DE19602620B4

DE19602620B4 - Bremsenbetätigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE19602620B4
Application number: DE19602620A
Authority: DE
Inventors: Yasuaki Toyota Ichiba
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-01-27
Filing date: 1996-01-25
Publication date: 2010-10-28
Anticipated expiration: 2016-01-26
Also published as: JP3414023B2; DE19602620A1; US20010047695A1; US5970817A; JPH08198069A

Abstract

Bremsenbetätigungsvorrichtung, die die Schwenkbewegung eines an einem Ende schwenkbar gelagerten Bremspedals über ein Abtriebsglied, dessen eines Ende mit dem Bremspedal und dessen anderes Ende mit einem Bremskraftverstärker verbunden ist, auf den Bremskraftverstärker überträgt, mit
einem Verbindungselement (16, 22; 36, 38), das an einem Verbindungsbereich des Bremspedals (14) und des Abtriebsglieds (20; 32) vorgesehen ist sowie eine Verbindungsposition verändert, in der das eine Endstück des Abtriebsglieds an das Bremspedal längs Richtungen einer Annäherung an ein und eines Entfernens von einem Schwenkzentrum (12) des Bremspedals angeschlossen ist, gekennzeichnet durch
ein getrennt sowie unabhängig von dem Verbindungselement (16, 22; 36, 38) vorgesehenes Führungselement (24, 26; 40, 42), das ein spezifisches Teil des Abtriebsglieds (20; 32) längs einer vorbestimmten Bahn führt, um die Verbindungsposition durch das Verbindungselement zu ändern,
wodurch ein Pedalverhältnis (R/r) in Übereinstimmung mit einer Schwenkbewegung des Bremspedals (14) verändert wird.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsenbetätigungsvorrichtung, die eine Bremsanlage, um ein Fahrzeug abzubremsen, betätigt.
Beschreibung der relevanten Technik
Im allgemeinen umfaßt eine Bremsenbetätigungsvorrichtung, um eine Bremsanlage eines Fahrzeugs zu betreiben, ein Bremspedal und eine Druckstange (ein Abtriebsglied), die (das) das Bremspedal mit einem Bremskraftverstärker verbindet. Wenn bei dieser Bremsenbetätigungsvorrichtung ein Fahrer das Bremspedal niederdrückt, so wird die Schwenkbewegung des Bremspedals über die Druckstange auf den Bremskraftverstärker übertragen, um dadurch die Bremsanlage zu betreiben.
Unter derartigen Bremsenbetätigungsvorrichtungen ist eine solche Betätigungsvorrichtung vorgeschlagen worden, die mit einer sog. Pedalverhältnis-Änderungseinrichtung ausgestattet ist, welche das Pedalverhältnis des Bremspedals verändern kann (z. B. offengelegte JP-Patentanmeldung Nr. JP 5-301565 ).
Bei der in der vorerwähnten Offenlegungsschrift beschriebenen Bremsenbetätigungsvorrichtung ist die Pedalverhältnis-Änderungseinrichtung zwischen dem Bremspedal und der Druckstange vorgesehen. Die Pedalverhältnis-Änderungseinrichtung wird aus einer Lenkerstange, die am Bremspedal gelagert und mit der Druckstange über einen Führungsstift verbunden ist, ein Langloch, das im Bremspedal ausgestaltet und in das ein Führungsstift eingesetzt ist, sowie einer Rückstellfeder, die mit dem Führungsstift verbunden ist, gebildet. Auf diese Weise wird das Pedalverhältnis zur Zeit eines normalen Bremsvorgangs und zur Zeit eines plötzlichen Bremsvorgangs verändert, so daß ein optimaler Bremsbetrieb bewerkstelligt werden kann.
Bei der herkömmlichen, mit der oben beschriebenen Pedalverhältnis-Änderungseinrichtung ausgestatteten Bremsenbetätigungsvorrichtung wird jedoch das Pedalverhältnis in Übereinstimmung mit dem Schwenkwinkel (Niederdrückwinkel) des Bremspedals oder der Niederdrückkraft, die im folgenden als ”Druckkraft” bezeichnet wird, durch Ändern der Position des in das Langloch eingesetzten Führungsstifts verändert. Die Position des Führungsstifts wird durch den Kraftanteil von seiten des Bremspedals, der Druckstange und der Rückstellfeder bestimmt. Jedoch wird am Bremspedal, an der Druckstange sowie an der Rückstellfeder wie auch an anderen Bauteilen eine Reibungskraft erzeugt, und die Wirkung dieser Reibungskraft ist erheblich. Als Ergebnis erhebt sich ein Nachteil insofern, als es schwierig ist, ein gewünschtes, stabiles Pedalverhältnis zuverlässig zu erhalten, und die durch das Pedalverhältnis bestimmte Eingangs-/Ausgangskennlinie kann ohne weiteres instabil werden.
Ferner zeigt die DE 2516659 A1 einen Steuerhebelmechanismus zur Steuerung eines Zweikreisbremssystems für Kraftfahrzeuge als eine gattungsgemäße Bremsbetätigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 der vorliegenden Erfindung.
Außerdem zeigt die DE 1555375 C3 eine Betätigungsvorrichtung für das Bremskraftverstärkerventil einer hydraulischen Bremsanlage von Kraftfahrzeugen als eine gattungsgemäße Bremsbetätigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 11 der vorliegenden Erfindung.
