキペダルの所望の抵抗特性を得ることができるようにする。詳細には、自動車の使用者が、力入力エレメント及び一次ピストンが直接連結された従来技術の液圧式制動システムで慣れ親しんだ種類の抵抗特性を得ることができるようにする。
【００１５】
本発明の改良では、流体システムは、ダンパーチャンバ間の一方の流れ方向だけの流体流れを絞り、流体が逆の流れ方向に実質的に妨げられていない状態で通過できるようにするため、スロットル装置と並列に連結された逆止弁を含む。これにより、ブレーキペダルの作動挙動にヒステリシスを加えられる。換言すると、ブレーキペダルを踏み込んだときには逆止弁が閉ざされブレーキペダルを離したときには実質的に絞られていない流体流れを可能にする場合、ブレーキペダルは、比較的高い抵抗でのみ踏み込むことができる。しかしながら、逆止弁が開くとブレーキペダルがその開始位置に比較的迅速に戻り、リセット遅れなしに新たに作動できる。
【００１６】
上文中に説明したように、本発明による制動力発生器を持つように設計された制動システムは、緊急作動状況では、即ち作動力ブースター段が故障した場合には、比較的迅速に応答する。これは、接触延長部及び従って一次ピストンに機械的に直接連結される前に、力入力エレメントが開放隙間を移動すればよいためである。開放隙間は比較的小さい状態に維持されるが、個々の場合において、接触延長部への力入力エレメントの押し付けを減衰し、及び従って制動システムの応答が過度にいきなり行われることがないようにするのが有利である。この目的のため、接触延長部と力入力エレメントとの間の開放隙間にばね装置、詳細にはカップばねアッセンブリが配置される。これは、作動力ブースター段が故障した場合に接触延長部への力入力エレメントの押し付けを減衰する。従って、力入力エレメントと接触延長部とが機械的に連結される前に、先ず最初に、ばね装置、詳細にはカップばねアッセンブリを圧縮しなければならない。この場合、ばね装置は、シミュレーションばね構成と並列に連結されていてもよい。
【００１７】
作動力ブースター段について、様々な構造形態がある。一つの構造形態では、作動力ブースター段が作動力を液圧で発生する。これは、例えば、作動力ブースター段がハウジング内を案内され且つ一次ピストンとともに作動圧力チャンバを画成する制御ピストンを含み、作動圧力チャンバが液圧源に連結され又は連結でき、通常作動中には作動圧力チャンバ内に存在する作動圧力により制動圧力を発生するための一次ピストンがハウジング内で変位自在であり且つ制御ピストンが定置状態に保持され、作動力ブースター段が故障した場合には、制御ピストンが一次ピストンと同時に移動することによって、実現できる。かくして、通常作動中、一次ピストンは、ハウジングの内側で定置のままである制御ピストンに対して変位し、及び従って、制動システムの液圧回路内に制動圧力を発生する。換言すると、一次ピストン及び制御ピストンは、作動圧力チャンバ内で発生した作動圧力によって互いから押し離される。しかしながら、作動力ブースター段が故障すると、一次ピストンのこのような変位が起こらず、その場合、制御ピストンは、ブレーキペダルの作動時に一次ピストンと同時に移動する。制御ピストンのこのような挙動は、例えば、ストップスリーブによって行うことができる。ストップスリーブは、通常の作動中、又はハウジングに設けられたストップに押し付けられたとき、及び緊急作動モードにおいて、前記ストップから持ち上げて離すことができる。
【００１８】
本発明の改良では、接触延長部は作動圧力チャンバを通って延び、及び従って、作動圧力チャンバの液圧充填容積を減少する。従って、接触延長部は、緊急作動モードにおいて力入力エレメント及び一次ピストンを比較的迅速に機械的に連結するという、上文中に何度も説明した効果の他に、通常作動中、作動力ブースター段が完全に機能している場合に作動圧力チャンバ内に圧力を高めるための有効面積を減少し、及び従って、作動圧力チャンバの液圧充填容積を減少するという追加の効果を有する。これにより、液圧源は、作動力ブースター段の適切な効果を保証するため、高い液圧力を供給しなければならない。しかしながら、一次ピストンを変位させるため、小さな液圧流体容積が必要である。これは、最終的には、応答特性の向上に繋がる。
【００１９】
制御ピストン及び接触延長部の構造的構成に関し、本発明の改良では、制御ピストンに中央通孔が設けられ、これを通って接触延長部が密封をなして案内されるように延びている。従って、制御ピストンは、作動力ブースター段としてのその機能の他に、比較的長い接触延長部を案内し、及び従って、一次ピストンを案内するための案内機能を備えている。
【００２０】
作動力ブースター段を制御するため、液圧源は、ペダルの作動に従って作動できる液圧式バルブユニットを含む。液圧源は、液圧ポンプ、圧力制限器、及びアキュムレーターを含む。
【００２１】
作動力を液圧で発生する代わりに、本発明の構造の一つの形態では、作動力ブースター段が作動力を空気圧で発生する。これは、例えば、作動力ブースター段が、閉鎖ハウジング内で変位自在の第１及び第２の移動自在の壁を有し、移動自在の第１壁は、ハウジングとともに第１減圧チャンバを画成し、移動自在の第２壁とともに作用チャンバを画成し、移動自在の第２壁はハウジングとともに第２負圧チャンバを画成し、更に、移動自在の第１壁は、ブレーキペダルに連結されており、移動自在の第２壁は接触延長部に連結されており、更に、二つの負圧チャンバは、空気圧バルブによって排気でき、作用チャンバは、空気圧バルブによって、ペダルの作動に従って周囲大気に連結でき、又は負圧チャンバと比較して差圧を発生するために圧力源に連結でき、通常作動中、作用チャンバ内の大気圧以上の圧力によって制動圧力を発生するため、移動自在の第２壁がハウジング内で変位自在であり且つ移動自在の第１壁が定置状態に保持され、作動力ブースター段が故障した場合、移動自在の第１壁が移動自在の第２壁に近づき、一次ピストンと同時に移動することで行うことができる。
