DE1655130B2 - Kraftfahrzeugantrieb mit dauerbremse - Google Patents

Description

wirkungsvolle Bremsung sicherzustellen, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kardanwelle gleich oder größer als diejenige der Motorwelle ist, und daß die Dauerbremse direkt oder unter Zwischenschaltung einer in einem geschlossenen Strör.uingskreis umlaufenden Flüssigkeit mittels einer von der Motorwelle angetriebenen Lüfterschraube gekühlt ist, wobei Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe die auf die Dauerbremse ausgeübten Bremskräfte automatisch aufhebbar sind, wenn das Getriebe im Leerlauf läuft.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich bei Verwirklichung der Maßnahmen naoh einem der Ansprüche 2 bis 7.

Unter »schwacher« Bremskraft versteht man eine Bremskraft, die nicht ausreicht, um ein Kraftfahrzeug uuf einer abschüssigen Bahn richtig abzubremsen, wenn der Direktgang im Wechselgetriebe eingelegt ist. Dagegen soli die Bremskraft für den angegebenen Zweck ausreichen, wenn das Getriebe ein kleineres als beim Direktgang auftretendes Verhältnis zwischen den entsprechenden Geschwindigkeiten der dem Getriebe nachgeschalteten, zu den Antriebsrädern führenden Antriebsmitteln und des Motors aufweist.

Wenn der Fahrer eines Kraftfahrzeuges seine Dauerbremse zur Wirkung bringen möchte, muß er folglich vorher zurückschalten und die Geschwindigkeit des Fahrzeuges auf einen bestimmten Wer! vermindern, um die Drehzahl der Welle der Dauerbremse und damit die Bremskraft zu erhöhen.

Dieses obligatorische Zurückschalten hat automatisch eine Beschleunigung der Lüfterschraube zur Folge, die eine gute Abfuhr der in der Dauerbremse entstandenen Wärmemengen sicherstellt. Mit anderen Worten, wenn die Dauerbremse in Tätigkeit tritt, kann man sicher sein, daß sie wirkungsvoll gekühlt wird und daß im besonderen keine Gefahr besteht, daß das für die Wärmeabfuhr bestimmte Wasser zu kochen beginnt, wenn zur Kühlung Wasser benutzt wird.

Desgleichen verhindert die beschriebene Anordnung jegliche unerwünschte Erwärmung der Dauerbremse. wenn das Getriebe im Leerlauf läuft und der Motor wie auch die Lüfterschraube langsam umlaufen. Die Dauerbremse ist folglich automatisch von den Antriebsrädern getrennt, wenn das Getriebe im Leerlauf läuft, was in der Praxis verhindert, daß der Fahrer die Dauerbremse in Betrieb setzt. Der Fahrer merkt auch sofort, daß eine derartige Betätigung keine Wirkung hat.

Diese Unmöglichkeit des übermäßigen Erhitzens der Dauerbremse im Betrieb, die teils davon herrührt, daß der Fahrer zur Erzeugung einer wirksamer Bremskraft zurückschalten muß, und teils darauf zu gründen ist, daß die Lüfterschraube aufgrund des Zurückschaltens beschleunigt wird, stellt einen der Hauptvorteile der Erfindung dar.

Darüber hinaus ist die Dauerbremse mit ihren in vorbezeichneten Sinn »schwachen« Bremskräften etwas weniger störungsanfällig und etwas billiger als diejenigen Dauerbremsen, die eine wirksame Bremskraft im Direktgang oder diesen entsprechenden Gängen ausüben.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Darin zeigen:

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugantriebs mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer als Wirbelstrombremse ausgebildeten Dauerbremse und

Fig.3 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugantriebs mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eine als hydrodynamische Wirbelbremse ausgebildete Dauerbremse aufweist.

