CN113767041B - 踏板行程模拟器与具有踏板行程模拟器的液压块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于液压外力车辆制动***的踏板行程模拟器（2）。为了实现“跳入”，本发明设置第一活塞弹簧（17），所述第一活塞弹簧在第一推移行程（s₁）之后比在所述第一推移行程（s₁）期间加载模拟器活塞（6）的第二活塞弹簧（21）以高出几倍的弹力来加载所述踏板行程模拟器（2）的模拟器活塞（6）。

Description

踏板行程模拟器与具有踏板行程模拟器的液压块

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的踏板行程模拟器和一种具有权利要求10前序部分特征的用于液压外力车辆制动***的液压块。

背景技术

踏板行程模拟器可以在外力操作的液压车辆制动***中实现操作主制动缸时的踏板行程（在手制动的情况下为杠杆行程）。主制动缸在外力操作的情况下作为针对液压制动压力的额定值给出者，该制动压力不是利用主制动缸，而是利用外部能量例如利用液压泵产生。在外力制动时，主制动缸例如通过闭合阀门在液压上与其余车辆制动***是分开的或被分开，且在其***作时将制动液体推挤到踏板行程模拟器中，该踏板行程模拟器在外力制动期间与主制动缸连通。

国际专利申请WO 2018/091 195 A1公开了用于外力操作的、液压的车辆制动***的液压块。该液压块是窄的、方形的金属块，踏板行程模拟器被集成到该金属块中。为此，在液压块的窄侧中安置柱体状的盲孔，模拟器活塞被轴向可推移地接收在该盲孔中。盲孔利用一柱体管状的、在一端部处闭合的缸盖被压力密封地封闭，碟形弹簧组作为活塞弹簧位于其中，该碟形弹簧组在液压块中朝盲孔底部方向加载模拟器活塞。在盲孔的底部处通入一钻孔，该钻孔在液压块中引至主制动缸钻孔。液压块或者说液压块围绕盲孔的区域构成踏板行程模拟器的模拟器缸，模拟器活塞、活塞弹簧以及缸盖也属于该踏板行程模拟器。

发明内容

具有权利要求1特征的根据本发明的踏板行程模拟器具有一模拟器活塞，该模拟器活塞可在模拟器缸中发生推移且由第一活塞弹簧朝模拟器缸的闭合端部方向加载。第一活塞弹簧被布置在空心缸盖中，该缸盖-优选流体密封且耐压地-封闭模拟器缸的开放端部。空心是指缸盖的一种形式，该形式适合于接收活塞弹簧且可能地将模拟器缸延长。缸盖例如是柱体管状的且具有一开放端部和一闭合端部。例如以有孔盘片形式的多功能部件在第一活塞弹簧的朝向模拟器缸的侧面上被紧固在缸盖上或缸盖中。多功能部件是流体可通过的，使得制动液体可以从模拟器缸流到缸盖中且反之亦然。

在第一活塞弹簧和模拟器活塞之间布置一间距保持件，该间距保持件贯穿接合多功能部件且由第一活塞弹簧朝模拟器活塞方向加载。在模拟器活塞的第一推移行程之后，间距保持件将第一活塞弹簧的弹力传递到模拟器活塞上且朝模拟器缸的闭合端部方向加载模拟器活塞。第一推移行程是模拟器活塞的活塞冲程在活塞冲程开始时的部分，在该部分的情况下，模拟器活塞处于模拟器缸的闭合端部处或附近。

踏板行程模拟器的第二活塞弹簧在第一推移行程期间同样地朝模拟器缸的闭合端部方向加载模拟器活塞，其中，第二活塞弹簧也可以在其余的活塞冲程期间朝模拟器缸的闭合端部方向加载模拟器活塞。在活塞冲程开始时的第一推移行程期间，第二活塞弹簧而不是第一活塞弹簧朝模拟器缸的闭合端部方向加载模拟器活塞，使得作用到模拟器活塞上与模拟器活塞推移方向相反的弹力在第一推移行程期间比在其余的活塞冲程期间更小，在其余的活塞冲程中更强的第一活塞弹簧经由间距保持件朝模拟器缸的闭合端部方向加载模拟器活塞。由此实现了或者说模拟了所谓的“跳入（Jump-in）”。

