DE1755971C3 - Hilf s- und Parkbremse - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Hilfs- und Parkbremse, die mit der Getriebewelle eines Fahrzeuges verbindbar ist. 5s mit einer im Bremsengehäuse mit der Gelriebewelle drehfest verbundenen, mit in axialer Richtung gegeneinander preßbaren Reibscheiben versehenen Trommel und einer an der Stirnseite des Reibscheibenpaketes anliegenden, unter Federdruckwirkung setzbaren Druckplatte.

Hilfs- und Parkbremsen dieser Art haben die Aufgabe, Fahrzeuge nicht nur in Notfällen, beispielsweise beim Versagen der Bremselemente des normalen Bremssystems, sicher abzubremsen, sondern das Fahrzeug auch dann zu bremsen, wenn es außer Betrieb ist, also parkt.

Es sind bereits FedersDeichenbremsen bekannt, die an den hydraulischen Hauptkrei.; eines Fahrzeuges angeschlossen werden und sich hydraulisch lösen lassen. Solche Bremsen sind jedoch bisher nur als Backenbremsen benutzt worden (FR-PS 1! 10 907). Eine andere bekannte Bremse dieser Art (DT-AS 11 62 215) betrifft eine Vorrichtung zum Zuspannen einer Radbremse eines Fahrzeuges, bei der einem Radbremszylinder Hydraulikmittel zugeführt werden kann, das den Bremskolben beaufschlagt und nach seiner Entspannung, beispielsweise durch Leitungsbruch, in seiner Funktion durch einen mit mechanischen Federn ausgestatteten Arbeitsspeicher ersetzt wird.

Bei einer anderen bekannten als Hilfs- und Parkbremse verwendeten Bremsanordnung, sind Reibscheiben vorgesehen, die während des Fahrbetriebes durch eine Hydraulikvorrichtung druckcntlüstet sind und nach Stillsetzen des fahrzeuges durch an die Druckplane angreifende, mechanische Federn zur Belegung der Bremsen gegeneinander preßbar sind (GB-PS 10 29ObO). Bei dieser bekannten Bremse werden die beiden Funktionen der Betriebsbremse und der Hilfsbrcmse von einer einzigen Bremse erfüllt, wodurch zwar der betriebstechnische und konstruktive Aufwand verringert wird, jedoch der Ausfall der einen Bremse den gleichzeitigen Ausfall beider Funktionen zur Folge hat.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die Hilfs- und Parkbremse der genannten Art so auszugestalten, daß sie unabhängig von der Hauptbremse des Fahrzeuges arbeitet, jedoch mit dieser in wirkungstechnischer Verbindung steht, ohne auszufallen, wenn die Fahrzeughaupibremse fehlerhaft arbeitet oder vollständig versagt, sondern gerade infolge eines solchen Versagens der Hauptbremse selbstätig in Betrieb tritt, so daß das gesamte Bremssystem eines Fahrzeuges sowohl während des Fahrzeugbetriebes als auch bei Fahrzeugstillstand wesentlich betriebssicherer arbeitet als bekannte Vorrichtungen dieser Art.

Diese Aufgaoe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bremse eine zusätzlich am Getriebe des Fahrzeuges angeordnete, federbelastete, hydraulisch gelöste Scheibenbremse ist, die an den Hydraulikkreis der druckmittelbeaufschlagten Hauptbremse angeschlossen ist und deren Reibscheiben während des Fahrzeugbetriebes durch eine Hydraulikvorrichtung druckentlastet sind, die aus rund um den Umfang des Bremsengehäuses mit Abstand verteilten, in Axialbohrungen sitzenden Kolben besteht, die von Federn abgestützt sind und an der Gehäusedeckelplatte anliegen, welche mit der Druckplatte verschraubt ist, an der mechanische Federn angreifen, die die Reibscheiben nach dem Abschalten des Hydraulikdruckes beim Stillsetzen des Fahrzeugantriebes gegeneinander pressen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsvorschlages sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Durch diese Konstruktion wird erreicht, daß zusätzlich zu einer Scheibenbremse als Fahrzeughauptbremse eine federbelastete, hydraulisch gelöste Scheibenbremse als Hilfs- und Parkbremse im Hydraulikkreis der Hauptbremse arbeitet und selbstätig in Funktion tritt, sobald die Hauptbremse versagt bzw. der Hydraulikkreis druckeniiastei wird, wie dies beispielsweise beim Parken des Fahrzeuges de," Fall ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung sind:

