DE1964564A1

DE1964564A1 - Hydraulic braking device

Info

Publication number: DE1964564A1
Application number: DE19691964564
Authority: DE
Inventors: Robert Moutier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-07-28
Filing date: 1969-12-23
Publication date: 1971-02-11
Also published as: FR2054826A5

Description

Robert M ο u t i e r , Villeparisis (Seine & Marne),Robert M ο u t i e r, Villeparisis (Seine & Marne),

Avenue Voltaire 18Avenue Voltaire 18

Hydraulic braking device

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsvorrichtung zum hydraulischen Abbremsen einer sich drehenden Welle, insbesondere einer Fahrzeugachse, mit einem flüssigkeitsdichten, eine Bremsflüssigkeit enthaltenden zylindrischen Gehäuse, einem gegenüber diesem Gehäuse exzentrisch gelagerten Rotor, der durch die sich drehende Welle angetrieben wird und radial bewegliche Schaufeln trägt, die sich gegen die Innenfläche des Gehäuses abstützen und dabei Kammern begrenzen, deren Rauminhalt sich während der Drehung des Rotors ändert,The invention relates to a braking device for hydraulic braking of a rotating shaft, in particular a vehicle axle, with a liquid-tight, a cylindrical housing containing brake fluid, a rotor eccentrically mounted in relation to this housing, which is driven by the rotating shaft and carries radially movable blades that are against the inner surface of the housing and thereby delimit chambers, the volume of which changes during the rotation of the rotor,

Bei den bekannten Bremsvorrichtungen ist nur die Bremssteue— rung hydraulisch, während die Bremsorgane mechanisch wirken. Es handelt sich dabei um Bremsbeläge, die entweder auf Bremstrommeln oder um solche, die auf Bremsscheiben reiben. Diese mechanische Reibung verursacht einen mehr oder weniger schnelle;}! Verschleiß der in Kontakt befindlichen Teile, soIn the known brake devices, only the brake control is hydraulic, while the brake elements act mechanically. These are brake pads that either rub against brake drums or those that rub against brake disks. This mechanical friction causes a more or less fast;}! Wear of the parts in contact, so

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daß Nächste!!vorrichtungen und -arbeiten erforderlich sind, damit ein Minimum an Sicherheit gewährleistet ist. Außerdem erscheint der sich aus der mechanischen Reibung ergebende Verschleiß symmetrisch auf den Bremsbelägen, und da im allgemeinen dieser Verschleiß eine Neuorientierung der Kristalle der sich berührenden Materialien zur Folge hat, so ist dieser Verschleiß Ursache von Erschütterungen, ja von Brüchen beim Bremsen, wenn die abgebremste Welle sich in umgekehrter Richtung dreht.that next !! fixtures and work are required, so that a minimum of security is guaranteed. In addition, the one resulting from mechanical friction appears Wear symmetrically on the brake pads, and since in general this wear a reorientation of the crystals of materials in contact, this wear is the cause of vibrations, indeed of Breakage during braking when the braked shaft rotates in the opposite direction.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beheben und eine geräuschlose Bremseinrichtung zu schaffen, bei welcher der Verschleiß äußerst gering ist und auf die Bremskraft keinen Einfluß hat, ungeachtet des Drehsinns der abgebremsten "Welle und des Wertes der momentanen Bremskraft. The invention is based on the object of eliminating these disadvantages and creating a noiseless braking device, at which the wear is extremely low and has no influence on the braking force, regardless of the direction of rotation the braked "shaft and the value of the current braking force.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Bremsvorrichtung der eingangs geschilderten Art vor, daß die Bremsvorrichtung eine äußere Nebenleitung aufweist, die in dem Gehäuse beiderseits seiner Mantellinie mündet, die mit Bezug auf den fiotor ihrer Minimal entfernung entspricht, und mit einem Plüssigkeitsmengenregelungsorgan versehen ist, das mit einem Bremssteuergestänge verbunden ist.To solve this problem, the invention provides for a braking device of the type described above that the braking device has an outer secondary line which opens into the housing on both sides of its surface line, which corresponds to its minimum distance with reference to the fiotor, and is provided with a fluid volume control element is connected to a brake control linkage.

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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, in * welcher schematisch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel im Querschnitt dargestellt ist.Further advantages and features of the invention result from the following description and the drawing, in * which is shown schematically a preferred embodiment in cross section.

