DE10238748B4

DE10238748B4 - Bremskraftverstärker

Info

Publication number: DE10238748B4
Application number: DE10238748A
Authority: DE
Inventors: Akihiko Anjo Miwa; Kaoru Toyota Tsubouchi; Nobuyuki Hirota; Tomoyasu Kariya Sakai
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2008-12-04
Anticipated expiration: 2022-08-24
Also published as: US20030052533A1; US20060037469A1; US7255408B2; US7014276B2; DE10238748A1

Abstract

Bremskraftverstärker (10) mit:
einem Gehäuse (14), das eine Druckkammer (23, 24) darin hat;
einer beweglichen Wand (20), die in dem Gehäuse (14) vorgesehen ist, um vorwärts und rückwärts beweglich zu sein und um die Druckkammer in eine konstante Druckkammer (23) und eine variable Druckkammer (24) zu teilen;
einem Kraftkolben (22), der einen ersten Vakuumventilsitz (38) und eine radial gerichtete Bohrung hat und der an der beweglichen Wand (20) befestigt ist;
einer Eingabestange (28), die in dem Kraftkolben (22) vorgesehen ist, um relativ zu dem Kraftkolben (22) vorwärts und rückwärts beweglich zu sein;
einem Plungerkolben (37), der einen ersten Flanschabschnitt (34) und einen zweiten Flanschabschnitt (35) hat und der mit der Eingabestange (28) verbunden ist, in den Kraftkolben (22) in einer Längsrichtung relativ zu dem Kraftkolben gleitbar eingefügt ist und mit einem Umgebungsluftventilsitz (37a) ausgebildet ist;
einem Ausgabeelement (55) zum Ausgeben einer Antriebskraft des Kraftkolbens...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Bremskraftverstärker, bzw. Vakuumverstärker für ein Fahrzeug. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Bremskraftverstärker für ein Fahrzeug, der eine Bremspedalniederdrückkraft während der Notbremsung unterstützt.
Eine Analyse berichtet, dass die von einem Fahrer während einer Notbremsung auf einem Bremspedal aufgebrachte Trittkraft kleiner als die zum Erzeugen des ausreichenden hydraulischen Bremsdrucks zum Blockieren von Rädern erforderliche Trittkraft ist und somit die ausreichende Bremsleistung des Kraftfahrzeugs während der Notbremsung, bei der der Fahrer plötzlich zum Bremsen auf das Bremspedal tritt, wenn Hindernisse plötzlich auf dem Weg auftauchen, nicht durchgeführt wird.
In den letzten Jahren wurde vorgeschlagen, Vorrichtungen einzubauen, die den hydraulischen Bremsdruck auf den Grad zum Blockieren der Räder während der Notbremsung auf Grundlage der Trittgeschwindigkeit des Bremspedals, um zu entscheiden, ob es sich um eine normale Bremsung zum Durchführen des Bremsvorgangs unter dem normalen Zustand oder um eine Notbremsung zum Durchführen des Bremsvorgangs unter dem Notfallzustand handelt, erhöhen.
Eine bekannte Vorrichtung (d. h. Bremskraftverstärker) zum Unterstützen des Bremsvorgangs für den Notfall ist in WO 01/32488 A1 offenbart. Die bekannte Vorrichtung zum Unterstützen des Bremsvorgangs hat ein Gehäuse mit zumindest einer darin ausgebildeten Druckkammer, eine bewegliche Wand, die in dem Gehäuse zum Vorwärts- und Rückwärtsbewegen mit Bezug auf das Gehäuse vorgesehen ist und die die Druckkammer in eine konstante Druckkammer und eine variable Druckkammer teilt, einen mit der beweglichen Wand verbundenen Kraftkolben, eine an dem Kraftkolben vorgesehene Eingabestange zum vorwärts und rückwärts Bewegen mit Bezug auf den Kraftkolben und einen mit der in den Kraftkolben einzuführenden Eingabestange verbundenen Plungerkolben, um in der Längs richtung mit Bezug auf den Kraftkolben gleitbar zu sein und der mit einem Umgebungsluftventilsitz an seinem hinteren Abschnitt ausgebildet ist. Die bekannte Vorrichtung zum Unterstützen des Bremsvorgangs hat ferner ein Ausgabeelement zum Ausgeben der Antriebskraft des Kraftkolbens begleitet von der Bewegung der beweglichen Wand, einen an der rückwärtigen Fläche des Kraftkolbens vorgesehenen ersten Vakuumventilsitz, einen zweiten Vakuumventilsitz, der sich mit Bezug auf den Kraftkolben vorwärts und rückwärts bewegen kann und der an dem Ventilsitzelement ausgebildet ist, welches nahezu koaxial zu dem ersten Vakuumventilsitz ist, einen Ventilmechanismus mit einem beweglichen Abschnitt, der dem ersten Vakuumventilsitz gegenüber steht und einem feststehenden Abschnitt, der luftdicht an dem Kraftkolben befestigt ist, eine Antriebseinrichtung zum Bewegen eines Ventilsitzelements in Richtung des beweglichen Abschnitts um einen vorbestimmten Betrag, wenn der Vorwärtsbewegungsbetrag des Plungerkolbens relativ zu dem Kraftkolben gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, eine Halteeinrichtung zum Halten des Ventilsitzelements an einer vorbestimmten Position in dem Kraftkolben, wenn der Vorwärtsbewegungsbetrag des Plungerkolbens mit Bezug auf den Kraftkolben kleiner als der vorbestimmte Wert ist, ein an dem Kraftkolben befestigtes Eingriffselement, um die Halteeinrichtung mit dem Kraftkolben in Eingriff zu bringen und ein in eine radial gerichtete Bohrung des Kraftkolbens eingesetztes Keilelement, um den Bewegungsbetrag in Längsrichtung des Plungerkolbens mit Bezug auf den Kraftkolben zu begrenzen. Der Plungerkolben hat einen ersten Flanschabschnitt, der in eine an dem Ventilsitzelement vorgesehene Eindringbohrung gepasst ist und hat einen an dem hinteren Teil des ersten Flanschabschnitts ausgebildeten und in eine innere Umfangsfläche des Kraftkolbens gepassten zweiten Flanschabschnitt. Das Keilelement ist zwischen dem ersten Flanschabschnitt und dem zweiten Flanschabschnitt vorgesehen.
Wenn mit der bekannten Vorrichtung zum Unterstützen des Bremsvorgangs mit dem vorstehenden Aufbau die Vorwärtsbewegungsge schwindigkeit des Plungerkolbens größer als die Rückwärtsbewegungsgeschwindigkeit des Kraftkolbens aufgrund des plötzlichen Niederdrückens des Bremspedals durch die Betätigung des Fahrers ist, das heißt, wenn der relative Bewegungsbetrag in der Vorwärtsrichtung des Plungerkolbens relativ zu dem Kraftkolben gleich oder größer als der vorbestimmte Wert wird, wird der Eingriff zwischen dem Haltelement und dem Ventilsitzelement gelöst, um das Ventilsitzelement rückwärts zu bewegen. Durch Verlängern eines Abstands zwischen einer hinteren Endfläche eines Reaktionselements (d. h. Reaktionsscheibe) und einer vorderen Endfläche eines Ventilabdichtungsabschnitts des Ventilmechanismus, wird der sogenannte Sprungbetrag erhöht, um die Notbremseigenschaften zu erhalten.
Das heißt, unter dem Notbremsbetrieb können durch Umschalten einer Eingabe-Ausgabeeigenschaft der Bremskraftverstärkervorrichtung von einer normalen Bremseigenschaft zu einer Notbremseigenschaft, die Bremseigenschaften erhalten werden, die dieselben wie die unter der Bedingung sind, dass der Fahrer stark auf das Bremspedal steigt, damit dieses stark niedergedrückt wird.