【００２２】
本発明のこの変形例では、液圧式作動力ブースター段に代えて一種の差圧制御ブースターを使用する。このブースターでは、力入力エレメントは、通常作動中、一次ピストンから完全に外れているが、緊急作動状態、即ち作動力ブースター段が故障した場合には、一次ピストンに比較的迅速に連結できる。
【００２３】
本発明の更に別の変形例では、制御力発生器は二次ピストンを含む。二次ピストンは、ハウジング内で変位自在であり、ハウジングとともに液圧制動圧力を発生するための二次圧力チャンバを囲む。一次ピストンの他に二次ピストンを設けることにより、液圧式制動システムの信頼性が向上する。これは、液圧制動圧力が二つの圧力チャンバによって発生され、次いで制動がなされるべき夫々のホイールに設けられた車輛の制動ユニットに作用するためである。
【００２４】
本発明は、更に、上文中に説明した種類の制動力発生器を備えている自動車用液圧式制動システムに関する。
本発明を添付図面を参照して以下に例として説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１では、本発明による自動車制動システムの全体に参照番号１０が付してある。このシステムは制動力発生器１２を含む。制動力発生器１２を、残りの構成要素とは別に図２に拡大図で示す。
【００２６】
自動車制動システム１０は、制動力発生器１２の他に液圧源１４並びに液圧式制動システム１６を含み、制動されるべき自動車の各ホイールに配置された制動ユニット１８を周知の方法で作動する。
【００２７】
制動力発生器はハウジング２０を有し、このハウジング内に、図１及び図２には示してない車輛のブレーキペダルが連結された力入力エレメント２２が突出している。力入力エレメント２２はタペット２４に受け入れられており、このタペットは、動きを伝えるため、ハウジング２０内で案内されるダンパーピストン２６にねじ山を備えた連結部によって連結されている。ダンパーピストン２６は、ハウジング２０内を案内されるピストンシャンク２８並びにこのピストンシャンク２８にしっかりと連結されたピストンディスク３０を含む。ピストンディスク３０は、ハウジング２０の円筒形の膨らんだ胴部領域内で変位自在に案内され、ハウジング２０とともにダンパーチャンバ３２及び３４をその各側で囲む。これらの二つのダンパーチャンバ３２及び３４は、液圧流体システム３６によって互いに流体工学的に連結されている。流体システム３６は、スロットル装置３８及びこのスロットル装置３８と平行に連結された逆止弁４０を有する。
【００２８】
タペット２４は、タペット２４から遠方の端部がフランジ４４及び係止リング４６によってハウジング２０に取り付けられた中空円筒形ガイドブッシュ４２内を延びる。ガイドブッシュ４２のフランジ４４から遠方の端部には内ねじが設けられており、ここに外ねじを備えたリング４７が螺合する。この外ねじを備えたリング４７は、連結スリーブ４８に対してストップとして作用する。連結スリーブ４８は、ガイドブッシュ４２内に、及びハウジング２０内に変位自在に収容されている。連結スリーブ４８は、タペット２４と衝合した圧力プレート５０を軸線Ａの方向に案内する。連結スリーブ４８の反対端は、環状制御ピストン５２に固定されている。連結スリーブ４８は、直列に連結された第１シミュレーションばね５４及び第２シミュレーションばね５６を制御ピストン５２と圧力プレート５０との間に収容する。これらの二つのシミュレーションばね５４及び５６は、ストップスリーブ５８のフランジによって互いから分離されており、前記フランジの両側に当接している。ストップスリーブ５８のシャンクはシミュレーションばね５４を通って制御ピストン５２に向かって軸線方向に延びている。
【００２９】
制御ピストン５２と隣接して一次ピストン６０が設けられており、この一次ピストン６０は、連結スリーブ４８と同様に、ハウジング２０のボア６２内を軸線方向に案内される。一次ピストン６０から接触延長部６４が延びている。この接触延長部６４は、一次ピストン６０にしっかりと連結されている。接触延長部６４は、圧力プレート５０の直ぐ手前の位置まで延びており、その結果、圧力プレート５０と接触延長部６４の自由端との間に解放隙間ｓが形成される。接触延長部６４は、制御ピストン５２の内側の中央ボアを通って延びる。
【００３０】
一次ピストン６０には中空円筒形受け入れ部分６６が更に設けられている。この受け入れ部分の自由端にはフランジ６８が設けられ、このフランジが軸線方向ボア６２内を案内される。受け入れ部分６６には第１復元ばね７０が収容されている。このばねは、一端が一次ピストン６０に当たった状態で支持されている。復元ばね７０の他端は、二次ピストン７２に当たった状態で支持されている。二次ピストン７２は、軸線方向に延びる中空円筒形受け入れ部分７４を更に含み、この受け入れ部分７４は、同様に、復元ばね７６を収容する。
【００３１】
復元ばね７６は、一端が二次ピストン７２に当たり且つ他端がハウジング２０の端面に当たった状態で支持される。一次ピストン６０は二次ピストン７２とともに一次圧力チャンバ７８を囲む。二次ピストン７２はハウジング２０とともに二次圧力チャンバ８０を構成する。一次圧力チャンバ７８及び二次圧力チャンバ８０は、液圧流体タンク８２並びに液圧式制動システム１６に従来の方法で連結されている。
