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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung einer Kraftfahrzeugbremsanlage mit einem Hauptzylinder, der über eine durch eine Kraft angreifbare Kolbenstange antreibbar ist.
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Aus dem Buch von Dipl.-Ing. Hans Jörg Leuhausen „Die Meisterprüfung im Kfz~Handwerk”, Vogel-Verlag, Jahrgang 1975-fünfte Auflage, Seiten 735–740 ist ein Verfahren für das Bremsen eines Kraftfahrzeugs und eine Vorrichtung für eine Kraftfahrzeugbremsanlage bekannt, bei dem/der der Bremsantrieb durch den Kraftangriff an eine Kolbenstange eines hydraulischen Hauptzylinders erfolgt.
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Nachteilig ist, dass der Fahrer für das vollständige Bremsen kräftig auf das Bremspedal treten muss. Zudem ist der Bremseffekt davon abhängig, wie kräftig man auf das Pedal tritt. Um schnelle Fahrzeuge sicher abbremsen zu können, ist außerdem ein Verstärker erforderlich. Dabei zieht dieser für seine Funktion eine gewisse Spritmenge. Bei einer derartigen passiv wirkenden Bremsanlage muss man auch mit der Verzögerung des sich im Verstärker aufbauenden Drucks rechnen.
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Dieses Buch beschreibt ebenfalls auf den Seiten 742–743 ein Verfahren für das Bremsen eines Kraftfahrzeugs sowie eine Vorrichtung für eine Kraftfahrzeugbremsanlage, bei dem der Bremsantrieb durch den Kraftangriff an eine Kolbenstange eines Hauptzylinders erfolgt.
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Nachteilig ist dabei, dass dieses Verfahren zu der Verminderung der an der Kolbenstange angelegten Kräfte in zwei nacheinander folgende Stadien durchgeführt werden soll. Davon ausgehend wird ausreichender hydraulischer Druck erst mit einer gefährlichen Verzögerung erreicht. Dabei befreit dieses Verfahren sowie die Vorrichtung den Fahrer nicht von der Pflicht, das Bremspedal mit der Fußkraft zu betätigen.
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Außerdem ist bei dem bekannten Verfahren sowie der Vorrichtung ein unentbehrliches Attribut das Vorhandensein eines mit der Kolbenstange gebundenen Gestänges.
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Nachteilig ist dabei, dass die Fußkraft nicht vollständig ausgenutzt wird. Ein Teil davon wird von den Gestängen aufgenommen, um diese in Bewegung zu setzen. Als Verbindungsmittel hat das Gestände den Nachteil, dass beim Gestängebruch die ganze Bremsanlage ausfällt.
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Dabei sind bekannte Bremsanlagen von den zusätzlichen Kräften abhängig. Im ersten Fall ist es ein Verstärker, im zweiten Fall der Vorgang der aufeinander folgenden Stadien des Verfahrens, der zusätzlichen Druck im Zylinder aufbaut.
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US 2,968,962 A offenbart ein Kraftfahrzeug, bei welchem eine Brennkraftmaschine neben dem eigentlichen Antriebsstrang über einen Keilriemen einen Kühllüfter antreibt. Der Keilriemen treibt zusätzlich über ein Riemenrad eine Gelenkwelle an, welche letztendlich zur Erzeugung einer Bremskraft des Kraftfahrzeugs genutzt wird. Die Ankopplung des Riemenrads an die Brennkraftmaschine erfordert zusätzlichen Bauraum im Bereich der Brennkraftmaschine, der nicht immer vorhanden ist. Weiterhin läuft der Riementrieb mit zugeordneter Gelenkwelle während des Betriebs der Brennkraftmaschine immer mit, wodurch Schleppverluste begründet sind. Schließlich stellen das genannte Riemenrad mit zugeordneter Gelenkwelle Bauelemente dar, die zusätzlich zu dem eigentlichen Antriebsstrang vorzusehen sind, weiteren Bauraum erfordern, Zusatzgewicht bedingen und über welche das Antriebsmoment des Keilriemens an einen anderen Ort des Kraftfahrzeugs zur Erzeugung der Bremswirkung übertragen werden muss.