Mit dem in der in WO 01/32488 A1 offenbarten, bekannten Bremskraftverstärker wird das Ventilsitzelement in der Rückwärtsrichtung (d. h. rückwärts) bewegt, wenn der relative Bewegungsbetrag des Plungerkolbens in der Vorwärtsrichtung relativ zu dem Kraftkolben gleich oder größer als der vorbestimmte Wert unter dem Notbremsbetrieb wird und wenn der Eingriff zwischen dem Halteelement und dem Ventilsitzelement gelöst wird. Begleitend zu der Rückwärtsbewegung des Ventilsitzelements wird das in einen Schlitz des Ventilsitzelements gepasste Keilelement rückwärts bewegt, wobei es durch eine vordere Nutwand des Schlitzes des Ventilsitzelements geschoben wird und das rückwärts geschobene Keilelement kommt mit der vorderen Endfläche des Plungerkolbens in Kontakt. In diesem Fall, beispielsweise in dem Fall, dass das Keilelement und der Plungerkolben aus einem harten Material, wie zum Beispiel Metall gefertigt sind, wird ein Betriebslärm zwi schen dem Keilelement und dem Plungerkolben erzeugt, wodurch die Qualität des Bremskraftverstärkers verschlechtert wird.
Somit besteht eine Nachfrage für einen Bremskraftverstärker, der das Betriebsgeräusch im Notbremsbetrieb verringert.
Unter Betrachtung der vorstehenden Ausführung sieht die vorliegende Erfindung einen Bremskraftverstärker vor, der Folgendes hat: ein Gehäuse mit einer Druckkammer darin, eine bewegliche Wand, die in dem Gehäuse vorgesehen ist, um vorwärts und rückwärts beweglich zu sein und um die Druckkammer in eine konstante Druckkammer und eine variable Druckkammer zu teilen, einen Kraftkolben mit einem ersten Vakuumventilsitz und einer radial gerichteten Bohrung und der einstückig mit der beweglichen Wand ausgebildet ist, eine Eingabestange, die in dem Kraftkolben vorgesehen ist, um vorwärts und rückwärts relativ zu dem Kraftkolben beweglich zu sein, einen Plungerkolben mit einem ersten Flanschabschnitt und einem zweiten Flanschabschnitt, der mit der Eingabestange verbunden ist und der in einer Längsrichtung relativ zu dem Kraftkolben gleitbar in dem Kraftkolben eingeführt ist und mit einem Umgebungsluftventilsitz ausgebildet ist, ein Ausgabeelement zum Ausgeben einer Antriebskraft des Kraftkolbens außerhalb des Bremskraftverstärkers in Übereinstimmung mit einer Bewegung der beweglichen Wand, ein Ventilsitzelement, das einen zweiten Vakuumventilsitz hat und nahezu konzentrisch mit dem ersten Vakuumventilsitz ausgebildet ist und vorwärts und rückwärts relativ zu dem Kraftkolben beweglich ist, einen Ventilmechanismus, der in dem Kraftkolben vorgesehen ist und einen beweglichen Abschnitt hat, der dem ersten Vakuumventilsitz gegenüber steht und einen Befestigungsabschnitt hat, der konzentrisch mit dem beweglichen Abschnitt vorgesehen ist, eine Antriebseinrichtung zum Bewegen des Ventilsitzelements in Richtung des beweglichen Abschnitts um einen vorbestimmten Betrag, wenn ein Vorwärtsbewegungsbetrag des Plungerkolbens relativ zu dem Kraftkolben gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, eine Halteeinrichtung zum Halten des Ventilsitzelements an einer vor bestimmten Position in dem Kraftkolben, wenn der Vorwärtsbewegungsbetrag des Plungerkolbens relativ zu dem Kraftkolben kleiner als der vorbestimmte Wert ist, ein Eingriffselement zum Ineingriffbringen des Haltelements mit dem Kraftkolben, ein Keilelement, das in der radial gerichteten Bohrung eingeführt ist und sich zwischen dem ersten Flanschabschnitt und dem zweiten Flanschabschnitt des Plungerkolbens in der Längsrichtung zum Begrenzen eines längs gerichteten Bewegungsbetrags des Plungerkolbens relativ zu dem Kraftkolben bewegt und eine Geräuschbegrenzungseinrichtung zum Begrenzen eines Kontaktgeräuschs zwischen dem Keilelement und dem zweiten Flanschabschnitt des Plungerkolbens.
Die vorstehenden und zusätzlichen Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung offensichtlicher, die mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungsfiguren betrachtet wird, in denen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen.
1 ist ein Querschnittsilberblick eines Bremskraftverstärkers gemäß einem ersten und einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die ein Detail eines Kraftkolbens des Bremskraftverstärkers des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine Perspektivansicht, die einen äußeren Aufbau eines Ventilsitzelements gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist eine Perspektivansicht, die einen äußeren Aufbau eines der Halteelemente gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist eine Eigenschaftsansicht, die ein Verhältnis zwischen einer auf eine Eingabestange (d. h. Eingabe) des Bremskraftverstärkers aufgebrachten Kraft und einer Antriebskraft (d. h. Ausgabe) eines Ausgabeelements gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
6(a) ist eine Vordersicht eines Keilelements gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6(b) ist eine Seitenansicht des Keilelements gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6(c) ist eine teilweise vergrößerte Ansicht des Keilelements, an dem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein elastisches Element vorgesehen ist.
7 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht eines Bremskraftverstärkers, die ein Detail eines Kraftkolbens gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist eine Vorderansicht eines Halters gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine Querschnittsansicht des Halters entlang der Linie IX-IX aus 8 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsbeispiele eines Bremskraftverstärkers werden mit Bezug auf die Veranschaulichungen in den Zeichnungsfiguren erklärt. Unter Bezugnahme auf die Veranschaulichungen in 1–6 wird ein erstes Ausführungsbeispiel des Bremskraftverstärkers beschrieben.
Wie dies in 1 gezeigt ist, hat ein Bremskraftverstärker 10 eine vordere Hülle 11, eine hintere Hülle 12, eine bewegliche Wand 20 und ein Gehäuse 14, das mit der beweglichen Wand 20 in eine konstante Druckkammer 23 und eine variable Druckkammer 24 geteilt ist, deren innerer Aufbau eine Scheibenform hat. Die bewegliche Wand 20 in dem Gehäuse 14 ist aus einer aus einem Metall gefertigten Platte 18 und einer aus Gummi gefertigten Membran 19 gefertigt. Die bewegliche Wand 20 ist vorgesehen, um in Längsrichtung relativ zu dem Gehäuse 14 beweglich zu sein.
Ein Wulstabschnitt an einem äußeren Umfangsrand der Membran 19 ist luftdicht durch einen Manschettenabschnitt gestützt, der an dem äußeren Umfangsrand der hinteren Hülle 12 und der vorderen Hülle 11 gestützt ist. Ein Wulstabschnitt eines inneren Umfangsrands der Membran 19 ist zusammen mit der Platte 18 luftdicht an eine Nut befestigt, die an einem vorderen Flanschabschnitt eines äußeren Umfangs des Kraftkolbens 22 befestigt ist.
Die konstante Druckkammer 23 steht mit einem Einlasskrümmer (nicht gezeigt) einer Kraftmaschine in Verbindung, die eine Quelle des Vakuumdrucks ist, um während dem Kraftmaschinenbetrieb immer unter dem Vakuumdruck beibehalten zu werden. Der Austausch zwischen der variablen Druckkammer 24 und der konstanten Druckkammer 23 wird über einen Durchlass 60 errichtet oder unterbrochen und der Austausch zwischen einem Ventilmechanismus 36 und der Umgebungsluft wird über den Ventilmechanismus 36 errichtet oder unterbrochen.
