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Bremsanordnung für Kraftfahrzeuge In Kraftfahrzeugen mit angetriebenen
Achsen, insbesondere mit einer angetriebenen Hinterachse, werden wegen ihrer augenfälligen
Vorteile auch heute noch in großem Maße sogenannte Starrachskonstruktionen verwendet.
Diese Vorteile der Starrachskonstruktion gegenüber allen sonstwie gerühmten Einzelradführungen
bestehen hauptsächlich in ihrer einfachen, preiswerten und wenig störanfälligen
Bauweise, in der keine Spuränderung betlingenden Radführung und daher besseren Haftung
der angetriebenen Räder auf der Straße besonders bei Eis und Schnee, in geringem
Platzbedarf und Einfachheit der Geräuschisolierung und schließlich in geringem Reifenverschleiß.
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Diesen großen Vorteilen steht nur der grundsätzliche Nachteil gegenüber,
der durch die relativ hohe ungefederte Hasse der starren Antriebsachse bedingt ist.
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Die Erfindung will diesen Nachteil dadurch beseitigen, daß sie eine
Bremsanordnung schafft, durch die der erhebliche Beitrag der an den Rädern der Starrachge
angeordneten Bremsen zu den ungefederten Massen eliminiert wird.
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Nach der Erfindung werden die in üblicher Weise in den angetriebeinen
Rädern einer Starrachse z. B Hinterachse eingetauten
Bremsen durch
eine auf der Kardanwelle angeordnete kombinierte Betriebs- und Feststellbremse ersetzt,
so daß die ungefederten Massen der starren Antriebsachse um ein beträchtliches Maß
verringert werden.
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Um jedoch bei über ein Differentialgetriebe angetriebenen Rädern zu
verhindern, daß beim normalen Bremsen die Kardanwellenbremse ausfällt, weil nur
ein Rad genügend Haftung mit der Fahrbahn hat und sich das andere Rad wegen ungenügender
Reibung verhältnismäßig frei drehen kann, ist es notwendig, die Antriebswellen für
die Hinterräder durch ein selbStsperrendes Differentialgetriebe miteinander zu verbinden.
Durch dieses Selbstsperrdifferentialgetriebe, das nach einem Herkmal der Erfindung
zu- und abuchaltbar ausgeführt ist, wird eine ausreichende Bremswirkung beim Fahren
auch unter den oben erwähnten erschwerten Bedingungen sichergestellt, Die Anordnung
der Bremse an der Kardanwelle bietet außerdem den Vorteil, daß das auf die Hinterräder
durch das Differential übertragene Bremsmoment vollkommen gleichmäßig auf beide
Hinterräder verteilt wird, und somit die Schleudergefahr wegen Verlust der Seitenführung
an den Rädern bei scharfem Bremsen erheblich vermindert wird. Fernerhin wird das
über das Differential geleitete Bremsmoment durch die Hinterachsübersetzung vervielfacht,
wodurch die Bremse erheblich kleiner dimensioniert~werden kann, was eine Ersparnis
an Gesamtgewicht mit sich bringt. Schlieflich wird auch das System der Betriebsbremse
vereinfacht, wodurch die Bremseinrichtung
sicherer und wirtschaftlicher
wird.
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In die an der Kardanwelle eingebaute Betriebsbremse läßt sich in einfacher
Weise eine sogenannte Feststellbremse oder Parkbremse einbauen, die besonders dann
gegenüber Ublichen Anordnungen betriebsaicherer und zuverlässiger wirkt, wenn mit
ihr gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung eine zusätzliche Sperre des Selbetsperrdifferentialgetriebes
so verbunden ist, daß bei Betätigung der Feststellbremse das Selbstsperrdifferentialgetriebe
gesperrt wird.
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Diese zusätzliche Sperre des Se1bstsperrdifferentiagetri.bes wird
nach einem weiteren Merkmal der Erfindung durch' ein. Klaueakupplung zwischen der
einen Antriebswelle der starren Antriebsachse und dem Gehäuse des Selbstsperrdifferentialgetriebes
gebildet.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann auch bei Verwendung
eines normalen, d. h. nicht selbstsperrenden Differentialgetriebe6 gemäß einem anderen
wichtigen Herkmal der Erfindung dadurch gelöst werden, daß mit der der Kardanwelle
zugeord neten Betriebsbremse oder Betriebs- und Feststellbremse eine Sperre des
Differentialgetriebes so verbunden ist, daß beim Bremsen mittels der Betriebsbremse
und/oder bei Betätigung der Feststellbremse das Differentialgetriebe in Abhängigkeit
von der aufgewendeten Bremskraft gesperrt wird.
