DE1258745B

DE1258745B - Hydrodynamic brake

Info

Publication number: DE1258745B
Application number: DED39183A
Authority: DE
Inventors: Philip J Mazziotti
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1961-06-23
Filing date: 1962-06-20
Publication date: 1968-01-11

Description

Hydrodynamische Bremse Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Bremse, die zwischen der Getriebeausgangswelle und der auf die Hinterräder eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wirkenden Antriebswelle, unter Zwischenschaltung von Kreuzgelenken, angeordnet ist.Hydrodynamic Brake The invention relates to a hydrodynamic brake Brake applied between the transmission output shaft and the one on the rear wheels of a Vehicle, in particular a motor vehicle, acting drive shaft, with the interposition of universal joints, is arranged.

Derartige Bremsen dienen dazu, insbesondere Fahrzeuge mit hohem Gewicht zu bremsen.Such brakes are used, especially vehicles with high weight to break.

Es sind bereits hydrodynamische Antriebswellenbremsen bekannt, bei denen das Bremsgehäuse mehr oder weniger starr am Fahrzeugkörper befestigt und der Rotor der Bremse drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist. Durch diese Anbringung wird aber die bei einem Kraftfahrzeug notwendige Bewegung der Antriebswelle erheblich behindert oder sogar ganz unterbunden.There are already hydrodynamic drive shaft brakes known which the brake housing is more or less rigidly attached to the vehicle body and the The brake rotor is rotatably connected to the drive shaft. Through this attachment however, the movement of the drive shaft required in a motor vehicle becomes considerable hindered or even completely prevented.

Um diesen Nachteilen zu begegnen, sind weiterhin Antriebswellenbremsen gebaut worden, bei denen die Verbindung zwischen dem Getriebe und der Bremse sowie zwischen der Bremse und dem Achsdifferential durch je eine Kraftübertragungswelle mit je zwei Kreuzgelenken und einer Einrichtung zur Längenänderung der Welle gebildet wird. Diese Anordnung erfordert aber eine erhebliche Baulänge, ist aufwendig, kompliziert einzubauen und teuer.In order to counteract these disadvantages, drive shaft brakes are still used been built in which the connection between the gearbox and the brake as well between the brake and the axle differential by one power transmission shaft each formed with two universal joints and a device for changing the length of the shaft will. However, this arrangement requires a considerable overall length and is expensive and complicated to be built in and expensive.

Aufgabe der Erfindung ist demgemäß die Schaffung einer Antriebswellenbremse, welche kurze Verbindungsabstände in der Antriebswelle gestattet, bei welcher die Antriebswelle nur zwei Kreuzgelenke aufzuweisen braucht, und wobei es möglich ist, mit wenig Einzelteilen auszukommen, und wobei eine einfache Herstellung der Kraftübertragung und ein einfacher Einbau möglich sind.The object of the invention is accordingly to create a drive shaft brake, which allows short connection distances in the drive shaft, in which the Drive shaft only needs to have two universal joints, and it is possible get by with few individual parts, and with a simple production of the power transmission and easy installation are possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bremsgehäuse in einer zur Bewegungsebene der Antriebswelle senkrechten Achse schwenkbar am Getriebegehäuse angelenkt ist und der Drehmittelpunkt des zwischen der Getriebeausgangswelle und der mit dem Rotor der Bremse drehfest verbundenen Welle vorgesehenen einzigen Kreuzgelenks im Schnittpunkt der Achse der Getriebeausgangswelle mit der Schwenkachse des Bremsgehäuses liegt. Vorteilhaft können hierbei die Halterungen des Bremsgehäuses mittels eines Schwenkzapfens und dessen Lagerstellen verschwenkbar miteinander verbunden sein, wobei weiterhin die am Getriebegehäuse vorgesehenen Stege paarweise einem Steg des Bremsengehäuses zugeordnet sind und ein Steg jedes Stegpaars eine Öffnung und der andere Steg jedes Paars den verschwenkbar in der öffnung des ersten Stegs angeordneten Schwenkzapfen trägt.This object is achieved according to the invention in that the brake housing pivotable on the gearbox housing in an axis perpendicular to the plane of movement of the drive shaft is articulated and the center of rotation between the transmission output shaft and the single universal joint provided with the shaft that is non-rotatably connected to the rotor of the brake at the intersection of the axis of the transmission output shaft with the pivot axis of the brake housing lies. The brackets of the brake housing can be advantageous here by means of a Pivot pin and its bearing points can be pivotably connected to one another, wherein the webs provided on the gear housing continue to be paired with a web of the Brake housing are assigned and a web of each web pair an opening and the other webs of each pair are arranged pivotably in the opening of the first web Trunnion carries.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstands kann der Schwenkzapfen in Kunststoffbüchsen gelagert sein.According to a further advantageous embodiment of the subject matter of the invention the pivot pin can be mounted in plastic sleeves.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht einer Kraftfahrzeug-Antriebswelle mit einer hydrodynamischen Bremse gemäß der Erfindung, F i g. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Aufsicht auf die Kraftfahrzeug-Antriebswelle gemäß F i g. 1 und F i g. 3 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht, aus der die Einzelheiten der Anbringung der hydrodynamischen Bremse an der Antriebswelle sichtbar sind.An embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in more detail below. It shows F i g. 1 is a side view of a Motor vehicle drive shaft with a hydrodynamic brake according to the invention, F i g. 2 shows a partially sectioned plan view of the motor vehicle drive shaft according to FIG. 1 and F i g. 3 is a partially sectioned side view; from which the details of the attachment of the hydrodynamic brake to the drive shaft are visible.