Wie dies in 1–2 gezeigt ist, hat der zylindrische Kraftkolben 22 einen ersten Raum 22a, der in dem vorderen Ende (d. h. Mitte links von 1–2) in dem Kraftkolben 22 positioniert ist, um in Austausch mit der konstanten Druckkammer 23 zu sein, einen zweiten Raum 22b, der in dem hinteren Ende (d. h. Mitte rechts aus 1–2) positioniert ist, um mit der Umgebungsluft in Austausch zu sein und einen mittleren Abschnitt 221, der zwischen dem ersten Raum 22a und dem zweiten Raum 22b vorgesehen ist. Der mittlere Abschnitt 221 erstreckt sich parallel zu der Längsrichtung des äußeren Durchmessers des Kraftkolbens 22. Der mittlere Abschnitt 221 ist mit einem dritten Raum 22c ausgebil det, um den Austausch zwischen dem in dem vorderen Bereich positionierten ersten Raum 22a und dem in dem hinteren Bereich positionierten zweiten Raum 22b zu errichten. Der Durchlass 60 zum Errichten des Austauschs zwischen dem ersten Raum 22a und dem von dem dritten Raum 22c getrennten zweiten Raum 22b ist in dem Kraftkolben 22 ausgebildet.
Eine Eingabestange 28, die ein Eingabeelement 27 aufbaut und einen Plungerkolben 37, welche durch den ersten Raum 22a, den zweiten Raum 22b und den dritten Raum 22c hindurchgedrungen sind, sind in dem Kraftkolben 22 vorgesehen, um in der Längsrichtung relativ zu dem Kraftkolben 22 bewegt zu werden. Die Eingabestange 28 und der Plungerkolben 37 sind in einer einheitlichen Weise an einem an dem mittleren Abschnitt 221 positionierten Verbindungsabschnitt 80 durch Einsetzen der äußeren Fläche des Verbindungsabschnitts 80 in der Radialrichtung verbunden. Ein (nicht gezeigtes) Bremspedal ist mit der Eingabestange 28 an ihrem hinteren Bereich verbunden.
Ein Ringnutabschnitt ist an dem vorderen Endabschnitt des Kraftkolbens 22 in der Längsrichtung ausgebildet, ein Ausgabeelement 55 ist in den Nutabschnitt gepasst und ein aus einem elastischen Material wie zum Beispiel Gummi gefertigtes Reaktionselement 54 ist zwischen dem Ausgabeelement 55 und einer Vertiefungsabschnittfläche an dem vorderen Abschnitt des Kraftkolbens vorgesehen. Ein Raum ist zwischen dem Reaktionselement 54 und dem vorderen Endabschnitt des Plungerkolbens 37 vorgesehen. Ein Kontaktelement 70 ist an dem vorderen Endabschnitt des Plungerkolbens 37 vorgesehen. Das Kontaktelement 70 ist in einem Eingriffselement 50 vorgesehen, dessen einheitlich mit dem Kraftkolben 22 vorgesehener vorderer Abschnitt einen Vertiefungsaufbau hat.
Ein U-förmiges Keilelement 32 ist in einer radial gerichtete Bohrung 33 eingesetzt, die so ausgebildet ist, dass sie in Radialrichtung dem mittleren Abschnitt 221 des Kraftkolbens 22 gege nübersteht, um den Bewegungsbetrag des Plungerkolbens 37 und der Eingabestange 28 relativ zu dem Kraftkolben 22 einzuschränken. Die Dicke des Keilelements 32 in der Längsrichtung des Kraftkolbens 22 ist so vorbestimmt, dass sie kleiner als die Größe der radial gerichteten Bohrung 33 in der Längsrichtung des Kraftkolbens 22 ist. Das Keilelement 32 ist so vorbestimmt, dass es sich in der Längsrichtung um einen in 2 gezeigten Abstand C relativ zu dem Kraftkolben 22 bewegt.
Die Bewegung des Keilelements 32 in der Rückwärtsrichtung ist durch einen abgestuften Abschnitt am hinteren Ende der hinteren Hülle 12 begrenzt, die den vorderen, äußeren Umfang des Kraftkolbens 22 bedeckt. Das heißt, die Bewegungsgrenze in der Rückwärtsrichtung des Kraftkolbens 22 relativ zu dem Gehäuse 14 ist durch den Kontakt einer vorderen Wand 33a der radial gerichteten Bohrung 33 mit einer vorderen Fläche 32d des Keilelements 32 und durch den Kontakt einer hinteren Fläche 32c des Keilelements 32 mit einem abgestuften, hinteren Endabschnitt der hinteren Hülle 12 bestimmt. Der Zentralabschnitt des Keilelements 32 ist zwischen der hinteren Endfläche 34b eines an dem Zentralabschnitt des Plungerkolbens 37 ausgebildeten ersten Flanschabschnitts 34 und einer vorderen Endfläche 35a eines an dem Zentralabschnitt des Plungerkolbens 37 ausgebildeten zweiten Flanschabschnitts 35 vorgesehen. Somit ist die Bewegungsbegrenzung des Plungerkolbens 37 in der Rückwärtsrichtung relativ zu dem Kraftkolben 32 so bestimmt, dass sie eine Position ist, an der die hintere Endfläche 34b mit der Vorderfläche 32d des Keilelements 32 in Kontakt ist und die hintere Fläche 32c des Keilelements 32 mit einer hinteren Wand 33b der radial gerichteten Bohrung 33b in Kontakt ist. Ebenso ist die Bewegungsbegrenzung des Plungerkolbens 37 in der Vorwärtsrichtung relativ zu dem Kraftkolben 22 so bestimmt, dass sie eine Position ist, an der die vordere Endfläche 35a mit der hinteren Fläche 32c des Keilelements 32 in Kontakt ist und die vordere Fläche 32d des Keilelements 32 mit der vorderen Wand 33a der radial gerichteten Bohrung 33 in Kontakt ist.
Der Ventilmechanismus 36 ist in dem Kraftkolben 22 vorgesehen. Der Ventilmechanismus 36 schaltet in Übereinstimmung mit der Bewegung des Plungerkolbens 37 in der Längsrichtung relativ zu dem Kraftkolben 22 einen Ausgabeverringerungsbetriebszustand um, in dem die variable Druckkammer 24 mit der konstanten Druckkammer 23 in Austausch ist und die variable Druckkammer 24 von der Umgebungsluft getrennt ist, einen Ausgabehaltebetriebszustand, in dem die variable Druckkammer 24 von der konstanten Druckkammer 23 und der Umgebungsluft getrennt ist und einem Ausgabeerhöhungsbetriebszustand um, in dem die variable Druckkammer 24 von der konstanten Druckkammer 23 getrennt und in Austausch mit der Umgebungsluft ist.
Der Ventilmechanismus 36 hat einen an einer hinteren Endfläche eines hinteren Endabschnitts einheitlich ausgebildeten Umgebungsluftventilsitz 37a, der in der Radialrichtung des Plungerkolbens 37 gebördelt ist, einen in einer einheitlichen Weise an einem hinteren Endabschnitt, der sich in der Längsrichtung des mittleren Abschnitts 221 des Kraftkolbens 22 erstreckt, ausgebildeten ersten Vakuumventilsitz 38, einen in einer einheitlichen Weise an einem hinteren Endabschnitt eines zylindrischen Ventilsitzelements 40 ausgebildeten zweiten Vakuumventilsitz 39 und einen beweglichen Abschnitt 41, der dem ersten Vakuumventilsitz 38 bzw. dem Umgebungsluftventilsitz 37a gegenüberliegend vorgesehen ist und der Ventilabdichtungsabschnitte 41a, 41b zum Abdichten des ersten Vakuumventilsitzes 38 bzw. des Umgebungsluftventilsitzes 37a hat. Der Ventilmechanismus 36 hat ferner einen Befestigungsabschnitt 43, der an dem hinteren Bereich des beweglichen Abschnitts 41 zum luftdichten Befestigen des zweiten Raums 22b in dem Kraftkolben 22 mit einem Halter 42 vorgesehen ist, der in dem hinteren Bereich des beweglichen Abschnitts 41 zum Begrenzen der Bewegung des Kraftkolbens 22 in die Vorwärtsrichtung vorgesehen ist, die den an dem hinteren Bereich des Kraftkolbens 22 sich befindenden inneren abgestuften Abschnitt überschreitet und ein aus einem elastischen Material gefertigtes, zylindrisches Element 45, in dem der bewegliche Abschnitt 41 in der Vorwärtsrichtung durch eine zwischen dem Ventilmechanismus 36 und dem Halter 42 vorgesehene Feder 44 vorgespannt ist.
