DE19628258A1 - Unterdruckservoeinheit für ein Fahrzeugbremssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Unterdruckservoeinheit für ein Fahrzeugbremssystem, nämlich ein Unterdruckverstärker und spezieller auf eine Unterdruckservoeinheit, die durch die Zuführung von elektrischer Energie automatisch betrieben wird, um deren Bremskraft zu erhöhen.

Eine Unterdruckservoeinheit zur Verminderung einer aufzubringenden Betätigungseingangskraft, wenn die Betätigung eines Fahrzeugbremssystems gestartet wird, wird im allgemeinen seit einiger Zeit verwendet. Diese Unterdruckservoeinheit umfaßt eine Druckkammer konstanten Drucks, in die der negative Druck immer eingeführt wird, eine Druckkammer variablen Drucks, bei der zwischen einem Zustand gewählt werden kann, bei dem der variable Druck mit der Umgebung in Verbindung steht und von der Druckkammer konstanten Drucks getrennt ist, oder dem anderen Zustand, bei dem die Druckkammer variablen Drucks mit der Druckkammer konstanten Drucks in Verbindung steht und von der Umgebung getrennt ist, ein Unterdruckventilelement, das zeitweilig die Verbindung zwischen der Druckkammer konstanten Drucks und der Druckkammer variablen Drucks herstellt, und ein Luftventilelement, das zeitweilig die Verbindung zwischen der Umgebung und der Druckkammer variablen Drucks herstellt. Das Unterdruckventil und das Luftventil werden jeweils durch die Betätigung des Bremsbetätigungselements geöffnet und geschlossen, und der Differenzdruck gemäß der dem Bremsbetätigungselement zugeführten Betätigungskraft ist zwischen der Druckkammer konstanten Drucks und der Druckkammer variablen Drucks eingerichtet. Deshalb erzeugt die Unterdruckservoeinheit die verstärkte Bremskraft gemäß der dem Bremsbetätigungselement zugeführten Betätigungskraft.

Nebenbei bemerkt ist eine Unterdruckservoeinheit, die den durch Elektrizität betriebenen Elektromagneten hat, aus früheren Jahren bereits bekannt. Eine Unterdruckservoeinheit, bei der der Elektromagnet das Luftventilelement in den offenen Zustand bringt, so daß die Unterdruckservoeinheit die Bremskraft erzeugt, die höher als die Bremskraft entsprechend der dem Bremsbetätigungselement zugeführten Eingangskraft ist, ist bereits bekannt.

Beispielsweise ist in der SAE 950761 die vorangestellte Unterdruckservoeinheit eingeführt.

Fig. 8 zeigt eine schematische Schnittansicht der in der SAE 950761 offenbarten Unterdruckservoeinheit. Diese Unterdruckservoeinheit umfaßt ein Eingangselement 102, das mit einer Eingangsstange 101 verbunden ist und mit der Eingangsstange 101 bewegt wird, und ein Tauchkolbenelement 104, das durch einen Sog eines Elektromagneten 103 bewegt wird. Und bei der Einheit wird ein Kraftkolben 105 gemäß einer Betätigung des Tauchkolbenelements 104 betrieben, und ein nicht gezeigter Hauptzylinderkolben wird durch eine Ausgangsstange 106 bewegt. Dieses Dokument schlägt vor, daß ein Schaltelement in der Umgebung zwischen dem Flanschabschnitt 102a des Eingangselements 102 und einem Kontaktabschnitt 105a des Kraftkolbens 105 ausgebildet werden kann, um die Rückführbetätigung des Bremsbetätigungselements durch den Fahrer zu erfassen, wenn die Unterdruckservoeinheit durch die Betätigung des Elektromagnets 103 automatisch betrieben wird.

Jedoch ist in der vorangestellten Unterdruckservoeinheit der Aufbau des Eingangselements 102 und des Kraftkolbens 105 komplex und der Raum zwischen dem Eingangselement 102 und dem Kraftkolben 105 ist begrenzt. Und das Schaltelement, das die Bewegung des Eingangselements 102 gegenüber dem Kraftkolben 105 erfaßt, ist in dem Umgebungsabschnitt zwischen dem Eingangselement 102 und dem Kraftkolben 105 eingerichtet.

Wegen des begrenzten Raums muß der Aufbau anderer Elemente geändert werden, um das Schaltelement einzurichten. Es verursacht Kosten, sowohl die Aufgabe der Funktionen anderer Elemente als auch die Aufgabe der Festigkeit anderer Elemente zu erfüllen. Der Aufbau der Unterdruckservoeinheit wird darüber hinaus komplex.

Demgemäß ist es eine Aufgabe der Erfindung, die bereits erwähnten, zu der herkömmlichen Unterdruckservoeinheit gehörenden Probleme zu beseitigen, um nämlich eine Unterdruckservoeinheit zu schaffen, die einen einfachen Aufbau hat und die kostengünstig hergestellt ist und die automatisch arbeiten kann.

Um die bereits erwähnte Aufgabe zu erfüllen, hat eine Unterdruckservoeinheit für ein Fahrzeugbremssystem gemäß der Erfindung ein Gehäuse, in dem eine Druckkammer definiert ist. Ein bewegbares Wandelement ist in dem Gehäuse vorgesehen, um die Druckkammer in eine mit einer Unterdruckquelle in Verbindung stehende Druckkammer konstanten Drucks und in eine Druckkammer variablen Drucks aufzuteilen, die wahlweise mit der Umgebung und der Unterdruckquelle in Verbindung steht. Ein bewegbarer Kraftkolben ist einstückig mit dem bewegbaren Wandelement verbunden. Ein Eingangselement ist in dem bewegbaren Kraftkolben vorgesehen und ist durch Bremsbetätigung axial bewegbar. Eine Eingangsstange ist an einem ihrer Endabschnitte mit einem Bremsbetätigungselement verbunden und ist an ihrem anderen Endabschnitt mit dem Eingangselement verbunden und die Eingangsstange wird durch die Bremsbetätigung betätigt, um die dem Bremsbetätigungselement zugeführte Eingangskraft auf das Eingangselement zu übertragen. Die Eingangsstange hat eine erste Eingangsstange und eine zweite Eingangsstange. Die erste Eingangsstange ist an einem ihrer Endabschnitte mit dem Bremsbetätigungselement verbunden. Die zweite Eingangsstange ist an einem ihrer Endabschnitte mit dem Eingangselement verbunden und ist an ihrem anderen Endabschnitt mit dem anderen Endabschnitt der ersten Eingangsstange derart verbunden, daß die zweite Eingangsstange gegenüber der ersten Eingangsstange um einen vorgegebenen Wert versetzt werden kann und die zweite Eingangsstange eine Kraft zwischen dem Eingangselement und der ersten Eingangsstange überträgt. Ein Ausgangselement gibt den Schub auf den bewegbaren Kraftkolben ab, der eine Bewegung der bewegbaren Wand zur Außenseite der Einheit begleitet. Ein Steuerelement verbindet die Druckkammer variablen Drucks wahlweise mit der Unterdruckquelle oder der Umgebung gemäß einer Bewegung des Eingangselements gegenüber dem bewegbaren Kraftkolben. Ein Betätigungselement bringt einen Axialschub auf ein Ausgangselement auf, wenn ihm elektrische Energie zugeführt wird. Ein elektrisches Schaltelement ist entweder an der ersten Eingangsstange oder der zweiten Eingangsstange vorgesehen. Ein Schaltbetätigungselement ändert den Zustand des elektrischen Schaltelements gemäß einer Bewegung der ersten Eingangsstange gegenüber der zweiten Eingangsstange.

Wenn bei der vorausgehenden Unterdruckservoeinheit ein Fahrer ein Bremsbetätigungselement, beispielsweise ein Bremspedal in dem Zustand zurückführt, in dem die Unterdruckservoeinheit automatisch arbeitet, wenn nämlich das Betätigungselement den Axialschub auf das Ausgangselement aufbringt, wird die erste Eingangsstange durch eine Vorspannkraft einer Rückkehrfeder zurückgezogen. Deshalb bewegt sich die erste Eingangsstange jeweils zu der zweiten Eingangsstange, wodurch ein Zustand eines Schaltelements geändert wird.

Gemäß der wie oben aufgebauten Unterdruckservoeinheit kann ein Kabel, das ein Signal überträgt, das von dem Schaltelement gesendet wird, aus dem hinteren Endabschnitt herausgenommen werden, und es ist unnötig, daß das Kabel durch ein Dichtelement durchtritt. Deshalb wird der Aufbau der Unterdruckservoeinheit einfach.