Die in den Figuren dargestellte Kraftübertragung 10 ist an einen bei 12 angedeuteten Antrieb in Form eines Getriebes angeschlossen und weist eine Bremse 14 und eine teilweise dargestellte Achse 16 auf. An dem durch eine nicht dargestellte Kraftquelle angetriebenen Getriebe 12 ist mittels mehrerer Schrauben 20 eine Halterung 18 starr befestigt. Die Bremse 14 ist mit einer zweiten, ebenfalls mit Hilfe von mehreren Schrauben 24 befestigten Halterung 22 versehen.The power transmission 10 shown in the figures is connected to a drive indicated at 12 in the form of a gear and has a brake 14 and an axle 16, which is partially shown. A bracket 18 is rigidly attached to the transmission 12, which is driven by a power source (not shown), by means of a plurality of screws 20. The brake 14 is provided with a second bracket 22 which is also fastened with the aid of a plurality of screws 24.

Gemäß F i g. 2 besitzen die Halterungen gabelkopfähnliche Form. Die Halterung 22 an der Bremse 14 weist zwei miteinander fluchtende parallele Stege 26 und 28 auf, die sich in Axialrichtung von der Halterung in Richtung auf das Getriebe 12 erstrekken. Die starr am Getriebe 12 befestigte Halterung 118 weist ebenfalls zwei miteinander fluchtende, parallele Stege 30 und 32 auf, welche sich in Axialrichtung zur Bremse 14 hin erstrecken. Die Stege 30 und 32 sind parallel mit den Stegen 26 und 28 der Halterung 22- ausgerichtet und zwischen diesen angeordnet.According to FIG. 2 the brackets have a clevis-like shape. the Bracket 22 on brake 14 has two parallel webs that are aligned with one another 26 and 28, which extend in the axial direction from the bracket in the direction of the transmission 12 extend. The bracket rigidly attached to the gearbox 12 118 also has two aligned, parallel webs 30 and 32, which extend in the axial direction towards the brake 14. The webs 30 and 32 are parallel aligned with the webs 26 and 28 of the bracket 22- and arranged between them.

