具有用于制动助力器的多部式紧固装置的制动助力器装置的制作方法

本发明涉及根据权利要求1前序部分的制动助力器装置，其具有经由紧固装置安装在车辆部件上的制动助力器。

背景技术：

机动车辆装备了用于增强踏板力的制动助力器。这里可以使用低压制动助力器。然而，机动车辆也可以配置有电动制动助力器，这在电动车辆和混合动力车辆的情况下是特别有利的。在电动制动助力器的情况下，制动踏板的脉冲被用于通过线圈和铁芯的组合诱发线圈的交流电压以释放支持踏板的制动力的动能。例如，de202010017605描述了这种电动制动助力器。

用于混合动力车辆的变速器通常具有相对较大的尺寸，这是因为它们包含在专门用于内燃发动机的车辆的变速器中不需要的部件和功能。例如，必须能够在不同的驱动类型(例如电动和内燃发动机)之间切换。此外，一个或多个电动马达可以位于变速器壳体中。

如果在混合动力车辆中使用具有相关壳体和电动制动助力器的大型变速器，则由于变速器壳体与电动制动助力器的系统之间的安装情况，在x方向上发生正面碰撞期间，可能在变速器壳体和电动制动助力器的系统之间产生直接的力连接。然而，就车辆乘员的安全而言，这是有问题的，因为在正面碰撞的情况下，这会导致舱壁变形，导致制动踏板的位移以及仪表板托架的变形。转向柱也可能移动。这大大削弱了乘客舱的完整性，并且就乘员安全性而言是不可接受的。

因此，鉴于已经证实的现有技术，对于变速器和制动助力器的不同组合，改善乘员安全性仍然提供了改进的空间。

技术实现要素：

本发明基于提供一种制动助力器装置的目的，通过该制动助力器装置可以改善在发生正面碰撞时的乘员安全性。特别是，制动助力器装置旨在当与大型变速器组合地使用电动制动助力器时提高乘客安全性。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的制动助力器装置来实现。本发明的其他特别有利的实施例分别在从属权利要求中公开。

应该指出的是，在下面的描述中，单独呈现的特征和措施可以以任何技术上有用的方式彼此组合并且展示本发明的进一步的实施例。该描述特别结合附图另外表征和指定了本发明。

根据本发明的制动助力器装置具有经由紧固装置安装在车辆部件上的制动助力器。特别是制动助力器是电动或机电制动助力器。然而，这样的紧固装置也可以用于传统的真空制动助力器，以将它们与舱壁分离。车辆部件尤其是车辆的舱壁。用于制动助力器的紧固装置可以例如通过紧固板和多个螺纹连接件形成。然而，根据本发明的紧固装置具有至少两个紧固件，其中第一紧固件牢固地连接到制动助力器，而第二紧固件牢固地连接到车辆部件。两个紧固件可以由板材和/或型材形成。紧固件与制动助力器或车辆部件的牢固连接可以例如通过螺纹连接形成。至少两个紧固件然后经由至少一个连接元件彼此连接，在制动助力器沿着车辆部件移动时连接元件由于剪切应力载荷而变形。

例如，在正面碰撞的情况下，制动助力器通过将力施加到制动助力器的其他车辆构件而移位，而发生制动助力器沿着舱壁的这种移动。在这种情况下，紧固装置的两个紧固件在彼此平行的平面中移位，由此至少一个连接元件变形。除了弯曲之外，这种变形还可能涉及连接元件的断裂。在每种情况下，两个紧固件之间的连接都被分离，使得制动助力器可以沿着车辆部件移位。

紧固装置的两个紧固件优选经由多个连接元件彼此连接。连接元件可以例如通过被引导通过第一紧固件和第二紧固件中相互齐平的孔的螺栓形成。这种螺栓也可以被称为剪切销，由于其材料和/或其尺寸，该剪切销在一定的剪切应力载荷下让位。但是，也可以使用其他形式的连接元件，例如夹子。