Die oben genannte Aufgabe und die folgende Beschreibung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ohne weiteres offensichtlich erscheinen.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer Unterdruckservoeinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 3 zeigt eine Grafik der Leistung der Unterdruckservoeinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht einer Unterdruckservoeinheit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 4;

Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht einer Unterdruckservoeinheit gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 7 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils der in Fig. 6 gezeigten Unterdruckservoeinheit; und

Fig. 8 zeigt eine einfache Schnittansicht einer herkömmlichen Unterdruckservoeinheit.

In Fig. 1 ist eine Unterdruckservoeinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung abgebildet, die auf eine Unterdruckservoeinheit der Tandembauweise angewendet ist. In der Fig. 1 hat eine Unterdruckservoeinheit, die automatisch arbeiten kann, ein Gehäuse 2, das eine Druckkammer definiert. In dem Gehäuse 2 ist ein äußerer Umfangsabschnitt eines Teilungswandelements 3 luftdicht an der Innenseite des Gehäuses 2 befestigt, ein äußerer Umfangsabschnitt eines vorderen bewegbaren Wandelements 4 ist luftdicht an der Innenseite des Gehäuses 2 befestigt und in einer Axialrichtung bewegbar, und ein hinteres bewegbares Wandelement 5, gleich mit dem vorderen bewegbaren Wandelement 4, ist vorgesehen. Die Druckkammer in dem Gehäuse 2 ist mittels des Teilungswandelements 3, eines vorderen bewegbaren Wandelements 4 und eines hinteren bewegbaren Wandelements 5 luftdicht geteilt in eine vordere Druckkammer 6 konstanten Unterdrucks, eine hintere Druckkammer 8 konstanten Unterdrucks, eine vordere Druckkammer 7 variablen Drucks und eine hintere Druckkammer 9 variablen Drucks. Die vordere Druckkammer 6 konstanten Drucks und die hintere Druckkammer 8 konstanten Drucks sind so angepaßt, daß sie durch einen Einlaß 2a mit einer Unterdruckquelle 83, beispielsweise einem Ansaugkrümmer einer Verbrennungskraftmaschine in Verbindung zu stehen, die den Unterdruck immer erzeugt.

Ein bewegbarer Kraftkolben 10 ist von dem hinteren Endabschnitt des Gehäuses 2 in das Gehäuse 2 eingeführt und beide inneren Umfangsendabschnitte des vorderen bewegbaren Wandelements 4 und des hinteren bewegbaren Wandelements 5 sind luftdicht mit dem Kraftkolben 10 verbunden. Der Kraftkolben 10 befindet sich luftdicht in Kontakt mit dem inneren Umfangsendabschnitt des Teilungswandelements 3 und kann auf dem inneren Umfangsendabschnitt des Teilungswandelements 3 gleiten.

In den Kraftkolben 10 ist die erste Eingangsstange 11 eingeführt, deren rechter Endabschnitt in Fig. 1 mit einem Bremsbetätigungselement, beispielsweise einem Bremspedal 81 verbunden ist. Ein Schlitz 11a, der sich in einer Axialrichtung erstreckt, ist in der ersten Eingangsstange 11 ausgebildet und ein Verbindungsstiftelement 12 ist in den Schlitz 11a in einer Axialrichtung bewegbar eingeführt. Das Verbindungsstiftelement 12 ist an einem Loch 13 befestigt, das mit dem zweiten Eingangselement 13 ausgebildet ist, das relativ zu der zweiten Eingangsstange 13 unbewegbar ist.

Der linke Seitenabschnitt der ersten Eingangsstange 11 ist in eine Aussparung 13b eingeführt, die in dem rechten Seitenabschnitt der zweiten Eingangsstange 13 ausgebildet ist, und der äußere Umfangsabschnitt des linken Seitenabschnittes der ersten Eingangsstange 11 befindet sich in Kontakt mit dem inneren Umfangsabschnitt des rechten Seitenabschnittes der zweiten Eingangsstange 13. Eine Feder 14 ist zwischen der Fläche des Abschnittes mit großem Durchmesser des linken Seitenabschnittes der ersten Eingangsstange 11 und dem Bodenabschnitt 13c der Aussparung 13b vorgesehen, um die erste Eingangsstange 11 und die zweite Eingangsstange 13 in der Richtung vorzuspannen, daß die erste Eingangsstange 11 und die zweite Eingangsstange 13 auseinanderkommen. Die zweite Eingangsstange 13 ist mit einem Eingangsabschnitt 15a des ersten Eingangselements 15 verbunden, das später beschrieben wird, um dazu in der Lage zu sein, sich als ein Körper zu bewegen.

Ein Träger 16a faßt den äußeren Umfangsabschnitt des mittleren Abschnitts der ersten Eingangsstange 11 ein und ist an dem ebenen Abschnitt 11d des mittleren Abschnitts der ersten Eingangsstange 11 mit einer Schraube 16b befestigt. Ein Mikroschalter 16, wie etwa ein elektrisches Schaltelement, ist an dem oberen Abschnitt des Trägers 16a mit zwei Nieten 16c befestigt. Der Mikroschalter 16 hat einen Betätigungsabschnitt 16d, um ein elektrisches Signal bei Betätigung zu übertragen, und ein Kabel 16e, um das elektrische Signal nach außen zu übertragen. Ein Kontaktelement 17, wie etwa ein Schaltänderungselement, ist an dem Verbindungsstiftelement 12 derart befestigt, daß es dazu in der Lage ist, die Betätigungsabschnitt 16d des Mikroschalters 16 zu berühren.

Im betätigungsfreien Zustand des Bremssystems ist die Position der ersten Eingangsstange 11 durch das Bremspedal 81 bestimmt, und die Position der zweiten Eingangsstange 13 ist durch das erste Eingangselement 15 bestimmt, und ein als "X" in Fig. 1 gezeigtes Spiel ist zwischen dem linken Endabschnitt 11e der Eingangsstange 11 und dem Bodenabschnitt 13c der zweiten Eingangsstange 13 eingerichtet. In diesem Fall befindet sich der Mikroschalter 16 in einem betätigungsfreien Zustand, weil es ein kleines Spiel zwischen dem Betätigungsabschnitt 16d des Mikroschalters 16 und dem an dem Verbindungsstiftelement 12 angebrachten Kontaktelement 17 gibt.

Das erste Eingangselement 15 weist einen Eingangsabschnitt 15a, einen Mittelabschnitt 15b und einen Ausgangsabschnitt 15c auf. Ein den Eingangsabschnitt 15a berührendes elastisches Element 18, der das elastische Element 18 berührende Mittelabschnitt 15b, der in den Mittelabschnitt 15b eingeschraubte Ausgangsabschnitt 15c und das den Ausgangsabschnitt 15c berührende zweite Eingangselement 19 spielen alle eine Rolle bei der Übertragung der Bremsbetätigungskraft von dem ersten Eingangselement 15 auf eine Reaktionsscheibe 20, wie etwa einem Reaktionselement. Eine die Reaktionsscheibe 20 berührende Ausgangsstange 21, wie etwa das Ausgangselement, bewegt sich, um einen (nicht gezeigten) Hauptzylinderkolben zu betätigen, wenn die Ausgangsstange 21 die Bremsbetätigungskraft durch die Reaktionsscheibe 20 aufnimmt.

Ein erstes aus Eisen hergestelltes festes Element 23a, in dem ein elektronischer Magnet 22, wie etwa eine Zusammensetzung eines elektromagnetischen Ventils befestigt ist, ist durch ein Dichtelement 24 an dem Kraftkolben 10 luftdicht befestigt. Und ein zweites festes Element 23b, das wie das erste feste Element 23a aus Eisen hergestellt ist, ist in das erste feste Element 23a eingesetzt.

Der Elektromagnet 22 ist mit einer elektrischen Energiequelle 82 des Fahrzeugs durch ein Kabel 22a verbunden und kann durch eine Zuführung von elektrischer Energie von der elektrischen Energiequelle 82 durch das Kabel 22a eine elektromagnetische Kraft erzeugen.

Ein Tauchkolbenelement 25, wie etwa eine Zusammensetzung eines elektromagnetischen Ventils, weist aus Zusammenbaugründen einen ersten Tauchkolbenabschnitt 25a und einen zweiten Tauchkolbenabschnitt 25b auf. Sowohl der erste Tauchkolbenabschnitt 25a als auch der zweite Tauchkolbenabschnitt 25b sind aneinander befestigt, indem sie ineinander eingesetzt oder verschraubt sind. Das Tauchkolbenelement 25 befindet sich mit dem Mittelabschnitt 15b des ersten Eingangselements 15 an einem inneren Umfangsabschnitt des zweiten Tauchkolbenabschnitts 25b durch ein Dichtungselement 26b in luftdichtem Eingriff, und ist relativ zu dem Mittelabschnitt 15b bewegbar.