Fig. 1 eine Stirnansicht mit teilweise weggebroche-

_er Gehäusewand die Einzelheiten im Inneren des Bremsmechanismus zeigt,

pjg. 2 einen Schnitt längs der Lir ie 11-11 in Fig. 1, pig. 3 ein Teilschnitt längs der Linie 1II-II1 in Fi g. 1, pig.4 die Stirnansicht einer abgeänderten Ausfüh_ningsforni des Erfindungsgegenstandes und

pig. 5 einen Schnitt der in Fig. 4 gezeigten Ausführuiigsform, längs der Linie V-V in F i g. 4.

pjg. 1 zeigt den neuartigen Bremsmechanismus 10. Seine Elemente werden von einem etwa zylindrischen ic> Gehäuse U umschlossen, das durch Schrauben 12 an einer Stirnplatte 13 befestigt ist. Diese Stirnplatte ist in typischer Weise auf dem Getriebekasten eines Fahrzeug gelagert, so daß die hervorstehende Welle 14, die in in der Stirnplatte befindlichen Lagern 15 geführt wird, direkt von dem Fahrzeuggetriebe angetrieben werden kann Die Welle steht über Zahnräder oder in anderer geeigneter Weise mit dem Getriebe in Verbindung, so chß sie immer dann rotiert, wenn sich das Getriebe dreht. Oie Verbindung der Stirnplatte mit einem weggebrochenen Abschnitt eines Kraftübertragungsgehäuses 16 erfolgt mit Hilfe der Schrauben 17 und ist am besten in F i g. 2 gezeigt, während in F i g. 5 ein Teil des Kraftübertragungsgehäuses einen tatsächlich in Betriebsverbindung stehenden Teil der Stirnplatte bildet, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist.

Das Ende der Welle, die in das Gehäuse hineuiragt, ist mil einer Trommel 20 versehen, deren Nabe 21 durch Kciie 22 oder auch über eine Keilverzahnung mit der Welle drehfest verbunden ist. Das neben der Stirnplatte des Kraftübertragungsgehäuses 16 befindliche Ende der Nabe weist eine gefräste Oberfläche auf, die eine Dichtung 23 aufnimmt, durch die verhindert wird, daß der durch das Bremsen erzeugte Abrieb in das Lager 15 eindringt und daß Schmiermittel aus der Kraftübertragung entweicht, wenn das Gehäuse auf ihr befestigt ist. Die Trommel hat einen breiten, flachen Umfangsrand 24, der mit dem Gehäuse durch einen Steg verbunden ist! Mehrere Nuten sind in axialer Richtung auf der Außenfläche in diesen Rand eingefräst, so daß mehrere Zähne 25 entstehen, die mit Reibbelag versehene Scheiben drehfest haltern.

Vor dem Zusammenbau des Gehäuses mit der Stirnplatte werden mehrere mit einem Reibbelag versehene Scheiben 30, deren innere Umfangsränder so genutet sind, daß sie mit den Zähnen 25 auf der Trommel fluchten, axial über die Trommel geschoben. Zwischen die Reibscheiben wird jeweils eine Kontaktplatte 31 annähernd der gleichen Größe, jedoch mit einem größeren Innendurchmesser eingesetzt, so daß diese Kontaktplatten über die Trommel gleiten, ohne diese zu berühren. Der Außenumfang jeder Kontaktplatte: weist Paare getrennter Zapfen 32 auf, zwischen denen die Schäfte der Schrauben 12 hindurchlaufen, wenn das zylindrische Gehäuse auf der Stirnplatte aufgebaut ist. Aus den obigen Ausführungen kann entnommen werden, daß die Reibscheiben sich in axialer Richtung frei auf den Zähnen 25 der Trommel bewegen können, und daß die Kontaktplatten, die zwischen den Reibscheiben aufgehängt sind, sich ebenfalls axial längs der Schäfte der Schrauben bewegen können, daß jedoch keine der beiden Scheibenarten sich relativ zu ihrem Aufbau, mü dem sie verbunden ist, drehen kann.