Abriß der Erfindung
Im Hinblick auf die obigen Feststellungen ist es eine primäre Aufgabe dieser Erfindung, eine Bremsenbetätigungsvorrichtung zu schaffen, in welcher eine vorbestimmte, stabile Eingangs-/Ausgangskennlinie des Betätigungswerts eines Bremspedals und der zu einer Bremskraftverstärkervorrichtung übertragenen und weitergeleiteten Übertragungsgröße erhalten werden kann und in welcher die Eingangs-/Ausgangskennlinie auf einfache Weise in eine gewünschte Form oder zu einer gewünschten Gestalt gebracht werden kann, wobei die Freiheitsgrade in der Konstruktion eine Erweiterung erfahren und die angestrebten Ziele mittels einer einfachen Konstruktion verwirklicht werden können.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt dieser Erfindung wird eine Bremsenbetätigungsvorrichtung geschaffen, die die Schwenkbewegung eines an seinem einen Ende schwenkbar gelagerten Bremspedals über ein Abtriebsglied, dessen eines Ende mit dem Bremspedal und dessen anderes Ende mit einem Bremskraftverstärker verbunden ist, auf den Bremskraftverstärker überträgt sowie umfaßt: ein Verbindungselement, das an einem Verbindungsbereich des Bremspedals und des Abtriebsglieds vorgesehen ist sowie eine Verbindungsposition verändert, in der das eine Endstück des Abtriebsglieds an das Bremspedal längs Richtungen einer Annäherung an ein und eines Entfernens von einem Schwenkzentrum des Bremspedals angeschlossen ist; und ein getrennt sowie unabhängig von dem Verbindungselement vorgesehenes Führungselement, das ein spezifisches Teil des Abtriebsglieds längs einer vorbestimmten Bahn führt, um die Verbindungsposition durch das Verbindungselement zu ändern; wodurch ein Pedalverhältnis in Übereinstimmung mit einer Schwenkbewegung des Bremspedals verändert wird.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt dieser Erfindung wird eine Bremsenbetätigungsvorrichtung geschaffen, die die Schwenkbewegung eines an seinem einen Ende schwenkbar gelagerten Bremspedals über ein Abtriebsglied, dessen eines Ende mit dem Bremspedal und dessen anderes Ende mit einem Bremskraftverstärker verbunden ist, auf den Bremskraftverstärker überträgt, in welcher das Abtriebsglied von einem Gelenkmechanismus, der ein Paar von Stangen enthält, gebildet ist und die Bremsenbetätigungsvorrichtung ein Gelenkführungselement, das eine spezifische Position des Gelenkmechanismus mit Bezug zu einem geometrischen Ort der Schwenkbewegung des Bremspedals ändert, umfaßt, wodurch ein Eingangs-/Ausgangsverhältnis eines Schwenkwerts des Bremspedals und einer auf den Bremskraftverstärker übertragenen Größe in Übereinstimmung mit einer Schwenkbewegung des Bremspedals verändert werden.
Wenn in der Bremsenbetätigungsvorrichtung nach dem ersten Gesichtspunkt dieser Erfindung das Bremspedal betätigt wird, wird die Schwenkbewegung des Bremspedals über das Abtriebsglied auf den Bremskraftverstärker übertragen und die Bremsanlage betrieben.
Das Pedalverhältnis des Bremspedals wird als das Verhältnis des Abstands vom Schwenkzentrum des Bremspedals zum Pedal-Niederdrückteil (zur Pedaldruckfläche) zum Abstand vom Schwenkzentrum des Bremspedals zur Verbindungsposition des Abtriebsglieds bestimmt.
In diesem Fall werden das Bremspedal und das Abtriebsglied durch das Verbindungselement verbunden. Die Verbindungsposition oder der Eingriffsort des einen Endstücks des Abtriebsglieds mit dem Bremspedal kann längs Richtungen einer Annäherung an das und eines Entfernens vom Schwenkzentrum des Bremspedals verändert werden. Als Ergebnis wird, sobald das Bremspedal verschwenkt wird, ein spezifisches Teil des Abtriebsglieds längs einer vorbestimmten Bahn durch das Führungselement geführt und der Eingriffsort durch das Verbindungselement verändert. Insbesondere wird der Abstand vom Schwenkzentrum des Bremspedals zur Verbindungsposition des Abtriebsglieds durch die mittels des Niederdrückens des Bremspedals hervorgerufene Schwenkbewegung verändert. Demzufolge erfährt das Pedalverhältnis eine Änderung längs der durch das Führungselement gebildeten Bahn in Übereinstimmung mit der Schwenkbewegung des Bremspedals. Aufgrund der Änderung des Pedalverhältnisses ist die auf den Bremskraftverstärker übertragene Übertragungsgröße eine nichtlineare Kennlinie mit Bezug auf die Größe der Schwenkbewegung (des Schwenkwinkels) des Bremspedals.
Das Verändern des Pedalverhältnisses wird nicht unter Verwendung einer Feder od. dgl. ausgeführt, sondern durch das Führen des spezifischen Teils des Abtriebsglieds längs der vorbestimmten Bahn durch das Führungselement bewerkstelligt. Deshalb beeinflußt die Reibungskraft das Pedalverhältnis nicht nachteilig (die Reibungskraft wird vermindert), und es kann ein vorbestimmtes, stabiles Pedalverhältnis erlangt werden.
Ein einer gewünschten Eingangs-/Ausgangskennlinie entsprechendes Pedalverhältnis kann ohne weiteres durch geeignete Bestimmung der durch das Führungselement gebildeten Bahn erhalten werden. Die Freiheitsgrade in der Konstruktion werden vergrößert.
Auf diese Weise kann in der Bremsenbetätigungsvorrichtung nach dem ersten Gesichtspunkt dieser Erfindung eine vorbestimmte, stabile Eingangs-/Ausgangskennlinie des Betätigungswerts des Bremspedals und der dem Bremskraftverstärker vermittelten Übertragungsgröße erlangt werden. Ferner kann die Eingangs-/Ausgangskennlinie ohne Schwierigkeiten mit einer gewünschten Gestalt bestimmt werden, und die Freiheitsgrade in der Konstruktion werden vergrößert. Diese Vorteile können mit einer sehr einfachen Konstruktion verwirklicht werden.
Wenn in der Bremsenbetätigungsvorrichtung nach dem zweiten Gesichtspunkt dieser Erfindung das Bremspedal betätigt wird, so wird dessen Schwenkbewegung über das Abtriebsglied, d. h. den von einem Paar von Stangen gebildeten Gelenkmechanismus, auf den Bremskraftverstärker übertragen und die Bremsanlage betrieben.