Ein Schnappring 27a ist in dem Mittelabschnitt 15b des ersten Eingangselements 15 eingerichtet. Eine Feder 27 ist zwischen dem Schnappring 27a und einem in dem zweiten Tauchkolbenabschnitt 25b ausgebildeten inneren Flanschabschnitt 25ba vorgesehen. Ein Flanschabschnitt 15ca ist an dem Ausgangsabschnitt 15c des ersten Eingangselements 15 ausgebildet und befindet sich in Eingriff mit einem in dem ersten Tauchkolbenabschnitt 25a ausgebildeten Schulterabschnitt 25aa.

Deshalb ist das Tauchkolbenelement 25 in dem betätigungsfreien Zustand der zweiten Eingangsstange 13 gegen die in Fig. 1 rechte Seite durch eine Feder 27 vorgespannt und wird durch den Eingriff des ersten Tauchkolbenabschnitts 25a und des Flanschabschnitts 15ca in einem feststehenden Zustand gehalten.

Ein zwischen dem elastischen Element 18 und dem Mittelabschnitt 15b des ersten Eingangselements 15 vorgesehener Hebel 28 spielt bei der Übertragung der Bremsbetätigungskraft mit dem ersten Eingangselement 15 eine Rolle und hat eine Funktion, einen Sprungbetrag der Unterdruckservoeinheit 1 einzustellen. Der Hebel 28 ist in ein in dem zweiten Tauchkolben 25b vorgesehenes Loch 25bb eingeführt und ein Spiel "Y" ist zwischen dem Hebel 28 und dem Loch 25bb des zweiten Tauchkolbenelements 25b vorgesehen.

Ein Federhalter 30, der eine Rückkehrfeder 29 aufnimmt, ist in dem Verbindungsstiftelement 12 befestigt. Ein erster Halter 31a, der ein Ventilelement 31, wie etwa ein Steuerelement bildet, ist in dem Kraftkolben 10 befestigt, der die Spannkraft von der zweiten Eingangsstange 13 über den Federhalter 30 und die Rückkehrfeder 29 erhält. Ein Endabschnitt eines Dichtelements 31b befindet sich mit dem ersten Halter 31a im Eingriff und der andere Endabschnitt des Dichtelements 31b ist mit einem Federhalter 31c einstückig ausgebildet. Eine Ventilfeder 31d ist zwischen dem ersten Halter 31a und dem Federhalter 31c vorgesehen. Eine Ventilplatte 31e ist in dem Federhalter 31c befestigt, und ein Luftventilelement 31f und ein Unterdruckventilelement 31g sind jeweils an dem Federhalter 31c und der Ventilplatte 31e so befestigt, daß sie einstückig ausgebildet sind.

Wegen des zuvor erwähnten Aufbaus befindet sich das Luftventilelement 31f mit dem zweiten Tauchkolbenabschnitt 25b im betätigungsfreien Zustand der zweiten Eingangsstange 13 im Eingriff. Beim betätigten Zustand der zweiten Eingangsstange 13 kann sich das Unterdruckventilelement 31g mit einem an dem Kraftkolben 10 ausgebildeten Ventilsitz 10a im Eingriff befinden. Ein Anschlagelement 32 ist in eine in dem Kraftkolben 10 vorgesehene Anschlagrille eingefügt, und das Anschlagelement 32 befindet sich über ein Dämpferelement 33 mit dem Gehäuse 2 in Kontakt.

Der Betrieb der Unterdruckservoeinheit 1 wird wie folgt erläutert. In dem Fall, in dem das Bremsbetätigungselement nicht durch den Fahrer betätigt ist, d. h. in dem in Fig. 1 gezeigten Zustand, befindet sich das Luftventilelement 31f mit dem zweiten Tauchkolbenelement 25b im Eingriff und das Unterdruckventilelement 31g ist außer Eingriff mit dem Ventilsitz 10a. Deshalb ist jeweils die vordere Druckkammer 7 variablen Drucks und die hintere Druckkammer 9 variablen Drucks über die vordere Druckkammer 6 konstanten Unterdrucks mit dem Ansaugkrümmer der Verbrennungskraftmaschine, wie etwa der Unterdruckenergiequelle 83 in Verbindung.

Wenn das Bremsbetätigungselement des Fahrzeugs, beispielsweise das Bremspedal 81, durch den Fahrer betätigt wird, erhält die mit dem Bremspedal 81 verbundene erste Eingangsstange 11 die Bremsbetätigungskraft, um sich zu der in Fig. 1 linken Seite hin zu bewegen. Die Bremsbetätigungskraft, die über das Bremspedal 81 auf die erste Eingangsstange 11 aufgebracht wird, überwindet die voreingestellte Vorspannkraft der Feder 14, und die erste Eingangsstange 11 und die zweite Eingangsstange 13 nähern sich jeweils einander, wobei sie zunächst das zwischen der ersten Eingangsstange 11 und der zweiten Eingangsstange 13 verwirklichte Spiel "X" ausfüllen. Der linke Endabschnitt 11e der ersten Eingangsstange 11 berührt den Bodenabschnitt 13c dadurch, daß das Spiel "X" ganz ausgefüllt ist, so daß die erste Eingangsstange 11 die zweite Eingangsstange 13 zu der in Fig. 1 linken Seite hin drückt, und die erste Eingangsstange 11 und die zweite Eingangsstange 13 bewegen sich einstückig zur linken Seite hin.

Das Spiel "X" wird durch die Betätigung der ersten Eingangsstange 11 ausgefüllt, und der an der ersten Eingangsstange 11 befestigte Mikroschalter 16 bewegt sich zu dem an der zweiten Eingangsstange 13 befestigten Kontaktelement 17 hin, und das Kontaktelement 17 berührt den Betätigungsabschnitt 16d. Das Kontaktelement 17 drückt den Betätigungsabschnitt 16d, um die Betätigung des Mikroschalters 16 auszulösen, und der Mikroschalter 16 überträgt das elektrische Signal.

Der Tauchkolben 25 wird auch durch den Kontakt zwischen dem Flanschabschnitt 15ca und dem Schulterabschnitt 25ac, der die Bewegung der ersten Eingangsstange begleitet, vorwärts zur linken Seite bewegt, und sowohl das Luftventilelement 31f als auch das Unterdruckventilelement 31g bewegen sich mit dem Tauchkolben 25 durch die Vorspannkraft der Ventilfeder 31d zur linken Seite hin. Und bald berührt das Unterdruckventilelement 31g den Ventilsitz 10a des Kraftkolbens 10, der die Verbindung zwischen der vorderen Druckkammer 7 variablen Drucks, der hinteren Druckkammer 9 variablen Drucks, der vorderen Druckkammer 6 konstanten Drucks und der hinteren Druckkammer 8 konstanten Drucks trennt. Deshalb ist die Verbindung zwischen der vorderen Druckkammer 7 variablen Drucks und der hinteren Druckkammer 9 variablen Drucks und der Unterdruckquelle getrennt.

Der Tauchkolben 25 bewegt sich mehr zu der in Fig. 1 linken Seite hin, und der Eingriff zwischen dem Luftventilelement 31f und dem Tauchkolben 25 löst sich, so daß die vordere Druckkammer 7 variablen Drucks und die hintere Druckkammer 9 variablen Drucks mit der Umgebung in Verbindung stehen. Deshalb wird der Differenzdruck zwischen der vorderen Druckkammer 6 konstanten Drucks und der vorderen Druckkammer 7 variablen Drucks sowie zwischen der hinteren Druckkammer 8 konstanten Drucks und der hinteren Druckkammer 9 variablen Drucks durch das Einströmen der Umgebungsluft in die Druckkammern 7, 9 variablen Drucks erzeugt. Die vordere bewegliche Wand 4 sowie die hintere bewegliche Wand 5 erhalten die Lastkraft durch den Differenzdruck und der mit den beweglichen Wänden 4, 5 verbundene Kraftkolben 10 bringt die verstärkte Bremskraft über die Reaktionsscheibe 20 auf die Ausgangsstange 21 auf. Nach diesem befinden sich entweder das Luftventilelement 31f und der Tauchkolben 25 oder das Unterdruckventil 31g und der Ventilsitz 10a wahlweise durch die Reaktionskraft im Eingriffszustand, die die zweite Eingangsstange 13 und die erste Eingangsstange 11 über das zweite Eingangselement 19 und das erste Eingangselement 15 von der Reaktionsscheibe 20 aufnehmen. Die Servokraft der Unterdruckservoeinheit 1 wird gemäß der auf die erste Eingangsstange 11 aufgebrachten Bremsbetätigungskraft des Fahrers gesteuert. Die Betriebseigenschaft der vorher erwähnten Unterdruckservoeinheit 1 ist in Fig. 3 als eine Linie "P" gezeigt.