Ein zylindrisches, mittels zweier nicht dargestellter Wangen abgedichtetes Gehäuse 1 trägt eine rotierende Scheibe bzw. einen zylindrischen Rotor 2, dessen Achse auf den Wangen (bzw. Flanschen) gegenüber dem Gehäuse 1 exzentrisch gelagert ist. Die Exzentrizität des Rotors mit Bezug auf das Gehäuse ist durch die Abmessungen dieser Elemente bestimmt, mit Rücksicht darauf, daß der Rotor eine Mantellinie T des Gehäuses wirksam berührt. In dem Rotor 2 ist eine Ansahl von abstandsgleichen Kerben oder radialen Schlitzen 3 eingearbeitet, in welchen Schaufeln oder Flügel 4 gleiten. Die Längsabmessungen des Gehäuses, des Rotors und der Schaufeln sind im wesentlichen gleich, so daß die Schaufeln, die in den Innenräumen des Rotors gleiten, um sich während der Drehung gegen das Gehäuse abzustützen, Kammern 5 begrenzen, die im wesentlichen flüssigkeitsdicht und durch die Wangen seitlich begrenzt sind.A cylindrical housing 1, sealed by means of two cheeks (not shown), carries a rotating disk or a cylindrical rotor 2, the axis of which is mounted eccentrically on the cheeks (or flanges) with respect to the housing 1 is. The eccentricity of the rotor with respect to the housing is determined by the dimensions of these elements, with a view to the fact that the rotor effectively touches a surface line T of the housing. In the rotor 2 is a number of equidistant notches or radial slots 3 incorporated, in which blades or wings 4 slide. The longitudinal dimensions of the casing, rotor and blades are essentially the same, so that the blades, which slide in the interior of the rotor, revolve around during rotation to support against the housing, limit chambers 5, which are essentially liquid-tight and laterally through the cheeks are limited.

Um diese Abdichtung noch zu erhöhen, können zusätzliche Dichtungen, z.B. französischer Bauart, oder Lippendichtungen vorgesehen sein, wobei das Gehäuse mit einer Laufbüchse versehen sein kann. Die entsprechenden Radialabmessungen desIn order to increase this seal even further, additional seals, e.g. French type, or lip seals can be used be provided, wherein the housing can be provided with a liner. The corresponding radial dimensions of the

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Gehäuses und des Rotors sind so ausgelegt, daß eine maximale Bremswirkung bei einer minimalen Schub» bzw. Scherwirkung auf die Schaufeln erzielt wird.Housing and the rotor are designed so that a maximum Braking effect with a minimal thrust or shear effect is achieved on the blades.

Aus Übersichtlichkeitsgründen wurde der Rotor viel kleiner als sein zugeordnetes Gehäuse dargestellt, jedoch ist der Durchmesser des Rotors im allgemeinen größer, wodurch der Hub der Schaufeln und die auf dieselben wirkenden Scherkräfte reduziert werden. Die Schaufeln werden gegen die Innenfläche des Gehäuses durch Druckfedern 6 angedrückt, die in Blindlöchern 7 eingesetzt sind, welche im unteren Teil der Schaufeln eingearbeitet sind. Um die Reibung der Schaufeln gegen das Gehäuse zu reduzieren, wird der Krümmungshalbmesser ihrer Oberfläche vergrößert, indem z.B. dieser Halbmesser gleich der Hälfte des Rotorhalbmessers ist. TJm die Drücke während der Rotation auszugleichen, und die Bildung von zu großen Ecken und Flüssigkeitsfilmen zwischen den Schaufelscheiteln und dem Gehäuse zu vermeiden, sind Kanäle 8 vorgesehen, die zu den Schlitzen 3 parallel verlaufen können und eine Verbindung zwischen den Kammern und dem Boden der Schlitze herstellen.For the sake of clarity, the rotor has been shown to be much smaller than its associated housing, but the The diameter of the rotor is generally larger, which reduces the stroke of the blades and the shear forces acting on them be reduced. The blades are pressed against the inner surface of the housing by compression springs 6, which are inserted in blind holes 7, which are incorporated in the lower part of the blades. About the friction of the blades against the housing, the radius of curvature of its surface is increased by, for example, this radius is equal to half of the rotor radius. TJm to equalize the pressures during rotation, and the formation To avoid too large corners and liquid films between the blade crests and the casing are channels 8 provided, which can run parallel to the slots 3 and a connection between the chambers and the floor of the slots.