Wenn die »Sandwichw-Konstruktion, die von den Scheibenplatten gebildet wird, zusammengeklemmt wird, so erhöht sich die zwischen den Scheiben und Platten stattfindende Reibung, und die Welle wird gebremst, wodurch das Fahrzeug langsamer wird oder r.nhält. Die Anzahl der Scheiben und Platten läßt sich zur Vergrößerung der Bremskapazität der Einheit erhöhen. Deshalb besteht die Möglichkeit, in Abhängigkeit von der Fahrzeuggröße, für das die Einheit benutzt wird, Scheiben und Platten hinzuzufügen oder zu entfernen. Auf diese Weise läßt sich die gleiche Grundkonstruktion sowohl in leichten ais auch in schweren Fahrzeugen verwenden.

Um die Erfindungsaufgabe zu lösen, muß die aus Scheiben und Platten bestehende Sandwich-Konstruktion zusammengepreßt werden, damit durch zwangsläufige Mittel eine Bremsung erfolgt. Bei der hier beschriebenen Konstruktion wird dies durch Verwendung einer Druckplatte 40 an dem einen Ende der aus Scheiben und Platten bestehenden Sandwich-Konstruktion erreicht, die von mehreren Federn 41 gegen die Sandwich-Konstruktion gedrückt wird, so daß die Konstruktion zwischen der Druckplatte und der Oberfläche der Stirnplatte 13 oder, gemäß einer anderen, in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform, zwischen der Druckplatte 40 und einem Teil des Kraftübertragungsgehäuses zusammengepreßt wird. Die Federn sind um den Umfang herum rund um die Stirnplatte angeordnet und etwa axial ausgerichtet, wie dies in den F i g. 2 und 5 ersichtlich ist. Bei der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform weist das Gehäuse mehrere in dem Gehäuse befindliche axiale Bohrungen auf, die die Federn aufnehmen, sowie mehrere vorspringende Rohre 40a, von denen jede Feder konzentrisch getragen wird. Einige Federn werden durch kurze Stifte 4Oi) und 113 an dem entgegengesetzten Ende gehaltert, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.

Die vielen am Umfang mit Abstand rund um die Druckplatte angeordneten Federn bei der Ausführungsform nach Fig. 5 werden zwischen von einem vorspringenden Teil der Druckplatte und den inneren Umfangswänden des Gehäuses gebildeten Aussparungen festgehalten. Auf diese Weise drücken die Federn in beiden Ausführungsformen die entsprechenden Druckplatten gegen die aus Scheiben und Kontaktplatten bestehende Sandwich-Konstruktion, so daß die -Scheiben und Platten zwischen der Druckplatte und der Stirnplatte 13 oder einer gefrästen Oberfläche auf dem Kraftübertiagungsgehäuse, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, zusammengepreßt oder zusammengeklemmt werden. Dieser Federgegendruck verleiht der Bremse eine versagungssichere Betriebsweise, weil die Federn die Bremsen zwangsläufig belegen, bis der von ihnen ausgeübte Druck durch Entlastungseinrichtungen überwunden wird, und weil keine andere Kraftvorrichtung zur Auslösung der Bremswirkung erforderlich ist.

Da hierbei die Bremse so gebaut ist, daß sie als I lilfsbremse in Verbindung mit irgendwelchen normalen Bremsen des Fahrzeugs benutzt werden soll, ist wichtig, daß die durch Flüssigkeitsdruck betätigbaren Servoeinrichtungen, die den Gesamtdruck der vielen Federn rings um die Druckplatte überwinden, auf der aus den Scheiben und den Kontaktplatten bestehenden Sandwich-Konstruktion so weit entfernt angeordnet sind, daß die von der Sandwich-Konstruktion erzeugte Wärme die Servomittel nicht nachteilig beeinflussen kann. '«.Jin dieses Ziel bei den beiden in den F i g. 2 und dargestellten Konstruktionen zu verwirklichen, sind die flüssigkeitsbetriebenen Servomittel in beiden Fällen in einiger Entfernung von der aus den Scheiben und Platten bestehenden Sandwich-Konstruktion angeordnet.