制动助力器的位移特别是在z方向上向上发生。然而，这里的移动也可以在x方向上具有分量，使得制动助力器以一定坡度向上移动，如以常规方式以一定坡度延伸的舱壁的情况那样。这里的术语“上”和“下”涉及车辆中的制动助力器装置的安装状态。这里的x方向代表机动车辆在车辆坐标系中的纵向方向，而z方向代表垂直方向。y方向对应于车辆的横向方向。制动助力器在z方向上的移动是由于当车辆的另一个构件从下方撞击制动助力器时由该构件在x方向上的力作用引起的。

在正面碰撞的情况下，在x方向上向制动助力器的下侧施加力的构件例如是变速器壳体。变速器壳体在制动助力器下方从下向上移动并将其向上推动。然而，在本发明的优选实施例中，制动助力器布置具有致动器，通过该致动器，制动助力器能够沿着车辆部件移位，其中在正面碰撞的情况下致动器可以通过变速器壳体的力作用而被激活。变速器壳体沿x方向在致动器上施加力，这因此在z方向上对制动助力器施加力。

为此相应地安装和设计致动器。例如，致动器可枢转地安装在制动助力器下方，并且在枢转运动时沿z方向对制动助力器施加向上的力。如果在正面碰撞的情况下机动车辆的变速器的壳体在x方向上朝向制动助力器移动，则变速器壳体在此之前撞击致动器，因此该致动器向上枢转并且由此在z方向上对制动助力器施加力。因此，致动器枢转出正常位置进入激活位置中，其中在该正常的位置上，致动器不会对制动助力器施加力，在该激活位置，致动器沿着z方向推开制动助力器。这里的致动器可以在正常位置已经与制动助力器接触，或者仅仅由于枢转运动而产生必须的接触。制动助力器由于致动器的力而沿z方向移位。因此制动助力器整体沿着车辆部件(诸如舱壁)被向上推动。

这种致动器可以以各种方式设计。例如，它可以是在一端可枢转地安装在车辆部件上的倾斜臂。致动器也可以由多个元件形成，这些元件在致动器的枢转运动期间相对于彼此改变它们的位置。在这两种情况下，致动器都从车辆部件沿变速器壳体方向突出。致动器可以由棒材、管材、型材、板材或其他刚性构件形成。这些元件被设计成如此刚性和稳定的，以承受发生的力并且不会变形。为此，元件优选设计成高强度的，例如，由钢、金属片材、铝、锻造构件等组成。致动器与另一个车辆部件(例如舱壁)的接合连接可以以各种方式实现。例如，连接可以是具有一定自由度的接头，例如在铰链中看到的接头。因此可以例如通过被引导穿过两个衬套的螺栓来形成接合连接。

然而，致动器与车辆部件的连接也可以经由具有比致动器的其余材料的刚度更低的刚度的材料部分来产生。例如，在该区域中，致动器可以由金属制成的板材或型材形成，该板材或型材被弯折。该弯折区域中的金属的刚度低于其余区域中的金属的刚度。在正常运行中，致动器保持其形状，并且致动器的位置不会改变。但是，一旦通过变速器壳体在x方向上引入力作用，具有较低刚性的连接区域就会让位，并且致动器向上枢转。

如果致动器和车辆部件之间的这种枢转轴由具有较低刚度的材料部分形成，则优选为此设置加强元件，该加强元件牢固地固定到车辆部件上。然后，加强元件和致动器由共同构件形成，然而该共同构件在待产生旋转轴的区域中弯折。在该弯折部分中，构件的材料的刚度低于形成致动器和加强元件的材料部分中的刚度。如果通过变速器壳体在x方向上对致动器施加力，则具有低刚性的材料部分变形。由此产生枢转轴，致动器可围绕该枢转轴枢转。车辆部件上的加强元件同样可以由棒材、管材、型材、板材或其他构件形成。在这种情况下，在车辆部件上的加强元件的紧固件非常靠近待产生的枢转轴，以便在该区域内引起限定的折叠。