Sobald das Bremspedal verschwenkt wird, wird hier eine spezifische Position bzw. ein spezifisches Teil des Gelenkmechanismus (des Stangenpaars) durch das Gelenkführungselement mit Bezug auf den geometrischen Ort einer Schwenkbewegung eines Bremspedals verlagert. Als Ergebnis ist die dem Bremskraft verstärker durch den Gelenkmechanismus vermittelte Übertragungsgröße eine nichtlineare Kennlinie mit Bezug zur Schwenkbewegung (zum Schwenkwinkel) des Bremspedals.
In diesem Fall wird das Verändern der Eingangs-/Ausgangskennlinie nicht unter Verwendung einer Feder od. dgl. ausgeführt, sondern durch das Führen des spezifischen Teils des Gelenkmechanismus (des Paars von Verbindungs- oder Lenkerstangen) längs der vorbestimmten Bahn durch das Gelenkführungselement bewerkstelligt. Deshalb beeinflußt die Reibungskraft nicht die Eingangs-/Ausgangskennlinie nachteilig (die Reibungskraft wird vermindert), und es kann eine vorbestimmte, stabile Eingangs-/Ausgangskennlinie erhalten werden.
Ferner kann auf einfache Weise eine gewünschte Eingangs-/Ausgangskennlinie erlangt werden, indem die Ausgestaltung der Verlagerung der zwischenliegenden oder mittigen Verbindungsteilposition durch das Gelenkführungselement in geeigneter Weise bestimmt wird.
Auf diese Weise kann in der Bremsenbetätigungsvorrichtung nach dem zweiten Gesichtspunkt dieser Erfindung eine vorbestimmte, stabile Eingangs-/Ausgangskennlinie des Betätigungswerts des Bremspedals und der dem Bremskraftverstärker vermittelten Übertragungsgröße erhalten werden. Ferner kann die Eingangs-/Ausgangskennlinie ohne weiteres mit einer gewünschten Gestalt bestimmt werden und die Freiheitsgrade in der Konstruktion werden vergrößert. Diese Vorteile können durch eine simple Konstruktion verwirklicht werden.
Die obigen und weitere Ziele wie auch die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung, die lediglich beispielhaft gegeben werden, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Seitenansicht zum Aufbau einer Bremsenbetätigungsvorrichtung in einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung;
2 ist eine Querschnittsdarstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen einem Bremspedal und einer Führungsplatte bei der Vorrichtung nach der ersten Ausführungsform;
3 ist ein Diagramm, das Änderungen in einem Pedalverhältnis der Bremsenbetätigungsvorrichtung der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
4 ist eine Querschnittsdarstellung eines weiteren Beispiels von Führungsplatten der Vorrichtung nach der ersten Ausführungsform;
5 ist eine Seitenansicht zum Aufbau einer Bremsenbetätigungsvorrichtung in einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung;
6 ist ein Querschnitt der Bremsenbetätigungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform;
7 ist eine Seitenansicht zum Aufbau einer Bremsenbetätigungsvorrichtung in einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung;
8 ist ein Diagramm, das eine Eingangs-/Ausgangskennlinie der Bremsenbetätigungsvorrichtung der dritten Ausführungsform dieser Erfindung veranschaulicht;
9 ist eine Ansicht eines weiteren Beispiels einer Führungsplatte bei der dritten Ausführungsform dieser Erfindung;
10 ist eine Seitenansicht zum Aufbau einer Bremsenbetätigungsvorrichtung in einer vierten Ausführungsform dieser Erfindung;
11 ist ein Querschnitt zur Erläuterung der Beziehung zwischen einer Verbindungsstange sowie einer Führungsplatte der Bremsenbetätigungsvorrichtung in der vierten Ausführungsform dieser Erfindung.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Eine erste Ausführungsform dieser. Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 1–4 beschrieben.
In einer Bremsenbetätigungsvorrichtung 10 nach der ersten Ausführungsform ist ein Endstück eines Bremspedals 14 verschwenkbar an einem Lagerzapfen 12 gelagert. In einem in Längsrichtung mittigen Abschnitt des Bremspedals 14 ist eine Verbindungsöffnung 16 ausgestaltet, die ein Verbindungselement bildet. Die Verbindungsöffnung 16 ist ein Langloch, das in der Längsrichtung des Bremspedals 14 verläuft.
Am distalen oder freien Ende einer Druckstange 20, die als ein Abtriebsglied dient und mit einem Bremskraftverstärker 18 zusammenwirkt, ist ein Verbindungsstift 22 vorgesehen, der ein weiteres Verbindungselement bildet. Der Verbindungsstift 22 ist in die Verbindungsöffnung 16 des Bremspedals 14 so eingeetzt, daß er darin in der Längsrichtung bewegbar ist. Als Ergebnis wird, wenn das Bremspedal 14 niedergedrückt und um den Lagerzapfen 12 verschwenkt wird, die Schwenkbewegung über die Druckstange 20 auf den Bremskraftverstärker 18 übertragen. Wenn sich der Verbindungsstift 22 in der Längsrichtung der Verbindungsöffnung 16 bewegt, nähert sich die Stelle, an der die Druckstange 20 mit dem Bremspedal verbunden ist, dem Schwenkzentrum des Bremspedals 14, d. h. dem Lagerzapfen 12, bzw. entfernt sich diese Stelle vom Schwenkzentrum.
In der Nähe der Verbindungsöffnung 16 des Bremspedals 14 ist eine Führungsplatte 24 getrennt und unabhängig vom Bremspedal 14 sowie der Druckstange 20 angeordnet, und in der Führungsplatte 24 ist ein Führungsschlitz oder Führungsloch 26, der/das als Führungselement dient, ausgebildet. Der Führungsschlitz 26 verläuft gekrümmt, und der in die Verbindungsöffnung 16 eingesetzte Verbindungsstift 22 ist auch in den Führungsschlitz 26 so eingesetzt, daß er darin bewegungsfähig ist. Als Ergebnis bewegt sich, wenn das Bremspedal 14 niedergedrückt wird und um den Lagerzapfen 12 schwenkt, der Verbindungsstift 22 unter Führung längs des Führungsschlitzes 26, d. h., der Führungsschlitz 26 führt den Verbindungsstift 22 längs einer vorbestimmten Bahn derart, daß die Verbindungsposition des Verbindungsstifts 22 und der Verbindungsöffnung 16 (des Bremspedals 14) verändert werden kann, was bedeutet, daß der Abstand vom Schwenkzentrum des Bremspedals 14 verändert werden kann.