In F i g. 1 und 3 ist ein Kraftfahrzeugantrieb mit einem Motor I, einer Kupplung 2, einem Getriebe 3 und einer Kardanwelle 4 zu den Antriebsrädern 5 und die in diesem Antrieb angeordnete Dauerbremse 6 gezeigt. Ein Kühler 8 wird durch eine durch den Motor J angetriebene Lüfterschraube 7 gekühlt. Der Kühler 8 kann den Motor durch Wasserumlauf kühlen, also den Motorkühler darstellen, ist jedoch vorzugsweise ein vom Motorkühler unabhängiger Kühler. 9 ist der geschlossene Strömungskreislauf des die Dauerbremse 6 kühlenden Wassers.

Die Lüfterschraube 7 könnte durch eine andere direkt vom Motor 1, d. h. ohne Zwischenschaltung des Getriebes 3, angetriebene Lüfterschraube ersetzt werden, wie es durch die in strichpunktierten Linien dargestellte Lüfterschraube 10 in F i g. 1 der Fall ist, die in unmittelbarer Nähe der Schwungscheibe der Dauerbremse angeordnet ist. Die Lütterschraube 7 kann auch durch eine direkt auf der Schwungscheibe der Dauerbremse 6 angeordnete und aus Flügeln bestehende Lüfterschraube ersetzt sein. Auch diese Lüfterschraube wird wie die Lüfterschraube 7 durch das Zurückschalten beschleunigt.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Anordnung der Dauerbremse vor dem Getriebe die Gefahr mit sich bringt, daß der Lauf des Getriebes gestört wird.

Wenn beispielsv/eise beim Umschalten das Getriebe 3 im Leerlauf läuft und die Kupplung 2 ausgerückt ist, ist die sich drehende Masse mit der Schwungscheibe der Dauerbremse 6 plötzlich vom Motor und von der mit den Antriebsrädern verbundenen Kardanwelle getrennt. Die Masse mit der Schwungscheibe hat nun eine gewisse Trägheit und bringt die Gefahr mit sich, daß sie stark abgebremst wird und eine fehlerfreie Synchronisation der Schaltelemente im Getriebe, zumindest bei gewissen Ausführungsformen von Getrieben, verhindert.

Dieser Nachteil wird gemäß einer besonderen Anordnung der Erfindung vermieden, indem man die Bremskräfte der Dauerbremse automatisch aufhebt, wenn die Dauerbremse von der mit den Antriebsrädern verbundenen Kardanwelle getrennt ist, d. h. wenn das Getriebe im Leerlauf läuft.

Die Dauerbremse muß also so ausgelegt und/oder ro angeordnet sein, daß die Bremskraft automatisch und sofort durch einfaches Einlegen des Leerlaufes aufgehoben und durch einfaches Einlegen eines Ganges automatisch und sofort wieder zur Wirkung gebracht werden kann.

Wenn die Dauerbremse als elektrische Wirbelstrombremse ausgebildet ist, genügt es, in den Stromkreis 11 (Fig. 2) der Dauerbremse einen elektrischen Kontakt 12 einzubauen, der durch den Schalthebel 13 betätigt wird. Diese Anordnung ist so ausgestaltet, daß der Stromkreis automatisch unterbrochen ist, wenn der Schalthebel die Leerlaufstellung durchläuft und der Stromkreis wieder geschlossen ist, wenn ein Gang eingelegt ist (natürlich unter der Voraussetzung, daß der Haupt- und Steuerschalter 14 der Dauerbremse eingelegt ist).

Bei einer anderen Ausführungsform ist die Dauerbremse als hydrodynamische Wirbelbremse ausgebildet. Sie besteht aus einer hydraulischen Pumpe, die von der Antriebswelle des Fahrzeuees angetrieben ist und eine

Flüssigkeit in einem geschlossenen Strömungskreislauf mit einer Drossel umwälzt.