【００３２】
液圧源１４に関し、以下の事項に注目されたい。液圧源１４は、モータ８６によって駆動されるポンプ８４を含む。モータ８６は電子式制御ユニット８８によって制御される。制御は、ハウジング２０の内側のピストンディスク３０の位置に従って行われる。ハウジング２０の内側でのピストンディスク３０の位置は、ハウジング２０の胴部領域の外側に装着した変位センサ９０によって検出される。変位センサ９０は、例えば、磁気によって作動する。液圧源１４は、更に、圧力制限バルブ９４を有する。このバルブは、ポンプ８４が発生する圧力が高過ぎる場合にポンプを流動学的に短絡する。液圧源１４は、更に、アキュムレーター９６を有する。液圧源１４は、ライン９８によって作動圧力チャンバ１００に流体学的に連結されている。制御バルブ９２は、同様に、電子式制御ユニット８８によって制御されるということを指摘しておかなければならない。
【００３３】
流体漏れを伴わずに案内するため、互いに対して及びハウジング２０に対して移動自在の構成要素は、各々、シーリングリング１０２を有する。更に、例えばライン９８内、一次圧力チャンバ７８及び二次圧力チャンバ８０内等のシステムの様々な場所に圧力センサ１０３が本発明に従って設けられている。これらの圧力センサ１０３によって、システムを監視でき、例えば液圧源１４が故障した場合等の必要な場合に緊急作動モードを開始する。
【００３４】
本発明による制動力発生器１２を持つ自動車用制動システム１０は以下の通りに作動する。通常作動中、ここに図示していないブレーキペダルを作動することにより、ペダル作動力Ｆが力入力エレメント２２に及ぼされる。この力は、力入力エレメント２２を軸線Ａの方向でハウジング２０に押し込むと同時にタペット２４を変位させ、このタペットとともにダンパーピストン２６をハウジング２０の内側で変位させる。ピストンディスク３０の移動は、変位センサ９０によって検出され、電子式制御ユニット８８に信号が送られる。これと対応してモータ８６及び従ってポンプ８４を作動し、これにより液圧力を発生させる。この液圧力はアキュムレーター９６に蓄積される。従って、制御バルブ９２は図１の最も下のバルブ位置から中間バルブ位置を経て上バルブ位置に切り換えられ、その結果、アキュムレーター９６に蓄えられた液圧力がライン９８内に発生し、ここから作動圧力チャンバ１００に導入される。これにより作動圧力チャンバ１００内に対応する液圧力が発生する。この圧力は、一方では、制御ピストン５２に作用し、他方では、一次ピストン６０に作用する。しかしながら、制御ピストン５２は連結スリーブ８４を介してストップ４７に対して支持されており、そのため、制御ピストン５２が図１で軸線方向右方に移動することはない。作動圧力チャンバ１００内に発生した作動圧力により、一次ピストン６０だけを図１及び図２で軸線方向左方に変位させることができ、及び従って一次圧力チャンバ７８及び二次圧力チャンバ８０内に液圧が発生し、これが液圧式制動システム１６に送られる。一次ピストン６０の移動により接触延長部６４もまたこの一次ピストン６０と同時に移動し、即ち接触延長部６４が、同様に、図１及び図２で左方に移動する。ブレーキペダルの作動による力入力エレメント２２及びタペット２４の変位と少なくともほぼ同じ大きさの軸線方向ストロークで、接触延長部６４が一次ピストン６０とともに移動する。これは、タペット２４と同時に移動する圧力プレート５０が、システムの慣性を考慮にいれた第１反応時間を無視した場合、接触延長部６４に近づかず、通常の作動中、即ちシステムの全ての構成要素が適正に機能している場合には接触延長部６４と衝合しないということを意味する。とういうよりはむしろ、作動圧力により一次ピストン６０が移動するため、接触延長部６４は軸線方向に大きく移動し、その結果、図２に示す解放隙間ｓは、ブレーキペダルを作動したときの通常作動中に大きくなり易い。いずれにせよ、接触延長部６４と圧力プレート５０との間が永久的に接触するように大きさが減少することはない。
【００３５】
力入力エレメント２２、タペット２４、及びスロットルピストン２６等の構成要素の移動には、様々な形態の減衰が加わるということを指摘して置かなければならない。一方では、圧力プレート５０により、シミュレーションばね５４及び５６が連続して圧縮される。これは、先ず最初に、ストップスリーブ５８が制御ピストン５４に押し付けられるまでシミュレーションばね５４が圧縮されることにより行われる。剛性でないシミュレーションばね５４をこれ以上圧縮するのはもはや不可能である。ペダルを強い力で作動したことにより圧力プレート５０が更に変位した場合には、次いで、剛性の高いシミュレーションばね５６が圧縮される。しかしながら、シミュレーションばね５６が強く圧縮された場合でも、圧縮源１４が適正に作動している場合には、接触延長部６４と圧力プレート５０との間で永久的接触は生じないということをもう一度指摘しておかなければならない。二つのシミュレーションばね５４及び５６が連続的に圧力されるため、自動車の運転者はブレーキペダルのところで抵抗が徐々に大きくなっていくように感じる。ブレーキペダルは、最初は、シミュレーションばね５４が圧縮できる限り、比較的小さな抵抗で押し込むことができる。しかしながら、ストップスリーブ５８が制御ピストン５２に当たると直ぐに、抵抗特性曲線が急激に上昇し、運転者は、そこから、ブレーキペダルを更に押し込むために大きな力を加えなければならない。
【００３６】