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Gemäß
DE 40 47 47 A ist einer zu einer Bremstrommel führenden Welle ein Schraubenrad zugeordnet, welches mit einer Schraube kämmt. Betätigt ein Fahrzeugführer einen Tritthebel oder einen Antriebshebel, führt dies zum Schließen einer Rutschkupplung, was zur Folge hat, dass die Bewegung der Welle unter Zwischenschaltung des Schraubenrades und der Schraube über eine weitere Welle mit einem Gewinde mit steilen Schraubengängen und einer mit dem Gewinde in Eingriff stehenden Muffe umgewandelt wird in eine ziehende Bewegung eines Bremsgestänges. Durch eine einseitig wirkende Klauenkupplung wird gewährleistet, dass eine derartige Betätigung des Bremsgestänges nur in einem Vorwärtsgang des Kraftfahrzeugs, nicht aber in einem Rückwärtsgang, erfolgt. Für eine erweiterte Ausführungsform kommt ein Übersetzungsgetriebe zum Einsatz, welches die Drehbewegung der an der Betätigung des Bremsgestänges beteiligten Bauelemente unabhängig davon macht, ob sich das Kraftfahrzeug in Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt befindet.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung für das Bremsen eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, die die oben genannten Nachteile vermeidet.
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Diese Aufgabe wird zunächst dadurch gelöst, dass die Kraft für den Bremsenantrieb vom Drehen der Gelenkwelle eines Kraftfahrzeugs erzeugt wird, wobei die Erzeugung der das Bremsen antreibenden Kraft durch die Umwandlung der Umfangskräfte der Gelenkwelle mittels eines Antriebs erfolgt und die Übertragung der Umfangskräfte zum Antrieb durch eine Energieversorgungseinrichtung durchgeführt wird.
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Dadurch wird erreicht, dass die Bewegungsenergie des Fahrzeugs als Kraftquelle zu seinem Bremsen genutzt wird. Die Geschwindigkeit des Fahrzeuges arbeitet bei dieser Erfindung beim Abbremsen ”gegen sich selbst”. Je höher die Fahrzeuggeschwindigkeit, desto stärker das Bremsen. Dabei speist eine Energieversorgungseinrichtung mit der aus der Kraftquelle aufgenommenen Energie des Drehens direkt den Bremsantrieb. Dadurch werden keine zusätzlichen Kräfte in Anspruch genommen.
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Weiterhin basiert die Erfindung auf dem Gedanken, dass die zu einer funktionellen, auf der Gelenkwelle des Fahrzeuges angeordnete und sich über diese erstreckende Baueinheit aufgebaut ist und einen zweiten Hauptzylinder enthält, der derart angeordnet ist, dass zwei sich seitlich gegenüberliegend angeordnete Flügel ausgebildet sind, deren Antrieb zum Bedienen beider Hauptzylinder in der Mitte angeordnet ist und ein Paar im Eingriff stehender Elemente aufweist, wobei das erste Element eine die Gelenkwelle umfassende zweistufige Büchse ist, die über den Eingriff eines zum Antrieb als Energieversorgungseinrichtung zugeordneten Gleichlaufsynchronisators drehbar ist, und das zweite Element einen Rutscher, insbesondere eine Zahnstange oder eine Gangmutter, ist, der zum Kontakt mit den Kolbenstangen längs in Richtung zu den Zylindern verschiebbar ist, wobei der Gleichlaufsynchronisator zum Übertragen der Drehbewegung an die Büchse benachbart der Gelenkwelle angeordnet ist und in seiner Lage in eine Pachtung verstellbar ist, an der er an die Büchse angelegt ist.
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Vorteilhafte Merkmale entwickeln den Erfindungsgegenstand weiter und sind jeweils in den unteransprüchen enthalten. Auf diese wird nun Bezug genommen.
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Gemäß der Erfindung wird eine selbst regulierende Vorrichtung zur Verfügung gestellt, die sich in der Intensität aktiv selbst stufenlos regelt und bei der die mit der Fahrzeugbewegung gekoppelte Drehbewegung durch die Umwandlungsschritte in das Bremsen in eine translatorische Schubbewegung der Kolbenstange im Hauptzylinder umgesetzt wird. Damit erhält die Kolbenstange ihre treibenden Kräfte unmittelbar von der Energiequelle, was das Dämpfvermögen der Abbremsung und auch die ausgeübte Reaktion des Bremsens verbessert. Unter diesen Bedingungen wird auch die Bremskraft vollständig ausgenutzt und ein Verlust ihrer Stärke ausgeschlossen.