Die Notwendigkeit des Notbremsbetriebs wird in einer Weise beschlossen, daß ein (nicht gezeigter) Mikrocomputer erfaßt, daß das Bremspedal schneller als ein vorgegebener Wert der Pedalhubgeschwindigkeit gemäß dem durch einen (nicht gezeigten) und am Bremspedal vorgesehenen Pedalhubschalter erfaßten Pedalhubwert betrieben wurde, oder in einer Weise, daß die Notwendigkeit des Notbremsbetriebs beschlossen wird, wenn die Existenz eines Hindernisses durch eine Bildanordnung einer ladungsgekoppelten Kamera oder eines Entfernungsmeßsensors erfaßt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Eingangsstange 11 durch die Bremskraft über einem vorgegebenen Wert betätigt, und die Bremspedalbetätigung wird durch den Mikroschalter 16 erfaßt. Die Notwendigkeit des Notbremsbetriebs wird beurteilt, und dem Elektromagnet 22 wird von der elektrischen Energiequelle 82 über das Kabel 22a abgesehen von dem Bremsbetrieb durch den Fahrer elektrische Energie zugeführt. An diesem Punkt wirkt die Kraft von dem Eingangselement 15 des ersten Eingangselements 11 auf das elastische Element 18, und das Spiel zwischen dem elastischen Element 18 und dem Hebel 28 wird ausgefüllt, und der Hebel 28 wird in dem in Fig. 1 gezeigten Zustand gehalten. Der mit elektrischer Energie versorgte Elektromagnet 22 erzeugt die elektromagnetische Kraft, um den Tauchkolben 25 gegen die Vorspannkraft der Vorspannfeder 27 und den Reibungswiderstand zwischen dem Tauchkolben 25 und dem Dichtelement 26 abgesehen von dem Betrieb der ersten Eingangsstange 11 zu der in Fig. 1 linken Seite hin zu bewegen. Genauso wie in dem vorher Erwähnten werden das Luftventilelement 31f und das Unterdruckventilelement 31g durch die Ventilfeder 31d vorgespannt, um sich gemäß der Bewegung des Tauchkolbens 25 zu der in Fig. 1 linken Seite hin zu bewegen, so daß sich das Luftventilelement 31f und das Unterdruckventilelement 31g auf der Länge des Spiels "Y" zwischen dem Hebel 28 und dem Tauchkolben 25 bewegen. Das Unterdruckventilelement 31g befindet sich im Eingriff mit dem Ventilsitz 10a und das Luftventilelement 31f befindet sich außer Eingriff mit dem Tauchkolben 25. Deshalb ist die Verbindung zwischen den Druckkammern 7, 9 variablen Drucks und der Unterdruckquelle 83 getrennt und die Druckkammern 7, 9 variablen Drucks stehen mit der Umgebungsluft in Verbindung. Der Kraftkolben 10 gibt die Bremskraft durch das Einströmen der Umgebungsluft in die Druckkammern 7, 9 variablen Drucks auf die Ausgangsstange 21, wodurch der (nicht gezeigte) Hauptzylinderkolben betätigt wird und der Bremsdruck in dem Hauptzylinder erzeugt wird.

Die Reaktionskraft gemäß dem in dem Hauptzylinder erzeugten Bremsdruck und die durch die Betätigung des Bremspedals 81 erzeugte Bremsbetätigungskraft werden auf das zweite Eingangselement 19 übertragen und jeweils auf die beiden Seiten der Reaktionsscheibe 20 aufgebracht. So sind die Reaktionskraft und Bremsbetätigungskraft im Gleichgewicht.

Die Eigenschaft zu diesem Zeitpunkt ist als eine Linie "Q" in Fig. 3 gezeigt.

Wenn der Fahrer urteilt, daß keine Notwendigkeit der Bremsbetätigung besteht und das Bremspedal zurückgeführt wird, bewegt sich der in Kontakt mit dem Hebel 28 gehaltene Tauchkolben 25 einstückig mit dem ersten Eingangselement 15 zu der rechten Seite hin, nämlich gemäß der Rückführung der zweiten Eingangsstange 13. Das Luftventilelement 31g befindet sich im Eingriff mit dem zweiten Tauchkolben 25b und das Unterdruckventilelement 31g befindet sich außer Eingriff mit dem Ventilsitz 10a des Kraftkolbens 10. Deshalb ist die Verbindung zwischen den Druckkammern 7, 9 variablen Drucks und der Umgebung getrennt und die Druckkammern 7, 9 variablen Drucks stehen mit den Druckkammern 6, 8 konstanten Drucks in Verbindung, so daß der Grad des Angriffsdrucks in den Druckkammern 7, 9 variablen Drucks abnimmt und die Servokraft zu dem Kraftkolben 10 abnimmt. Die Bremskraft nimmt entlang der Linie "Q" in Fig. 3 ab.

Wenn die auf die erste Eingangsstange 11 aufgebrachte Bremsbetätigungskraft unter die vorgegebene Lastkraft der Feder 14 sinkt, d. h. wenn sie in Fig. 1 zu einem Punkt "C" kommt, trennt die Vorspannkraft der Feder 14 die erste Eingangsstange 11 und die zweite Eingangsstange 13. Deshalb löst sich der Kontakt zwischen dem Kontaktabschnitt 17 und dem Betätigungsabschnitt 16d des Mikroschalters 16, und das durch den Mikroschalter 16 erzeugte elektrische Signal erlischt. Und wenn der Mikroschalter 16 weiterhin erfaßt, daß das elektrische Signal des Mikroschalters 16 erloschen ist, wird die Zuführung von elektrischer Energie von der elektrischen Energiequelle 82 zu dem Elektromagneten 22 angehalten. Deshalb wirkt keine von dem Elektromagneten 22 erzeugte elektromagnetische Kraft auf den Tauchkolben 25, und der Tauchkolben 25 kehrt durch die Vorspannkraft der Vorspannfeder 27 zu der in Fig. 1 rechten Seite zurück. Gemäß der Bewegung des Tauchkolbens 25 zu der rechten Seite hin, kommt das Luftventilelement 31f in Eingriff mit dem Tauchkolben 25 und kehrt zu der in Fig. 1 rechten Seite zurück, und das Unterdruckventilelement 31g verliert den Eingriff mit dem Ventilsitz 10a des Kraftkolbens 10. Deshalb ist die Verbindung zwischen den Druckkammern 7, 9 variablen Drucks und der Umgebung getrennt und die Druckkammern 7, 9 variablen Drucks stehen mit der Unterdruckquelle 83 des Fahrzeugs in Verbindung, so daß der Differenzdruck zwischen den Druckkammern 7, 9 variablen Drucks und den Druckkammern 6, 8 konstanten Drucks abnimmt. So kehrt der Betätigungszustand der Unterdruckservoeinheit 1 in den Zustand zurück, der sich innerhalb der normalen Bremsbetätigungslinie "P" befindet, und nach diesem kehrt der Betrieb in den ersten Zustand gemäß der Abnahme der Eingangskraft zurück.

Bei dem ersten oben erwähnten Ausführungsbeispiel wird der Tauchkolben durch den Elektromagneten zu der Hauptzylinderseite hin bewegt, jedoch ist die Unterdruckservoeinheit nicht auf diesen Aufbau limitiert und kann auf eine Unterdruckservoeinheit angewendet werden, bei der der Tauchkolben zu der Seite des Bremspedals 81 hin bewegt wird.

Wie oben erwähnt ist, ist bei der Unterdruckservoeinheit das Schaltelement, das die Rückführbetätigung des Bremspedals erfaßt, in der Umgebung der Eingangsstange eingerichtet, was die anderen Elemente nicht beeinflußt. Und ein Kabel, das ein durch das Schaltelement gesendetes Signal überträgt, kann aus dem hinteren Endabschnitt der Unterdruckservoeinheit herausgeführt werden. Das Kabel braucht nicht durch ein Dichtelement durchtreten. Demgemäß ist die Zusammensetzung der Einheit einfach und es kann eine Einheit mit niedrigen Kosten geschaffen werden.

Fig. 3 stellt das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, wobei ähnliche Zusammensetzungen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Nachfolgend wird nur die von dem ersten Ausführungsbeispiel unterschiedliche Zusammensetzung beschrieben.

In der Fig. 4 ist ein Einsetzloch 11f in der mit dem Bremspedal 81 verbundenen ersten Eingangsstange 11 an deren rechten Seite vorgesehen, und ein Verbindungsstiftelement 12 ist an dem Einsetzloch 11f unbeweglich befestigt. Das Verbindungsstiftelement 12 ist in einen Schlitz 13d eingefügt, der sich in einer Axialrichtung erstreckt und in der zweiten Eingangsstange 13 vorgesehen ist, und die zweite Eingangsstange 13 ist gegenüber der ersten Eingangsstange 11 in der Axialrichtung bewegbar.