In den F i g. 1 und 2 sind mehrere Kolben 50 gezeigt, die in Axialbohrungen sitzen, welche rund um den Umfang mit Abstand in dem Gehäuse 11 angeordnet sind. Jede Bohrung ist mit einer kreisringförmigen Dichtungsnut versehen, in die eine Dichtung 51 eingelegt wird, bevor der Kolben in die Bohrung eingesetzt wird. Außerdem wird am Kopf des Kolbens eine kleine Feder 52 eingefügt, so daß die Feder gegen die Unterseite des Kolbens drückt und den Kolben dadurch in einer äußeren Stellung hält. Sobald die Kolben eingesetzt sind und die Deckelplatte 53 auf die Stirnseite des Gehäuses aufgesetzt und durch die Schraubenbolzen 54, die durch die Rohre 40a laufen, welche Teil der Druckplatte 40 sind, an der Druckplatte 40 befestigt worden ist, und sobald dann die Kammern unter den Kolben mit Druck beaufschlagt worden sind, wird die Deckelplatte in axialer Richtung nach außen gedrückt und zieht dadurch die Druckplatte 40 mit sich wodurch der von den Federn ausgeübte Druck überwunden wird. to

Bei der in F i g. 5 gezeigten anderen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes wird eine einzelne, flüssigkeitsgesteuertc Servovorrichtung verwendet, die koaxial in dem Gehäuse angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform nimmt eine koaxiale Bohrung 60 in dem vorstehenden Teil der Druckplatte eine Verschlußkappe 61 auf, die an dem Gehäuse 11 durch die Schrauben 62 befestigt ist. Die Verschlußkappe ist so bemessen, daß die Druckplatte mit Bohrung sich relativ zu der Kappe hin- und herverschieben kann, und es ist eine Dichtungsnut mit einer Dichtung 63 vorgesehen, die Flüssigkeitsverlust aus der dadurch gebildeten Kammer verhindert. Wenn die Kammer unter Druck gesetzt wird, wird die Druckplatte axial relativ zu der Verschlußkappe nach außen gerückt, wodurch die Federn zusammengepreßt werden.

Bei beiden Ausführungsformen wird über eine Hydraulikleitung 70 von einer motorgetriebenen Pumpe zur Druckbeaufschlagung der flüssigkeitsgetriebenen Servovorrichtung Druckmittel herangeführt, sobald sich der Motor in Betrieb befindet und der Fahrer das Hilfsbremssystem nicht betätigt hat. Das nicht dargestellte Hilfsbremsbetriebssystem weist ein vom Fahrer betätigtes Ventil auf. das bei beiden gezeigten Ausführungsformen die Zufuhr von Druckflüssigkeit zu den flüssigkeitsgesteuerten Servovorrichtungen unterbricht und diese entspannt, so daß der Federdruck auf die Bremsen einwirkt. Wenn der Motor abgeschaltet wird, dann ist auch kein Flüssigkeitsdruck mehr vorhanden, und die Federn ziehen die Bremsen automatisch an, wodurch die Einheit als Parkbremse wirkt. Im anderen Fall, wenn sie als Hilfsbremse verwendet wird, hängt die Stärke der von der Einheit gelieferten Bremskraft von der Flüssigkeitsmenge ab, die von den flüssigkeitsbetriebenen Servovorrichtungen abfließt.