Ein äußerer Aufbau des Ventilelements 40 ist in 3 gezeigt. Der Plungerkolben 37 wird beim Zusammenbau in das Ventilelement 40 eingesetzt. Das Ventilsitzelement 40 hat einen Schlitz 40b, von dem der zweite Flanschabschnitt 35 in der Radialrichtung des Plungerkolbens 36 hervorsteht, wenn diese zusammengebaut sind und hat eine in einer Längsrichtung durchdrungene Durchdringungsbohrung 40e. Das Ventilelement 40 hat ferner einen ringförmigen Abschnitt 40d in dem Bereich vor dem Schlitz 40b eine vordere Nutwand 40f an dem Bereich vor dem Schlitz 40b und eine ringförmige, hintere Nutwand 40g in dem hinteren Bereich, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der vorderen Nutwand 40f ist. Die vordere Nutwand 40f und die hintere Nutwand 40g sind in einer einheitlichen Weise über zwei Arme 40a verbunden. Die zwei Arme 40a sind an einer gemeinsamen, gedachten Linie relativ zu einer gedachten Linie, die durch das Zentrum des Ventilsitzelements 40 hindurchdringt, ausgebildet. Das Keilelement 32 ist so in den Schlitz 40b eingesetzt, dass jeder gabelige Abschnitt des Keilelements 32 den Arm 40a überschreitet. Das Ventilsitzelement 40 ist in dem dritten Raum 22c des mittleren Abschnitts 221 vorgesehen und in der Längsrichtung relativ zu dem Kraftkolben 22 beweglich.
Der erste Flanschabschnitt 34 des Plungerkolbens 37 ist in die Durchdringungsbohrung 40e des Ventilsitzelements 40 eingesetzt und der zweite Flanschabschnitt 35 steht von dem Schlitz 40b zu der Außenseite des Ventilsitzelements 40 hervor. Wenn der mit dem Ventilsitzelement 40 versehene Plungerkolben 37 in dem Kraftkolben 22 vorgesehen ist, ist der zweite Flanschabschnitt 35 mit einer inneren Umfangsfläche 221a des mittleren Abschnitts 221 in Kontakt und der zweite Flanschabschnitt 35 des Plungerkolbens 37 ist in der Längsrichtung entlang der inneren Umfangsfläche 221a des mittleren Abschnitts 221 gleitbar gestützt.
Andererseits ist das Ventilsitzelement 40 zwischen dem äußeren Umfang des Plungerkolbens 37 und dem inneren Umfang des mittleren Abschnitts 221 des Kraftkolbens 22 positioniert und der hintere Endabschnitt des Ventilsitzelements 40 ist gebördelt, dass er sich in Radialrichtung ausdehnt. Somit ist der zweite Vakuumventilsitz 39 des Ventilsitzelements 40 gleitbar mit der inneren Umfangsfläche des mittleren Abschnitts 221 an zwei Punkten in der Längsrichtung in Kontakt. Das heißt, der Kraftkolben 22 hat den mittleren Abschnitt 221, der dazu dient, das Ventilsitzelement 40 so zu stützen, dass es in der Rückwärtsrichtung gleitbar ist. Ein Ringnutabschnitt ist an der äußeren Umfangsfläche des hinteren Endabschnitts des in dem mittleren Abschnitt 221 vorgesehenen Ventilsitzelements 40 ausgebildet. Ein ringförmiges Abdichtungselement 46 zum Erreichen der Luftdichtigkeitsleistung zwischen dem hinteren Endabschnitt des Ventilsitzelements 40 und der inneren Umfangsfläche des mittleren Abschnitts 221 ist in dem Ringnutabschnitt eingebracht.
Eine Feder 59 ist zwischen einem Halter 58, der durch einen an einer hinteren Endseite der Eingabestange 28 ausgebildeten, abgestuften Abschnitt gehalten ist, der einheitlich mit dem Plungerkolben 37 an dem Verbindungsabschnitt 80 verbunden ist und einem Halter 42 vorgesehen, der in dem vorderen Bereich des Halters 58 vorgesehen ist und durch einen inneren abgestuften Durchmesserabschnitt des Kraftkolbens gehalten ist. Die Feder 59 spannt die Eingabestange 28 in Richtung der rückwärtigen Richtung vor, um mit dem Umgebungsluftventilsitz 37a in Kontakt zu sein und spannt einen an dem beweglichen Abschnitt 41 des Ventilmechanismus 36 vorgesehenen Ventilabdichtungsabschnitt 41b unter der Bedingung vor, dass das Bremspedal nicht niedergedrückt ist. Die Feder 59 hält auch einen Abstand zwischen dem an dem beweglichen Abschnitt 41 vorgesehenen Ventilabdichtungsabschnitt 41a und dem ersten Vakuumventilsitz 38 mit einem Abstand A.
Der in der Längsrichtung in Austausch mit dem Zwischenabschnitt 221 ausgebildete Durchlass 60 und der erste Raum 22a errichten den Austausch zwischen dem Ventilmechanismus 36 und der konstanten Druckkammer 23 und der dritte Raum 22c errichtet den Austausch zwischen dem Ventilmechanismus 36 und der variablen Druckkammer.
Vier J-förmige Nutabschnitte sind an der Innenseite des mittleren Abschnitts 221 des Kraftkolbens in der Umfangsrichtung ausgebildet, wobei sie ein vorbestimmtes Intervall voneinander einhalten. Eine Antriebseinrichtung zum Antreiben des Ventilsitzelements 40 in der Rückwärtsrichtung ist in den J-förmigen Nutabschnitten vorgesehen. Die mit dem an der Rückseite des Ventilsitzelements 40 ausgebildeten Flansch in Eingriff stehende Antriebseinrichtung hat eine Feder 47 zum Vorspannen des Ventilsitzelements 40 in der Rückwärtsrichtung und das Keilelement 32.
Der in dem vorderen Bereich des Kraftkolbens 22 positionierte erste Raum 22a ist mit einer Halteeinrichtung 48 versehen. Die Halteeinrichtung 48 hat ein Halteelement 52 mit einem Eingriffsabschnitt 52b an ihrer Rückseite zum Ineingriffgelangen mit einem Abschnitt 40c, der so aufgebaut ist, dass er an die Vorderseite des Ventilsitzelements 40 angebördelt ist und hat einen ringförmigen elastischen Körper 53, um das Halteelement 52 in der Richtung vorzuspannen, um den Durchmesser zusammenzuziehen. Ein Halteabschnitt 52c des Halteelements 52 ist mit einer Eingriffsnut 50a eines an dem Vorderabschnitt des Kraftkolbens 22 befestigten Eingriffselement 50 in Eingriff. Somit wird die Bewegung des Halteelements 52 in der Längsrichtung verhindert und die Bewegung des Halteelements 52 der zu dehnenden und zusammenzuziehenden radialen Richtung mit dem Halteabschnitt 52c als ein Stützpunkt (d. h. Drehpunkt) ist ermöglicht. Wie dies in 4 gezeigt ist, hat das Haltelement 52 einen Aufbau eines Hohlstumpfes, der in drei an den drei Ebenen mit Bezug auf eine Zentralachse getrennten Teile geteilt ist. Drei Teile des ge teilten Hohlstumpfes stehen sich in der Umfangsrichtung gegenüber, um in den Kraftkolben 22 eingebaut zu werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel des Bremskraftverstärkers wird der Plungerkolben 37 relativ zu dem Kraftkolben 22 vorgerückt, die vordere Endfläche 35a des zweiten Flanschabschnitts 35 ist mit der hinteren Endfläche des Keilelements 32 in Kontakt und die vordere Fläche 32d des Keilelements 32 ist mit der vorderen Wand 33a der radial gerichteten Bohrung 33 des Kraftkolbens 22 unter dem Notbremsbetrieb in Kontakt. Das heißt, der Plungerkolben 37 kann sich um einen Abstand E relativ zu dem Kraftkolben 22 vorwärts bewegen.