“跳入”是在肌力操作主制动缸开始时的低的踏板力或杠杆力，该踏板力或杠杆力大约一直持续，直到所有车轮制动器的摩擦制动片贴靠在制动盘片、制动鼓或其他制动体上。在“跳入”期间本质上是主制动缸中的回位弹簧反作用于脚制动踏板的下踩、手刹杠杆的拉动或一般地主制动缸的操作元件的运动。当车轮制动器的摩擦制动片贴靠在制动体上时，主制动缸中的主制动缸活塞进一步的推移产生一液压压力，该液压压力可察觉地提高操作力。当第一活塞弹簧在模拟器活塞的第一推移行程结束时朝模拟器缸的闭合端部方向加载模拟器活塞，该第一活塞弹簧在第一推移行程期间不作用到模拟器活塞上时，根据本发明的踏板行程模拟器实现可察觉的力增加。

模拟器缸在其闭合端部处或附近具有用于主制动缸的接口，该接口也可以被理解为踏板行程模拟器的缸的入口和出口，且模拟器缸通过该接口与主制动缸连通。

从属权利要求的对象为权利要求1中给出的发明的有利的设计和改进。

优选地，踏板行程模拟器被集成到液压的车辆制动***的、尤其是外力车辆制动***的打滑调节的液压块中（权利要求8和9）。这些液压块本身是已知的，其通常是方形的金属块，这些金属块相应于车辆制动***或者说车辆制动***的打滑调节的液压接线图被钻孔。液压块装备有电磁阀、液压泵和打滑调节的其他液压构造元件。这些液压块本身是已知的，这里不再说明。

在说明书和附图中公开的全部特征可以自身单独地或者以原则上任意的组合在本发明的实施方式中被实现。不具有全部而只具有本发明权利要求或实施方式的一个或者多个特征的本发明的实施例原则上是可能的。

附图说明

下面借助于附图中示出的实施形式详述本发明。其中：

图1示出具有根据本发明的踏板行程模拟器的液压外力车辆制动***的打滑调节的液压块的剖面，和

图2示出力-行程图。

具体实施方式

附图中示出的根据本发明的液压块1设置用于其余未示出的、液压外力车辆制动***的打滑调节和外力操作。液压块1是方形的金属块，该金属块除了待说明的踏板行程模拟器2以未装备的形式被画出。在被画出和被描述的实施方式中，液压块1由轻金属制成，即由铝合金制成。液压块1具有相应于车辆制动***液压接线图的附图中不可见的钻孔。该液压块装备有用于外力操作和打滑调节的未画出的液压构造元件，例如电磁阀、具有一个或多个活塞的主制动缸、具有外力活塞的外力缸和踏板行程模拟器2，这些液压构造元件通过钻孔在液压上相应于车辆制动***的液压接线图地被连接。因为主制动缸被集成到液压块1中，所以仅液压的车轮制动器必须经由制动管路联接到液压块1上。这样的液压块1是已知的，这里不再说明。

液压块1 具有一柱体状的盲孔作为根据本发明的踏板行程模拟器2的模拟器缸3，在该盲孔的底部通入一钻孔作为用于主制动缸的接口4。形成接口4的钻孔使踏板行程模拟器2的模拟器缸3在液压上与主制动缸钻孔5连接，未示出的主制动缸或主制动缸衬套被压入到该主制动缸钻孔中或该主制动缸钻孔5形成主制动缸。模拟器活塞6被轴向可推移地接收在模拟器缸3中。

突出到液压块1之外的缸盖7被放入踏板行程模拟器2的模拟器缸3的开放端部处的通入口中。在该实施例中，缸盖7是柱体管状的且具有一朝向模拟器缸3的开放端部和一闭合端部。在模拟器缸3的通入口中被拧入内螺纹中的螺纹环8依照锁紧螺母的方式将缸盖7保持在缸盖7上外部环绕的环型梯级部9处。密封环10在模拟器缸3的通入口中被放入到环绕的槽中，该密封环在缸盖7和模拟器缸3之间起密封作用，使得模拟器缸3被压力密封地封闭。

在缸盖7的开放侧处或开放侧中紧固一作为多功能部件11的有孔盘片。在该实施例中，形成多功能部件11的有孔盘片在处在缸盖开放端部处的缸盖7的端面边缘中被压入到环绕的环型梯级部中。在模拟器缸3的通入口中，形成多功能部件11的有孔盘片支撑在环绕的环型梯级部12处，使得多功能部件11被轴向固定。通过中心孔13，多功能部件11是流体可通过的，使得制动液体可以沿两方向贯穿流动。