シミュレーションばね５４及び５６が発生する抵抗の他に、ピストンディスク３０がハウジング２０の内側で変位することにより、ダンパーチャンバ３２及び３４の容積が変化する。即ち、ペダルの作動時にピストンディスク３０がハウジング２０の内側で、即ち１及び図２に示す実施例で軸線方向左方に変位し、次いでダンパーチャンバ３２の大きさが減少し、ダンパーチャンバ３４の大きさが増大する。これにより、ダンパーチャンバ３２内に大気圧以上の圧力が発生し、ダンパーチャンバ３４に負圧が発生する。流体システム３６によってダンパーチャンバ３４内の容積の上昇により空気がダンパーチャンバ３２の外に矢印Ｐ１に従って吸い出されるので、この圧力差が流体システム３６によって補償される。矢印Ｐ１に従ったこのような空気流が与えられると、逆止弁４０が自動的に閉じ、その結果スロットル装置３８を通して空気を流さなくてはならず、この場合、流れが絞られる。このスロットル効果即ち絞り効果により、ハウジング２０の内側でのピストンディスク３０の変位が制動され、これによりブレーキペダルでの抵抗が、シミュレーションばね５４及び５６によって生じた抵抗に追加されて増大する。
【００３７】
ペダルを離すと、システム内のばねがブレーキペダルに復元するように作用し、その結果、ピストンディスク３０は図１及び図２に示す開始位置に戻る。そのため、空気がダンパーチャンバ３４から流体システム３６を通ってダンパーチャンバ３２内に矢印Ｐ２に従って押し出される。このような空気流は、逆止弁を自動的に開き、空気が実質的に妨げられることなく流体システム３６を通ってダンパーチャンバ３２に流入する。換言すると、流体システム３６は、このような復元移動中、減衰効果をもたらさない。全体として、流体システム３６とダンパーチャンバ３２及び３４及びピストンディスク３０との組み合わせにより、ブレーキペダルの踏み込みを減衰でき且つブレーキペダルの復元移動を減衰なしに可能にするヒステリシスを、ブレーキペダルの挙動に及ぼすことが可能となる。
【００３８】
例えば、車輛内部で出力が部分的に失われ又は少なくとも一つの構成要素が故障した結果液圧源１４が断たれてしまう場合、作動チャンバ１００内で発生する液圧力によって制動力を発生することはもはやできない。それにも拘わらず、制動システム１０の信頼性のある作動が補償されるべきである。これは、本発明によれば、ブレーキペダルを力Ｆで作動させ力入力エレメント２２がタペット２４とともに撓んだ場合、圧力プレート５０が図１及び図２で左方に変位することによって行われる。液圧源１４が故障しているため、ピストンディスク３０が撓んで図１及び図２に示す位置からはずれているにも拘わらず、作動圧力チャンバ１００内で作動圧力が発生することによる一次ピストン６０の変位が起こらない。一次ピストン６０は、従って、最初は単独でシミュレーションばね５４及び５６の作用で軸線方向に移動する。一次ピストン６０のこの移動中、動力学的抵抗及び一次圧力チャンバ７８から、例えば復元ばね７０から発生した逆方向の力に打ち勝たなければならない。これらの逆方向の力によって第１シミュレーションばね５４が圧縮されると直ぐに、接触延長部６４が圧力プレート５０に近づき、最終的には圧力プレート５０に押し付けられる。一次ピストン６０は、この場合、力Ｆの作用で、制御ピストン５２、これに連結された連結スリーブ４８、並びにこの連結スリーブ内に保持れたシミュレーションばね５４及び５６とともに、図１及び図２で軸線方向左方に移動する。これにより、一次圧力チャンバ７８及び二次圧力チャンバ８０内に制動圧力が発生し、この圧力が制動システム１６に作用する。図１及び図２は、圧力プレート５０、力入力エレメント２２、並びに接触延長部６４、及び従って一次ピストン６０が、比較的迅速に即ち圧力プレート５０によって解放隙間ｓを埋めた後に直接的に機械的に連結されることを示す。従って、圧力源１４が故障した場合、即ち緊急作動状況にある場合、制動システムは比較的迅速に応答する。これは解放隙間ｓを埋めるだけでよいためである。このプロセス中、制動効果はほとんど得られない。
【００３９】
図３は、本発明による制動力発生器の第２実施例の、図２と同様の図を示す。重複を避けるため、図１及び図２による第１実施例との相違だけを説明する。同じ種類の又は同じ効果の構成要素については、図１及び図２で使用されたのと同じ参照番号を使用し、これに添字「ａ」を付ける。
【００４０】
図３による第２実施例は、図１及び図２による第１実施例と、第１シミュレーションばね５４ａが制御ピストン５２ａに直接当接しているのでなく、四つのカップばねを含むカップばね構成１０６ａに当接している点で異なっている。カップばね構成１０６ａのカップばねは、シミュレーションばね５４ａから遠方の端部において、制御ピストン５２ａに当接している。これらのカップばねは、第１シミュレーションばね５４ａの圧縮時に、これらのカップばねに面するストップスリーブ５８ａの部分１０４ａと接触し、次いで、第１シミュレーションばね５４ａをこれ以上圧縮することなく、この部分によって圧縮されるように設計されている。ストップスリーブ５８ａは、カップばねから遠方の第１シミュレーションばね５４ａの端部に当接するカラー１０５ａを有する。このカラー１０５ａからチューブ状領域１０７ａが延びている。第２シミュレーションばね５６ａは、この領域１０７ａ上にはめ込まれる。力入力エレメント２２ａが軸線Ａの方向で左方に更に変位すると、第１シミュレーションばね５４ａが以上の記載に従ってすでに圧縮され領域１０４ａ及びカップばねアッセンブリ１０６ａが互いに衝合した後、ばね装置、即ち第２シミュレーションばね５６ａが更に圧縮される。これは、ストップスリーブ５８ａのチューブ状部分１０７ａの自由端が圧力プレート５０ａに当たるまで押し付けられる。この状態に至った後、第２シミュレーションばね５６ａをこれ以上圧力することは不可能であり、力入力エレメント２２ａを軸線方向に更に変位することにより、最終的には、ストップスリーブ５８ａを介してカップばね構成１０６ａが圧縮される。力がタペット２４ａと圧縮ばね５０ａとの間で係止リング４９ａによって伝達されるということに着目しなければならない。