Die gekrümmte Ausgestaltung des Führungsschlitzes 26 wird auf der Grundlage der Eingangs-/Ausgangskennlinie, worauf später eingegangen werden wird, bestimmt.
Die Funktionsweise der ersten Ausführungsform wird nachstehend beschrieben.
Wenn bei der oben beschriebenen Bremsenbetätigungsvorrichtung 10 das Bremspedal 14 niedergedrückt wird, wird die Schwenkbewegung des Bremspedals 14 über die Druckstange 20 auf den Bremskraftverstärker 18 übertragen, so daß die Bremsanlage betätigt wird.
Das Pedalverhältnis des Bremspedals 14 wird hier als das Verhältnis von R, d. h. dem Abstand vom Schwenkzentrum des Bremspedals 14, d. h. dem Lagerzapfen 12, zur Pedaldruckfläche, zu r, d. h. dem Abstand vom Schwenkzentrum des Bremspedals 14 zum Verbindungsteil der Druckstange, d. h. dem Verbindungsstift 22, bestimmt.
In diesem Fall werden das Bremspedal 14 und die Druckstange 20 durch den Verbindungsstift 22 sowie die Verbindungsöffnung 16 zusammengeschlossen. Die Verbindungsposition der Druckstange 20 (des Verbindungsstifts 22) mit dem Bremspedal 14 (der Verbindungsöffnung 16) kann längs Richtungen eines Annäherns zum und Entfernens vom Schwenkzentrum des Bremspedals 14 verändert werden. Wenn das Bremspedal 14 verschwenkt wird, wird als Ergebnis der Verbindungsstift 22 der Druckstange 20 längs der vorbestimmten Bahn durch den Führungsschlitz 26 in der Führungsplatte 24 geführt und der Ort, an welchem der Verbindungsstift 22 mit dem Bremspedal 14 gekoppelt ist, verändert. Insbesondere unterliegt der Abstand r vom Schwenkzentrum des Bremspedals 14 zum Verbindungsort der Druckstange 20 einer Änderung durch die durch das Niedertreten des Bremspedals 14 verursachte Schwenkbewegung.
Demzufolge wird, wie in 3 durch die Linie A veranschaulicht ist, das Pedalverhältnis längs der durch den Führungsschlitz 26 in der Führungsplatte 24 gebildeten Bahn in Übereinstimmung mit dem Schwenkwert X des Bremspedals 14 verändert. Aufgrund der Änderung des Pedalverhältnisses verläuft die Übertragungsgröße, die auf den Bremskraftverstärker 18 durch die Druckstange 20 übertragen wird, in einer nichtlinearen Kennlinie mit Bezug auf den Schwenkwert (den Winkel) des Bremspedals 14.
In diesem Fall wird die Änderung des Pedalverhältnisses nicht unter Verwendung einer Feder od. dgl. ausgeführt, sondern durch das Führen des Verbindungsstifts 22 der Druckstange 20 längs der vorbestimmten Bahn mittels des Führungsschlitzes 26 der Führungsplatte 24 bewerkstelligt (die Position des Verbindungsstifts 22 wird durch die Schnittstelle der Verbindungsöffnung 16 und des Führungsschlitzes 26 bestimmt). Deshalb wird die Reibungskraft vermindert, d. h., die Reibungskraft beeinflußt das Pedalverhältnis nicht nachteilig, und somit kann ein vorbestimmtes, stabiles Pedalverhältnis erlangt werden.
Ein einer gewünschten Eingangs-/Ausgangskennlinie entsprechendes Pedalverhältnis kann ohne Schwierigkeiten durch ge eignete Bestimmung der durch den Führungsschlitz 26 in der Führungsplatte 24 gebildeten Bahn erhalten werden. Die Freiheitsgrade in der Konstruktion werden vergrößert.
Auf diese Weise kann in der Bremsenbetätigungsvorrichtung 10 nach der ersten Ausführungsform eine vorbestimmte, stabile Eingangs-/Ausgangskennlinie des Bremspedal-Betätigungswerts und der dem Bremskraftverstärker 18 vermittelten Übertragungsgröße erhalten werden. Darüber hinaus kann die Eingangs-/Ausgangskennlinie auf einfache Weise in einer gewünschten Gestalt bestimmt werden, und die Konstruktionsfreiheitsgrade werden vergrößert. Ferner können diese Vorteile mittels einer simplen Konstruktion verwirklicht werden.
In der Bremsenbetätigungsvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform ist lediglich eine einzige Führungsplatte 24 vorgesehen. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, und eine Mehrzahl von Führungsplatten kann vorhanden sein. Beispielsweise kann, wie in 4 gezeigt ist, eine weitere Führungsplatte 28 vorgesehen und so angeordnet werden, daß das Bremspedal 14 zwischen die beiden Führungsplatten 24 und 28 eingefügt ist, so daß der Verbindungsstift 22 mit beiden Führungsplatten 24, 28 zusammenwirkt. In diesem Fall wird die Führung des Verbindungsstifts 22 der Druckstange 20 noch präziser und kann ein vorbestimmtes, stabiles Pedalverhältnis erlangt werden.
Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform dieser Erfindung beschrieben. Bauteile, die im Grunde solchen der ersten Ausführungsform gleich sind, werden mit denselben Bezugszahlen bezeichnet und deren Beschreibung wird weggelassen.
