DE2025306A1

DE2025306A1 - Hydrodynamische Bremse fur Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2025306A1
Application number: DE19702025306
Authority: DE
Inventors: Hans Joachim Dr Ing 7000 Stuttgart Hensel Werner Dipl Ing 7301 Berkheim Forster
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1970-05-23
Filing date: 1970-05-23
Publication date: 1971-12-16
Also published as: US3777860A; GB1316404A; FR2093579A5

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 7813/4

Stuttgart - Untertürkheim Ik. Mai 1970

" Hydrodynamische Bremse für Fahrzeuge, . insbesondere für Kraftfahrzeuge ^B

Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Bremse (Retarder) für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit mindestens einem feststehenden und einem rotierenden Schaufelrad, wobei das letztere durch eine ein- und ausrtickbare Kupplung mit der Antriebswelle verbunden ist.

Für Kraftfahrzeuge, und zwar vor allem für schwere Lastwagen, Omnibusse od.dergl, ist eine verschleißfreie Dauerbremse, z.B. zum Befahren längerer Gefällstrecken, unerläßlich. Hierfür eignet sich recht gut eine hydrodynamische Bremse. Das Problem dieser hydrodynamischen Bremsen sind jedoch die im Leerlauf auftretenden Ventilationsverluste. Diese sollen naturgemäß vermieden oder zumindest so klein wie möglich gehalten werden.

Zu diesem Zweck ist es bereits bekannt geworden, Retarder der eingangs erwähnten Art zu verwenden. Dabei wird der Rotor im Normalzustand abgekuppelt und nur zum Bremsen selbst an seine Antriebswelle angekuppelt. Die Ventilationsverluste im Leerlauf fallen also weg. Damit allein ist aber das Problem noch nicht gelöst. Vielmehr muß der Vorgang des Kuppeins mit der Bremsbetätigung genau abgestimmt werden, weil sonst die Gefahr übermäßiger Stöße im Triebwerk besteht oder die Kupplungen viel zu groß ausgeführt werden müssen.

Der Erfindung liegt eine Lösung dieses Problems als Aufgabe zugrunde. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nun bei

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den eingange genannten Bremsen dadurch gelöst, daß die Kupplung selbsttätig in Abhängigkeit von der Betätigung der Fahrzeugbremse steuerbar ist. Hierdurch hat man es in der Hand, mit der Fahrzeugbrems® das Einkuppeln des Retarders zu steuern. Eine Möglichkeit liegt nun darin, daß ein an sich bekannter, ständig vollgefüllter hydrodynamischer Arbeitskreislauf vorgesehen und die Kupplung als unter Laet schaltbare und druckmittelbetätigte Kupplung ausgebildet ist. Hierbei ist in erster Linie an die Verwendung druckmittelbetätigter Lamellenreibungskupplungen gedacht.

Eine hydrodynamische Bremse kann naturgemäß an verschiedenen Stellen des Antriebestrangea eines Kraftfahrzeuges angeordnet sein· Auch die Ausbildung der hydrodynamischen Bremse selbst kann an sich beliebig erfolgen. Bekannt ist z.B. eine Ausbildung als einfaches Schaufelrad» Vorgeschlagen wurde bereits die Ausbildung nach Art von üblichen hydrodynamischen Kupplungen, die als Einfach«» oder Doppelfcipplimgen gestaltet sein können. Im letzteren Fall wäre für die Übertragungsfähigkeit eine Schrägstellung der Schaufeln In Vorwärtsriehtung besonders vorteilhaft. An sich ist es erwünscht_f das Brememoment regeln zu können. Für solche Bremsen schlägt die Erfindung vor, daß ein an sich bekannter füll- und entleerbarer Arbeitskreislauf vorgesehen und eine druckmittelbetätigte Kupplung diesem so zugeordnet ist, daß sie vor dem Füllen des Arbeitskreislaufes einrückt. Hach diesem Vorschlag braucht die Kupplung an sich nicht unter Last schaltbar zu sein, D»h. in diesem Fall könnten sogar formschlüssige Kupplung gen, wie z.B. Klauenkupplungen, verwendet werden,» Sofern jedoch auch hier Lamellenreibungskupplungen verwendet werden, sind diese erfindungagemäB verhältnismäßig klein auszubilden und innerhalb der hydrodynamischen Bremse anzuordnen.