【００４１】
この構造的対策によって得ることのできる効果は、連結スリーブ４８ａ内に配置されたシミュレーションばね構成が、三つの異なる傾斜を持つ徐々に変化するばね特性曲線を提供するということである。即ち、シミュレーションばね構成は、第１シミュレーションばね５４ａのばね特性曲線による比較的平らな初期傾斜、ストップスリーブ５８ａがカップばね構成１０６ａに当たったときに圧縮される第２シミュレーションばね５４ａによる傾斜が比較的急な特性曲線部分、及び最後に、ばねの剛さが第２シミュレーションばね５６ａのばねの剛さと比較して更に大きい剛性のカップばね構成１０６ａによる更に急な特性曲線部分を含むばね特性曲線を提供する。これにより、運転者が強い力を加えてブレーキペダルを作動した場合でも、運転者はブレーキペダルの作動に対する抵抗が徐々に増大するように感じるという効果が得られる。
【００４２】
更に、図３による第２実施例は、図２と比較して変更された接触延長部６４ａへのタペット２４ａの連結を示す。タペット２４ａは、図３の左端にピン１０８ａを有し、このピンにカップばねアッセンブリ１１０ａが取り付けられている。タペットの自由端には係止ブッシュ１０９ａが設けられており、このブッシュがタペットに固定されており、タペット１０８ａに変位自在に取り付けられたストップブッシュ１１１ａの軸線方向変位自在性を制限する。ストップブッシュ１１１ａは、係止ブッシュ１０９ａを越えて軸線方向に突出している。
【００４３】
タペット２４ａの自由端の領域の構成は、以下に説明するように作動する。通常の作動中、ストップブッシュ１１１ａは、その左端が、上文中に何回も説明したように、接触延長部６４ａから所定距離のところに、解放隙間ｓが維持されるように保持される。これは、作動チャンバ１００ａ内での対応する圧力上昇によって行われる。しかしながら、例えば電子装置の故障又は図１による液圧源１４の漏れと関連した故障により、このような圧力上昇が不可能である場合には、図３の力入力エレメント２２ａを左方へ変位しても作動チャンバ１００ａ内で対応する圧力上昇が起こらず、及び従って、一次ピストン６０ａは変位しない。というよりはむしろ、一次ピストン６０ａだけが、シミュレーションばね５４ａ、５６ａ、１０６ａの作用で図３によるその位置から移動するのである。この際、力入力エレメント２２ａは図３で左方に移動する。反力が増大するため、第１シミュレーションばね５４ａが圧縮され．ストップブッシュ１１１ａが近づき、接触延長部６４ａに押し付けられる。これが起こって力入力エレメント２２ａが図３で更に左方に押されると直ぐに、ストップスリーブ１１１ａとピン１０８ａ及び係止スリーブ１０９ａとの間で相対移動が生じる。この相対移動中、カップばね構成１１０ａが圧縮される。このような圧縮の最大移動に図３で参照符号ｔが付してある。係止スリーブ１０９ａが接触延長部６４ａに押し付けられると直ぐに、力入力エレメント２２ａの軸線方向移動は、カップばねアッセンブリ１１０ａを更に圧縮することなく、接触延長部６４ａに直接伝達できる。
【００４４】
タペット２４ａの自由端領域でこのような対策を行うことにより、緊急作動状態の車輛の運転者は、抵抗がいきなり上昇したことを感じない。
図４は、本発明による制動力発生器の第３実施例を単なる概略図で示す。この場合も、同じ種類の又は同じ効果の構成要素については、上述の二つの実施例で使用されたのと同じ参照番号を使用し、これに添字「ｂ」を付ける。
【００４５】
上述の二つの実施例とは異なり、制動力発生器１２ｂは液圧作動力ブースター段でなく空気圧作動式作動力ブースター段を備えている。これは、密閉ハウジング内で移動自在の二つの壁１１２ｂ及び１１４ｂを含む。これらの壁はベローズ型シール１１６ｂ及び１１８ｂによってハウジング２０ｂに自在に取り付けられている。移動自在の壁１１２ｂは、ハウジング２０ｂとともに第１負圧チャンバ１２０ｂを囲む。移動自在の壁１１２ｂと移動自在の壁１１４ｂとの間には、作用チャンバ１２２ｂが形成される。最後に、移動自在の壁１１４ｂはハウジングとともに第２負圧チャンバ１２４ｂを囲む。制御バルブ９２ｂによってこれらの二つの負圧チャンバ１２０ｂ及び１２４ｂを排気でき、例えば、これらのチャンバは内燃エンジンの吸気系に連結されており、従って、負圧が二つの負圧チャンバ１２０ｂ及び１２４ｂ内に発生する。他方、作用チャンバ１２２ｂは周囲圧力又はここに示してない圧力源に連結でき、そのため、この作用チャンバでは、差圧、詳細には負圧チャンバ１２０ｂ及び１２４ｂ内の圧力よりも高い圧力が発生する。電子式制御ユニット８８ｂによって制御される制御バルブ９２の位置を変化させることにより、負圧チャンバ１２０ｂ及び１２４ｂを作用チャンバ１２２ｂに関して短絡させることができ、その結果、圧力がほぼ等しくなる。更に、負圧チャンバ１２０ｂ及び１２４ｂの圧力均等化の完了時に作用チャンバ１２２ｂをこれらの負圧チャンバから完全に遮断することができる。
【００４６】
図４は、更に、枢動点１２８ｂを中心として矢印Ｐ３に従って枢動できるブレーキペダル１２６ｂを示す。ブレーキペダルの作動を検出するため、変位センサ９０ｂ及び力センサ１３０ｂが設けられている。
【００４７】