Bei dieser Ausführungsform ist einerseits eine Umwegleitung zwischen der Saug- und Druckseite der Pumpe vorgesehen, wobei die Umwegleitung vor der Drossel in die Leitung der Druckseite mündet und eine Durchlaßöffnung aufweist, welche die Bremskraft der Pumpe vernachlässigbar macht und sie leer umlaufen läßt, andererseits weist diese Ausführungsform vorzugsweise eine elektrische im Leerlauf betätigbare Steuereinrichtung für die Durchlaßöffnung der Umwegleitung auf.

Diese Ausführungsform geht aus F i g. 3 hervor. Die Dauerbremse ist eine hydraulische Pumpe, beispielsweise eine Zahnradpumpe, die durch das zwischen Kupplung und Getriebe liegende Wellenstück 18 angetrieben ist und die ununterbrochen Flüssigkeit in den geschlossenen Strömungskreislauf 19 pumpt. Im Strömungskreislauf 19 ist eine Drossel 20 mit verstellbarer oder fester Durchlaßöffnung eingebaut, die parallel zu einer zweiten Drossel mit verstellbarer Durchlaßöffnung angeordnet ist.

Dieser geschlossene Strömungskreislauf 19 weist noch einen Kühler 8 auf, der wahlweise ein Motorkühler oder ein anderer sein kann und der von einer Lüfterschraube 7 gekühlt wird, die wahlweise eine Motorlüfterschraube oder eine andere sein kann. Aufgrund der Kühllamellen führt der Kühler die in der Flüssigkeit erzeugte Wärmemenge im gedrosselten Bereich des Strömungskreislaufes 19 ab.

Eine mit einem elektrisch betätigbaren Ventil 22 ausgestattete Umwegleitung 21 führt von einem Punkt 23 des Strömungskreislaufes 19, der auf der Saugseite der Pumpe 6 liegt, zu einem Punkt 24 des Strömungskreislaufes 19, der auf der Druckseite der Pumpe 6 und vor der Drossel 20 liegt.

Der zu dem elektrisch betätigbaren Ventil führende elektrische Stromkreis 25 wird durch einen elektrischen Kontakt 26 gesteuert, der wiederum durch den Schalthebel 13 betätigt wird. Der Kontakt 26 ist geschlossen, wenn der Schalthebel die Leerlaufstellung durchläuft, d. h. der Kontakt ist ausschließlich in diesem Augenblick geschlossen.

Die Wirkungsweise der Anordnung wird im folgenden erläutert. Bei normaler Fahrt des Fahrzeuges ist die Drossel 20 geöffnet, das Ventil 22 geschlossen und der die Stromzufuhr zum Ventil 22 regelnde Kontakt 26 geöffnet Die von dem Wellenstück 18 angetriebene Pumpe pumpt ununterbrochen die Flüssigkeit in den Strömungskreislauf 19 und zwar in Richtung der in

40 vollen Linien ausgeführten Pfeile.

Um eine Bremskraft auf das Wellenstück 18 auszuüben, genügt es, den Querschnitt der Durchgangsöffnung der Drossel 20 oder, wenn deren Durchgangsöffnung unveränderlich ist, den Querschnitt der zu ihr parallel angeordneten Drossel zu verringern. Je mehr der Öffnungsquerschnitt verringert ist, desto höher ist die erzeugte Bremskraft.

Wenn beim Umschalten der Schalthebel 13 in die Leerlaufstellung kommt und dadurch gleichzeitig die Antriebsräder von der Dauerbremse getrennt sind, wird der Kontakt 26 geschlossen, wodurch das elektrisch betätigte Ventil 22 geöffnet wird.

Die Pumpflüssigkeit läuft nun ohne jegliche Verzögerung durch die Umwegleitung 21 wie auch durch die mit strichpunktierten Linien gesäumten Leitungen, was darauf zurückzuführen ist, daß der größte Teil des entsprechenden Volumens bereits vor dem Öffnen des Ventils in Bewegung war. In der Praxis können die beiden Punkte 23 und 24 sehr nahe beieinanderliegen, so daß die vor dem Ventil in der Umwegleitung stehende Flüssigkeitsmenge vernachlässigbar ist.