Es ist außerdem eine äußere Nebenleitung 9 auf-dem Gehäuse vorgesehen, die in dasselbe beiderseits seiner Mantellinie T mündet. Der Verlauf dieser Leitung ist so ausgelegt, daß die Wirbelströmung und der Vortex der Bremsflüssigkeit ver-There is also an external secondary line 9 on the housing provided, which opens into the same on both sides of its surface line T. The course of this line is designed so that the eddy flow and the vortex of the brake fluid

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mieden werden. Der Bogenabstand zwischen den Ausflußöffnungen der Nebenleitung ist kleiner als der Bogenabstand zwischen zwei benachbarten Schaufeln und ist möglichst klein gehalten, um die Flüssigkeitsmenge und die Bildung eines Flüssigkeitskeiles zwischen dem Gehäuse und dem Rotor im Bereich der Mantellinie T zu begrenzen. In dem Kanal ist ein den Flüssigkeitsfluß regelndes Organ 10 eingesetzt, welches durch ein Bremsbetätigungsgestänge 11 betätigt wird. λ Dieses Regelorgan 10 mag eine Drossel, z.B. ein Ventil oder ein Hahn sein, welche imstande ist, hohe Drücke auszuhalten.be avoided. The arc distance between the outflow openings of the secondary line is smaller than the arc distance between two adjacent blades and is kept as small as possible in order to limit the amount of liquid and the formation of a liquid wedge between the housing and the rotor in the region of the surface line T. An element 10 which regulates the flow of fluid and is actuated by a brake actuation linkage 11 is inserted in the channel. λ This control member 10 may be a valve or a tap, which is able to withstand high pressures, a throttle, for example.

Beim Betrieb sei angenommen, daß der Rotor 2 durch die abzubremsende Achse in Pfeilrichtung R mitgenommen wird. Wenn nicht- gebremst wird, wird die Flüssigkeit durch die gegen das Gehäuse 1 schleifenden Schaufeln verdrängt und strömt sie in Pfeilrichtung F durch den Kanal 9τ Bei diesem bremslosen Betrieb drücken nur die Federn 6 die Schaufeln gegen das Gehäuse und widersetzen sich der Entstehung von Flüssigkeitskeilen. Es können auch kugelgelagerte Segmente an den Schaufelenden verwendet werden. Um die Wirkung der Federn zu unterstützen, kann vorgesehen werden, daß die oberen Enden der Kanäle 8 mehr oder minder tangential in die Kammern münden, was den Flüssigkeitsdruck am Fuß der Schaufeln und demnach deren Andruckkraft gegen das Gehäuse erhöhen würde. Alsdann können die Federn entfallen, dann bleibt aber die Druckkraft der Schaufeln gegen das GehäuseDuring operation, it is assumed that the rotor 2 is taken along in the direction of arrow R by the axis to be braked. If there is no braking, the liquid is displaced by the blades dragging against the housing 1 and it flows in the direction of arrow F through the channel 9τ In this brakeless operation only press the springs 6 the blades against the housing and oppose the emergence of Fluid wedges. Ball-bearing segments can also be used on the blade ends. To the effect of the To support springs, it can be provided that the upper ends of the channels 8 more or less tangentially in the chambers open, which increases the pressure of the liquid at the base of the blades and consequently their pressure against the housing would increase. The springs can then be omitted, but then the pressure force of the blades against the housing remains

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von der Rotorgeschwindigkeit abhängig, was in gewissen Fällen Nachteile bieten kann.depends on the rotor speed, which can be disadvantageous in certain cases.

Wenn das Gestänge 11 auf das Organ 10 wirkt, um den Flüssigkeitsstrom in der Leitung 9 abzudrosseln, wird diejenige Schaufel 4, die sich der Leitung nähert, durch die relative Inkompressibilität des Fluidums gebremst, wobei dessen Andruckkraft durch den zugeordneten Kanal 8 erhöht wird. Auf diese Weise wird das Abbremsen des Rotors 2 und seiner Antriebswelle erzielt.When the linkage 11 acts on the organ 10, the flow of liquid to throttle in the line 9, that vane 4, which approaches the line, through the relative Incompressibility of the fluid is slowed down, its pressure force is increased by the assigned channel 8. In this way, the braking of the rotor 2 and its drive shaft achieved.