接触延長部６４ｂは、この実施例では、一次ピストン６０ｂから負圧チャンバ１２４ｂ、作用チャンバ１２２ｂ、及び負圧チャンバ１２４ｂを通って延びる。移動自在の壁１１４ｂが接触延長部６４ｂに固定されている。他方、移動自在の壁１１２ｂは、接触延長部６４ｂ上で変位自在に案内され、シール１３２ｂによって密封されている。移動自在の壁１１４ｂは、図４に示す位置にばね１３４ｂによって押圧されている。
【００４８】
更に、移動自在の壁１１２ｂに固定的に嵌着された受け入れブッシュ１３６にシミュレーションばね５４ｂが収容されている。このシミュレーションばね５４ｂは、その一端が移動自在の壁１１２ｂによって支持されている。シミュレーションばね５４ｂの他端は圧力プレート５０ｂによって支持されている。受け入れブッシュ１３６ｂは、シーリング手段１３８ｂによってシールされており、ハウジング２０ｂ内で変位自在に案内される。
【００４９】
ブレーキペダルの作動時にこの作動が変位センサ９０ｂ及び力センサ１３０ｂによって検出され、予め定められた方法で電子式制御ユニット８８ｂに伝達される。通常の作動中、即ちシステム全体が適正に作動している場合には、電子式制御ユニットは制御バルブ９２ｂを右側の作動位置に切り換える。この位置では、二つの負圧チャンバ１２０ｂ及び１２４ｂが排気され、作用チャンバ１２２ｂが周囲圧力に連結される。これにより、作用チャンバ１２２ｂ内の圧力が負圧チャンバ１２０ｂ及び１２４ｂ内の圧力よりも高くなり、二つの移動自在の壁１１２ｂ及び１１４ｂが互いから押し離される。しかしながら、移動自在の壁１１２ｂがハウジング２０ｂに既に衝合しているため、移動自在の壁１１４ｂを図４で左方に移動しなければならず、これと同時にばね１３４ｂが圧縮される。この場合、ばねは接触延長部６４ｂを介して一次ピストン６０ｂを図４で左方に押圧し、その結果、周知のように及び図１乃至図３を参照して説明したように、一次圧力チャンバ６２ｂ内に液圧制動力を発生する。
【００５０】
しかしながら、作動力ブースター段が故障した場合、例えば制御バルブ９２ｂ、電子式制御ユニット８８ｂ、等が故障した場合、圧力によって生じる壁１１４ｂの移動によって一次ピストン６０ｂを変位させることができない。この場合、三つのチャンバ１２０ｂ、１２２ｂ、及び１２４ｂ全ての圧力が等しい。従って、ブレーキペダル１２６ｂを作動したとき、圧力プレート５０ｂが、ペダルの作動に従って、シミュレーションばね５４ｂを同時に圧縮しながら距離ｓに亘って接触延長部６４ｂに向かって移動して接触延長部に押し付けられるまで、変位する。次いで、ペダルの作動力が一次ピストン６０ｂの接触延長部６４ｂに直接的に伝達され、一次ピストンをハウジング２０ｂの内側で変位させる。一次ピストンのこの移動により、ブレーキシステム内に液圧が発生する。この実施例でも、ペダルが作動する前に幅ｓの比較的狭い解放隙間に亘って移動しなければならない。
【００５１】
以上の実施例は、本発明を限定しようとするものではなく、個々の構造の形態を示すものであって、互いに随意に組み合わせることもできるということを指摘しなければならない。かくして、例えば、多段シミュレーションばね構成を図４による第３実施例に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施例による制動力発生器を持つ液圧式制動システムの概略図である。
【図２】図１に示す本発明による制動力発生器の拡大図である。
【図３】本発明による制動力発生器の第２実施例の図である。
【図４】本発明による制動力発生器の第３実施例の図である。
【図１】
2006520295.tif 000003
【図２】
2006520295.tif 000004
【図３】
2006520295.tif 000005
【図４】
2006520295.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成17年1月7日(2005.1.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の液圧式制動システム用の制動力発生器（１２；１２ａ；１２ｂ）であって、
ブレーキペダル（１２６ｂ）に連結された力入力エレメント（２２；２２ａ）、ハウジング（２０；２０ａ；２０ｂ）、及びこのハウジング（２０；２０ａ；２０ｂ）内で変位自在の一次ピストン（６０；６０ａ；６０ｂ）を含み、前記一次ピストン（６０；６０ａ；６０ｂ）は、液圧制動圧力を発生するための一次圧力チャンバ（７８；７８ａ；７８ｂ）を前記ハウジングとともに画成し、更に
前記力入力エレメント（２２；２２ａ）に連結されたペダルシミュレーション装置、
前記ペダルの作動を検出するためのペダル作動検出装置（９０；９０ａ；９０ｂ、１３０ｂ）、及び
前記一次ピストン（６０；６０ａ；６０ｂ）に作動力を及ぼすための作動力ブースター段、を含み、
前記ペダルシミュレーション装置は、ペダルを作動したときに前記力入力エレメント（２２；２２ａ）によって圧縮できるシミュレーションばね構成を含み、
通常作動中、前記力入力エレメント（２２；２２ａ）は前記一次ピストン（６０；６０ａ；６０ｂ）及び前記作動力ブースター段から機械的に外されており、検出されたペダルの作動に従って前記一次ピストン（６０；６０ａ；６０ｂ）に作動力が及ぼされ、
前記作動力ブースター段が故障した場合、前記力入力エレメント（２２；２２ａ）を前記一次ピストン（６０；６０ａ；６０ｂ）に作動的に連結できる、制動力発生器（１２；１２ａ；１２ｂ）、において、
接触延長部（６４；６４ａ；６４ｂ）は、前記一次ピストン（６０；６０ａ；６０ｂ）から前記力入力エレメント（２２；２２ａ）に向かって延びており、