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Bei diesem Punkt zeigt sich noch ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, sofern dieses eine kostengünstige Energiequelle zur Erzeugung der Kolbenkraft zur Verfügung stellt. Dabei wird die den Bremsen gespendete Kraft derart geregelt, dass diese immer an den Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit und der jeweiligen Achslast angepasst wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine robuste Bremsvorrichtung geschaffen, da der Bedarf an einem in der Schnittstelle zwischen dem Fahrer und der Bremsvorrichtung gelegten Gestänge sowie an die Pedalbedieneinheiten, die die bekannten Bremsvorrichtungen in sich tragen, entfällt. Als Folge davon erhöht sich die Ausfallsicherheit der gesamten Bremsanlage.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein qualitativ neues Niveau des Bremsverfahrens erreicht, bei dem die für das Bremsen erzeugte Kraft ohne Anwendung der Muskelkraft geschieht. Das Fahrzeug bremst sich von seiner Kraft selbst.
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Bei der vorgelegten Vorrichtung erhält man die Möglichkeit, die Bremsen moderner zu bedienen, z. B. über die dem Stand der Technik bekannten elektronischen Systeme, die den digitalen Einsatz des Gleichlaufsynchronisators in Funktion durch Knopfdruck zulassen. Damit werden der Bedienkomfort und die Fahrtsicherheit erhöht. Dies stellt einen wesentlichen Vorteil gegenüber dem Stand der Technik dar, insbesondere für die älteren und schwächeren Autobenutzer.
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Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist es vorgesehen, dass der Erfindungsgegenstand wegen seines kompakten Ausbaus leicht in herkömmliche Bremsanlagen üblicher Fahrzeuge integrierbar ist. Daher können die laufenden Kraftfahrzeuge erfindungsgemäß kostengünstig nachgerüstet werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung in einer Konstruktion verwirklicht, die aufgrund ihrer Bauart für Kraftfahrzeuge jeder Art benutzt werden kann. Nach dieser Ausführungsform wird die Bremskraft durch den Zahnstange-Ritzelantrieb erzeugt.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung noch robuster ausgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Bremskraft durch den Gewindeantrieb erzeugt. Damit kann man noch intensiver abbremsen, weil der Gewindeantrieb sich durch die entstehenden Kräfte stärker kennzeichnet als beim Zahnstangen-Ritzelantrieb.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft veranschaulicht sind.
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Die Zeichnungen zeigen:
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1: einen Ausriss aus dem Längsschnitt der Vorrichtung entlang der Gelenkwelle, der eine schematische Skizze der Anordnung seiner Bestandteile in der Fahrstellung zeigt.
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2: einen der 1 entsprechenden Ausriss im Augenblick des Einschaltens der Vorrichtung in Funktion.
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3: einen der 1 entsprechenden Schnitt der Vorrichtung durch die geknickte Ebene „A-A” in der Bremsstellung seines rechten Flügels, der weitere Einzelheiten des Ausbaus der Vorrichtung zeigt, sowie ein in die Zeichnung integriertes Schema des Anschlusses der Druckleitungen an die Vorrichtung, wobei die Druckleitungen abgebrochen gezeigt sind.
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4: eine schematische Skizze einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung in der Fahrstellung bei Schnittführung entlang der Gelenkwelle, wobei die Druckleitungen abgebrochen und die Verbindung mit dem Fahrzeug durch das Drahtseil abgeschnitten gezeigt sind.
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5: einen der 4 entsprechenden Querschnitt bei Schnittführung entlang der Linie „B -B”
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6: einen der 4 entsprechenden Querschnitt bei Schnittführung entlang der Linie „C -C”.
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Dabei sind die Verbindungselemente der Vorrichtung zur Vereinfachung der Darstellung durch ihre Axiallinien repräsentiert.
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1, 2 und 3 zeigen ein Konstruktionsschema der Vorrichtung.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 weist eine Büchse 2 auf, deren äußerer Durchmesser zweistufig ausgebildet ist, und die drehbar auf der Gelenkwelle 3 sitzt. Weiterhin ist die Gelenkwelle 3 entlang der Längsachse mittels Sprengringen 4 gesichert. Die kleine Stufe 5 der Büchse mit relativ kleinem Durchmesser stellt ein Ritzel dar und ist mit einer Zahnstange 6 in einem Zahnstange-Ritzelantrieb gekoppelt. Somit entsteht ein Bremsantrieb 7, in dem die Zahnstange 6 als ein Rutscher dient.