然而，这样的致动器的描述应该仅被视为示例，并且致动器也可以以其他有利的方式来设计。此外，不是必须提供专门设计的用于移位制动助力器的致动器；相反，位移也可以由车辆中存在的其他构件引起。在任何情况下，制动助力器在z方向上的移位都是沿着诸如舱壁的车辆部件发生的。紧固装置的两个紧固件在这里相对于彼此而移位。制动助力器上的第一紧固件与制动助力器一起移动，而第二紧固件保持固定在车辆部件上。

根据本发明，设置引导件，使得两个紧固件可以以受控的方式相对于彼此移位。可采用各种类型的引导元件(包括槽部、轨道、滑道等)设计该引导件。根据本发明，提供了两个紧固件，其在沿着车辆部件的方向上在引导件内彼此嵌套地滑动移动。例如，为此目的，紧固件具有至少两个在z方向上延伸的滑槽，其中分别容纳有另一个紧固件的相应的滑动元件。这两个滑槽可以彼此平行地延伸，尽管它们的相互间距也可以变化。特别是可以规定，滑槽之间的间距沿z方向增加。两个滑槽因此向上呈锥形分叉或一起形成v形。滑动槽也可以在x方向上形成为v形。如果制动助力器连同紧固件沿z方向向上移动，则便于进行制动助力器的简单且可靠的移位。

根据本发明，两个紧固件还各自具有凹部，其中这两个凹部彼此齐平，并且制动踏板的推杆被引导通过凹部。因此，紧固装置的两个半部可以以不受阻碍的方式相对于彼此移位，而不会受到联接杆(couplingrod)的阻碍。这里的凹部被选择为在z方向上足够大，以使制动踏板的推杆在制动助力器移位后也可以自由地被引导通过凹部。为此，凹部尤其由纵向结构沿z方向延伸的纵长孔形成。

在正常运行中，制动助力器的紧固件通过连接元件保持在车辆部件的紧固件上。为了承受制动助力器的重量，还可以设置支撑制动助力器的支撑元件。在本发明的一个实施例中，第二紧固件具有例如支撑元件，该支撑元件在制动助力器的方向上从该第二紧固件伸出。然后将车辆部件上的第二紧固件形成为l形，并且第一紧固件与制动助力器的重量一起位于以这种方式形成的支撑元件上。这改善了制动助力器装置的噪音行为和耐用性。

因此，制动助力器与车辆部件上的多部式紧固装置一起构成了可以有利地用于机动车辆中的创造性的制动助力器装置。在正面碰撞的情况下，制动助力器以受控方式沿着车辆部件在z方向上移位。因此有利地中断在x方向上从变速器壳体到制动助力器的负载路径。由于两个紧固元件之间的连接元件的变形，所以在没有制动助力器倾斜的情况下以受控方式进行移位。因此，车辆的舱壁的变形较小，并且制动助力器上的和车辆部件上的紧固螺栓不会被破坏。此外，制动踏板和转向柱在车厢方向上不移位，或者仅略微移位。这会增加乘员在正面碰撞情况下的安全性。

此外可能的是，在正面碰撞之后因为两个紧固件通过新的连接元件彼此连接而再次产生紧固装置。

本发明特别适用于具有大型变速器壳体的大型变速器，如通常在混合动力车辆中使用的那样。此外特别适合用于同样用于混合动力车辆的电动制动助力器。由于这些车辆部件的尺寸和布置，此处本发明可以特别有利地使用，尽管它也可以有利地与组装在舱壁上的变速器和模块的其他组合(制动助力器、电子稳定程序(electronicstabilityprogram，esp)模块等)一起使用。