Der rechte Seitenabschnitt der zweiten Eingangsstange 13 ist in eine in dem rechten Seitenabschnitt der ersten Eingangsstange 11 ausgebildeten Aussparung 11g eingesetzt, und der äußere Umfangsabschnitt 13e des rechten Seitenabschnitts der zweiten Eingangsstange 13 berührt den inneren Umfangsabschnitt des rechten Seitenabschnitts der ersten Eingangsstange 11. Die zweite Eingangsstange 13 ist mit einem Eingangsabschnitt 15a des ersten Eingangselements 15 derart verbunden, daß diese dazu in der Lage sind, sich als ein Körper zu bewegen.

Ein Träger 16a faßt den äußeren Umfangsabschnitt des mittleren Abschnitts der ersten Eingangsstange 11 ein. Ein Mikroschalter 16 der Fig. 5, wie etwa ein elektrisches Schaltelement, ist an dem oberen Abschnitt des Trägers 16a mit zwei Nieten 16c befestigt. Der Mikroschalter 16 hat einen Betätigungsabschnitt 16d, um ein elektrisches Signal durch Drücken des Mikroschalters 16 zu übertragen, und ein Kabel 16e, um das elektrische Signal nach außen zu übertragen. Ein elastisches Element 51, das aus Gummi und so weiter hergestellt ist, wie etwa eine Zusammensetzung eines Schaltbetätigungselements, ist in der Aussparung 11g aufgenommen, und deren rechtes Seitenende berührt das rechte Seitenende der zweiten Eingangsstange 13. Ein Kontaktelement 17, wie etwa eine Zusammensetzung eines Schaltbetätigungselements, ist an einem Flächenabschnitt 51a des elastischen Elements 51 geklebt oder geschweißt, und eine Feder 52 wie ein Ring, wie etwa eine Zusammensetzung eines Schaltbetätigungselements, ist zwischen dem Kontaktelement 17 und dem Betätigungsabschnitt 16d des Mikroschalters 16 vorgesehen.

Im Betätigungszustand des Bremspedals 81 drückt die erste Eingangsstange 11 das elastische Element 51 zwischen der ersten Eingangsstange 11 und der zweiten Eingangsstange 13 und bewegt sich relativ zu der zweiten Eingangsstange 13 zu der linken Seite hin. Das elastische Element 51 wird gedrückt, um sich in der Radialrichtung zu der Außenseite hin auszudehnen, und öffnet durch den Kontaktabschnitt 17 die Feder 52 in der Radialrichtung zu der Außenseite hin. Der Kontaktabschnitt 17 drückt die Betätigungsabschnitt 16d des Mikroschalters 16, um den Mikroschalter 16 zu betätigen.

Die anderen Aktionen und Wirkungen sind wie in dem ersten Ausführungsbeispiel und die Erläuterung der anderen Aktionen und Wirkungen wird weggelassen.

Da sich in dem oben erwähnten zweiten Ausführungsbeispiel eine Aufprallreaktionskraftbetrag des zwischen der ersten Eingangsstange 11 und der zweiten Eingangsstange 13 vorgesehenen elastischen Elements 51 ändert, ist es möglich, eine Änderungszeitgebung des Schaltelements 16 zu ändern. Da sich beispielsweise die Härte und so weiter des zwischen der ersten Eingangsstange 11 und der zweiten Eingangsstange 13 vorgesehenen elastischen Elements 51 ändert und der Aufprallkraftbetrag des elastischen Elements 51 nach Belieben eingerichtet ist, kann der Mikroschalter 16 als Begrenzung der bestimmten Eingangskraft der Bremsbetätigung betrieben werden. Da der Elektromagnet 22 gemäß diesem Signal betätigt werden kann, kann die untere Begrenzung des Eingangskraftwertes des Betätigungszustands des Elektromagneten 22 eingerichtet werden. Deshalb kann die Bremsservokraft beispielsweise mit anderen Signalen wie etwa das Signal von dem Pedalhubsensor, in der geeigneten Bedingung erhöht werden.

Fig. 6 stellt das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, wobei ähnliche Zusammensetzungen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.

In Fig. 6 hat die automatisch betriebene Unterdruckservoeinheit 1 ein Gehäuse 2, das eine Druckkammer definiert. In dem Gehäuse 2 ist ein äußerer Umfangsabschnitt eines bewegbaren Wandelements 60 an der Innenseite des Gehäuses 2 luftdicht befestigt und in der Axialrichtung bewegbar. Die Druckkammer in dem Gehäuse 2 ist mittels des beweglichen Wandelements 60 luftdicht in eine Druckkammer 61 konstanten Unterdrucks und eine Druckkammer 62 variablen Drucks geteilt. Die Druckkammer 61 konstanten Drucks ist angepaßt, um durch einen Einlaß 2a mit einer Unterdruckquelle 83, wie etwa einem Ansaugkrümmer einer Verbrennungskraftmaschine, in Verbindung zu stehen, und erzeugt immer den Unterdruck.

Ein aus Harz hergestellter Kraftkolben 10 ist von dem hinteren Abschnitt des Gehäuses 2 in das Gehäuse 2 eingesetzt, und der innere Umfangsabschnitt des bewegbaren Wandelements 60 ist mit dem Kraftkolben 10 luftdicht verbunden.

In den Kraftkolben 10 ist eine Eingangsstange 11 eingesetzt, deren in Fig. 6 rechter Endabschnitt mit einem Bremsbetätigungselement, beispielsweise ein Bremspedal 81, verbunden ist. Die Eingangsstange 11 ist mit dem ersten später beschriebenen Eingangselement 15 verbunden, um in der Lage zu sein, sich als ein Körper zu bewegen.

Das erste Eingangselement 15 und das das erste Eingangselement 15 berührende zweite Eingangselement 19 spielen eine Rolle bei der Übertragung der Bremsbetätigungskraft auf die Reaktionsscheibe 10. Eine die Reaktionsscheibe 20 berührende Ausgangsstange 21 bewegt sich durch Aufnehmen der Bremsbetätigungskraft durch die Reaktionsscheibe 20, um einen (nicht gezeigten) Hauptzylinderkolben zu betätigen.

Ein Federhalter 30, der eine Rückkehrfeder 29 aufnimmt, ist in dem Verbindungsstiftelement 12 wie nachfolgend erläutert befestigt.

Ein erster Halter 31a, der ein Ventilelement 31, wie etwa Steuerelement bildet, ist in dem Kraftkolben 10 befestigt, der die Spannkraft von der Eingangsstange 11 durch den Federhalter 30 und die Rückkehrfeder 29 aufnimmt. Der innere Umfangsabschnitt des rechten Endabschnitts eines Dichtelements 31b befindet sich im Eingriff mit dem ersten Halter 31a, und der äußere Umfangsabschnitt des rechten Endabschnitts des Dichtelements 31b hat die Dichtfunktion mit der inneren Umfangsfläche des Kraftkolbens 10. Der linke Endabschnitt des Dichtelements 31b ist mit dem zweiten Halter 31h verklebt. Eine Ventilfeder 31d ist zwischen dem Halter 30 und dem zweiten Halter 31b vorgesehen. An dem rechten Endabschnitt des Dichtelements 31b sind jeweils der Luftventilabschnitt 31f, der den rechten Endabschnitt des ersten Eingangselements 15 berührt, und der Unterdruckventilabschnitt 31g ausgebildet, der den Ventilsitz 10a des Kraftkolbens 10 berührt.

Wegen dem vorher erwähnten Aufbau befindet sich der Luftventilabschnitt 31f in dem betätigungsfreien Zustand der Eingangsstange 11 im Eingriff mit dem ersten Eingangselement 15. In dem Betätigungszustand der Eingangsstange 11 kann sich der Unterdruckventilabschnitt 31g mit dem an dem Kraftkolben 10 ausgebildeten Ventilsitz 10a im Eingriff befinden. Ein Anschlagelement 32 ist in eine Anschlagrille 10b eingesetzt und das Anschlagelement 32 berührt das Gehäuse 2 über ein Dämpferelement 33. Weiterhin hat der Kraftkolben 10 einen ersten Luftdurchtritt 10c und einen zweiten Luftdurchtritt 10d, um in dem Zustand, wenn sich der Unterdruckventilabschnitt 31g außer Eingriff mit dem Ventilsitz 10a des Kraftkolbens 10 befindet, der Druckkammer 61 konstanten Drucks die Verbindung mit der Druckkammer 62 variablen Drucks zu ermöglichen.

Ein Teilungselement 63 ist in der Druckkammer 61 konstanten Drucks vorgesehen und sein innerer Umfangsabschnitt befindet sich durch einen O-Ring 21a als ein Dichtelement in luftdichtem Eingriff mit dem Kraftkolben 10. Der äußere Umfangsabschnitt des Teilungselements 63 befindet sich über das Dichtelement 64 im luftdichten Eingriff mit dem variablen Wandelement 60, und ein Umgebungslufteinführungsraum 65 ist zwischen dem Teilungselement 63 und dem variablen Wandelement 60 ausgebildet.