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Dieser Antrieb ist in einem Gehäuse 8 untergebracht, das, um die Büchsennabe 9 zu umschließen, aus zwei miteinander mittels der Klammern 10 zusammengezogenen Hälften besteht, die als Ober- 11 und Unterteil 12 ausgebildet sind. Ferner umschließt das Oberteil 11 die Zahnstange 6 zwecks ihrer Führung mit einem dementsprechenden Spiel.
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Weiter ist das Oberteil mit einem Anguss 13 versehen, der zur Verbindung der Vorrichtung 1 mit dem Fahrzeug dient. Die große Stufe der Büchse 2 mit relativ großem Durchmesser stellt ein verzahntes Rad 14 dar. Dieses Rad steht immer im Eingriff mit einem Zahnrad 15. Das Unterteil 12 des Gehäuses 8 ist in Richtung nach unten hin verjüngt ausgeführt und ist mit einem beidseitig mit den Versteifungssicken 16 umkreisenden Loch (nicht gezeigt) versehen, das ein Lager für die Achse 17 des Rades 15 bildet.
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Im freien Raum zwischen dem Rad 15 und dem Unterteil 12 des Gehäuses 8 ist eine mit einem Stück des biegsamen Drahtseils 18 fest verbundene Ablenkrolle 19 untergebracht, die an die Achse 17 des Zahnrades 15 mittels einer Kuppelfeder (nicht gezeigt) angepasst ist, um ins Drehen mitgenommen zu werden. Die Ablenkrolle 19 ist, wie auch das Zahnrad 14, in ihrer Lage an der Achse 17 gegen Axialverschiebung durch einen an dem offenen Ende der Achse 17 angebrachten Splint 20 gesichert. Ein Distanzring 21 hält ein Axialspiel, das eine unbeschränkte Verdrehung der beiden Räder 15 und 19 ermöglicht. Das freie Ende des Drahtseils 18 ist mit der Rückzugfeder 22 mittels einer Klemme 23 verbunden. Das andere Ende der Rückzugfeder 22 ist auf das Fahrzeuggestell 24 oder an einem Rahmenteil desselben aufgehängt, wo es mittels des Stiftes 25 gehalten wird.
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Aus den 1, 2 und 3 ist ein allgemein mit 26 bezeichneter Gleichlaufsynchronisator zu sehen, der benachbart dem verzahnten Rad 14 auf der Gelenkwelle sitzt und mittels der Gleitfeder 27 mit ihr verbunden ist. Die Nut 28 der Gelenkwelle 3, an die die Gleitfedern 27 greifen, sind länger als die Gleitfedern 27 ausgebildet. Damit entsteht zwischen den beiden ein Spiel 29, das eine Verstellung des Gleichlaufsynchronisators in Richtung des Rads 14 der Büchse 2 ermöglicht. Dieser Gleichlaufsynchronisator 26 hat die Funktion einer Energieversorgungseinrichtung und ist zu diesem Zweck der Vorrichtung zugeordnet, um den Bremsantrieb 7 mit der Bewegungsenergie der Gelenkwelle 3 zu speisen.
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Der Gleichlaufsynchronisator 26 weist im Wesentlichen eine mit der Innenverzahnung ausgebildete Schaltmuffe 30 und das mit ihr im Eingriff stehende Zahnrad 31 auf, wodurch der Gleichlaufsynchronisator 26 als Ganzes mit der Gelenkwelle 3 des Kraftfahrzeuges gekoppelt ist. Um das Drehen der Gelenkwelle 3 an den Bremsantrieb 7 zu übertragen, sind eine Stirnseite 32 des Zahnrads 14 der Büchse 2 und die ihr zugewandte Stirnseite 33 des Zahnrades 31 des Synchronisators 26 geeignet ausgebildet, um einen Flächenkontakt miteinander herzustellen. Im vorgelegten Beispiel sind beide Seiten 32 und 33 dementsprechend mit äußeren und inneren kegeligen Oberflächen 34 versehen, deren Neigung gleich ist. Außerdem ist auch die Innenverzahnung der Schaltmuffe 30 mit der Außenverzahnung des Rades 14 so abgestimmt, dass beim Eingriff beider Zahnräder der Muffenzahn in die Lücke zwischen den Zähnen des Rades 14 hineinschlüpfen kann.