本发明还包括具有根据本发明的制动助力器装置的实施例的机动车辆。这尤其涉及具有变速器的混合动力车辆，该变速器被设计为在电驱动和另一种驱动类型之间切换。在本发明的范围内，正面碰撞涉及其中产生相应作用的力分量的任何碰撞(即事故)。

附图说明

本发明的其他有利的实施例在所附权利要求书和附图的以下描述中公开，附图中示出：

图1是变速器壳体和具有致动器的制动助力器的示意性侧视图；

图2是通过用于正常运行中的制动助力器的紧固装置的实施例的z-x平面中的示意性截面；

图3是通过根据图2的紧固装置的示意截面a-a；

图4是通过根据图2的紧固装置的示意截面b-b；

图5是通过根据图2的紧固装置在制动助力器移位后在z-x平面中的示意性截面；

图6是固定的紧固件的第一实施例的主视图；

图7是固定的紧固件的第二实施例的主视图；

图8是可动的紧固件的第二实施例的主视图；以及

图9是通过根据图8的紧固装置的示意截面c-c；

在不同的附图中，相同的部分总是用相同的附图标记表示，因此通常也仅描述一次。

具体实施方式

图1的示意性侧视图示出了作为根据本发明的制动助力器装置的一部分的制动助力器的实施例。特别是，制动助力器是电动制动助力器。此处，图1的视图表示在机动车辆的y方向上的制动助力器10的视图。制动助力器10紧固于机动车辆的舱壁30上并且以已知的方式与机动车辆(未示出)的制动踏板和制动系统连接。制动助力器10经由多部式紧固装置50安装在舱壁30上。在舱壁30的右侧，存在具有驾驶员的脚部空间的车厢。此处舱壁30仅仅示意性地示出并且可以以已知的方式设计。

致动器20安装在舱壁30上制动助力器10的下方。该致动器基本上由倾斜臂形成，该倾斜臂经由枢转轴21可枢转地安装在舱壁30上。在这里致动器20的枢转轴21在y方向上延伸。在此致动器20安装在制动助力器10的下方，使得其自由端面向制动助力器10的下侧的方向。在机动车辆的正常运行中，致动器20的该尖端与制动助力器10的下侧接触或者位于距制动助力器10的下侧很小的距离。致动器20从舱壁30突出并且通过保持夹子(未示出)或在枢转轴21上相应的夹紧力而保持在该位置。

图1示出了在由于正面碰撞而变速器壳体已经从其正常位置40移入位置40'并且已经在其凸面侧接触致动器20的时刻的致动器20。致动器20因此围绕其枢转轴21向上枢转，接触制动助力器10的下侧并且沿着箭头的方向向上推动该制动助力器10。由此，制动助力器10沿着舱壁30移动。

变速器壳体40'在x方向上的力因此有利地被致动器20转换成在z方向上在制动助力器10上的力。变速器壳体40'与制动助力器10之在x方向上间的载荷路径因此被提升。变速器壳体40'可以在制动助力器10的下方移动，或者制动助力器10可以以其下侧沿着变速器壳体40'的上侧滑动。然而，这样的致动器20不一定必须存在；相反，在正面碰撞的情况下，制动助力器10也可以通过车辆的其他部件在z方向上移位。例如，在变速器壳体40和制动助力器10的下侧之间可以发生直接接触。

为了使制动助力器10能够以受控方式沿着舱壁30滑动，紧固装置50构造成至少两部分。图2示出了紧固装置50的两个紧固件51和52。第一紧固件51安装在由虚线示出的制动助力器10上。这通过多个固定点实现，例如以螺纹连接的形式实现，其中示出了两个螺纹连接61和62。由于该第一紧固件51能够与制动助力器10一起移动，因此以下也称为可动紧固件。第二紧固件52安装在舱壁(未示出)上。这同样经由多个紧固点进行，其中示出了两个紧固点63和64。该第二紧固件52在下文中也被称为固定紧固件。