Die Umgebungslufteinführungsquelle 66, die sich ausdehnen und zusammenziehen kann, ist in der Druckkammer 61 konstanten Drucks vorgesehen. Ein Endabschnitt der Umgebungslufteinführungsquelle 66 ist luftdicht mit dem Teilungselement 63 verbunden und der andere Endabschnitt ist mit einem elektromagnetischen Ventil 67 in Verbindung, das sich im luftdichten Eingriff mit der Vorderfläche des Gehäuses 2 befindet.

Das elektromagnetische Ventil 67 hat einen Anschluß 67b für konstanten Druck, der mit der Druckkammer 61 konstanten Drucks in Verbindung steht, einen Anschluß 67d für Umgebungsluft, der mit einem Reinigerelement 67c in Verbindung steht, und einen Anschluß 67e für variablen Druck, der mit der Umgebungslufteinführungsquelle 66 in Verbindung steht, in einem Ventilgehäuse 67a. Das elektromagnetische Ventil 67f ist mit einer elektrischen Energiequelle 82 des Fahrzeugs durch ein Kabel 67g verbunden und wird von der elektrischen Energiequelle 82 durch einen (nicht gezeigten) Regler mit elektrischer Energie versorgt, um betätigt zu werden.

Der in dem Elektromagnet 67f vorgesehene Tauchkolben 67h ist durch eine Feder 67i in die in der Fig. 6 linke Seite vorgespannt und berührt ein Umgebungsluftventil 67j. Da sich in diesem Zustand das Umgebungsluftventil 67j außer Eingriff mit einem Ventil 67 für konstanten Druck befindet, ist der Umgebungslufteinführungsraum 65 mit der Druckkammer 61 konstanten Drucks über eine Innenseite der Umgebungslufteinführungsquelle 66, den Anschluß 67e für variablen Druck und den Anschluß 67b für konstanten Druck in Verbindung.

Ein Ein-Weg-Ventil 68, das eine Strömung von Umgebungsluft in der Richtung von dem Luftdurchtritt 10c zu der Druckkammer 62 variablen Drucks ermöglicht, und ein in der Radialrichtung in dem Kraftkolben 10 eingerichtetes Loch 10e sind zwischen dem Luftdurchtritt 10c und der Druckkammer 62 variablen Drucks derart vorgesehen, daß sie die Verbindung zwischen dem Umgebungslufteinführungsraum 65 und der Druckkammer 62 variablen Drucks sicherstellen, wenn sich der Unterdruckventilabschnitt 31g im Eingriff mit dem Ventilsitz 10a des Kraftkolbens 10 befindet.

Wenn der Elektromagnet 67f von der elektrischen Energiequelle 82 durch den (nicht gezeigten) Regler mit elektrischer Energie versorgt wird, spannt der Elektromagnet 67f den Tauchkolben 67h in die in Fig. 6 rechte Seite hin vor, so daß sich das Umgebungsluftventil 67j mit dem Ventil 67k für konstanten Druck im Eingriff befindet und das Umgebungsluftventil 67j sich außer Eingriff mit dem Tauchkolben 67h befindet. Deshalb wird die Umgebungsluft durch die Innenseite der Umgebungslufteinführungsquelle 66, den Anschluß 67e für variablen Druck, das Luftreinigerelement 67c und den Anschluß 67d für Umgebungsluftdruck in den Umgebungslufteinführungsraum 65 eingeführt.

In Fig. 7 ist ein sich in der Axialrichtung erstreckender Schlitz 11a in der ersten Eingangsstange 11 vorgesehen, und das Verbindungsstiftelement 12 ist so in den Schlitz 11a eingesetzt, daß ihm die Bewegung in der Axialrichtung möglich ist. Das Verbindungsstiftelement 12 ist in einem in der zweiten Eingangsstange 13 vorgesehenen Loch 13a derart befestigt, daß ihm die Bewegung bezüglich der zweiten Eingangsstange 13 nicht möglich ist.

Der linke Seitenabschnitt der ersten Eingangsstange 11 ist in eine in dem rechten Seitenabschnitt der zweiten Eingangsstange 13 ausgebildete Aussparung 13b eingesetzt, und der äußere Umfangsabschnitt des linken Seitenabschnitts der ersten Eingangsstange 11 berührt den inneren Umfangsabschnitt des rechten Seitenabschnitts der zweiten Eingangsstange 13.

Eine Feder 14 ist zwischen der Fläche des Abschnitts mit großem Durchmesser des linken Seitenabschnitts der ersten Eingangsstange 11 und dem Bodenabschnitt 13c der Aussparung 13b vorgesehen, um die erste Eingangsstange 11 und die zweite Eingangsstange 13 in der Richtung vorzuspannen, daß sich die erste Eingangsstange 11 und die zweite Eingangsstange 13 voneinander entfernen. Die zweite Eingangsstange 13 ist mit dem ersten Eingangselement 15 derart verbunden, daß sie dazu in der Lage sind, sich als ein Körper zu bewegen.

Ein Träger 16a faßt den äußeren Umfangsabschnitt des mittleren Abschnitts der ersten Eingangsstange 11 ein und ein Mikroschalter 16, wie etwa ein elektrisches Schaltelement, ist an dem oberen Abschnitt des Trägers befestigt. Der Mikroschalter 16 hat einen Betätigungsabschnitt 16d, um ein elektrisches Signal durch eine Betätigung zu übertragen, und ein Kabel 16e, um das elektrische Signal nach außen zu übertragen. Ein Kontaktelement 17, wie etwa ein Schaltänderungselement, ist an dem Verbindungsstiftelement 12 derart befestigt, daß es dazu in der Lage ist, die Betätigungsabschnitt 16d des Mikroschalters 16 zu berühren.

Im betätigungsfreien Zustand des Bremssystems ist die Position der ersten Eingangsstange 11 durch das Bremspedal 81 bestimmt, und die Position der zweiten Eingangsstange 13 ist durch das erste Eingangselement 15 bestimmt. Ein als "X" in Fig. 7 gezeigtes Spiel ist zwischen dem linken Endabschnitt 11e der Eingangsstange 11 und dem Bodenabschnitt 13c der zweiten Eingangsstange 13 eingerichtet. In diesem Fall befindet sich der Mikroschalter 16 in einem betätigungsfreien Zustand, weil es ein kleines Spiel zwischen dem Betätigungsabschnitt 16d des Mikroschalters 16 und dem an dem Verbindungsstiftelement 12 angebrachten Kontaktelement 17 gibt.

Der Betrieb der Unterdruckservoeinheit 1 ist wie im folgenden beschrieben. In dem Fall, wenn das Bremsbetätigungselement 81 nicht durch den Fahrer betätigt wird, d. h. in dem in Fig. 6 gezeigten Zustand, befindet sich der Luftventilabschnitt 31f des Ventilelements 31 mit dem ersten Eingangselement 15 im Eingriff und das Unterdruckventilelement 31g befindet sich außer Eingriff mit dem Ventilsitz 10a des Kraftkolbens 10. Deshalb ist die Druckkammer 62 variablen Drucks durch die Druckkammer 61 konstanten Drucks mit dem Ansaugkrümmer der Verbrennungskraftmaschine, wie etwa der Unterdruckenergiequelle 83 in Verbindung.

Wenn das Bremsbetätigungselement des Fahrzeugs, beispielsweise das Bremspedal 81, durch den Fahrer betätigt wird, nimmt die mit dem Bremspedal 81 verbundene erste Eingangsstange 11 die Bremsbetätigungskraft auf, um sich zu der in Fig. 6 linken Seite hin zu bewegen. Die Bremsbetätigungskraft, die über das Bremspedal 81 auf die erste Eingangsstange 11 aufgebracht wird, überwindet die voreingestellte Vorspannkraft der Feder 14, und die erste Eingangsstange 11 und die zweite Eingangsstange 13 nähern sich jeweils einander an, wobei sie zunächst das zwischen der ersten Eingangsstange 11 und der zweiten Eingangsstange 13 verwirklichte Spiel "X" auffüllen. Der linke Endabschnitt der ersten Eingangsstange 11 berührt den Bodenabschnitt 13c dadurch, daß das Spiel "X" ganz aufgefüllt wird, so daß die erste Eingangsstange 11 die zweite Eingangsstange 13 zu der in Fig. 6 linken Seite hin drückt, und die erste Eingangsstange 11 und die zweite Eingangsstange 13 bewegen sich einstückig zur linken Seite hin.

Das Spiel "X" ist durch die Betätigung der ersten Eingangsstange 11 aufgefüllt, und der an der ersten Eingangsstange 11 befestigte Mikroschalter 16 bewegt sich zu dem an der zweiten Eingangsstange 13 befestigten Kontaktelement 17 hin, und das Kontaktelement 17 berührt die Betätigungsabschnitt 16d. Das Kontaktelement 17 drückt die Betätigungsabschnitt 16d, um die Betätigung des Mikroschalters 16 auszulösen, und der Mikroschalter 16 überträgt das elektrische Signal.