间距保持件15的推杆14贯穿接合多功能部件11的中心孔13。间距保持件15具有圆片形的脚部16，推杆15共轴地从该脚部突出。间距保持件15的脚部16位于缸盖7中且具有比多功能部件11的中心孔13更大的直径，使得多功能部件11将间距保持件15的脚部16保持在缸盖7中且将间距保持件15保持在缸盖7上。在该实施例中，间距保持件15是与模拟器活塞6分开的构件。

在缸盖7中布置作为第一活塞弹簧17的碟形弹簧组，第一活塞弹簧支撑在缸盖7的闭合端部处且压向间距保持件15的脚部16。在第一活塞弹簧17和间距保持件15的脚部16之间布置一有孔盘片18。第一活塞弹簧17支撑在缸盖10的闭合端部处且将间距保持件15的脚部16压向多功能部件11，该多功能部件将脚部16、有孔盘片18和形成第一活塞弹簧17的碟形弹簧组保持在缸盖7中。多功能部件11经由其脚部16将间距保持件15保持在缸盖7上。间距保持件15的脚部16在朝向有孔盘片18的端面侧中具有径向通道23，这些径向通道直达有孔盘片18的中心孔，使得制动液体可以通过多功能部件11流出模拟器缸3、围绕在间距保持件15的脚部16之外流动并通过径向通道23和有孔盘片18的中心孔流到缸盖7中且反之亦然。多功能部件11的中心孔是星形的，使得即使脚部16贴靠在多功能部件11上，制动液体也仍可以流动经过间距保持件15的脚部16旁边。

缸盖7与第一活塞弹簧17、间距保持件15以及将第一活塞弹簧17保持在缸盖中且将间距保持件15保持在缸盖7上的多功能部件11，构成一预装配构造组，该预装配构造组可以独立于其余部件被组装，如单个部件一样被使用且可以通过安置在踏板行程模拟器2的模拟器缸3的通入口上与踏板行程模拟器2组装。

间距保持件15的推杆14伸入到模拟器活塞6中的下沉部19中，该下沉部是共轴的、按直径分梯级的。如附图中所见，推杆14或者说间距保持件15如此短，即，当模拟器活塞6贴靠在模拟器缸3的闭合端部上时，推杆14和下沉部19中的环型梯级部20之间存在一间距。由此，模拟器活塞6具有第一推移行程s₁，在模拟器活塞连同其环型梯级部20撞向间距保持件15的推杆14且经由间距保持件15被加载第一活塞弹簧17的弹力（该弹力指向模拟器缸3的闭合端部方向）之前，模拟器活塞6可以以该第一推移行程在模拟器缸3中发生推移。

在间距保持件15的脚部16和模拟器活塞6之间布置一作为第二活塞弹簧21的螺旋压力弹簧，该第二活塞弹簧围住间距保持件15的推杆14并且该第二活塞弹簧的一端部经由间距环24支撑在间距保持件15的脚部16处且其另一端部支撑在模拟器活塞6中的下沉部19中的环型梯级部20上。第二活塞弹簧21在第一推移行程s₁期间利用指向模拟器缸3的闭合端部方向的弹力来加载模拟器活塞6。模拟器活塞6中的下沉部19的柱体状区段形成针对第二活塞弹簧21的接收部或者说一种引导部。

形成第一活塞弹簧17的碟形弹簧组具有比形成第二活塞弹簧21的螺旋压力弹簧更大的弹簧刚度和更高的弹性系数。除此之外，第一活塞弹簧17在多功能部件11和缸盖7的闭合端部之间比第二活塞弹簧21在模拟器活塞6和间距保持件15的脚部16之间以更大的预紧力被夹紧。

运行制动作为外力制动来进行，其中，制动压力由未画出的、电动液压的外力制动压力产生器产生，该外力制动压力产生器的未示出的外力缸或外力缸衬套被压入到液压块1中的外力缸钻孔22中或者该外力制动压力产生器的外力缸形成外力缸钻孔22。外力制动压力产生器在外力缸中具有未示出的外力活塞，该外力活塞由共轴于模拟器缸3的、在液压块1上外部安置的、未示出的电动马达经由机械的减速传动装置和螺纹传动装置在外力缸中被推移。

未示出的主制动缸通过闭合同样未示出的、同样被布置在液压块1中的电磁阀在液压上从车辆制动***分开，其被用作针对待产生的制动压力和/或待调节的车轮制动压力的额定值给出者。通过打开未示出的、被布置在液压块1中的、被布置在液压块1中的形成主制动缸处踏板行程模拟器2的接口4的钻孔中的电磁阀，踏板行程模拟器2与主制动缸连通，使得在肌力操作主制动缸时，制动液体从主制动缸被挤压到踏板行程模拟器2的模拟器缸3中。