Der Aufbau des Keilelements 32 wird mit Bezug auf 6 erklärt. Wie dies in 6(a) gezeigt ist, ist das Keilelement 32 aus einem Metallelement gefertigt, das U-förmig konfiguriert ist, dessen eines Ende gegabelt ist. Das Keilelement 32 beschränkt die Längsbewegung des Plungerkolbens 37. Zwei Vertiefungen 32e sind an Außenseiten jedes abgegabelten Abschnitts des Keilelements 32 vorgesehen. Insgesamt sind vier Vertiefungen an dem Keilelement 32 vorgesehen. Das Keilelement 32 ist unter der Bedingung, dass die Bewegung des Keilelements 32 in der Längsrichtung erlaubt wird aber die Bewegung des Keilelement 32 in der Radialrichtung relativ zu dem Kraftkolben 22 mit der Funktion der Vertiefungen 32e verhindert ist, an dem in der Radialrichtung des Kraftkolbens 22 ausgebildeten radial gerichteten Loch 33 angeordnet. Wie dies in 6(b) gezeigt ist, ist eine Vorderfläche 32d so konfiguriert, dass sie eben ist und ein elastisches Element 32a ist einheitlich in der Mitte an jedem abgegabelten Abschnitt des Keilelements 32 ausgebildet (d. h. insgesamt sind zwei elastische Elemente 32a an dem Keilelement 32 vorgesehen). Die elastischen Elemente 32a sind an dem Keilelement 32 durch Vulkanisieren des Gummis und Ofentrocknen in Bezug auf das Keilelement 32 ausgebildet. Das elastische Element 32a hat eine näherungsweise halbkreisförmige Konfiguration mit einer Bogenfläche an der Außenseite. Das elastische Element 32a ist innerhalb des Ventilsitzelements 40 vorgesehen, um den direkten Kontakt der vorderen Endfläche 35a des Plungerkolbens 37 mit dem Keilelement 32 zu verhindern. Zwei Kegelstumpfvorsprünge 32b sind an den oberen bzw. unteren Abschnitten jedes elastischen Elements 32a vorgesehen. Das Keilelement 32 ist so positioniert, dass die Vorsprünge 32b der vorderen Endfläche 35a des Plungerkolbens 37 gegenüberstehen.
Der Betrieb des Bremskraftverstärkers 10 wird folgendermaßen erklärt. Da der Betrieb des Bremskraftverstärkers unter der normalen Bedingung bekannt ist, wird diese Erklärung ausgelassen und es wird hauptsächlich der Betrieb unter der Notbremsung erklärt.
Die Notbremseigenschaft des Bremskraftverstärkers 10 wird durch Ändern der Sprungeigenschaften erreicht, um eine größere Antriebskraft unter der Bedingung zum normalen Bremsbetrieb auf das Ausgabeelement aufzubringen. Um die Sprungeigenschaften zu ändern, ist es notwendig, den Abstand D zwischen dem Kontaktelement 70 und dem in 2 gezeigten Reaktionselement 54 zu verlängern. Die Verlängerung des Abstands D entspricht der Verlängerung des Abstands zwischen einer Kontaktfläche 22d des Kraftkolbens 22 zu dem Reaktionselement 54 und dem Ventilabdichtungsabschnitt 41b. Das heißt, durch Rückwärtsbewegen des Ventilabdichtungsabschnitts 41b wird der Abstand D verlängert, um die Ausgabe zu erhöhen, bevor das Kontaktelement 70 die Reaktionskraft von dem Reaktionselement 54 empfängt. Somit wird die Ausgabe unter der Sprungbedingung, in der das Verhältnis der Ausgabe mit Bezug auf die Eingabe unendlich wird, als größer als die normale Bedingung bestimmt.
Als nächstes wird der physikalische Betrieb in dem Notbremsbetrieb beschrieben.
Wenn der relative Bewegungsbetrag zwischen dem Plungerkolben 37 und dem Kraftkolben 22 in dem Notbremsbetrieb, in dem der Fahrer plötzlich auf das Bremspedal steigt, um dieses aufgrund des Not falls von Hindernissen während der Fahrzeugfahrt niederzudrücken größer als ein vorbestimmter Wert B wird, kommt eine Abschrägung 37b des Plungerkolbens 37 mit einem konischen Abschnitt 52a des Halteelements 52 in Kontakt und dehnt das Halteelement 52 aus, das in der zusammengezogenen Richtung durch den ringförmigen elastischen Körper 53 in der Radialrichtung vorgespannt ist.
Der nach innen vorstehende kleinste Innendurchmesserabschnitt 52aa des konischen Abschnitts 52a läuft an dem ersten Flanschabschnitt 34 des Plungerkolbens 37 und der Eingriff zwischen dem in Eingriff zu gelangenden Abschnitt 40c des Ventilsitzelements 40 und dem Eingriffsabschnitt 52b des Halteelements 52 wird gelöst. Wenn der Eingriff zwischen dem in Eingriff zu gelangenden Abschnitt 40c und dem Eingriffabschnitt 52b gelöst ist, wird das Ventilsitzelement 40 durch die zwischen dem J-förmigen Nutabschnitt innerhalb des Kraftkolbens 22 und dem Vorderende des Flanschabschnitts an dem hinteren Bereich des Ventilsitzelements 40 vorgesehene Feder 47 rückwärts vorgespannt. Somit wird das Ventilsitzelement 40 durch die Vorspannkraft der Feder 47 unmittelbar nach dem Lösen des Eingriffs des in Eingriff zu gelangenden Abschnitts 40c rückwärts bewegt.
Da in diesem Fall das Keilelement 32 so gepasst ist, dass es zwei Arme 40a, 40a umgreift, wenn das Ventilsitzelement 40 rückwärts bewegt wird, wird die Vorderfläche 32d des Keilelements 32 durch die vordere Nutwand 40f in Übereinstimmung mit der Rückwärtsbewegung des Ventilsitzelements 40 rückwärts gedrückt und somit werden das Keilelement 32 und das Ventilsitzelement 40 in einer einheitlichen Weise rückwärts bewegt. Das Keilelement 32 kann um den Abstand E bewegt werden und das Keilelement 32 kommt mit der vorderen Endfläche 35a des zweiten Flanschabschnitts 35 des Plungerkolbens 37 während der Bewegung in Kontakt. Da mit dem Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels das elastische Element 32a und die Vorsprünge 32b an dem Abschnitt so vorgesehen sind, dass das Keilelement 32 mit der Vorderendfläche 35a des zweiten Flanschabschnitts 35 in Kontakt kommt, kommt der Vor sprung 32b zuerst mit der Vorderendfläche 35a des zweiten Flanschabschnitts 35 während der Rückwärtsbewegung des Keilelements 32 in Kontakt. Die Vorsprünge 32b werden fortschreitend durch die Bewegungskraft (d. h. Antriebskraft) des Keilelements 32 in der Rückwärtsrichtung verformt. Dann wird die Antriebskraft gedämpft. Und da die Kraft, die nicht durch die Vorsprünge 32b absorbiert wird, schliesslich auf das elastische Element 32a übertragen wird, kann die Kraft an dem Kontakt durch die elastischen Elemente 32a mit den Vorsprüngen 32b absorbiert werden. Wenn somit der relative Bewegungsbetrag in der Vorwärtsrichtung relativ zu dem Kraftkolben 22 des Plungerkolbens 37 gleich oder größer als ein vorgestimmter Wert wird, wird der Eingriff zwischen dem Halteelement 48 und dem Ventilsitzelement 40 gelöst, um das Ventilsitzelement 40 zurückzuziehen, die Antriebskraft wird durch die Verformung der elastischen Elemente 32a mit den zwischen der vorderen Endfläche 32a des zweiten Flanschabschnitts 35 und der hinteren Fläche 32c des Keilelements 32 vorgesehenen Vorsprüngen 32b sogar dann absorbiert, wenn das Keilelement 32 in der Rückwärtsrichtung bewegt wird und das durch den Kontakt zwischen der Vorderendfläche 35a des zweiten Flanschabschnitts 35 und der hinteren Fläche 32c des Keilelements 32 verursachte Betriebsgeräusch kann verringert werden. Da in diesem Fall die Kontaktkraft durch kleine Abmessungen mit einer Spitze des Kegelstumpfs zum Beginn empfangen wird, kann das Betriebsgeräusch, verglichen mit dem Fall, in dem die Kontaktkraft direkt durch die große Abmessung empfangen wird, weiter verringert werden.