Auf Grund dieses kurzgeschlossenen Strömungskreislaufes läuft die Pumpe praktisch leer um ohne nennenswerte Bremskräfte auf das Wellenstück 18 auszuüben.

Die gewünschte Synchronisation im Getriebe kann somit leicht verwirklicht werden und die Bremskraft wird automatisch wieder durch das Einlegen eines Ganges hergestellt, da das Wellenstück 18 mit den Antriebsrädern wieder verbunden ist und durch den geöffneten Kontakt 26 das elektrisch betätigbare Ventil 22 wieder geschlossen ist.

Einige Abwandlungsformen der Erfindung sind im Nachstehenden aufgeführt.

Das Ventil 22, das ein augenblickliches Aufheben der Bremskraft sicherstellt, kann direkt parallel zur Drossel anstatt parallel zur Pumpe angeordnet sein, wenn der geschlossene Kreislauf, in dem die Flüssigkeit umläuft, keinen zu hohen Energieverlust auf die Flüssigkeit ausübt.

Das elektrisch betätigbare Ventil 22 kann durch ein anderes Ventil ersetzt werden, das beispielsweise mechanisch durch den Schalthebel gesteuert wird.

Die Dauerbremse braucht nicht direkt zwischen Kupplung und Getriebe angeordnet zu sein, sie kann auch unter Zwischenschaltung von Zahnrädern oder anderer Antriebe auf dem Wellenstück zwischen Kupplung und Getriebe angeordnet sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Übertragung der Drehbewegungen einer Motorwelle eines Fahrzeuges auf dessen Antriebsräder und umgekehrt mit einem Wechsalgetriebe zur Veränderung der Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen Antriebsrädern und Motorwelle, mit einer zwischen Motor und Wechselgetriebe zwischengeschalteten Kupplung und mit to einer Dauerbremse, welche Bremskräfte auf das zwischen Kupplung und Getriebe liegende Wellenstück ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dauerbremse (6) mit schwachen Bremskräften vorgesehen ist, dera.-t, daß die Bremskräfte ^ nicht ausreichen, um eine wirkungsvolle Bremsung sicherzustellen, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kardanwelle (4) gleich oder größer als diejenige der Motorwelle ist, und daß die Dauerbremse (6) direkt oder unter Zwischenschaltung einer in einem geschlossenen Strömungskreislauf (9, 19) umlaufenden Flüssigkeit mittels einer von der Motorwelle angetriebenen Lüfterschraube (7, 10) gekühlt ist, wobei Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe die auf die Dauerbremse (6) ausgeübten Bremskräfte automatisch aufhebbar sind, wenn das Getriebe (3) im Leerlauf läuft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterschraube (7) zur Kühlung des Motors (1) dient.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Dauerbremse durch Zwischenschaltung einer in einem geschlossenen Strömungskreislauf umlaufenden Flüssigkeit gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit durch den Kühler (8) des Motors (1) hindurch läuft.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum automatischen Aufheben der Bremskraft einen elektrischen Kontakt (12, 26) aufweisen, der durch den Schalthebel (13) für das Wechselgetriebe (3) betätigbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Dauerbremse aus einer hydraulischen Pumpe besteht, die eine Flüssigkeit in einem geschlossenen mit einer Drossel versehenen Strömungskreislauf umwälzt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umwegleitung (21) zwischen der Saug- und Druckseite der Pumpe (6) vorgesehen ist und die Umwegieitung (21) vor der Drossel in die druckseitige Leitung mündet und die Umwegieitung (21) ein Ventil (22) aufweist, welches die Bremskraft der Pumpe vernachlässigbar macht und die Pumpe leer umlaufen läßt, wobei eine Steuervorrichtung (25,26) zur Steuerung des Ventils (22) in der Umwegleitung (21) beim Durchgang des Schalthebeis (13) durch den Leerlauf betätigbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Schalthebel (13) betätigte elektrische Kontakt (26) das elektrisch betätigbare Ventil (22) in der Umwegleitung steuert.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauerbremse (6) eine elektrische Bremse in der Bauart nach FOUCAULT ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Übertragung der Drehbewegungen einer Motorweile eines Fahrzeuges auf dessen Antriebsräder und umgekehrt mit einem Wechselgetriebe zur Veränderung der Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen Antriebsrädern und Motorwelle, mit einer zwischen Motor und Wechselgetriebe zwischengeschalteten Kupplung und mit einer Dauerbremse, welche Bremskräfte auf das zwischen Kupplung und Getriebe liegende Wellenstück ausübt.