从主制动缸挤压出的制动液体首先逆着第二活塞弹簧21的低的弹力使模拟器缸3中的模拟器活塞6推移，直到模拟器活塞6（准确地说是模拟器活塞6的下沉部19中的环型梯级部20）在第一推移行程s₁结束时撞向间距保持件15的推杆14。在第一推移行程s₁期间作用到模拟器活塞6上的低的弹力模拟了所谓的“跳入”。“跳入”是在肌力操作主制动缸开始时的低的操作力。

当模拟器活塞6在第一推移行程s₁结束时撞向间距保持件15的推杆14时，模拟器活塞6在其进一步推移时经由间距保持件15使第一活塞弹簧21压到一起。因为第一活塞弹簧21的弹力比第二活塞弹簧17的弹力更大，所以在模拟器活塞6进一步推移时加载模拟器活塞6的弹力增加。

在该实施例中，第二活塞弹簧21在模拟器活塞6的第一推移行程s₁期间产生如图2所示的具有小斜度的线性的力增加。在模拟器活塞6的进一步推移中，更强的第一活塞弹簧17产生更陡的、在该实施例中渐进的力增加。

模拟所谓“跳入”的推移行程s₁的长度可通过推杆14的长度和模拟器活塞6中的下沉部19的深度来调节。弹力或者说力增加的陡度可通过第二活塞弹簧21的弹簧刚度和通过去掉第二活塞弹簧21和间距保持件15的脚部16之间的间距环24、更薄或更厚的间距环24或多个间距环24来调节。

在图2的力-行程图中的点s₃处，模拟器活塞6撞向多功能部件11，结束活塞冲程。从那里起，力垂直地增加，而模拟器活塞6不再进一步移动。

为了避免间距保持件15在模拟器活塞6处发生硬撞击，在模拟器活塞6的下沉部19中布置橡胶弹性的元件，这里一般化地将该元件表示为弹性物25。弹性物25引起从第一推移行程s₁软过渡到图2的力-行程图中利用s₂表示的模拟器活塞6的进一步推移。

间距保持件15或其推杆14如此长，即，间距保持件或其推杆保证了模拟器活塞6的下沉部19中的环型梯级部20（该环型梯级部形成用于第二活塞弹簧21的支座）和间距保持件15的脚部16（第二活塞弹簧21支撑在该脚部上）之间的最小间距，该最小间距长于第二活塞弹簧21的最小长度。第二活塞弹簧21（在该实施例中第二活塞弹簧是螺旋压力弹簧）在其线圈彼此贴靠时具有其最小长度。间距保持件15通过其推杆14的长度避免第二活塞弹簧21的线圈的该彼此贴靠，这种彼此贴靠也可以被理解为第二活塞弹簧21的“结成块”（aufBlock gehen）。

多功能部件11在该实施例中是在模拟器活塞6和第一活塞弹簧17之间被轴向固定地布置在模拟器缸3中的有孔盘片，该多功能部件也形成针对模拟器活塞6的限制模拟器活塞6冲程的冲程限制。在该实施例中如此选择冲程限制，即，该冲程限制防止第一活塞弹簧17“结成块”。第一活塞弹簧17“结成块”会将形成第一活塞弹簧17的碟形弹簧组的碟形弹簧压到一起，使得碟形弹簧面式地且不仅在其外部的、还在其内部的周缘边缘处都彼此贴靠和/或使得碟形弹簧被压平或翻绕成一相反的拱起。

如已说过那样，液压块1具有主制动缸钻孔5，该主制动缸钻孔在该实施例中按直径被分梯级且具有环绕的槽。未画出的主制动缸被压入到该主制动缸钻孔5中，一个或多个未画出的主制动缸活塞被装入到该主制动缸中，为了操作主制动缸或车辆制动***，主制动缸活塞中的一个可利用未画出的制动踏板发生推移且该主制动缸活塞或其他的模拟器活塞可以通过加载压力发生推移。

为了外力操作，液压块1具有外力缸钻孔22，该外力缸钻孔如踏板行程模拟器2位于另一剖面平面中且因此在图1中仅有外力缸钻孔的半剖面是可见的。该剖面在附图中被偏置，使得踏板行程模拟器2在轴向剖面中可见且外力缸钻孔22作为半剖面可见。在液压块1中，在主制动缸处形成踏板行程模拟器2的模拟器缸3的接口4的钻孔（该钻孔也可以弯成角度地被实施）引导经过外力缸钻孔22旁边，而不与之相交，且通入到主制动缸钻孔5中或者说与其相交，使得模拟器缸3与主制动缸钻孔5连通。