Der Luftventilabschnitt 31f und das Unterdruckventil 31g werden auch durch die Vorspannkraft der Ventilfeder 31d mit dem ersten Eingangselement 15 gemäß der Beweggrund der ersten Eingangsstange 11 zu der linken Seite hin bewegt. Und bald berührt das Unterdruckventilelement 31g den Ventilsitz 10a des Kraftkolbens 10, der die Verbindung zwischen der Druckkammer 62 variablen Drucks und der Druckkammer 61 konstanten Drucks trennt. Deshalb ist die Verbindung zwischen der Druckkammer 62 variablen Drucks und der Unterdruckquelle 83 getrennt.

Das erste Eingangselement 15 bewegt sich mehr zu der in Fig. 6 linken Seite hin, und der Eingriff zwischen dem Luftventilabschnitt 31f und dem ersten Eingangselement 15 löst sich, so daß die Druckkammer 62 variablen Drucks mit der Umgebung in Verbindung tritt. Deshalb wird der Differenzdruck zwischen der Druckkammer 61 konstanten Drucks und der Druckkammer 62 variablen Drucks durch das Einströmen der Umgebungsluft in die Druckkammer 62 variablen Drucks erzeugt. Die bewegliche Wand 63 erhält die Lastkraft durch den Differenzdruck und der mit der beweglichen Wand 63 verbundene Kraftkolben 10 bringt die verstärkte Bremskraft über die Reaktionsscheibe 20 auf die Ausgangsstange 21 auf. Danach befinden sich entweder der Luftventilabschnitt 31f und das erste Eingangselement 15 oder der Unterdruckventilabschnitt 31g und der Ventilsitz 10a im Eingriffszustand durch die Reaktionskraft, die die Eingangsstange 11 über das zweite Eingangselement 19 und das erste Eingangselement 15 aufnimmt, und die Servokraft der Unterdruckservoeinheit 1 wird gemäß der auf die erste Eingangsstange 11 aufgebrachten Bremsbetätigungskraft des Fahrers gesteuert.

Die Reaktionskraft gemäß der durch den Kraftkolben 10 erzeugten Bremskraft und die durch die Betätigung des Bremspedals 81 erzeugte Bremsbetätigungskraft werden auf das zweite Eingangselement 19 übertragen und jeweils auf die beiden Seiten der Reaktionsscheibe 20 aufgebracht, und die Reaktionskraft und Bremsbetätigungskraft sind im Gleichgewicht.

Da sich der Elektromagnet 67f in diesem Zustand in dem betätigungsfreien Zustand befindet, steht der Umgebungslufteinführungsraum 65 mit der Druckkammer 61 konstanten Drucks in Verbindung. Deshalb gleicht der Druck der Druckkammer 62 variablen Drucks den Druck der Druckkammer 61 konstanten Drucks aus, und die bewegliche Wand 63 befindet sich in dem betätigungsfreien Zustand.

Im Fall, daß die Notwendigkeit des Notbremsbetriebs in einer Weise zugelassen ist, daß die Notwendigkeit des Notbremsbetriebs beschlossen wird, wenn die Existenz des Hindernisses durch die Bildanordnung der ladungsgekoppelten Kamera oder des Entfernungsmeßsensors erfaßt wird, wird der Elektromagnet 67 von der elektrischen Energiequelle 82 von der Bremsbetätigung durch den Fahrer abgesehen mit elektrischer Energie versorgt. Der mit elektrischer Energie versorgte Elektromagnet 67 erzeugt die elektromagnetische Energie, um den Tauchkolben 67h vorwärts in die in Fig. 6 rechte Seite gegen die Vorspannkraft der Feder 67i zu bewegen.

Genauso wie oben beschrieben wird die Umgebungsluft in den Umgebungslufteinführungsraum 65 gemäß der Bewegung des Tauchkolbens 67h eingeführt, so daß viel Umgebungsluft durch den ersten Luftdurchtritt 10c zwischen dem Unterdruckventilabschnitt 31g und dem Ventilsitz 10a des Kraftkolbens 10 und den zweiten Luftdurchtritt in die Druckkammer 62 variablen Drucks eingeführt wird. Gemäß großen Mengen an Umgebungsluft, die in die Druckkammer 62 variablen Drucks eingeführt werden, wird die bewegbare Wand 63 zu der in Fig. 6 linken Seite hin getrieben und die große Bremskraft wird erzeugt.

Wenn weiterhin in dem Zustand, daß sich sowohl die Unterdruckservoeinheit 1 durch die Betätigung der Eingangsstange 11 in dem Betätigungszustand befindet, als auch die Reaktionskraft von der Ausgangsstange 21 und die Eingangskraft von dem Kraftkolben 10 im Gleichgewicht sind, befindet sich der Unterdruckventilabschnitt 31g im Eingriff mit dem Ventilsitz 10a und die Verbindung zwischen dem Luftdurchtritt 10c und die zweiten Luftdurchtritt 10d ist getrennt. In diesem Zustand wird die Umgebungsluft durch den ersten Luftdurchtritt 10c und das in dem Kraftkolben 10 vorgesehene Loch 10e in die Druckkammer 62 variablen Drucks eingeführt, und das Ein-Weg-Ventil wird geöffnet.

Wenn der Fahrer urteilt, daß keine Notwendigkeit der Bremsbetätigung besteht und das Bremspedal 81 zurückgeführt wird, bewegt sich das erste Eingangselement 15 gemäß der Rückkehr der zweiten Eingangsstange 13 zu der in Fig. 6 rechten Seite hin, und der Luftventilabschnitt 31g befindet sich im Eingriff mit dem ersten Eingangselement 15, und der Unterdruckventilabschnitt 31g befindet sich außer Eingriff mit dem Ventilsitz 10a des Kraftkolbens 10. Somit ist die Verbindung zwischen der Druckkammer 62 variablen Drucks und der Umgebungsluft getrennt, und die Druckkammer 61 variablen Drucks steht durch die Druckkammer 61 konstanten Drucks mit der Unterdruckenergiequelle 83 in Verbindung. Deshalb nimmt der Grad des Angriffsdrucks in der Druckkammer 61 variablen Drucks ab und die Servokraft zu dem Kraftkolben 10 nimmt ab. Somit nimmt die Bremskraft ab.

Wenn die auf die erste Eingangsstange 11 aufgebrachte Bremsbetätigungskraft unter die vorgegebene Lastkraft der Feder 14 absinkt, trennt die Vorspannkraft der Feder 14 die erste Eingangsstange 11 und die zweite Eingangsstange 13. Deshalb löst sich der Kontakt zwischen dem Kontaktabschnitt 17 und dem Betätigungsabschnitt 16d des Mikroschalters 16, und das durch den Mikroschalter 16 erzeugte elektrische Signal erlischt. Und wenn der Mikrocomputer weiterhin erfaßt, daß das elektrische Signal des Mikroschalters 16 erloschen ist, wird die Zuführung von elektrischer Energie von der elektrischen Energiequelle 82 zu dem Elektromagneten 67f beendet. So wirkt keine von dem Elektromagneten 67f erzeugte elektromagnetische Kraft auf den Tauchkolben 67h, und der Tauchkolben 67h kehrt durch die Vorspannkraft der Vorspannfeder 67i zu der in Fig. 6 linken Seite zurück. Die Bewegung des Tauchkolbens 67h zur linken Seite bringt das Umgebungsluftventilelement 67j außer Eingriff mit dem Ventilsitz 67k für konstanten Druck, um zu der in Fig. 6 linken Seite bewegt zu werden. Deshalb ist die Verbindung zwischen der Druckkammer 62 variablen Drucks und der Umgebung getrennt und die Druckkammer 61 variablen Drucks steht durch die Druckkammer 61 konstanten Drucks mit der Unterdruckquelle 83 des Fahrzeugs in Verbindung. Der Differenzdruck zwischen der Druckkammer 62 variablen Drucks und der Druckkammer 61 konstanten Drucks nimmt ab. Somit kehrt der Betrieb der Unterdruckservoeinheit in den normalen Bremsbetätigungszustand zurück, und nach diesem kehrt er gemäß der Abnahme der Eingangskraft in den ersten Zustand zurück.

Die anderen Betriebsweisen und Wirkungen sind wie in dem ersten Ausführungsbeispiel und die Erläuterung der anderen Betriebsweisen und Wirkungen wird weggelassen.