Wenn das Ventilsitzelement 40 rückwärts bewegt wird, ist der zweite Vakuumventilsitz 39 des Ventilsitzelements 40 mit dem den beweglichen Abschnitt 41 des Ventilmechanismus 36 aufbauenden Ventilabdichtungsabschnitt 41a in Kontakt, um den Austausch zwischen der konstanten Druckkammer 23 und der variablen Druckkammer 24 zu unterbrechen. Da in diesem Fall der Plungerkolben 37 im Vorgang zum einheitlichen Vorwärtsbewegen mit der Eingabestange 28 ist und das Ventilsitzelement 40 den beweglichen Ab schnitt 41 des Ventilmechanismus 36 rückwärts schiebt, werden der Umgebungsluftventilsitz 37a des Plungerkolbens 37 und das den beweglichen Abschnitt 41 des Ventilmechanismus 36 aufbauende Ventilabdichtungselement 41b plötzlich getrennt, um den Austausch zwischen der variablen Druckkammer 24 und der Umgebungsluft zu errichten. Verglichen mit dem normalen Bremsbetrieb, werden somit das Errichten und das Unterbrechen der Verbindung zwischen der konstanten Druckkammer 23 und der variablen Druckkammer 24 in dem Notbremsbetrieb schnell durchgeführt, der Abstand zwischen dem Ventilsitzelement 41b und der Kontaktfläche 22d des Kraftkolbens 22 relativ zu dem Reaktionselement 54 wird im Wesentlichen verlängert und die Ausgabe unter der Sprungbedingung kann in dem Notbremsbetrieb, verglichen mit dem normalen Bremsbetrieb, erhöht werden.
5 zeigt die normalen Bremseigenschaften und die Notbremseigenschaften. Wie dies in 5 gezeigt ist, erhält das Springen in dem normalen Bremsbetrieb die Ausgabe entsprechend zu F₀₁ und das Springen in dem Notbremsbetrieb erhält die Ausgabe entsprechend zu F₀₁₁. Somit kann in dem Notbremsbetrieb ausreichender Bremshydraulikdruck mit kleiner Pedalniederdrückkraft erzeugt werden.
Wenn das Bremspedal nach der Vollendung des Bremsvorgangs auf die Anfangsposition zurückgestellt wird, bewegt sich der Plungerkolben 37 rückwärts, während die hintere Endfläche 34b des ersten Flanschabschnitts 34 mit der Vorderfläche des Keilelements 32 in Kontakt ist. Wenn die hintere Fläche des Keilelements 32 mit der hinteren Hülle 12 in Kontakt ist, ist die Vorderfläche des Keilelements 32 mit der Nutvorderwand 40f des Ventilsitzelements 40 in Kontakt, um die Rückwärtsbewegung des einheitlich mit dem Kraftkolben 22 zurückgezogenen Ventilsitzelements 40 zu begrenzen. Da in diesem Fall der Kraftkolben 22 weiter zurückgezogen ist, ist der Eingriffsabschnitt 52b des mit den Kraftkolben 22 einheitlich zurückgezogenen Halteelements 52 mit dem in Eingriff zu gelangenden Abschnitt 40c des Ventilsitz elements 40 in Eingriff, das feststehend verbleibend mit der hinteren Hülle 12 über das Keilelement 32 in Kontakt ist und somit gelangt das Halteelement 52 und das Ventilsitzelement 40, dessen Eingriff in dem Notbremsbetrieb gelöst wurde, wieder in Eingriff, um für den nächsten Notbremsbetrieb bereit zu sein.
Wenn entsprechend des Ausführungsbeispiels des Bremskraftverstärkers der vorliegenden Erfindung der relative Bewegungsbetrag des Plungerkolbens in der Vorwärtsrichtung relativ zu dem Kraftkolben den vorbestimmten Wert erreicht, wird der Eingriff zwischen dem Halteelement und dem Ventilsitzelement gelöst, um das Ventilsitzelement zurückzuziehen. Und weil das elastische Element zwischen der Vorderendfläche des zweiten Flanschabschnitts und der hintern Fläche des Keilelements vorgesehen ist, kann durch den Kontakt zwischen der Vorderendfläche des zweiten Flanschabschnitts und der hinteren Fläche des Keilelements verursachtes Betriebsgeräusch durch die Verformung des elastischen Elements in Übereinstimmung mit der Bewegung des Keilelements selbst bei der Rückwärtsbewegung des Keilelements verringert werden und somit kann die Qualität des Bremskraftverstärkers verbessert werden.
In diesem Fall kann durch Ausbilden der Vorsprünge an dem elastischen Element die Antriebskraft des Keilelements beim Rückwärtsbewegen durch die Verformung der Vorsprünge in Übereinstimmung mit der Rückwärtsbewegung des Keilelements absorbiert werden, wenn der relative Bewegungsbetrag in der Vorwärtsrichtung des Plungerkolbens relativ zu dem Kraftkolben einen Wert erreicht, der gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist. Somit kann das Betriebsgeräusch zwischen der Vorderendfläche des zweiten Flanschabschnitts und der hinteren Fläche des Keilelements weiter verringert werden.
Ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Bremskraftverstärkers wird mit Bezug auf die Abbildungen in den Zeichnungsfiguren erklärt.
Der Aufbau des Bremskraftverstärkers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist derselbe wie der des ersten Ausführungsbeispiels, mit der Ausnahme, dass der Bremskraftverstärker des zweiten Ausführungsbeispiels mit einem Mechanismus zur Geräuschbeschränkung versehen ist, der Folgendes hat: eine Feder 62, einen Sprengring 63, einen Halter 611, einen hinteren Flanschabschnitt 37d, eine hintere Endfläche 40h und einen Abschrägungsabschnitt 37c anstelle der elastischen Elemente 32a und der Vorsprünge 32b des ersten Ausführungsbeispiels.
Wie dies in 7–9 gezeigt ist, ist der Halter 611 bei dem Bremskraftverstärker gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels an dem äußeren Umfang eines hinteren, zylindrischen Abschnitts des Plungerkolbens 37 vorgesehen. Der in eine an dem äußeren Umfang des hinteren zylindrischen Abschnitts des Plungerkolbens 37 ausgebildeten kreisförmigen Nut eingepasste Sprengring 63 beschränkt die Vorwärtsbewegung des Halters 611. Eine Feder 62 ist vorgesehen, dass sie gedrückt wird, um eine vorbestimmte Vorspannung zwischen dem Halter 61 und dem hinteren Flanschabschnitt 37d des Plungerkolbens 37 zu haben. Die Vorspannung der Feder 62 ist so vorbestimmt, dass sie kleiner als die Vorspannkraft der Feder 47 in der Rückwärtsrichtung ist.
Wie dies in 7–9 gezeigt ist, ist der Halter 61 an dem äußeren Umfang des hinteren, zylindrischen Abschnitts des Plungerkolbens 37 vorgesehen. Der Halter 61 hat vier Klinkenabschnitte 61a, 61a, 61a, 61a mit einer vorderen Endfläche 61aa, die mit dem Sprengring 63 in Kontakt ist, einen Ringabschnitt 61b mit einer hinteren Endfläche 61bb, die mit einem vorderen Endflächenabschnitt der Feder 62 in Kontakt ist und einen Verbindungsabschnitt 61c zum Verbinden des Klinkenabschnitts 61a und des Ringabschnitts 61b.