Die 5 zeigt den Gesamtaufbau einer Bremsenbetätigungsvorrichtung 30 der zweiten Ausführungsform. Die 6 ist ein Querschnitt dieser Vorrichtung 30. Ein Verbindungsstift 36, der in der Bremsenbetätigungsvorrichtung 30 ein Verbindungselement bildet, ist an einem Träger 34 befestigt, welcher am distalen oder vorderen Ende einer Druckstange 32 vorgesehen ist, die als ein Abtriebsglied dient und mit dem Bremskraftverstärker 18 zusammenwirkt. Der Verbindungsstift 26 ist bewegbar in eine Verbindungsöffnung 38 eingesetzt. Der Träger 34 ist auf die Druckstange 32 geschraubt. Durch Drehen des Trägers 30 längs eines Gewindeabschnitts kann die Gesamtlänge der Druckstange 32, d. h. der Abstand zwischen dem Bremskraftverstärker 18 und dem Verbindungsstift 36, justiert werden.
Ein Führungszapfen 40, der ein Führungsorgan darstellt, ist an einem in Längsrichtung zwischenliegenden oder mittigen Teil der Druckstange 32 befestigt.
In der Nachbarschaft des Führungszapfens 40 ist eine Führungsplatte 42 vorgesehen, die unabhängig und getrennt vom Bremspedal 14 und der Druckstange 32 ist. In der Führungsplatte 42 ist ein Führungsschlitz 44, der als Führungselement dient, ausgestaltet. Der Führungsschlitz 44 ist gekrümmt und vorzugsweise an der pedalseitigen Endkante der Führungsplatte 42 offen. Der Führungszapfen 40 ist in den Führungsschlitz 44 bewegungsfähig eingesetzt. Als Ergebnis bewegt sich, wenn das Bremspedal 14 niedergedrückt wird und um den Lagerzapfen 12 schwenkt, der Führungszapfen 40 unter Führung durch den Führungsschlitz 44, d. h., der Führungsschlitz 44 leitet den Führungszapfen 40 längs einer vorbestimmten Bahn, und der Eingriffsort des Verbindungsstifts 36 sowie der Verbindungsöffnung 38 (des Bremspedals 14) kann verändert werden, d. h., der Abstand vom Schwenkzentrum des Bremspedals 14 kann eine Änderung erfahren.
Wenn in der Bremsenbetätigungsvorrichtung 30 mit dem oben beschriebenen Aufbau das Bremspedal 14 betätigt wird, wird dessen Schwenkbewegung über die Druckstange 32 auf den Bremskraftverstärker 18 übertragen, so daß die Bremsanlage betrieben wird.
Das Bremspedal 14 und die Druckstange 32 sind hier durch den Verbindungsstift 36 und die Verbindungsöffnung 38 gekoppelt. Der Ort, an welchem die Druckstange 32 (der Verbindungsstift 36) mit dem Bremspedal 14 (der Verbindungsöffnung 38) in Eingriff ist, kann längs Richtungen eines Annäherns an das und Entfernens vom Schwenkzentrum des Bremspedals 14 geändert werden. Als Ergebnis wird, wenn das Bremspedal 14 verschwenkt wird, der Führungszapfen 40 der Druckstange 32 durch den Führungsschlitz 44 in der Führungsplatte 42 längs der vorbestimmten Bahn geführt und die Position, in der der Verbindungsstift 36 mit dem Bremspedal 14 verbunden ist, geändert. Insbesondere unterliegt der Abstand vom Schwenkzentrum des Bremspedals 14 zum Eingriffsort der Druckstange 32 einer Änderung durch die aus dem Niedertreten des Bremspedals 14 verursachte Schwenkbewegung. Folglich ändert sich das Pedalverhältnis längs der vom Führungsschlitz 44 in der Führungsplatte 42 gebildeten Bahn in Übereinstimmung mit dem Schwenkwert des Bremspedals 14. Aufgrund der Änderung des Pedalverhältnisses verläuft die dem Bremskraftverstärker 18 über die Druckstange 32 vermittelte Übertragungsgröße in einer nichtlinearen Kennlinie mit Bezug zum Schwenkwert (Winkel) des Bremspedals 14.
In diesem Fall wird die Änderung im Pedalverhältnis nicht unter Verwendung einer Feder od. dgl. ausgeführt, sondern durch das Führen des Führungszapfens 40 der Druckstange 32 längs der vorbestimmten Bahn mittels des Führungsschlitzes 44 in der Führungsplatte 42 bewerkstelligt (die Position des Verbindungsstifts 36 wird durch den Führungsschlitz 44 und den Führungszapfen 40 bestimmt). Als Ergebnis beeinflußt die Reibungskraft das Pedalverhältnis nicht nachteilig (die Rei bungskraft wird vermindert), und es kann ein vorbestimmtes, stabiles Pedalverhältnis erreicht werden.
Ferner kann durch geeignete Bestimmung der vom Führungsschlitz 44 der Führungsplatte 42 gebildeten Bahn ein einer gewünschten Eingangs-/Ausgangskennlinie entsprechendes Pedalverhältnis auf einfache Weise erzielt werden. Die Freiheitsgrade in der Konstruktion werden vergrößert.
Auf diese Weise kann in der Bremsenbetätigungsvorrichtung 30 der zweiten Ausführungsform eine vorbestimmte, stabile Eingangs-/Ausgangskennlinie des Betätigungswerts des Bremspedals 14 und der dem Bremskraftverstärker 18 vermittelten Übertragungsgröße erhalten werden. Die Eingangs-/Ausgangskennlinie kann ohne Schwierigkeiten zu einer gewünschten Gestalt ausgebildet werden, und die Konstruktionsfreiheitsgrade werden größer. Diese Vorteile können darüber hinaus mit einer einfachen Konstruktion realisiert werden.
Die 7 zeigt den Gesamtaufbau einer Bremsenbetätigungsvorrichtung 50 in einer dritten Ausführungsform. Diese Vorrichtung 50 enthält eine Gelenk- oder Verbindungsstange 52 sowie eine Gelenk- oder Verbindungsstange 54, die als Abtriebsglieder wirken. Die Gelenkstange 52 und die Gelenkstange 54 sind durch einen Verbindungsbolzen 56 zusammengefügt. Die Stange 52 wirkt mit dem Bremskraftverstärker 18 zusammen, während die Stange 54 an das Bremspedal 14 angeschlossen ist. Die Gelenkstangen 52, 54 bilden einen Gelenkmechanismus.