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Auf diese Weise tritt der Gleichlaufsynchronisator 26 in Funktion. Der entsprechende Moment ist in 2 vorgestellt. Der äußere Durchmesser der Schaltmuffe 30 weist eine umlaufende Nut 35 auf, die der Aufnahme eines Schaltkuppelmittels, z. B. einer Schaltgabel (ist nicht gezeigt), dient. Um den Gleichlaufsynchronisator 26 einzurücken sowie auszurücken, kann eine pneumatische, hydraulische oder elektromotorische Einrichtung eingesetzt werden.
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Die Arbeitsweise des Gleichlaufsynchronisators 26 und seine Konstruktion sind aus der Getriebe-Technik bekannt.
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Das Rad 15, die Ablenkrolle 19 und die Feder 22 sorgen für eine Rückdrehung der Büchse 2 bei ausgerücktem Synchronisator 26 in ihre Ausgangstellung. Dieser Vorgang geschieht sofort im Moment der Rückstellung der Vorrichtung zu seiner Fahrstellung, die entweder nach dem Halt oder nach dem Verlangsamen des Fahrzeugs durch das Abbremsen auftritt. In Abhängigkeit vom Drehsinn der Gelenkwelle weicht das Drahtseil 18 zusammen mit der Rückzugfeder 22 durch die Ablenkrolle 19 nach links oder rechts aus. Das ist in 3 abgebildet. Damit ist die Fahrstellung der Vorrichtung relativ neutral zu seinen Bremsstellungen beim Vorwärts- bzw. Rückwärtsfahren des Fahrzeugs. So ist das Drahtseil 18 in der Ausgangsstellung der Vorrichtung zum gleichen Verlauf des Bremsvorgangs in beiden Flügeln in einer zur Achsebene der Gelenkwelle senkrechten Ebene angeordnet. Die 3 zeigt auch einen zweiten Hauptzylinder 36. Dabei sind beide Hauptzylinder 36 mit ihren Ausgleichbehältern 37 seitlich gegeneinander an den Flügeln einer sich quer zur Gelenkwelle 3 symmetrisch zur Mittelachse horizontal erstreckenden Baueinheit angeordnet, deren Bremsantrieb 7 zum Bedienen beider Hauptzylinder in der Mitte steht.
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Das Gehäuse 8 weist an ihren beiden Stirnseiten runde Flansche 38 auf, die dem Zusammenbau mit den Hauptzylindern 36 dienen. In 3 sind auch zwei Bodenabdeckungen 39 beider Zylinder ersichtlich. Diese dienen als offene Seiten der Kolben 40 der Hauptzylinder 36 hermetisch dicht verschließende Decke und sind mit den Hauptzylindern 36 mittels Verbindungselementen 41 verschraubt. Die Zahnstange 6 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein funktionsgerechter Rutscher, dessen Axialrutsch im Gehäuse 8 die Schubkräfte für den Bremsvorgang hervorruft. Der Rutscher ist an seinen Enden zu seiner geführten Verschiebung in der Gleitbahn des Gehäuses 8 im Querschnitt mit der den Kolbenstangen 42 entsprechenden geometrischen Form und gleichem Maß ausgebildet.
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Wie aus 3 hervorgeht, stellen die Bodenabdeckungen 39 hinsichtlich der Form einen Hohlzylinder dar. Jeder von diesen besitzt in der Mitte seiner Stirnwände 43 und 44 ausgebildete Durchgangslöcher, durch welche die Kolbenstangen 42 zum Aufbau eines Kontakts mit dem Antrieb 7 durchgeführt sind. Dabei besitzen die Löcher der Innenseite der Stirnwände 43 einen zur Führung der Kolbenstangen dienenden, hervorstehend ausgebildeten Kragen 45, während die Löcher der Innenseite der Stirnwände 44 zu diesen konzentrisch ausgebildete Senkungen 46 besitzen.