Jeder Steg 30 und 32 weist einen aus dem gleichen Stück ausgebildeten Schwenkzapfen 34 und 36 auf, wobei diese Schwenkzapfen in Radialrichtunü auf sie ausgerichtete Lagerstellen 38 und 40 in den Stegen 26 bzw. 28 durchsetzen. Zwischen dem Schwenkzapfen 34 und dem Steg 26 ist eine nachgiebige Büchse 42 und zwischen dem Schwenkzapfen 36 und dem Steg 213 ist eine nachgiebige Büchse 44 angeordnet. Gemäß F i g. 1 besitzt die Büchse 44 quadratischen Querschnitt und ist in eine entsprechende quadratische Lagerstelle 40 im Steg 28 eingesetzt. Nach dem Ausrichten der Büchse 44 in der Lagerstelle 40 wird eine Abdeclcplatte 46 mit Hilfe von mehreren Schrauben 48 am Steg 28 befestigt. Die Büchse 44 und die Lagerstelle 40 sind derart ausgebildet, daß die Büchse 44 bei daran angebrachter Abdeckplatte 46 dem Steg 28 gegenüber starr angeordnet ist. Der Schwenkzapfen 34, die Büchse 42 und der Steg 26 sind auf ähnliche Weise miteinander verbunden. Wie aus F i g. 2 deutlich hervorgeht, sind die Mittelpunkte der Schwenkzapfen 34 und 36 sowie die Lagerstellen 33 und 40 aufeinander ausgerichtet und liegen in einer Ebene mit der Mittellinie der Kreuzgelenkverbindung 52, so daß die Bremse 714 und die Antriebswelle 56 eine Verschwenkbewegung um den gleichen Punkt gegenüber dem Getriebe 12 beschreiben können.Each web 30 and 32 has a pivot pin 34 and 36 formed from the same piece, these pivot pins passing through bearing points 38 and 40 aligned with them in the radial direction in the webs 26 and 28, respectively. A compliant sleeve 42 is disposed between pivot 34 and web 26 and a compliant sleeve 44 is disposed between pivot 36 and web 213. According to FIG. 1, the sleeve 44 has a square cross-section and is inserted into a corresponding square bearing 40 in the web 28. After the bushing 44 has been aligned in the bearing point 40, a cover plate 46 is fastened to the web 28 with the aid of several screws 48. The sleeve 44 and the bearing point 40 are designed in such a way that the sleeve 44 is arranged rigidly opposite the web 28 when the cover plate 46 is attached thereto. The pivot pin 34, sleeve 42 and web 26 are connected together in a similar manner. As shown in FIG. 2 clearly shows, the centers of the pivot pins 34 and 36 and the bearings 33 and 40 are aligned and lie in a plane with the center line of the universal joint connection 52, so that the brake 714 and the drive shaft 56 pivot about the same point with respect to the transmission 12 can describe.

Wie ersichtlich, ist die Halterung 22 gegenüber der Halterung 18 verschwenkbar. Die Bremse 714 kann sich somit in lotrechter Richtung gegenüber dem Getriebe 12 verschwenken, während sie an einer Drehbewegung relativ zum Getriebe gehindert wird, wodurch eine Relativbewegung zwischen Getriebe 712 und Achse 716 möglich ist. Weiterhin ist ersichtlich, daß die Halterungen 118, 22 so ausgebildet werden können, daß sie eine Kardan-Schwenkbewegung auszuführen vermögen, indem sie um 90° voneinander versetzt angeordnet und durch ein entsprechendes Glied miteinander verbunden werden.As can be seen, the holder 22 can be pivoted relative to the holder 18. The brake 714 can thus move in a perpendicular direction with respect to the transmission 12 pivot while it is prevented from rotating relative to the gearbox, whereby a relative movement between gear 712 and axle 716 is possible. Farther it can be seen that the brackets 118, 22 can be formed so that they be able to execute a cardan pivoting movement by being offset from one another by 90 ° arranged and connected to one another by a corresponding link.

Das die Antriebskraftquelle für die Antriebswelle 110 darstellende Getriebe 12 weist an seiner nicht dargestellten Antriebswelle einen Gabelkopf 50 auf, welcher mit Hilfe einer allgemein mit 52 bezeichneten Kreuzgelenkverbindung mit einem Gabelkopf 54 an der Eingangswelle der Bremse 14 verbunden ist. Die Antriebswelle 56 ist mit einem Gabelkopf 58 versehen, der mit Hilfe einer zweiten Kreuzgelenkverbindung 60 mit einem Gabelkopf 62 an der Antriebswelle für die Hinterachse 16 verbunden ist. Die Halterungen 18 und 22 sind so im Abstand voneinander angeordnet, daß sich die Gabelköpfe 50 und 54 zwischen ihnen frei drehen können und daß sich die Antriebswelle 56 mit einer Schwenkbewegung gegenüber dein die Antriebswelle 56 antreibenden Getriebe 12 ohne Störung bewegen kann, selbst wenn sich die Bremse 14 relativ zum Getriebe 12 bewegt.That which is the driving force source for the drive shaft 110 The transmission 12 has a fork head 50 on its drive shaft (not shown) on, which by means of a universal joint, generally designated 52 is connected to a fork head 54 on the input shaft of the brake 14. The drive shaft 56 is provided with a fork head 58, which by means of a second universal joint connection 60 connected to a fork head 62 on the drive shaft for the rear axle 16 is. The brackets 18 and 22 are arranged at a distance from each other that the fork heads 50 and 54 can rotate freely between them and that the drive shaft 56 with a pivoting movement with respect to the gear that drives the drive shaft 56 12 can move without interference, even if the brake 14 is relative to the transmission 12 moves.