In der Nachbarschaft des Verbindungsbolzens 56, d. h. im zwischenliegenden Verbindungsteil des durch die Stangen 52 und 54 gebildeten Gelenkmechanismus, ist eine Führungsplatte 58 vorgesehen. Diese Führungsplatte 58 ist getrennt und unabhängig vom Bremspedal 14, der Stange 52 sowie der Stange 54 angeordnet. Ein Führungsschlitz 60, der als ein Gelenkfüh rungselement dient, ist in der Führungsplatte 58 ausgestaltet. Der Führungsschlitz 60 verläuft gekrümmt, und der Verbindungsbolzen 56 ist in diesen bewegbar eingesetzt. Als Ergebnis bewegt sich, wenn das Bremspedal 14 niedergedrückt wird und um den Lagerzapfen 12 schwenkt, der Verbindungsbolzen 56 unter Führung längs des Führungsschlitzes 60, d. h. der Führungsschlitz 60 leitet den Verbindungsbolzen 56 längs einer vorbestimmten Bahn, und der zwischenliegende Verbindungsteilort des Gelenkmechanismus (der Gelenkstangen 52 und 54) kann mit Bezug auf den geometrischen Ort der Schwenkbewegung des Bremspedals 14 verlagert werden.
Wenn in der Bremsenbetätigungsvorrichtung 50 mit dem oben beschriebenen Aufbau das Bremspedal 14 betätigt wird, wird die Schwenkbewegung des Bremspedals 14 über den durch die Stangen 52 und 54 gebildeten Gelenkmechanismus auf den Bremskraftverstärker 18 übertragen, so daß die Bremsanlage betätigt wird.
Sobald das Bremspedal 14 verschwenkt wird, wird aufgrund des Führungsschlitzes 60 in der Führungsplatte 58 der Ort des Verbindungsbolzens 56 (der zwischenliegende Verbindungsbereich des Gelenkmechanismus) bezüglich des geometrischen Orts der Schwenkbewegung des Bremspedals 14 verlagert. Wie durch die Linie B in 8 gezeigt ist, ändert sich als Ergebnis die dem Bremskraftverstärker 18 durch den Gelenkmechanismus (die Stangen 52 und 54) vermittelte Übertragungsgröße in Übereinstimmung mit dem Schwenkwert (Winkel) X des Bremspedals 14. Insbesondere ist das Eingangs-/Ausgangsverhältnis des Schwenkwerts des Bremspedals 14 und der auf den Bremskraftverstärker 18 übertragenen Übertragungsgröße eine nichtlineare Kennlinie mit Bezug auf den Schwenkwert des Bremspedals 14.
Die Änderung der Eingangs-/Ausgangskennlinie wird in diesem Fall nicht unter Verwendung einer Feder od. dgl. ausgeführt, sondern durch das Führen des Verbindungsteils der Gelenkstangen 52 und 54, d. h. durch Führen des Verbindungsbolzens 56, längs der vorbestimmten Bahn mittels des Führungsschlitzes 60 in der Führungsplatte 58 bewirkt. Deshalb beeinflußt die Reibungskraft die Eingangs-/Ausgangskennlinie nicht nachteilig (die Reibungskraft wird herabgesetzt), und es kann eine vorbestimmte, stabile Eingangs-/Ausgangskennlinie erlangt werden.
Durch Ändern der Ausgestaltung des Führungsschlitzes 60 in der Führungsplatte 58 und geeignetes Bestimmen der Verlagerungsart des Verbindungsbolzens 56 (des zwischenliegenden Verbindungsteilorts des Gelenkmechanismus) kann ohne Schwierigkeiten eine gewünschte Eingangs-/Ausgangskennlinie erhalten werden, und die Freiheitsgrade in der Konstruktion werden erweitert. Wenn beispielsweise ein Führungsschlitz 64 in einer Führungsplatte 62 in einer Kurbelgestalt ausgebildet wird, wie in 9 dargestellt ist, kann, wie durch die Linie C in 8 gezeigt ist, die Eingangs-/Ausgangskennlinie des Schwenkwerts des Bremspedals 14 und der dem Bremskraftverstärker 18 vermittelten Übertragungsgröße als eine Kennlinie festgesetzt werden, die untaugliche Hubbewegungen, wie ein anfängliches Rütteln, Wackeln od. dgl., absorbieren kann.
Auf diese Weise kann in der Bremsenbetätigungsvorrichtung 50 eine vorbestimmte, stabile Eingangs-/Ausgangskennlinie des Betätigungswerts des Bremspedals 14 und der dem Bremskraftverstärker 18 vermittelten Übertragungsgröße erlangt werden. Die Eingangs-/Ausgangskennlinie kann auf einfache Weise mit einer gewünschten Gestalt bestimmt werden, und die Konstruktionsfreiheitsgrade können erweitert werden. Ferner können diese Vorteile mittels einer simplen Konstruktion verwirklicht werden.
Die 10 zeigt den Gesamtaufbau einer Bremsenbetätigungsvorrichtung 70 einer vierten Ausführungsform. Die 11 ist ein Querschnitt von wesentlichen Teilen dieser Betätigungsvorrichtung 70, welche im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Bremsenbetätigungsvorrichtung 50 der dritten Ausführungsform aufweist. Jedoch ist in der Bremsenbetätigungsvorrichtung 70 ein Führungszapfen 78, der ein Gelenkführungselement bildet, an einem in Längsrichtung zwischenliegenden oder mittigen Teil einer Gelenk- oder Verbindungsstange 76, welche mit einer Gelenkstange 74 über einen Verbindungsbolzen 72 gekoppelt ist, vorgesehen.