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Im Innenraum der Bödenabdeckungen 39 ist anliegend an den Kragen 45 eine die Kolbenstangen 42 umwickelnde Druckfeder 47 angebracht, die bestrebt ist, die Kolbenstangen 42 über die an ihren an freien Enden in den Grenzen der Bodenabdeckungen 39 liegenden Abschnitten eingesetzte Sprengringe 48 bis zum Anschlag an der Senkung 46 zu drücken und damit einen Kontakt zwischen dem Rutscher 6 und beiden Kolbenstangen 42 der Vorrichtung unter Vorspannung zu halten, um die Verzögerung der Bremseinleitung der Vorrichtung im Einsatz zu vermeiden. Zusätzlich dient die Feder 47 auch als Hilfsmittel zum Rückzug der Kolbenstange 42 zu ihrer ursprünglichen Lage bei der Fahrstellung der Vorrichtung.
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Für die Wirksamkeit der Vorrichtung ist der Rutscher 6 mit den Hauptzylindern 36 in derselben Ebene untergebracht, was ihn in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung des Fahrzeugs die Kolbenstange 42 eines der beiden Hauptzylinder 36 in Beschleunigung versetzen lässt. Dabei wird der Kontakt zwischen dem Rutscher und der Kolbenstange 41 von dem anderen gegenüberliegenden Hauptzylinder abgebrochen, wie es aus der 3 hervorgeht, und wieder beim Beenden der Bremsung hergestellt, wie dies in 4 veranschaulicht ist.
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Ferner zeigt das in der 3 dargestellte Schema des Anschlusses der Druckleitung 49 von links an die Vorrichtung und der Druckleitung 50 von rechts auch einen von einem Sensor (nicht dargestellt) gesteuerten Drehschieber 51, in den in der in 3 abgebildeten Weise beide Druckleitungen 49, 50 und die Radbremsleitung 52 einmünden und der funktionsgemäß nach der Fahrzeugfahrtrichtung – vorwärts oder rückwärts – einen zu einem Flügel der Vorrichtung zugehörigen Hauptzylinder 36 mit der Radbremsleitung 52 verbindet und den anderen, ihm gegenüberliegenden Hauptzylinder 36 aus dem Verkehr mit der Leitung 52 ausschaltet. Damit werden die Hauptzylinder 36 getrennt betätigt.
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Gemäß den 1 und 3 weist die Vorrichtung 1 zwecks ihrer Montage an das Fahrzeug in der Mittelachse der Vorrichtung eine an dem Anguss 13 des Gehäuseoberteils 11 angebrachte Aufhängung 53 auf, die beinhaltet:
eine Hülse 54, deren Innenraum einen halbsphärisch ausgebildeten Abschnitt hat;
einen Stab 55, dessen eines Ende zum Kontakt mit der Hülse halbsphärisch ist;
eine Feder 56, die mit einem anderen Ende des Stabes 55 verbunden ist und
einen mit dem Flansch 57 ausgebildeten Zylinder 58, an dessen Boden die Feder 56 aufgehängt ist.
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Dabei ist die Hülse 54 mit ihrem halbsphärischen Abschnitt nach unten zur Bildung eines Gelenks 59 mit dem Stab, in in 3 gezeigter Weise, montiert und mit dem Anguss 13 des Gehäuses 8 mittels der Verbindungselemente 60 verschraubt.
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Der Zylinder 58 ist seinerseits mit dem Flansch 57 nach unten entweder mit dem Fahrzeuggestell 24 oder über einen an dem Maschinenblock angebrachten Halter 61 mittels Schrauben 62 verschraubt. Zudem weist ein Fahrzeuggestell/Halter an der Stelle, an der die Aufhängung 53 angeschlossen ist, eine zweistufig ausgebildete zylindrische Warze 63 auf, von der ein Innendurchmesser einer großen Stufe 64 geeignet für eine Aufnahme der Feder 56 entsprechend dem Innendurchmesser des Zylinders 58 der Aufhängung 53 ausgebildet ist. Der Innendurchmesser der kleinen Stufe 65 ist entsprechend dem Durchmesser des in dieser geführten Stabs 55 unter Berücksichtigung eines zweckgemäßen Spiels ausgebildet.
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Damit entsteht eine flexible Verbindung der Vorrichtung mit dem Fahrzeug. Eine derartige Verbindungsart vermeidet die Einwirkung der gesamten Schwerkraft der Vorrichtung auf die Gelenkwelle und schützt diese bei der Fahrt des Fahrzeuges sowohl gegen auftretende Schwingungen als auch vor einem virtuellen Umkippen des Antriebs um die Achse der Gelenkwelle.