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Eine solche Anordnung erfüllt beim Bremsvorgang den gleichen Zweck
wie ein Selbstsperrdifferentialgetriebe. Während bei einem Selbstsperrdifferentialgetriebe
die erzielte Sperrwirkung verhältnisgleich mit dem Drehmoment, das entweder von
dem Antriebsaggregat oder von den Radbremsen in das Selbstsperrdifferentialgetriebe
eingeleitet wird, ansteigt, ist bei der vorstehend erwähnten, mit dem Bremsvorgang
einhergehenden Sperrung eines normalen Differentialgetriebes die Sperrwirkung abhängig
von dem durch die Kardanwellenbremse erzeugten Bremsen moment.
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In Ausgestaltung dieses Erfindungsgedankens wird schließlich vorgescillagen,
daß als Sperre des Differentialgetriebes eine zwischen der ITalbwelle und dem Gehäuse
des Differentialgetriebes eine Lamellenkupplung eingebaut ist. Diese Lamellenkupplung
ist entweder hydraulisch gleichzeitig mit der Kardanwellenbremse für die angetriebenen
Räder und/oder mechanisch gleichzeitig mit der Feststellbremse betätigbar.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an hand der
Zeichnung im einzelnen beschrieben und dargestellt.
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Es zeigen: Figur 1 die schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugfahrgestelles
nach der Erfindung, Figur 2 die Anordnung der Betriebs- und Feststellbremse an der
Kardanwelle und ein Teil der Hinterachse des Kraftfahrzeuges in vergrößertem Maßstabe
und
Figur 3 einen Teil einer starren Antriebsachse im Schnitt mit
einer zwischen einer Hinterachshalbwelle und dem Gehäuse des Differentialgetriebes
eingebauten Lamellenkupplung.
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Das in Figur 1 dargestellte Fahrgestell eines Kraftfahrzeuges mit
der Bremsanordnung nach der Erfindung hat gelenkte Vorderräder 10, in die in üblicher
Weise Bremsen 12 eingebaut sind.
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Die durch eine starre Hinterachse 20 geführten Hinterräder 22 werden
in üblicher Weise über eine Kardanwelle 24 und ein Selbstsperrdifferentialgetriebe
26 angetrieben. Der Rahmen 14 trägt den Antriebsmotor 16, die Lenkung 18, die zum
Bremssystem gehörigen Bremszylinder 27 mit dem Fußbremspedal 28, sowie den Handbremshebel
30 für die Feststellbremse oder Parkbremse.
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Zweckmäßigerweise ist die Kardanwelle 24 in einem sogenannten Zwischenlager
32 gelagert, so daß für die auf der Kardanwelle angeordnete Bremse 34 ein ruhiger
Lauf der Bremstrommel gesichert ist. Auf der geteilten Kardanwelle 24 (Figur 2)
ist die Bremstrommel oder Bremsscheibe 34 drehsicher befestigt. In ihr sind die
üblichen hydraulischen Bremszylinder 36 -für die Betriebsbremse eingebaut, die bei
Betätigung des Bremspedales 28 über die Bremsleitung 38 mit Druckflüssigkeit versorgt
werden.
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Außerdem sind in die Bremstrommel 34 Betätigungselemente 4o für eine
mechanisch wirkende Feststell- oder Parkbremse in bekannter Weise vorgesehen. Diese
Feststellbremse wird durch den Handbremshebel 30 über den Zwischenhebel 44 betätigt.
Mit dem Zwischenhebel 44 ist gleichzeitig ein Ubertragungsglied 46 verbunden,
durch
das ein an dem Hinterachsgehäuse 20 gelagerter Hebel 48 beeinflußt wird, der in
eine auf der Hinterachswelle verschiebbare Klauenkupplung 52 eingreift. Bei einer
Betätigung der Feststellbremse wird durch Greifen der Klauenkupplung 52 gleichzeitig
das Differentialgetriebe formschlüssig gesperrt und die Hinterachshalbwellen 50
und 51 starr miteinander verbunden, so daß bei festgestellter Parkbremse die Bodenhaftung
beider Hinterräder 22 für die Feststellung des Fahrzeuges genutzt werden kann. Der
starre Hinterachskörper 20 ist mit Lenkern 54 am Fahrzeugrahmen 56 angelenkt und
durch Feder- und Stoßdämpferelemente elastisch gegen das Fahrgestell abgestützt.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Figur 3 dargestellt.