In der Nachbarschaft des Führungszapfens 78 befindet sich eine Führungsplatte 80. In gleichartiger Weise wie bei der Führungsplatte 58 der Bremsenbetätigungsvorrichtung 50 der dritten Ausführungsform ist in der Führungsplatte 80 ein als Gelenkführungselement 82 dienender Führungsschlitz ausgebildet. Der Führungsschlitz 82 verläuft gekrümmt, und der Führungszapfen 78 ist in diesen Schlitz bewegungsfähig eingesetzt. Wenn das Bremspedal 14 niedergedrückt wird und um den Lagerzapfen 12 schwenkt, so bewegt sich im Ergebnis der Führungszapfen 78, während er längs des Führungsschlitzes 82 geführt wird, d. h., der Führungsschlitz 82 leitet den Führungszapfen 78 längs einer vorbestimmten Bahn und verlagert die Gelenkstange 76 (stellt diese schräg) so, daß als Ergebnis der zwischenliegende Verbindungsteilort des Gelenkmechanismus (der Stangen 74 und 76) mit Bezug auf den geometrischen Ort der Schwenkbewegung des Bremspedals 14 verlagert werden kann.
Wenn in der Bremsenbetätigungsvorrichtung 70 mit dem oben beschriebenen Aufbau das Bremspedal 14 verschwenkt wird, wird der Führungszapfen 78 durch den Führungsschlitz 82 der Führungsplatte 80 geführt, wird die Gelenkstange 76 schräggestellt, und wird der Ort des Verbindungsbolzens 72 (des zwi schenliegenden Verbindungsteils des Gelenkmechanismus) mit Bezug auf den geometrischen Ort der Schwenkbewegung des Pedals 14 verlagert. Als Ergebnis ändert sich in derselben Weise wie bei der vorherigen dritten Ausführungsform die durch den Gelenkmechanismus der Stangen 74 und 76 dem Bremskraftverstärker 18 vermittelte Übertragungsgröße in Übereinstimmung mit dem Schwenkwert (Winkel) X des Bremspedals 14. Das heißt mit anderen Worten, daß das Eingangs-/Ausgangsverhältnis des Schwenkwerts des Bremspedals 14 und der dem Bremskraftverstärker 18 vermittelten Übertragungsgröße nach einer nichtlinearen Kennlinie mit Bezug auf den Schwenkwert des Bremspedals 14 verläuft.
In diesem Fall wird die Änderung in der Eingangs-/Ausgangskennlinie nicht mit Hilfe einer Feder od. dgl. bewerkstelligt, sondern durch Leiten des Führungszapfens 78 längs der vorbestimmten Bahn mit Hilfe des Führungsschlitzes 82 in der Platte 80 ausgeführt. Deshalb beeinflußt die Reibungskraft die Eingangs-/Ausgangskennlinie nicht nachteilig (die Reibungskraft wird verkleinert), und es kann eine vorbestimmte, stabile Eingangs-/Ausgangskennlinie erlangt werden. Ferner kann durch Ändern der Ausgestaltung des Führungsschlitzes 82 in der Führungsplatte 80, um die Verlagerungsbahn des Führungszapfens 78 in geeigneter Weise zu bestimmen, die gewünschte Eingangs-/Ausgangskennlinie leicht erlangt werden, und die Freiheitsgrade in der Konstruktion werden erweitert.
Auf diese Weise kann in der Bremsenbetätigungsvorrichtung 70 eine vorbestimmte, stabile Eingangs-/Ausgangskennlinie des Betätigungswerts des Bremspedals 14 und der dem Bremskraftverstärker 18 vermittelten Übertragungsgröße erhalten werden. Die Eingangs-/Ausgangskennlinie kann mit einer gewünschten Gestalt bestimmt werden, und die Konstruktionsfreiheitsgrade werden größer. Diese Vorteile werden ferner mit einer einfachen Konstruktion verwirklicht.
Wenn bei der vorbeschriebenen dritten sowie vierten Ausführungsform das Bremspedal 14 in einem unbetätigten Zustand ist, sind die Gelenkstangen 52 sowie 54 oder die Gelenkstangen 74 sowie 76 so verbunden, daß sie auf im wesentlichen der gleichen Achse liegen. Jedoch ist die Erfindung nicht hierauf begrenzt. Die Führungsplatten 58 oder 80 können in einer von dieser Achse weg versetzten Position angeordnet werden, und die Gelenkstangen 52 sowie 54 oder die Gelenkstangen 74 sowie 76 können unter einem vorbestimmten Relativwinkel verbunden sein, wenn das Bremspedal 14 in einem unbetätigten Zustand ist, d. h., sie können so verbunden sein, als ob sie als Ganzes geknickt sind. In diesem Fall können, selbst wenn der Abstand zwischen dem Bremspedal 14 und dem Bremskraftverstärker 18 kurz ist, d. h., selbst wenn der Raum zur Anordnung der genannten Bauteile klein ist, die Gelenkstangen 52 sowie 54 oder die Gelenkstangen 74 sowie 76 angeordnet werden. Die Einbaubarkeit der Bremsenbetätigungsvorrichtungen 50 und 70 in ein Fahrzeug wird insofern verbessert, und deren Anwendungsbereich wird erweitert.
In Übereinstimmung mit dieser Erfindung, wie sie oben beschrieben wurde, kann eine vorbestimmte, stabile Eingangs-/Ausgangskennlinie des Betätigungswerts des Bremspedals und der dem Bremskraftverstärker vermittelten Übertragungsgröße erhalten werden. Die Eingangs-/Ausgangskennlinie kann ohne Schwierigkeiten zu einer gewünschten Gestalt bestimmt werden, und die Freiheitsgrade in der Konstruktion werden erweitert. Ferner können diese Vorteile mittels einer einfachen Konstruktion verwirklicht werden.