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Gemäß der konstruktiven Gestaltung der Vorrichtung tritt beim Abbremsen in Abhängigkeit vom Drehsinn der Gelenkwelle nur einer der beiden Hauptzylindern in Funktion.
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So kommt beim Drehen der Gelenkwelle in Uhrzeigerrichtung der Hauptzylinder vom rechten Flügel in Bewegung und umgekehrt – beim gelegentlichen Drehen der Gelenkwelle in der Wechselrichtung kommt der Hauptzylinder vom linken Flügel in Bewegung – und zwar bei der gleichen Bremsleistung. Zudem schließt der Drehschieber 51 im ersten Fall die Druckleitung 49 und öffnet die Druckleitung 50, wie es anhand der 3 erläutert ist. Dadurch wird das Drehen der Gelenkwelle mit den Kräften, deren Entstehung von der Fahrzeuggeschwindigkeit hervorgerufen wird, mit ganz intensiver Gegenwirkung gehemmt.
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Dabei werden die folgenden Situationen unterschieden: Fahren, kontrolliertes Verlangsamen und extreme volle Abbremsung. Im Fall des Fahrens befindet sich die Vorrichtung in der Fahrstellung. Der Gleichlaufsynchronisator läuft leer und die Bauteile des Bremsantriebs nehmen ihre Ausgangpositionen an. Das ist anhand der Beispiele in 1 und 4 veranschaulicht. Beim vollen Abbremsen bis zum Halt wird der Gleichlaufsynchronisator angerückt und sämtliche Teile des betroffenen Flügels nehmen dabei ihre Endpositionen an. Das ist am Beispiel von der 3 veranschaulicht. Es ist offensichtlich, dass der Fall der Teilbremsung des Fahrzeugs zwischen den vorangehend genannten Situationen liegt und die Positionen der Vorrichtungsteile der jeweiligen Fahrzeuggeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Fahrzeuglast automatisch angepasst werden.
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Bei einer zweiten Ausführungsform, die in den 4 bis 6 dargestellt ist, ist anstelle des Zahnstangen-Ritzelantriebs der Gewindeantrieb eingefügt, der zwei miteinander durch das Gewinde gekoppelte Teile aufweist. Die kleine Stufe 5 der zweistufigen Büchse 2 stellt eine Leitspindel dar, die mit einer als Rutscher 6 dienende Gangmutter verschraubt ist. Die Gangmutter ist in der in 6 gezeigten Weise wegen des Leichtbaus und der Platzeinsparung mit einer Taille 66 und nicht vollständig die Leitspindel umfassend ausgeführt.
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In ihrer Gestaltung weist die Gangmutter zwei Bestandteile auf, die in ihrem oberen verjüngten Bereich auf der senkrechten Achse über ihre Stirnseiten hervorragend angeordnet sind: ein zur Bildung eines Kontaktes mit den Kolbenstangen 42 als Anschlagmittel dienender Stiel 67, der durch ihren Körper hindurchgeführt und mittels der Sicherungsschrauben 68 auf seinem Sitz festgehalten ist, und die Führungssäulen 69, die je an einer der Stirnseiten der Gangmutter angeordnet sind. Dabei besitzen die Bodenabdeckungen 39 die auf ihren Seitenwänden 44 halbkreisförmig ausgebildeten Nute 70, in die zur Vorbeugung der eventuellen Verdrehung der Gangmutter die Führungssäulen greifen.
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In 4 bis 6 sind zur Vereinfachung für gleiche oder gleich wirkende Bauteile gleiche Bezugszeichen wie in 1 bis 3 verwendet.
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Die Vorrichtung dieser Ausführungsart ist mit einem zum Halten der Achse 17 des Zahnrades 15 vorgesehenen Tragschenkel 71 ausgestattet, der zwecks seines Haltens auf der Büchse zweiteilig ausgebildet ist und dessen Teile miteinander mit Hilfe der Verbindungsmittel 72 verbunden sind. Zudem dient das Unterteil 73 des Tragschenkels 71 als Anlage für die Aufnahme der Achse 17 des Zahnrades 15. Die Sicherungsschraube 74, die in eine an der Achse ausgebildete umlaufende Nut 75 greift, verhindert die seitliche Verschiebung des Rades 15 sowie der Ablenkrolle 19.