Es sei zu bemerken, daß die Anzahl der Leitungen 9 und ihrer Mengenregelungsorgane 10 vermehrt werden kann, indem dabei nur ein Steuergestänge vorgesehen wird, wodurch die Bremskraft und die Leistungsverluste im Leerlauf reduziert werden können. Es sei außerdem bemerkt, daß die Anzahl der Schaufeln geändert werden kann und daß zusätzliche Leitungen oder Expansionskammern vorgesehen werden können, wenn man ein nicht zusammenpreßbares Fluidum verwendet. So z.B. kann man mittels einer oder, mehrerer Leitungen die linke untere Kammer (Verdichtungskammer) und die rechte untere Kammer (Unterdruckkammer) miteinander verbinden.It should be noted that the number of lines 9 and their flow regulating members 10 can be increased by doing only one control linkage is provided, whereby the braking force and the power losses are reduced when idling can. It should also be noted that the number of blades can be changed and that additional lines or Expansion chambers can be provided when using a non-compressible fluid. For example, you can the lower left chamber (compression chamber) and the lower right chamber by means of one or more lines Connect (vacuum chamber) to each other.

Die Viskosität der Bremsflüssigkeit wird bestimmt in Abhängigkeit der die Vorrichtung bildenden Materialien, ihrer Oberflächenbeschaffenheit, der evtl. Bildung von Flüssigleitskeilen im Bereich der Abstützpunkte der Schaufeln aufThe viscosity of the brake fluid is determined depending on the materials forming the device, their Surface quality, the possible formation of liquid guide wedges in the area of the support points of the blades

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das Gehäuse und der evtl. Vortexent stehung in der Leitung und in den Kammern, wobei das vorzugsweise verwendete Fluidum öl ist.the housing and any vortex formation in the line and in the chambers, the fluid preferably used being oil.

Änderungen können bei der beschriebenen Ausführungsform im Bereich der Äquivalenzen vorgenommen werden, ohne daß hierdurch der Erfindungsrahmen verlassen wird.Changes can be made in the described embodiment in the range of equivalences without this leaves the scope of the invention.

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Claims

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1.! Braking device for hydraulic braking of a self

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Standing shaft, in particular a vehicle wheel axle, with a liquid-tight cylindrical housing containing a brake fluid, a rotor mounted eccentrically with respect to this housing, which is driven by the rotating shaft and carries radially movable blades that are supported against the inner surface of the housing and thereby chambers limit, the volume of which changes during the rotation of the rotor, characterized in that the braking device has an outer lifting line (9) which opens into the housing (1) on both sides of its surface line (T), which corresponds to its minimum distance with respect to the rotor , and is provided with a fluid quantity regulating member (10) which is connected to a brake control linkage (11).

2. Braking device according to claim 1, characterized in that the eccentrically mounted rotor (2) effectively touches the housing (1), the minimum distance between these elements is essentially zero.

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3. Braking device according to claims 1 and 2, characterized in that the arc distance between the secondary duct openings is smaller than the arc distance between the surface lines with which the respective two successive blades (4) on the housing (1) support, and this arc distance is reduced to a minimum value.

4. Braking device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the formed by the housing (1) and the secondary line (9) Unit forms a continuous circuit for the brake fluid.

5. Braking device according to at least one of the claims

1 to 4, characterized in that the secondary line (9) is as close as possible to the outflow of the liquid short and curve-free path.

6. Braking device according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the viscosity of the brake fluid as a function of the materials forming the device, the surface properties of the same, the possible formation of liquid wedges in the region of the support point of the blades, against the housing and the possible vortex formation in the line and in the chambers is fixed.

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7. Braking device according to at least one of the claims 1 to 6, characterized in that the relative dimensions of the individual components of the device are designed depending on the volume of the chambers and the desired braking force.

8. Braking device according to at least one of claims 1 to 7 »characterized in that the Housing has several secondary lines, which are arranged in parallel and each with a Plüssigkeitsregungsorgan are provided.

9. Braking device according to claim 8, characterized shows that the regulating organs can be controlled jointly by means of the same linkage.

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