Claims (11)

1.踏板行程模拟器，其用于液压外力车辆制动***，所述踏板行程模拟器具有：模拟器缸（3）；处在所述模拟器缸（3）的闭合端部处的液压的接口（4），所述模拟器缸（3）通过所述接口与主制动缸连通；能在所述模拟器缸（3）中推移的模拟器活塞（6）；空心的缸盖（7），所述缸盖封闭所述模拟器缸（3）的开放端部；被布置在所述缸盖（7）中的第一活塞弹簧（17）；多功能部件（11），所述多功能部件在第一活塞弹簧（17）的朝向所述模拟器缸（3）的侧面上被紧固在所述缸盖（7）上或所述缸盖中，所述多功能部件使得从所述缸盖（7）到所述模拟器缸（3）中是流体能通过的且反之亦然，且所述多功能部件将所述第一活塞弹簧（17）保持在所述缸盖（7）中，其特征在于，在所述第一活塞弹簧（17）和所述模拟器活塞（6）之间布置间距保持件（15），所述间距保持件贯穿接合所述多功能部件（11），所述间距保持件朝所述模拟器活塞（6）方向由所述第一活塞弹簧（17）加载且所述间距保持件在所述模拟器活塞（6）的第一推移行程（s₁）之后传递所述第一活塞弹簧（17）的弹力到所述模拟器活塞（6）上，且所述踏板行程模拟器（2）具有第二活塞弹簧（21），所述第二活塞弹簧的一个端部支撑在所述间距保持件（15）上且其另一端部支撑在所述模拟器活塞（6）上，所述第二活塞弹簧在所述第一推移行程（s₁）期间朝所述模拟器缸（3）的闭合端部方向加载所述模拟器活塞（6）。

2.根据权利要求1所述的踏板行程模拟器，其特征在于，所述第一活塞弹簧（17）具有碟形弹簧或碟形弹簧组，和/或所述第二活塞弹簧（21）为螺旋弹簧。

3.根据权利要求1或2所述的踏板行程模拟器，其特征在于，所述第二活塞弹簧（21）为螺旋弹簧，所述间距保持件（15）贯穿接合所述第二活塞弹簧（21）且所述间距保持件（15）确保所述模拟器活塞（6）距所述第二活塞弹簧（21）的支座（20）的最小间距，所述最小间距大于所述第二活塞弹簧（21）的最小长度。

4.根据权利要求1或2所述的踏板行程模拟器，其特征在于，所述模拟器活塞（6）在其朝向所述第一活塞弹簧（17）的端部中具有下沉部（19），在所述下沉部中接收所述第二活塞弹簧（21）的端部。

5.根据权利要求1或2所述的踏板行程模拟器，其特征在于，所述间距保持件（15）具有盘片（16），所述盘片位于所述第一活塞弹簧（17）和所述多功能部件（11）之间且从所述盘片朝所述模拟器活塞（6）方向突出一推杆（14），所述推杆贯穿接合所述多功能部件（11）且所述模拟器活塞（6）在所述第一推移行程（s₁）结束时碰撞所述推杆。

6.根据权利要求1或2所述的踏板行程模拟器，其特征在于，所述多功能部件（11）是有孔盘片，所述有孔盘片被紧固在所述缸盖（7）的通入口处。

7.根据权利要求1或2所述的踏板行程模拟器，其特征在于，所述缸盖（7）、被紧固在所述缸盖（7）上的所述多功能部件（11）、所述第一活塞弹簧（17）以及由所述多功能部件（11）保持在所述缸盖（7）中的所述间距保持件（15），构成一构造组。

8.根据权利要求1或2所述的踏板行程模拟器，其特征在于，所述模拟器活塞（6）的所述第一推移行程（s₁）的长度能通过所述间距保持件（15）的长度和/或所述模拟器活塞（6）中的下沉部（19）的深度来调节。

9.根据权利要求1或2所述的踏板行程模拟器，其特征在于，所述踏板行程模拟器（2）在所述间距保持件（15）和所述模拟器活塞（6）之间具有弹性物（25）。

10.用于液压外力车辆制动***的液压块，其具有根据前述权利要求中任一项所述的踏板行程模拟器（2），其特征在于，所述模拟器缸（3）被构造为所述液压块（1）中的孔。

11.根据权利要求10所述的液压块，其特征在于，所述液压块（1）具有主制动缸钻孔（5）和/或外力缸钻孔（22）。