Gemäß F i g. 3 weist die hydrodynamische Bremse 14 ein dreistückiges Gehäuse 15 mit Stirndeckeln 64 und 66 sowie einem zentralen Ringabschnitt 68 auf. Die Stirndeckel 64 und 66 sind mit Hilfe von mehreren Schrauben 70 am zentralen Abschnitt 68 befestigt. Die Statorschaufeln 72 der Bremse 14 sind aus demselben Stück wie die Stirndeckel 64 und 66 ausgebildet. Die Statorschaufeln 72 sind ebenfalls drehfest angeordnet, da die Bremse 114 an einer Drehbewegung gehindert wird.According to FIG. 3, the hydrodynamic brake 14 has a three-piece Housing 15 with end covers 64 and 66 and a central ring section 68. The end covers 64 and 66 are with the help of several screws 70 on the central Section 68 attached. The stator blades 72 of the brake 14 are made of the same Piece like the end covers 64 and 66 formed. The stator blades 72 are also rotatably arranged, since the brake 114 is prevented from rotating.

Die Eingangswelle 55 der Bremse 14 ist als Schiebestück-Gabelkopf mit einer mit dem Rotor drehfest verbundenen Welle 53 und einem Gabelkopfabschnitt 54 ausgebildet. Die Welle 53 ist mit einer zentralen, in Axialrichtung verlaufenden verzahnten Öffnung 74 versehen. In der Zentralöffnung 74 der Eingangswelle 55 ist die Antriebswelle 56 gleitfähig eingesetzt, die ihrerseits einen außenverzahnten Abschnitt 76 aufweist, der in die verzahnte Öffnung eingefügt ist. Die Wellen 55 und 56 bilden dabei eine praktisch starre, durchgehende Welle für die Bremse 114. Die Antriebswelle 56 läuft in einen Gabelkopf 58 aus, der zur Aufnahme der Kreuzgelenkverbindung 60 ausgebildet ist. Diese gleitfähige Verbindung der Wellen 55 und 56 ist vorgesehen, um Verlagerungsänderungen zwischen der Achse 1.6 und dem Getriebe 12 aufnehmen zu können.The input shaft 55 of the brake 14 is a sliding piece fork head with a shaft 53 non-rotatably connected to the rotor and a fork head section 54 formed. The shaft 53 has a central one extending in the axial direction toothed opening 74 is provided. In the central opening 74 of the input shaft 55 is the drive shaft 56 inserted slidably, which in turn has an externally toothed Has portion 76 which is inserted into the toothed opening. The waves 55 and 56 form a practically rigid, continuous shaft for the brake 114. The drive shaft 56 terminates in a fork head 58 which is used to accommodate the universal joint connection 60 is formed. This sliding connection of the shafts 55 and 56 is provided, to accommodate changes in displacement between the axis 1.6 and the gear 12 can.