紧固件51、52由彼此平行放置的异形板形成。这里的紧固件51、52经由至少一个连接元件彼此连接。在图2的实施例中，示出了螺栓或剪切销形式的连接元件60。该螺栓60被引导穿过彼此齐平的第一和第二紧固件中的孔。紧固件51、52两者均还具有同样彼此齐平的凹部53和54。制动踏板的推杆通过这些未示出的凹部53、54被引导到制动助力器10。

此外，固定紧固元件52在其下部区域中被构造成l形，以形成用作支撑元件55的从紧固件52突出的区域。可动紧固元件51的下端位于该支撑元件55上，使得制动助力器10的重量被支撑在支撑元件55上。

图3示出了通过根据图2的紧固装置50的示意性截面a-a。从该截面可以看出，固定紧固件52安装在引导件内的可动紧固件51内。为此，在可动紧固件51中形成两个滑动槽70和70'。固定紧固件52具有相应的滑动元件71和71'，这些滑动元件在这些滑动槽70、70'内被引导。两个紧固元件51、52因此可以在z方向上相对于彼此移位。图3还示出了用于制动踏板的推杆和其他紧固点61'和63'的相互齐平的凹部53、54。图4示出了穿过根据图2的紧固装置50的示意性截面b-b。该截面延伸穿过两个连接元件60、60'。

如果制动助力器10在z方向上被向上推动，则在连接元件60、60'中产生剪切应力。连接元件的材料和尺寸被选择成使得它们在一定的剪切应力下变形并且使得可动紧固装置51能够相对于固定紧固装置52移动。由此，如图5中可见，剪切销破裂，该图5示出了破裂的连接元件60。可动紧固件51因此可以随着制动助力器10沿着箭头的方向向上移动。这里两个凹部53和54也相对于彼此移位，但和以前一样，凹部的尺寸被选择成使得推杆80(由虚线示意性示出)仍然被引导自由地通过紧固装置50到制动助力器10。

图6示出了固定紧固件52(即舱壁上的紧固件)的主视图。从这个视图，可以看到两个上部紧固点63、63'和两个下部紧固点64、64'。此外可以看到两个连接元件60和60'以及凹部54的形式。该凹部54形成为纵向结构沿z方向延伸的纵长孔。

图6还示出了沿z方向在紧固件52的相对侧上延伸的两个滑动元件71和71'。滑动元件71、71'在此不平行延伸；而是，两个滑动元件之间的间距在z方向上向上增加。两个滑动元件71、71'之间的间距b在紧固件52的上端处大于下端处的间距b。两个滑动元件71、71'因此延伸以一起形成v形。因此也适用于可动紧固件中的相关滑动槽。

在此，滑动元件71、71'可以构造为在z方向上连续。然而，它们也可以被构造为使得它们如图7的实施例中那样被中断或缩短，使得滑动元件并不在紧固件的整个高度延伸。图8的主视图示出了可动紧固件(即制动助力器上的紧固件51)的第二实施例。类似于固定紧固件52上的中断的滑动元件71和71'，证明在该构件上存在中断的滑动槽70和70'。由于滑动槽和滑动元件的中断，在制动助力器沿z轴方向移动的情况下，这些可以容易地彼此分离(这相当于几毫米的移动)。

图9示出了通过具有根据图7的固定紧固件52和根据图8的可动紧固件51的紧固装置的示意性截面c-c。然而，这里的两个紧固件以彼此间隔的方式示出。

附图标记列表

10制动助力器

20致动器

21枢转轴

30车辆部件，舱壁

40正常位置中的变速器壳体的位置

40'在第一次接触时变速器壳体的位置

50紧固装置

51第一紧固件

52第二紧固件

53、54凹部

55支撑元件

60、60'连接元件

61、61'、62、62'制动助力器上的紧固点，螺纹连接

63、63'、64、64'车辆部件上的紧固点，螺纹连接

70、70'滑槽

71、71'滑动元件

80推杆