Da in dem oben erwähnten dritten Ausführungsbeispiel die Druckkammer 62 variablen Drucks gegenüber der Umgebung abgeriegelt ist und durch den Betrieb des elektromagnetischen Ventils mit der Druckkammer 61 konstanten Drucks in Verbindung tritt, ist der Druck in der Druckkammer variablen Drucks ein Unterdruck in der Unterdruckservoeinheit 1. Aber die Zusammensetzung der Unterdruckservoeinheit 1 ist nicht speziell auf diese Zusammensetzung begrenzt, beispielsweise werden bei einer Unterdruckservoeinheit, in der die Druckkammer 62 variablen Drucks durch den Betrieb der Vorgänge des elektromagnetischen Ventils direkt mit der Unterdruckquelle in Verbindung tritt, Wirkungen gewonnen, die genauso gut wie das dritte Ausführungsbeispiel sind.

Und es ist überflüssig, zu erwähnen, daß die Zusammensetzung der Unterdruckservoeinheit, die in der Lage ist, automatisch betrieben zu werden, nicht auf diese Zusammensetzung begrenzt ist.

Die Grundsätze, bevorzugte Ausführungsbeispiele und Betriebsarten der Erfindung wurden in der obigen Beschreibung beschrieben. Jedoch ist die Erfindung, die geschützt werden soll, nicht auf die beschriebenen speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt. Weiterhin dienen die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele lediglich der Veranschaulichung und nicht der Einschränkung. Abwandlungen, Änderungen und Äquivalente können durch Andere gemacht werden, ohne vom Kern der Erfindung abzukommen. Demgemäß ist es ausdrücklich beabsichtigt, daß alle diese Abwandlungen, Änderungen und Äquivalente, die den Kern und den Umfang der Erfindung wie in den Ansprüchen definiert betreffen, dadurch eingeschlossen sind.

Die Erfindung bezieht sich auf die Unterdruckservoeinheit 1, die folgende Bauteile aufweist: das Gehäuse 2, das bewegbare Wandelement 3, 4, 5, die Druckkammer 6, 8 konstanten Drucks, die Druckkammer 7, 9 variablen Drucks, den bewegbaren Kraftkolben 10, das Eingangselement, das Ausgangselement 21, das Steuerelement 31, das Betätigungselement zum Aufbringen eines Axialschubs auf das Ausgangselement, wenn diesem elektrische Energie zugeführt wird, die mit einem Bremsbetätigungselement 81 verbundene erste Eingangsstange 11, die zweite Eingangsstange 13, das elektrische Schaltelement 16, das entweder an der ersten Eingangsstange oder an der zweiten Eingangsstange vorgesehen ist und das Schaltbetätigungselement, das den Zustand des elektrischen Schaltelements gemäß der Bewegung der ersten Eingangsstange 11 gegenüber der zweiten Eingangsstange 13 ändert. Demgemäß wird die erste Eingangsstange zurückgezogen, wenn der Fahrer das Bremsbetätigungselement in dem Zustand umkehrt, wenn das Betätigungselement den Axialschub auf das Ausgangselement aufbringt. Deshalb bewegt sich die erste Eingangsstange jeweils zu der zweiten Eingangsstange, was den Zustand des elektrischen Schaltelements ändert.

Claims (7)

1. Unterdruckservoeinheit für ein Fahrzeugbremssystem mit folgenden Bauteilen:
einem Gehäuse, das in sich eine Druckkammer bildet;
einem in dem Gehäuse vorgesehenen bewegbaren Wandelement, das die Druckkammer in eine mit einer Unterdruckquelle in Verbindung stehende Druckkammer konstanten Drucks und eine Druckkammer variablen Drucks teilt, die wahlweise mit einer Umgebungsluft oder der Unterdruckquelle in Verbindung steht;
einem mit dem bewegbaren Wandelement einstückig verbundenen bewegbaren Kraftkolben;
einem in dem bewegbaren Kraftkolben vorgesehenen Eingangselement, das durch Bremsbetätigung axial bewegbar ist;
einer Eingangsstange, die an einem ihrer Endabschnitte mit einem Bremsbetätigungselement verbunden ist und an ihrem anderen Endabschnitt mit dem Eingangselement verbunden ist, wobei die Eingangsstange durch die Bremsbetätigung betätigt wird, um die auf das Bremsbetätigungselement aufgebrachte Eingangskraft auf das Eingangselement zu übertragen;
einem Ausgangselement, das den Schub auf den bewegbaren Kraftkolben begleitet durch eine Bewegung der bewegbaren Wand zur Außenseite der Einheit aufbringt;
einem Steuerelement zur wahlweisen Verbindung der Druckkammer variablen Drucks mit der Unterdruckquelle oder der Umgebungsluft gemäß einer Bewegung des Eingangselements gegenüber dem bewegbaren Kraftkolben;
einem Betätigungselement zum Aufbringen eines axialen Schubs auf das Ausgangselement, denn ihm elektrische Energie zugeführt wird;
dadurch gekennzeichnet, daß
die Eingangsstange eine erste Eingangsstange (11) und eine zweite Eingangsstange (13) aufweist; daß
die erste Eingangsstange (11) an einem ihrer Endabschnitte mit dem Bremsbetätigungselement (81) verbunden ist; daß
die zweite Eingangsstange (13) an einem ihrer Endabschnitte mit dem Eingangselement (15) verbunden ist und an ihrem anderen Endabschnitt mit dem anderen Endabschnitt der ersten Eingangsstange (11) verbunden ist, so daß die zweite Eingangsstange (13) gegenüber der ersten Eingangsstange (11) um einen vorgegebenen Wert versetzbar ist, und daß die zweite Eingangsstange (13) eine Kraft zwischen dem Eingangselement (15) und der ersten Eingangsstange (11) überträgt; daß
die Einheit weiterhin ein elektrisches Schaltelement (16) und ein Schaltbetätigungselement aufweist; daß
das elektrisches Schaltelement (16) entweder an der ersten Eingangsstange (11) oder der zweiten Eingangsstange (13) vorgesehen ist; und daß
das Schaltbetätigungselement den Zustand des elektrischen Schaltelements (16) gemäß einer Bewegung der ersten Eingangsstange (11) gegenüber der zweiten Eingangsstange (13) ändert.

2. Unterdruckservoeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Betätigungselement ein elektrisch betriebenes Ventil (67) hat, das mit einer elektrischen Energiequelle (82) elektrisch verbunden ist, wobei das elektrisch betriebene Ventil ansprechend auf die Zuführung von elektrischer Energie betätigt wird, um wahlweise die Druckkammer (7, 9, 16) variablen Drucks entweder mit der Unterdruckquelle (83) oder mit der Umgebungsluft in Verbindung zu bringen.

3. Unterdruckservoeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch betriebene Ventil ein elektromagnetisches Ventil ist.

4. Unterdruckservoeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische Ventil ein Tauchkolbenelement (25), das sich im Eingriff mit dem Eingangselement (15) befindet und gemäß einer Bewegung des ersten Eingangselements (11) in der Axialrichtung bewegbar ist und wahlweise die Druckkammer (7, 9) variablen Drucks mit dem Steuerelement (31) verbindet, wenn es entweder in einen ersten Zustand, in dem sich das Tauchkolbenelement (25) mit dem Steuerelement (31) im Eingriff befindet, oder einen zweiten Zustand kommt, in dem sich das Tauchkolbenelement (25) außer Eingriff mit dem Steuerelement (31) befindet, und einen Elektromagneten (22) hat, der mit der elektrischen Energiequelle (82) verbunden ist und ansprechend auf die Zuführung von elektrischer Energie das Tauchkolbenelement (25) betätigt.

5. Unterdruckservoeinheit nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltänderungselement ein elastisches Element (51) hat, und das elastische Element (51) zwischen der ersten Eingangsstange (11) und der zweiten Eingangsstange (13) vorgesehen ist, und der elastische Reaktionskraftbetrag des elastischen Elements (51) die Änderungszeitgebung des elektrischen Schaltelements (16) entscheidet.

6. Unterdruckservoeinheit nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stange der ersten Eingangsstange (11) und der zweiten Eingangsstange (13) einen Schlitz (11a) hat, der sich in der Axialrichtung erstreckt, und die andere Stange der ersten Eingangsstange (11) und der zweiten Eingangsstange (13) ein Loch (13a) hat, und daß das Schaltbetätigungselement ein Stiftelement (12) und ein Schaltänderungselement (17) aufweist, wobei das Stiftelement (12) in die eine Stange eingesetzt ist und in die andere Stange eingreift, und das Stiftelement (12) gegenüber der einen Stange bewegbar ist, und daß das Schaltänderungselement (17) den Zustand des elektrischen Schaltelements (16) in Zusammenarbeit mit dem Stiftelement (12) ändert.

7. Unterdruckservoeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (51) in der Radialrichtung hervorragt, wenn das elastische Element (51) gemäß der Bewegung der ersten Eingangsstange (11) gegenüber der zweiten Eingangsstange (13) zwischen der ersten Eingangsstange (11) und der zweiten Eingangsstange (13) zusammengedrückt wird.