Da die beiden Hinterachshälften gleich aufgebaut sind, ist der Einfachheit halber
nur der obere Teil einer Hinterachshälfte veranschaulicht.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein übliches Differentialgetriebe
61 d. h. ein solches, das keine selbstsperrenden Mittel aufweist, verwendet. Das
Differentialgetriebe 61 umfaßt im wesentlichen das Gehäuse 62, das Tellerrad 63,
die Ausgleichsachse 64 und die Ausgleichs- und Acnskegelräder 65/66. Das Achskegelrad
66 ist mittels Keilverzahnung 67 verdrehsteif mit der Hinterachshalbwelle 68 verbunden.
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Die Hinterachshalbwelle 68 ist in dem Differentialgetriebegehause
62 drehbar gelagert, das seinerseits mittels eines Wälzlagers
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in dem Gehäuse 70 des Achsgetriebes gelagert ist.
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In der Ebene dieser Lagerstellen ist ein glockenförmiges Kupplungsglied
71 mittels eines Innenkonus 72, der auf einem entsprechenden Außenkonus 73 des Differentialgetriebegehäuses
62 aufgepreßt ist, verbunden. bas Kupplungsglied 71 bildet das Gehäuse einer Lamellenkupplung
74, durch die nach Maßgabe ihres Reibungsschlusses das Differentialgetriebe 61 gesperrt
-wird. In Nuten 75 des Gehäuses 71 der Lamellenkupplung 74 sitzen Stahlscl.eiben
76, denen mit der Hinterachshalbwelle verdrehsteif verbundene Stahischeiben 77 gegenüberstehen.
Beim gegenseitigen Anpressen der Stahlscheiben 76 und 77 wird eine Sperrwirkung
zwischen dem Differentialgetriebegehäuse 62 und der Hinterachshalbwelle 68 erzielt.
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Zur Betätigung der Lamellenkupplung 74 dient eine Ringmutter 78; die
ein Außensteggewinde aufweist und in ein am Achsgetriebegehäuse 7 ungeflanschtes
Endstück 79 eingeschraubt und geführt ist. Zwischen dieser Ringmutter 78 und der
äußeren Stahlseheibe der Lamellenkupplung 74 ist ein Kugeldrucklager 80 angeordnet.
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Das Kugeldrucklager 8C sitzt auf einem kurzen Bund 81 der äußeren
Stahlscheibe und wird auf diese Weise in konzentrischer Lage gehalten.
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Zwischen dem Kugeldrucklager 80 und der Ringmutter 78 ist ferner eine
Druckplatte 82 angeordnet, die von in die Ringmutter 78 eingelassenen Druckfedern
83 gehalten ist.
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An der Ringmutter 78 ist ein Hebel 84 befestigt, der auf hydraulischem
und/oder
mechanischem Wege gleichzeitig mit der Betä-' tigung der Betriebs- und/oder Feststellbremse
im Sinne einer Drehung der Ringmutter 78 betätigt wird. Entsprechend ihrer Gewindesteigung
bewegt sich dabei die Ringmutter 78 in axialer Richtung gegen die Lamellenkupplung
74 und kuppelt -je nach der aufgewendeten Bremskraft und der damit einhergehenden
Drehung der Ringmutter 78 die Lamellenkupplung 74 mehr oder weniger stark ein.
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Mit dem Einbau einer Lamellenkupplung, die'in Abhängigkeit ton der
aufgewendeten Bremskraft betätigt wird, wird eine der Bremskraft-verhältnisgleiche
Sperrwirkung erzielt, so daß auch bei- sehr unterschiedlichen Reibungswerten zwischen
Rad und Fahrbahn und zwischen links und rechts eine ausreichende Bremswirkung gewährleistet
ist. In das Endstück 79 ist das Achstragrohr 85 eingepreßt. Der mit der Ringmutter
78 verbundene Betätigungshebel 84 ragt durch einen Schlitz 86 aus dem Endstück 79
heraus. Der Schlitz 86 ist durch den Faltenbalg 87 abgedichtet.
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Patentansprüche