Wenn der Relativbewegungsbetrag des Plungerkolbens 37 in der Vorwärtsrichtung relativ zu dem Kraftkolben 22 gleich oder grö ßer als der vorbestimmte Wert wird, wird der Eingriff zwischen der Halteeinrichtung 48 und dem Ventilsitz 40 gelöst, um den Notbremsbetrieb durchzuführen. In diesem Fall wird das Ventilsitzelement 40 einheitlich mit dem Keilelement 32 durch die Vorspannkraft der Feder 47 zurückgezogen. Die hintere Endfläche 40h des Ventilsitzelements 40 ist mit einer vorderen Endfläche 61ba des Ringabschnitts 61b des Halters 61 in Kontakt und das Ventilsitzelement 40 wird weiter zurückgezogen während des die Feder 62 zusammendrückt, bevor die hintere Fläche des Keilelements 32 mit der vorderen Endfläche 35a des zweiten Flanschabschnitts 35 in Kontakt ist. Wenn die hintere Fläche des Keilelements 32 mit der vorderen Endfläche 35a des zweiten Flanschabschnitts 35 des Plungerkolbens 37 in Kontakt ist, wird die Rückziehbewegung des Ventilsitzelements 40 gestoppt.
Das heißt, da das Ventilsitzelement 40 gegen die Vorspannkraft der Feder 62 zurückgezogen wird, wird die Rückziehgeschwindigkeit des Ventilsitzelements 40 geeignet abgeschwächt, um das Kontaktgeräusch zu unterdrücken, wenn das mit dem Ventilsitzelement 40 einheitlich zurückgezogene Keilelement 32 mit der vorderen Endfläche 35a des zweiten Flanschabschnitts 35 des Plungerkolbens in Kontakt ist.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des Bremskraftverstärker der vorliegenden Erfindung wird die Bewegung der Feder 62 in der Radialrichtung durch einen abgeschrägten Verbindungsabschnitt 61c an einem Ende begrenzt und die Bewegung der Feder 62 wird in der Radialrichtung durch den zwischen dem hinteren zylindrischen Abschnitt des Plungerkolbens 37 und dem hinteren Flanschabschnitt 37b vorgesehenen abgeschrägten Abschnitt 37c an dem anderen Ende begrenzt. Mit anderen Worten ist die Feder 62 koaxial zu dem Halter 61, dem Plungerkolben 37, dem Ventilsitzelement 40 und dem Kraftkolben 22 positioniert. Somit wird die Kontaktstelle zwischen dem Ventilsitzelement 40 und dem Halter 61, das heißt, die Kontaktstelle zwischen dem Ventilsitzelement 40 und der Vorderendfläche der Feder 62 koaxial ohne dabei in der Radi alrichtung abzuweichen und somit wird die Bewegung nicht in dem Ventilsitzelement 40 und der Feder 62 erzeugt. Somit wird die Reibungskraft zwischen dem Ventilsitzelement 40 und der inneren Umfangsfläche des Kraftkolbens 22 nicht erhöht und die sanfte Bewegung des Ventilsitzelements 40 erreicht.
Ein Innendurchmesser E des Klinkenabschnitts 61a des Halters 61 ist so vorbestimmt, dass er kleiner als ein Außendurchmesser des zweiten Flanschabschnitts 35 des Plungerkolbens 37 ist. Ein Innendurchmesser F des Ringabschnitts 61b ist so vorbestimmt, dass er größer als der Außendurchmesser des zweiten Flanschabschnitts 35 ist. Eine Vielzahl von Vertiefungsabschnitten ist an dem zweiten Flanschabschnitt 35 vorgesehen. Durch Einsetzen und Bewegen des Halters 61 rückwärts von der Seite des ersten Flanschabschnitts 34 des Plungerkolbens 37 durch Fluchten der Vielzahl der Vertiefungen des zweiten Flansches 35 mit dem Klinkenabschnitt 61a führt der Halter 61 durch den zweiten Flanschabschnitt 35 hindurch, um beim Zusammenbau an dem äußeren Umfang des hinteren zylindrischen Abschnitts des Plungerkolbens 37 vorgesehen zu sein.
Der Betrieb des Bremskraftverstärkers 10 wird folgendermaßen beschrieben. Da der Betrieb des Bremskraftverstärkers in der normalen Bedingung bekannt ist, wird die Erklärung ausgelassen und es wird hauptsächlich der Betrieb unter der Notbremsung erklärt.
Die Notbremseigenschaft des Bremskraftverstärkers 10 wird durch Ändern der Sprungeigenschaften erreicht, um die größere Antriebskraft, als bei der Bedingung in dem normalen Bremsbetrieb auf das Ausgabeelement aufzubringen. Um die Sprungeigenschaften zu ändern, ist es notwendig, einen Abstand D zwischen dem Kontaktelement 70 und dem in 2 gezeigten Reaktionselement 54 zu verlängern. Die Verlängerung des Abstands D entspricht der Verlängerung des Abstands zwischen einer Kontaktfläche 22d des Kraftkolbens 22 zu dem Reaktionselement 54 und dem Ventilabdichtungsabschnitt 41b. Das heißt, durch Rückwärtsbewegen des Ven tilabdichtungsabschnitts 41b wird der Abstand D verlängert, um die Ausgabe zu erhöhen, bevor das Kontaktelement 70 die Reaktionskraft von dem Reaktionselement 54 empfängt. Somit wird die Ausgabe unter der Sprungbedingung, in welcher das Verhältnis der Ausgabe relativ zu der Eingabe unendlich wird, so bestimmt, dass sie größer als unter den normalen Bedingungen ist.
Physikalischer Betrieb in dem Notbremsbetrieb wird folgendermaßen erklärt.
Wenn der Relativbewegungsbetrag zwischen dem Plungerkolben 37 und dem Kraftkolben 22 größer als ein vorbestimmter Wert B in dem Notbremsbetrieb wird, in dem der Fahrer plötzlich auf das Bremspedal steigt, um dieses aufgrund des Notfalls von Hindernissen während der Fahrzeugfahrt niederzudrücken, ist eine Abschrägung 37b des Plungerkolbens 37 mit einem konischen Abschnitt 52a des Halteelements 52 in Kontakt und dehnt das Halteelement 52 aus, das durch den ringförmigen elastischen Körper 53 in der radialen Richtung in der zusammengezogenen Richtung vorgespannt ist.
Ein auf die Innenseite des abgeschrägtenn Abschnitts 52a hervorstehender kleinster Innendurchmesserabschnitt 52aa läuft an dem ersten Flanschabschnitt 34 des Plungerkolbens 37 und der Eingriff zwischen dem in Eingriff zu gelangenden Abschnitt 40c des Ventilsitzelements 40 und dem Eingriffabschnitt 52b des Halteelements 52 wird gelöst. Somit wird das Ventilsitzelement 40 durch die Vorspannkraft der Feder 47 unmittelbar nach dem Lösen des Eingriffs des in Eingriff zu gelangenden Abschnitts 40c rückwärts bewegt.
Wenn das Ventilsitzelement 40 rückwärts bewegt wird, ist der zweite Vakuumventilsitz 39 des Ventilsitzelements 40 mit dem den beweglichen Abschnitt 41 des Ventilmechanismus 36 aufbauenden Ventilabdichtungsabschnitt 41a in Kontakt, um den Austausch zwischen der konstanten Druckkammer 23 und der variablen Druckkam mer 24 zu unterbrechen. Da sich in diesem Fall der Plungerkolben 37 in dem Vorgang zum einheitlichen Vorwärtsbewegen mit der Eingabestange 28 befindet und das Ventilsitzelement 40 den beweglichen Abschnitt 41 des Ventilmechanismus 36 rückwärts zurückschiebt, werden der Umgebungsluftventilsitz 37a des Plungerkolbens 37 und das den beweglichen Abschnitt 31 des Ventilmechanismus 36 aufbauende Ventilabdichtungselement 41b plötzlich getrennt, um den Austausch zwischen der variablen Druckkammer 24 und der Umgebungsluft zu errichten. Verglichen mit dem normalen Bremsbetrieb wird somit das Erreichen und das Unterbrechen des Austauschs zwischen der konstanten Druckkammer 23 und der variablen Druckkammer 24 in dem Notbremsbetrieb schnell durchgeführt, der Abstand zwischen dem Ventilabdichtungselement 41b und der Kontaktfläche 22d des Kraftkolbens 22 relativ zu dem Reaktionselement 54 wird im Wesentlichen verlängert und die Ausgabe unter der Sprungbedingung kann in dem Notbremsbetrieb verglichen mit dem normalen Bremsbetrieb vergrößert werden.