An der Eingangswelle 55 ist ein sich mit dieser mitdrehender Rotor 78 befestigt, der mehrere aus dem gleichen Teil ausgebildete Schaufeln 139 aufweist, welche ihrerseits mit den Statorschaufeln 72 zusammenwirken. Durch Auffüllen der durch das Gehäuse 115 gebildeten Kammer 82 mit einer Hydraulikflüssig keit werden die Rotorschaufeln 80 hydrodynamisch mit den Statorschaufeln 72 gekoppelt, wobei sie die Drehbewegung des Rotors 78 sowie der mit diesem verbundenen Welle 75 verzögern. Wenn die Hydraulikflüssigkeit aus der Kammer 82 entleert wird, ist der Rotor 713 nicht mehr mit den Statorschaufeln 72 gekoppelt und ergibt keine Bremsung der Welle 55 und der Antriebswelle 710, in welcher die Welle 55 angeordnet ist.A rotor 78 which rotates with the input shaft 55 is fastened, which rotor 78 has a plurality of blades 139 formed from the same part, which in turn cooperate with the stator blades 72. By filling the chamber 82 formed by the housing 115 with a hydraulic fluid, the rotor blades 80 are hydrodynamically coupled to the stator blades 72, delaying the rotational movement of the rotor 78 and the shaft 75 connected to it. When the hydraulic fluid is emptied from the chamber 82 , the rotor 713 is no longer coupled to the stator blades 72 and does not result in any braking of the shaft 55 and the drive shaft 710 in which the shaft 55 is arranged.

Die Welle 55 ist mit Hilfe von Lagern 34 bzw. 86 in den Stirndeckeln 64 und 66 der Bremse 14 drehfähig gelagert, wobei sich die Lager in Öffnungen 88 bzw. 90 in den Stirndeckeln 64 bzw. 66 befinden. Zwischen der Welle 55 und den Öffnungen 88 bzw. 90 sind Dichtungen 92 bzw. 94 angeordnet. die ,.in Hindurchtreten der in der Bremse vorhandenen Hydraulikflüssigkeit verhindern.The shaft 55 is rotatably supported by bearings 34 and 86 in the end covers 64 and 66 of the brake 14, the bearings being located in openings 88 and 90 in the end covers 64 and 66, respectively. Seals 92 and 94 are arranged between the shaft 55 and the openings 88 and 90, respectively. which prevent the hydraulic fluid present in the brake from passing through.

Wie erwähnt, dreht sich der Rotor 78 zusammen mit der Antriebswelle. Das Bremsgehäuse 14, an dem die Statorschaufeln 72 starr befestigt sind, wird durch seine Befestigung am Getriebe 112 an einer Drehbewegung gegenüber dem Fahrzeug gehindert, kann sich jedoch mit Hilfe der allgemein mit 713 bezeichneten Bremsengehäuseaufhängung in lotrechter Richtung relativ zum Fahrzeug bewegen, wobei sich die Achse 16 und die Antriebswelle 56 relativ zum Getriebe 12 bewegen können.As mentioned, the rotor 78 rotates together with the drive shaft. The brake housing 14, to which the stator blades 72 are rigidly attached, is through prevented its attachment to the transmission 112 from rotating with respect to the vehicle, can, however, with the aid of the brake housing suspension, generally designated 713 move in a perpendicular direction relative to the vehicle, the axis 16 and the drive shaft 56 can move relative to the transmission 12.

Claims

Claims: 1. Hydrodynamic brake between the transmission output shaft and on the rear wheels of a vehicle, in particular a motor vehicle, acting drive shaft, with the interposition of universal joints, is arranged, characterized in that the brake housing (14) in one to the plane of movement Drive shaft (56) pivoted on the vertical axis on the gear housing (12) and the center of rotation of the between the transmission output shaft and the with the Rotor (78) of the brake rotatably connected shaft (53) provided single universal joint at the intersection of the axis of the transmission output shaft with the The pivot axis of the brake housing is located.

2. Hydrodynamic brake according to claim 1, characterized in that the brackets (18, 22) of the brake housing by means of a The pivot pin (34, 36) and its bearing points (38, 40) can be pivoted with one another are connected.

3. Hydrodynamic brake according to claim 2, characterized in that that the webs (30 or 32) provided on the gear housing (12) are paired with a web (26 or 28) of the brake housing (14) are assigned and a web (26 or 28) each pair of webs has an opening (38 or 40) and the other web (30 or 32) each In pairs, the pivot pin which is pivotably arranged in the opening of the first web (34 or 36) wears.

4. Hydrodynamic brake according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pivot pins (34, 36) opposite the bearing points (38, 40) are mounted in plastic sleeves (42, 44). Documents considered: French Patent No. 1100 357; British Patent No. 842,145; U.S. Patent Nos. 1915 547, 2170128, 2963118.