Die Erfindung offenbart somit eine Bremsenbetätigungsvorrichtung, in der eine stabile Eingangs-/Ausgangskennlinie eines Bremspedal-Betätigungswerts und einer einem Bremskraftverstärker vermittelten Übertragungsgröße erhalten werden kann, wobei die Eingangs-/Ausgangskennlinie ohne Schwierigkeiten so bestimmt werden kann, daß sie eine gewünschte Gestalt annimmt. In der Bremsenbetätigungsvorrichtung ist ein Verbindungsstift einer Druckstange in eine Verbindungsöffnung eines Bremspedals eingesetzt und mit dieser gekoppelt. Der Verbindungsstift wird in einem Führungsloch einer Führungsplatte bewegbar gehalten. Wenn das Bremspedal eine Schwenkbewegung ausführt, bewegt sich der Verbindungsstift längs der Verbindungsöffnung, während er durch das Führungsloch geleitet wird, und es wird ein Pedalverhältnis verändert. Auf diese Weise ist die Eingangs-/Ausgangskennlinie des Betätigungswerts des Bremspedals und der zum Bremskraftverstärker übermittelten Übertragungsgröße nichtlinear. Weil in diesem Fall eine Reibungskraft vermindert wird, kann ein vorbestimmtes, stabiles Pedalverhältnis erlangt werden. Ein einer gewünschten Kennlinie entsprechendes Pedalverhältnis wird auf einfache Weise erhalten, und die Freiheitsgrade in der Konstruktion werden erweitert.

Claims

Bremsenbetätigungsvorrichtung, die die Schwenkbewegung eines an einem Ende schwenkbar gelagerten Bremspedals über ein Abtriebsglied, dessen eines Ende mit dem Bremspedal und dessen anderes Ende mit einem Bremskraftverstärker verbunden ist, auf den Bremskraftverstärker überträgt, mit einem Verbindungselement (16, 22; 36, 38), das an einem Verbindungsbereich des Bremspedals (14) und des Abtriebsglieds (20; 32) vorgesehen ist sowie eine Verbindungsposition verändert, in der das eine Endstück des Abtriebsglieds an das Bremspedal längs Richtungen einer Annäherung an ein und eines Entfernens von einem Schwenkzentrum (12) des Bremspedals angeschlossen ist, gekennzeichnet durch ein getrennt sowie unabhängig von dem Verbindungselement (16, 22; 36, 38) vorgesehenes Führungselement (24, 26; 40, 42), das ein spezifisches Teil des Abtriebsglieds (20; 32) längs einer vorbestimmten Bahn führt, um die Verbindungsposition durch das Verbindungselement zu ändern, wodurch ein Pedalverhältnis (R/r) in Übereinstimmung mit einer Schwenkbewegung des Bremspedals (14) verändert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das spezifische Teil des Abtriebsglieds das eine Endstück des Abtriebsglieds (20) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsglied eine Druckstange (20) enthält und das Verbindungselement eine in einem in Längsrichtung des Bremspedals (14) mittigen Abschnitt ausgestaltete Verbindungsöffnung (16) sowie einen an einem distalen Ende der Druckstange vorgesehenen Verbindungsstift (22) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement eine Führungsplatte (24), in der ein Führungsschlitz (26) ausgestaltet ist, enthält und der am distalen Ende der Druckstange (20) vorgesehene Verbindungsstift (22) in den Führungsschlitz bewegungsfähig eingesetzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsschlitz (26) gekrümmt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das spezifische Teil ein in Längsrichtung mittiges Teil des Abtriebglieds (32) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsglied eine Druckstange (32) enthält und das Verbindungselement eine in einem in Längsrichtung des Bremspedals (14) mittigen Abschnitt ausgestaltete Verbindungsöffnung (38) sowie einen an einem distalen Ende der Druckstange vorgesehenen Verbindungsstift (36) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsstift (36) an einem Träger (34) befestigt ist, welcher mit der Druckstange (32) in Gewindeeingriff ist, und eine Gesamtlänge der Druckstange durch Drehen des Trägers längs eines Gewindeabschnitts justierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement einen an einem in Längsrichtung der Druckstange (32) mittigen Teil ausgebildeten Führungszapfen (40) und eine Führungsplatte (42), in welcher ein Führungsschlitz (44) ausgestaltet ist, in den der Führungszapfen bewegungsfähig eingesetzt ist, umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsschlitz (44) gekrümmt ist.
Bremsbetätigungsvorrichtung, die die Schwenkbewegung eines an seinem einen Ende schwenkbar gelagerten Bremspedals über ein Abtriebsglied, dessen eines Ende mit dem Bremspedal und dessen anderes Ende mit einem Bremskraftverstärker verbunden ist, auf den Bremskraftverstärker überträgt, wobei das Abtriebsglied von einem Gelenkmechanismus, der ein Paar Stangen (52, 54; 76, 74) enthält, gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsenbetätigungsvorrichtung (50; 70) ein Gelenkführungselement (56, 58, 60; 78, 80, 82), das eine spezifische Position des Gelenkmechanismus mit Bezug auf einen geometrischen Ort der Schwenkbewegung des Bremspedals (14) ändert, umfasst, wodurch ein Eingangs-/Ausgangsverhältnis eines Schwenkwerts des Bremspedals und einer auf den Bremskraftverstärker (18) übertragenen Größe in Übereinstimmung mit einer Schwenkbewegung des Bremspedals verändert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Paar von Stangen (52, 54) des Gelenkmechanismus untereinander durch einen Verbindungsbolzen (56) an einem mittigen Verbindungsteil zusammengefügt und die spezifische Position eine Position des mittigen Verbindungsteils ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkführungselement eine Führungsplatte (58), in welcher ein Führungsschlitz (60) ausgestaltet ist, in den der das Paar von Stangen (52, 54) zusammenfügende Verbindungsbolzen (56) bewegungsfähig eingesetzt ist, enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Paar von Stangen (76, 74) des Gelenkmechanismus untereinander durch einen Verbindungsbolzen (72) an einem Verbindungsteilort zusammengefügt und die spezifische Position ein in Längsrichtung mittiger Teil von einer (76, 74) der Stangen aus dem Stangenpaar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkführungselement einen Führungszapfen (78), der an dem in Längsrichtung mittigen Teil der einen Stange (76), welcher die spezifische Position bildet, vorgesehen ist, und eine Führungsplatte (80), in welcher ein Führungsschlitz (82) ausgestaltet ist, in den der Führungszapfen (78) bewegungsfähig eingesetzt ist, umfasst.