5 zeigt die normalen Bremseigenschaften und die Notbremseigenschaften. Wie dies in 5 gezeigt wird, erhält das Springen im normalen Bremsbetrieb die Ausgabe entsprechend zu F₀₁ und das Springen in dem Notbremsbetrieb erhält die Ausgabe entsprechend zu F₀₁₁. Somit kann in dem Notbremsbetrieb ein ausreichender hydraulischer Bremsdruck bei geringer Pedalniederdrückkraft erzeugt werden.
Wenn das Bremspedal auf die Anfangsposition nach der Vollendung des Bremsvorgangs zurückgestellt wird, bewegt sich der Plungerkolben 37 rückwärts, während die hintere Endfläche 34b des ersten Flanschabschnitts 34 mit der Vorderfläche des Keilelements 32 in Kontakt ist. Wenn die hintere Fläche des Keilelements 32 mit der hinteren Hülle 12 in Kontakt ist, ist die Vorderfläche des Keilelements 32 mit der vorderen Nutwand 40f des Ventilsitzelements 40 in Kontakt, um die Rückwärtsbewegung des mit dem Kraftkolben 22 einheitlich zurückgezogenen Ventilsitzelements 40 zu begrenzen. Da in diesem Fall der Kraftkolben 22 weiter zu zurückgezogen ist, ist der Eingriffsabschnitt 52b des mit dem Kraftkolben 22 einheitlich zurückgezogenen Halteelements 52 mit dem in Eingriff zu gelangenden Abschnitt 40c des stationär verbleibenden, mit der hinteren Hülle 12 über das Keilelement 32 in Kontakt seienden Ventilsitzelement 40 in Eingriff und somit gelangen das Halteelement 52 und das Ventilsitzelement 40, dessen Eingriff in dem Notbremsbetrieb gelöst wurde, wieder in Eingriff, um für den nächsten Notbremsbetrieb bereit zu sein.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel des Bremskraftverstärkers der vorliegenden Erfindung wird die Rückziehgeschwindigkeit des Ventilsitzelements geeignet abgeschwächt und das aufgrund des Kontakts zwischen dem in einer einheitlichen Weise mit dem Ventilsitzelement zurückgezogenen Keilelements und der Flanschfläche verursachte Kontaktgeräusch wird unterdrückt.
Gemäß der Ausführungsbeispiele des Bremskraftverstärkers der vorliegenden Erfindung entspricht die Rückwärtsrichtung der Bremspedalseite relativ zu dem Bremskraftverstärker oder der Rückseite des Kraftfahrzeugs und die Vorwärtsrichtung entspricht der Hauptzylinderseite relativ zu dem Kraftstoffverstärker oder der Vorderseite des Kraftfahrzeugs.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel des Bremskraftverstärkers der vorliegenden Erfindung wird die Reibungskraft zwischen dem Ventilsitzelement und der inneren Umfangsfläche des Kraftkolbens nicht erhöht, um somit die sanfte Bewegung des Ventilsitzelements zu erreichen.

Claims

Bremskraftverstärker (10) mit: einem Gehäuse (14), das eine Druckkammer (23, 24) darin hat; einer beweglichen Wand (20), die in dem Gehäuse (14) vorgesehen ist, um vorwärts und rückwärts beweglich zu sein und um die Druckkammer in eine konstante Druckkammer (23) und eine variable Druckkammer (24) zu teilen; einem Kraftkolben (22), der einen ersten Vakuumventilsitz (38) und eine radial gerichtete Bohrung hat und der an der beweglichen Wand (20) befestigt ist; einer Eingabestange (28), die in dem Kraftkolben (22) vorgesehen ist, um relativ zu dem Kraftkolben (22) vorwärts und rückwärts beweglich zu sein; einem Plungerkolben (37), der einen ersten Flanschabschnitt (34) und einen zweiten Flanschabschnitt (35) hat und der mit der Eingabestange (28) verbunden ist, in den Kraftkolben (22) in einer Längsrichtung relativ zu dem Kraftkolben gleitbar eingefügt ist und mit einem Umgebungsluftventilsitz (37a) ausgebildet ist; einem Ausgabeelement (55) zum Ausgeben einer Antriebskraft des Kraftkolbens (22) außerhalb des Bremskraftverstärkers (10) in Übereinstimmung mit einer Bewegung der beweglichen Wand (20); einem Ventilsitzelement (40), das einen zweiten Vakuumventilsitz (39) hat und annähernd konzentrisch mit dem ersten Vakuumventilsitz (38) ist und vorwärts und rückwärts relativ zu dem Kraftkolben (22) beweglich ist; einem Ventilmechanismus (36), der in dem Kraftkolben (22) vorgesehen ist und einen beweglichen Abschnitt (41) hat, der dem ersten Vakuumventilsitz (38) und einem Befestigungsabschnitt (43) gegenübersteht, die konzentrisch zu dem beweglichen Abschnitt (41) vorgesehen sind; einer Antriebseinrichtung zum Bewegen des Ventilsitzelements (46) in Richtung des beweglichen Abschnitts (41) um einen vorbestimmten Betrag, wenn ein Vorwärtsbewegungsbetrag des Plungerkolbens (37) relativ zu dem Kraftkolben (22) gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist; einer Halteeinrichtung (48) zum Halten des Ventilsitzelements (46) an einer vorbestimmten Position in dem Kraftkolben (22), wenn der Vorwärtsbewegungsbetrag des Plungerkolbens (37) relativ zu dem Kraftkolben (22) geringer als der vorgestimmte Wert ist; einem Eingriffselement (50) zum Ineingriffbringen der Halteeinrichtung (48) mit dem Kraftkolben (22); einem Keilelement (32), das in die radial gerichtete Bohrung eingesetzt ist und sich zwischen dem ersten Flanschabschnitt (34) und dem zweiten Flanschabschnitt (35) des Plungerkolbens (37) in der Längsrichtung zum Begrenzen eines längsgerichteten Bewegungsbetrags des Plungerkolbens (37) relativ zu dem Kraftkolben (22) bewegt; gekennzeichnet durch eine Geräuschbegrenzungseinrichtung (32a) zum Begrenzen eines Kontaktgeräuschs zwischen dem Keilelement (32) und dem zweiten Flanschabschnitt (35) des Plungerkolbens (37), wobei die Geräuschbegrenzungseinrichtung (32a) an einer rückwärtigen Fläche des Keilelements (32) und innerhalb des Ventilsitzelements (40) vorgesehen ist, um den direkten Kontakt des zweiten Flanschabschnitts 35 des Plungerkolbens (37) mit dem Keilelement (32) zu verhindern.
Bremskraftverstärker gemäß Anspruch 1, wobei die Geräuschbegrenzungseinrichtung ein zwischen einer vorderen Endfläche (35a) des zweiten Flanschabschnitts (35) und einer hinteren Fläche des Keilelements (32) vorgesehenes elastisches Element (32a) hat.
Bremskraftverstärker gemäß Anspruch 2, wobei das elastische Element (32a) mit einem Vorsprung (32b) ausgebildet ist.
Bremskraftverstärker gemäß Anspruch 3, wobei der Vorsprung (32b) als ein Kegelstumpf konfiguriert ist.
Bremskraftverstärker gemäß Anspruch 4, wobei eine Vielzahl der Vorsprünge (32b) an dem elastischen Element (32) ausgebildet sind.