Es ist bereits eine Dauerbremse bekannt, die neben dem Wechselgetriebe angeordnet ist und ein Strömungsmittellaufrad aufweist, das über Zahnräder an einem Punkt vor dem Abtrieb des Getriebes angreift (CH-PS 4 26 514). Die Drehzahl des Laufrades ist dabei zur Drehzahl an diesem Punkt proportional, d. h. die Wirkung dieser Bremse ist von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges unabhängig. Bei hochgradiger Wirksamkeit der Bremse — die erforderlich ist. wenn das Fahrzeug mit geringer Geschwindigkeit ein starkes Gefälle hinabläuft — bringt dies die Gefahr mit sich, daß das Fahrzeug bei hoher Geschwindigkeit ins Schleudern gerät, w^nn die Bremse betätigt wird.

Auch wird diese bekannte Dauerbremse durch das durch den Kühler des Fahrzeuges hindurchlaufende Kühlwasser gekühlt. Wird d;<bei der Kühler seinerseits durch eine von der Motorwelle angetriebene Lüfterschraube gekühlt, so läuft diese beispielsweise beim Einlegen des Direktgangs relativ langsam um. Das Ergebnis ist eine ungenügende Kühlung des Wassers, das zur Wärmeabfuhr aus der Dauerbremse bestimmt ist, was zu einem Kochen des Wassers und zum Ausfall der Dauerbremse führen kann.

Außerdem kann die Wirkung dieser bekannten Dauerbremse nur durch verhältnismäßig verwickelte Vorgänge, wie Verdrängen der in der Dauerbremse befindlichen Flüssigkeit durch Druckluft aufgehoben werden, so daß von ihrer Verwendung bei Kraftfahrzeugen mit Synchrongetrieben abzusehen sein dürfte.

Auch ist eine Dauerbremse mit einem von der Motorwelle angetriebenen Schaufelrad bekannt (GB-PS 7 42 293). Hinsichtlich ihrer Wirksamkeit in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und hinsichtlich ihrer Kühlung weist diese Bremse jedoch die gleichen Nachteile auf, wie vorstehend geschildert. Hinzu kommt, daß sie nur durch Ablassen des in ihr befindlichen Strömungsmittels abgeschaltet werden kann.

Schließlich ist eine an einer durchgehenden Laufachse oder unmittelbar davor an der Kardanwelle angeordnete Dauerbremse bekannt (CH-PS 190 022). Dabei verändert sich die Bremskraft praktisch linear mit der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kardanwelle, was zu einer übermäßig starken Bremsung bei hoher und ungenügender Bremsung bei niedriger Geschwindigkeit des Fahrzeuges führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der bei niedriger Geschwindigkeit des Fahrzeuges eine hohe und bei hoher Geschwindigkeit des Fahrzeuges, insbesondere im Direktgang, eine schwache Bremswirkung gewährleistet ist, durch die stets eine ausreichende Kühlung der Dauerbremse sichergestellt ist und die auch in Kraftfahrzeugen mit Synchrongetrieben Verwendung finden kann.

Dies ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine Dauerbremse mit schwachen Bremskräften vorgesehen ist, derart, daß die Bremskräfte nicht ausreichen, um eine