通常作動中、前記接触延長部（６４；６４ａ；６４ｂ）は前記解放隙間（ｓ）によって前記力入力エレメント（２２；２２ａ）から所定距離のところに保持され、前記作動力ブースター段が故障した場合、前記力入力エレメント（２２；２２ａ）が、前記解放隙間（ｓ）を移動した後、前記接触延長部（６４；６４ａ；６４ｂ）に作動的に押し付けられ、
前記シミュレーションばね構成は、第１シミュレーションばね（５４；５４ａ）及びこれに直列に連結された第２シミュレーションばね（５６；５６ａ）を含み、前記第１シミュレーションばね（５４；５４ａ）の剛さは、前記第２シミュレーションばね（５６；５６ａ）よりも低い、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ；１２ｂ）。
【請求項２】
請求項１に記載の制動力発生器（１２；１２ａ；１２ｂ）において、
前記ペダル作動検出装置（９０；９０ａ；９０ｂ；９０ｃ）は、前記ブレーキペダルが移動する距離を検出するように設計されている、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ；１２ｂ）。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の制動力発生器（１２ｂ）において、
前記ペダル作動検出装置（１３０ｂ）は、前記ブレーキペダル（１２６ｂ）に及ぼされるペダル作動力を検出するように設計されている、
ことを特徴とする制動力発生器（１２ｂ）。
【請求項４】
請求項１、２、又は３に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記第１シミュレーションばね（５４；５４ａ）とストップスリーブ（５８；５８ａ）が関連しており、これは、所定のばね作用によって前記第１シミュレーションばね（５４；５４ａ）が圧縮された後、ストップとして作用し、前記第１シミュレーションばね（５４；５４ａ）がこれ以上圧縮されないようにする、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の制動力発生器（１２ａ）において、
前記シミュレーションばね構成は、前記第１シミュレーションばね（５４ａ）及び前記第２シミュレーションばね（５６ａ）と直列に配置された第３シミュレーションばね（１０６ａ）を含み、この第３シミュレーションばねの剛さは前記第２シミュレーションばね（５６ａ）と比較して大きい、
ことを特徴とする制動力発生器（１２ａ）。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記ペダルシミュレーション装置は、前記力入力エレメント（２２；２２ａ）に連結されたダンパー装置を含む、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項７】
請求項６に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記ダンパー装置は、ダンパーハウジング（２０；２０ａ）及びこのダンパーハウジング内を液密に案内されるダンパーピストン（２６；２６ａ）を含み、前記ダンパーピストン（２６；２６ａ）は、前記ダンパーハウジング（２０；２０ａ）とともにダンパーチャンバ（３２、３４；３２ａ、３４ａ）を各側に形成し、これらの二つのダンパーチャンバ（３２、３４；３２ａ、３４ａ）は、流体システム（３６；３６ａ）によって互いに流体工学的に、詳細には空気圧によって連結されている、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項８】
請求項７に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記流体システム（３６；３６ａ）は、一方のダンパーチャンバ（３２；３２ａ）から他方のダンパーチャンバ（３４；３４ａ）への流体の流れを絞るためのスロットル装置（３８；３８ａ）を含む、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項９】
請求項８に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記流体システム（３６；３６ａ）は、前記ダンパーチャンバ（３２、３４；３２ａ、３４ａ）間の一方の流れ方向だけの流体流れを絞り且つ流体が逆の流れ方向に実質的に妨げられていない状態で通過できるようにするため、前記スロットル装置（３８；３８ａ）と並列に連結された逆止弁（４０；４０ａ）を含む、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちのいずれか一項に記載の制動力発生器（１２ａ）において、
前記接触延長部（６４ａ）と前記力入力エレメント（２２ａ）との間の解放隙間（ｓ）にばね装置（１１０ａ）、詳細にはカップばねアッセンブリ（１１０ａ）が配置されており、このアッセンブリは、前記作動力ブースター段が故障した場合、前記接触延長部（６４ａ）への前記力入力エレメント（２２ａ）の押し付けを減衰する、
ことを特徴とする制動力発生器（１２ａ）。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のうちのいずれか一項に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記作動力ブースター段は、作動力を液圧で発生する、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項１２】