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Das Oberteil 76 ist in Kontakt von unten mit dem Körper des Hauptzylinders 36 angebracht und weist, wie es in 5 dargestellt ist, die Y-förmig beiderseits tangential zum Körper des Hauptzylinders 36 ausspreizenden, mit den Gewindelöchern versehenen Arme 77 auf, durch welche Einstellbolzen 78 bis zum Anschlag an den Körper des Hauptzylinders hindurchgeführt sind. Die Einstellbolzen dienen zum Einstellen eines spielfreien Kontakts in der Zusammenstellung des Tragschenkels mit dem Hauptzylinder. Daher wird der Tragschenkel als Ganzes in einer unveränderten Lage festgehalten, was wegen seines der Gelenkwelle 3 umfassenden Berührens ein eventuelles Schwenken in eine Richtung oder eine entgegengesetzte Richtung verhindert. Eine Kontermutter 79 sichert die vorgenommene Einstellung.
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Diese Ausführungsform ist relativ zur ersten Ausführungsform mechanisch stabiler ausgeführt und weist zwecks Bildung einer Rahmenkonstruktion einen Balken 80 auf, der die Flügel der Vorrichtung miteinander fest verbindet. Diese Verbindung erfolgt, wie 4 verdeutlicht, über die Ausgleichbehälter 37, die mit dem Balken 80 mittels Verbindungselementen 81 zusammengeschraubt sind.
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In der Mitte des Balkens ist zwecks der Montage der Vorrichtung 1 an das Fahrzeug eine Aufhängung 53 untergebracht, die für diese Ausführungsform beinhaltet:
einen Laschenbolzen 82, der mit dem Balken 80 verschraubt ist;
einen Führungszapfen 83, der an das Fahrzeuggestell oder an einem anderen Verankerungspunkt 61, an dem die Vorrichtung aufgehängt ist, durch ein gebördelt ausgebildetes Loch 84 mit Bewegungsfreiheit durchgeführt ist;
eine den Laschenbolzen 82 und den Führungszapfen 83 verbindende, als Gelenk wirkende Rückzugfeder 85 und
einen die Feder 85 vorspannenden, an dem Fahrzeuggestell verankerten Stift 86.
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Die vorliegende Vorrichtung für eine Bremsanlage funktioniert also so, dass bei der Betätigung einer für das Bremsen zuständigen Schaltung (nicht gezeigt) die Büchse 2 durch Berührung des Gleichlaufsynchronisators 26 mit einer der Winkelgeschwindigkeit der Gelenkwelle 3 gleichen Winkelgeschwindigkeit gedreht wird. Dabei wird wegen der Antriebsfunktion sowohl die Form als auch das Übersetzungsverhältnis der ausgewählten Antriebsart 7 die Stärke der Drehkräfte der Büchse geändert und als Druck zu den Kolbenstangen 42 geleitet.
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Die gleiche Winkelgeschwindigkeit der Gelenkwelle 3 und der Büchse 2 kommt der Lebensdauer beider zugute, da zwischen ihren zusammenreibenden Oberflächen unter diesen Bedingungen relativ geringe Reibung entsteht.
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Das Lösen der Bremsen ergibt sich nach dem Ausrücken des Gleichlaufsynchronisators. Werden die Bremsen gelöst, so kehren die sich bisher beweglichen Teile der Vorrichtung in ihre bei der Fahrstellung ursprünglich eingenommene Lage um.
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Bei der Vorrichtung ist es möglich, die Bremsen nur ausschließlich beim fahrenden Fahrzeug zu betätigen, wenn die Gelenkwelle zum Drehen gebracht wird. Damit entfällt eine unnötige leere Bremsnutzung beim stehenden Fahrzeug.
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Es ist klar, dass anstelle der in diesem Ausführungsbeispiel dargestellten Hauptzylinder natürlich als Maßnahme für die Sicherung gegen einen eventuellen Druckausfall auch Tandem-Hauptzylinder eingesetzt sein können. Es ist auch möglich, eine mit der erfindungemäßen Vorrichtung ausgestatteten Bremsanlage mit einem Antiblockierung-Sicherheitssystem nachzurüsten.
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Bei der vorliegenden Vorrichtung ist es insbesondere vorteilhaft, dass diese sich an das Kraftfahrzeug als eine Baueinheit anbringen lässt. Damit wird eine kostengünstige Verwirklichung der Vorrichtung ermöglicht. Dabei ist ein nachträglicher Einbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Kraftfahrzeug auch möglich.