In Fig. 5 ist eine manuell bedienbare Entlastungsschraube 80 gezeigt, die in die Stirnseite des Gehäuses gegen das Ende der Verschlußkappe 61 gedreht werden kann, und dadurch die Druckplatte ohne Flüssigkeit druck abheben und außer Druckberührung mit der aus den Scheiben und Platten bestehenden Sandwich-Konstruktion bringen kann. Auch ist diese Kammer mit einer Ablaßmutter 81 versehen, mit der eingezogene Luft aus dem System entfernt werden kann. Des weiteren wird bei dieser Ausführungsform zwischen der Druckplatte und dem Gehäuse eine Dichtung 82 verwendet, die verhindern soll, daß Wasser und Fremdstoffe in die Anordnung eindringen.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform weist jeder Kolben 50 auf seiner Druckseite eine Blindbohrung 50a auf, die von einem zentralen Radialkanal 50£> geschnitten wird, der sich gegen die zylindrische Kolbenoberfläche zu öffnet. Diese Kanäle bilden einen Sicherheitsablaß, der jeglichen hydraulischen Restdruck entspannt, bevor die Kolben ihre zugehörigen Bohrungen vollständig verlassen, sobald ihre entsprechenden Öffnungen in ihren zylindrischen Oberflächen aus den Wänden ihrer Bohrungen heraustreten. Durch Verwendung dieser Anordnung können Gefahren für das Wartungspersonal beseitigt werden. Offensichtlich könnte in der in F i g. 5 gezeigten Ausführungsform ein ähnlicher Ablaßkanal benutzt werden, um dadurch die Sicherheit des Wartungspersonals zu gewährleisten, wenn das Personal vergessen sollte, die Ablaßmutier zu entfernen.

Die in F i g. 1 gezeigte Ausführungsform weist auch ein manuell betätigtes Entlastungssystem auf, bei dem drei Schrauben 83 benutzt werden, die in einer Aufbewahrungslage gezeigt werden. Wenn eine manuelle Entlastung gewünscht wird, werden diese Schrauben aus ihrer Aufbewahrungslage entfernt und in die Gewindelöcher 84 eingeschraubt. Dabei stoßen sie auf eine innere Wand 116 des Gehäuses (siehe Fig. 2) und drücken die Deckelplatte 53 axial nach außen, wodurch die Bremse in der gleichen Weise wie die Flüssigkeitsservomittc! entlastet wird, wenn letztere mit Druck beaufschlagt werden.

llici/u 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

ία Patentansprüche:

1. HiIFs- und Parkbremse, die mit der( ,bewel-Ie eines Fahrzeuges verbindbar ist, n. einer im Bremsengehäuse mit der Getriebewelle drehfest s verbundenen, mit in axialer Richtung gegeneinander preßbaren Reibscheiben versehenen Trommel und einer an der Stirnseite des Reibscheibenpaketes anliegenden, unter Federdruckwirkung setzbaren Druckplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse eine zusätzlich am Getriebe des Fahrzeuges angeordnete, federbelastete, hydraulisch gelöste Scheibenbremse ist die an den Hydraulikkreis der druckmittelbcaufschlagten Hauptbremse angeschlossen ist und deren Reibscheiben (30) während des Fahrzeugbetriebes durch eine Hydrau likvorrichtung druckentlastet sind, die aus rund um den Umfang des Bremsengehäuses (II) mit Abstand verteilten, in Axialbohrungen sitzenden Kolben (50) besteht, die von Federn (52) abgestützt sind und an der Gehäusedeckelplatte (53) anliegen, welche mit der Druckplatte (40) verschraubl ist, an der mechanische Federn (41) angreifen, die die Reibscheiben (30) nach dem Abschalten des Hydraulikdruckes beim Stillsetzen des Fahrzeugantriebes 2-, gegeneinander pressen.

2. Hilfs- und Parkbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsengehäuse mehrere axiale Bohrungen aufweist, die die Federn (41) aufnehmen, sowie mehrere vorspringende }u Rohre (4Oj), die die Federn konzentrisch tragen.

3. Hilfs- und Parkbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (40) eine koaxiale Bohrung (60) aufweist, die eine Verschlußkappe (61) aufnimmt, welche an dem Bremsengehäuse (11) durch Schrauben (62) befestigt ist und in bezug auf die Druckplatte (40) in axialer Richtung beweglich ist.

4. Hilfs- und Parkbremse nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Entlastungsschraube (80), die zum Abheben der Druckplatte in die Stirnseite des Bremsengehäuses (11) gegen die Verschlußkappe (61) drehbar ist.

5. Hilfs- und Parkbremse nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kolben (50) zur Entspannung des hydraulischen Restdruckes auf seiner Druckseite eine Blindbohrung (50a) aufweist, die von einem zentralen Radialkanal (50b) geschnitten ist.