請求項１１に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記作動力ブースター段は、前記ハウジング（２０；２０ａ）内を案内され且つ前記一次ピストン（６０；６０ａ）とともに作動圧力チャンバ（１００；１００ａ）を画成する制御ピストン（５２；５２ａ）を含み、前記作動圧力チャンバ（１００；１００ａ）は、液圧源（１４）に連結され又は連結でき、
通常作動中、前記作動圧力チャンバ（１００；１００ａ）内に存在する作動圧力により、制動圧力を発生するための前記一次圧力ピストン（６０；６０ａ）が前記ハウジング（２０；２０ａ）内で変位自在であり且つ前記制御ピストン（５２；５２ａ）が定置状態に保持され、
前記作動力ブースター段が故障した場合、前記制御ピストン（５２；５２ａ）が前記一次圧力ピストン（６０；６０ａ）と同時に移動する、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項１３】
請求項１２に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記制御ピストン（５２；５２ａ）は、ストップスリーブ（５８；５８ａ）を介して、前記ハウジング（２０；２０ａ）に設けられたストップ（４７；４７ａ）に押し付けられる、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記接触延長部（６４；６４ａ）は、前記作動圧力チャンバ（１００；１００ａ）を通って延び、及び従って、前記作動圧力チャンバ（１００；１００ａ）の液圧充填容積を減少する、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項１５】
請求項１２、１３、又は１４に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記制御ピストン（５２；５２ａ）は中央通孔を有し、これを通って前記接触延長部（６４；６４ａ）が密封をなして案内されるように延びている、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項１６】
請求項１２乃至１５のうちのいずれか一項に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記液圧源（１４）は、前記ペダルの作動に従って作動できる液圧バルブユニット（９２）を有する、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項１７】
請求項１２乃至１６のうちのいずれか一項に記載の制動力発生器（１２）において、
前記液圧源（１４）は、液圧ポンプ（８４）、圧力制限器（９４）、及びアキュムレーター（９６）を含む、ことを特徴とする制動力発生器（１２）。
【請求項１８】
請求項１乃至１０のうちのいずれか一項に記載の制動力発生器（１２ｂ）において、
前記作動力ブースター段は、作動力を空気圧で発生する、
ことを特徴とする制動力発生器（１２ｂ）。
【請求項１９】
請求項１８に記載の制動力発生器（１２ｂ）において、
前記作動力ブースター段は、閉鎖ハウジング（２０ｂ）内で変位自在の第１及び第２の移動自在の壁（１１２ｂ、１１４ｂ）を有し、
前記移動自在の第１壁（１１２ｂ）は、前記ハウジング（２０ｂ）とともに第１負圧チャンバ（１２０ｂ）を画成し、前記移動自在の第２壁（１１４ｂ）とともに作用チャンバ（１２２ｂ）を画成し、前記移動自在の第２壁（１１４ｂ）は前記ハウジング（２０ｂ）とともに第２負圧チャンバ（１２４ｂ）を画成し、
更に、前記移動自在の第１壁（１１２ｂ）は、前記ブレーキペダル（１２６ｂ）に連結されており、前記移動自在の第２壁（１１４ｂ）は前記接触延長部（６４ｂ）に連結されており、
更に、前記二つの負圧チャンバ（１２０ｂ；１２４ｂ）は、空気圧バルブユニット（９２ｂ）によって排気でき、前記作用チャンバ（１２２ｂ）は、空気圧バルブユニット（９２ｂ）によって、ペダルの作動に従って周囲大気に連結でき、又は前記負圧チャンバ（１２０ｂ；１２４ｂ）と比較して差圧を発生するために圧力源に連結でき、
通常作動中、前記作用チャンバ（１２２ｂ）内に存在する差圧によって制動圧力を発生するため、移動自在の第２壁（１１４ｂ）が前記ハウジング（２０ｂ）内で変位自在であり且つ前記移動自在の第１壁（１１２ｂ）が定置状態に保持され、
前記作動力ブースター段が故障した場合、前記移動自在の第１壁（１１２ｂ）が前記移動自在の第２壁（１１４ｂ）に近づき、一次圧力ピストン（６０ｂ）と同時に移動する、
ことを特徴とする制動力発生器（１２ｂ）。
【請求項２０】
請求項１乃至１９のうちのいずれか一項に記載の制動力発生器（１２；１２ａ）において、
前記ハウジング（２０；２０ａ）内で変位自在であり、前記ハウジング（２０；２０ａ）とともに液圧制動圧力を発生するための二次圧力チャンバ（８０；８０ａ）を画成する、二次ピストン（７２；７２ａ）を含む、
ことを特徴とする制動力発生器（１２；１２ａ）。
【請求項２１】
請求項１乃至２０のうちのいずれか一項に記載の制動力発生器（１２；１２ａ；１２ｂ）を備えていることを特徴とする自動車用液圧式制動システム（１０）。
【国際調査報告】
2006520295.tif 000007
2006520295.tif 000008
2006520295.tif 000009
2006520295.tif 000010
2006520295.tif 000011
2006520295.tif 000012