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Im einzelnen kann diese Steuerung erfindungsgemäß so gestaltet werden» daß mit dem Bremspedal mittel- oder unmittelbar ein Sehaltschieber in Wirkverbindung steht, der beim Betätigen der Bremse dem Druckmittel seinen Weg zur Kupplung freigibt, und daß vom Druckaufbau in der Kupplung ein Steuerschieber im Bremskreislauf steuerbar ist. Zweckmäßig wird dabei erfindungsgemäß von der Leitung zwischen dem Schaltschieber und der Kupplung eine Leitung auf eine Stirnseite des Steuerschiebers abgezweigt, wobei der Steuerschieber mit zwei Teilkolben sowohl Eintritt als auch Austritt de« Arbeitskreislaufes steuert.

Eb sei darauf hingewiesen, daß der Zeitpunkt des Ausrückens der Kupplung beim Lösen der Bremse - d.h. also vor oder nach dem Entleeren des Arbeitskreislaufes - keine so große Rolle spielt, sofern kraftschlüssige Kupplungen verwendet werden. Jedoch besteht selbstverständlich die Möglichkeit, z.B. durch die Einschaltung von Drosseln oder anderen Verzögerungsgliedern, die Kupplung so zu steuern, daß sie erst nach dem Entleeren des Arbeitskreislaufes ausgerückt wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der Arbeitskreislauf auf jeden Fall leergesciileudert wird, ehe er infolge des Abkuppeins stehen bleibt.

Die Erfindung bevorzugt - wie bereits mehrfach erwähnt kraftschlüssige Lamellenkupplungen, obwohl natürlich auch Konuskupplungen oder Formschlußkupplungen, wie z.B. Klauenkupplungen, in Frage kommen könnten. Die Betätigung kann ebenfalls beliebig, z.B. auch pneumatisch oder elektrisch, erfolgen, obwohl die Erfindung hier die hydraulische Betätigung wegen der ohnehin vorhandenen Arbeltsflüssigkeit einer solchen hydrodynamischen Bremse bevorzugt·

Einzelheiten der Erfindung zeigen die Ausführungsbeispiele der Zeichnung, und zwar zeigt:

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Flg.t eine hydrodynamische Brems© zwischen dem hydrodynamischen und meeiug&lachen Teil öinee Getriebes, im Schema, «ad

Fig.2 das S ehalt schema einer Kupplung saa einer Bremse' gemäß Fig„1_o

Hach Pig.1 ist zwischen d@m hy^r©^^]aisiselaen feil 10 und dem mechanischen Teil 11 eines Getriebes ©ine hydrodynamische Bremse 12 angeordnete Dies© ist jaaeh Art as sich "bekannter hydrodynamischer Kupplungen ausgebildet, wobei die Schaufeln in Vorwärtsörehrichtimg seforägg®st©llt seia-' können· Di© Bremae 12 hat einen Arbeitskreielaiaf 13p ä®r la sieht äargestellter, jedoch aa sieh bekannter -Art und Wois© -gefüllt und entleert werden kann· lit iea Sehäiss® 14 der hyir©iyaamisehen Bremse ist ein feststehend©© Schaufelrad es sind die Schaufeln einfaeh in
rotierende Schaufelrad IS iat Mit

der abzubremsenden Welle If l©s© ctrehlbar gelagert₉ ¥>?elehe den hydrodynamischem O-etrielieteil 10 mit dem Mechanischen Getriebetail 11

Innerhalb des Arbeit@kreislau£©@ 13 ist eiae Lamellenreibungskupplung 20 aageordaet^ deren gmSerer Bamellestsatz mit dem rotierenden Schaufelrad 16 und d©r@a laser er Eaaelleasats durch eeinen Träger 21 fest mit äer Welle TS vertaaden ist« Durch diese Kupplung 20 kass. also äae Schaufelrad Welle 19 angekuppelt werden uad f© rotiert fiaan ait der . Drehsalil dieser Welle» d.h· ait ier Eiagangsirelisshl des mechanischen Getriebeteilee 11. '

Nach Fig.2 ist die hyir

Hierbei 1st aber aim der rotierenden Schaufelrad

mit der Welle 19 yertüadonu Im Zyliaderrauxa 24 Ist üqt

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Betätigungskolben 25 der Kupplung in an sich bekannter Weise angeordnet.

Die Drackmittelzuleitung 26 sur Kupplung 20 führt zu einem Schaltschieber 27, der die Leitung 26 wahlweise entweder mit der Druckzuleitung 28 oder dem Abfluß 29 verbinden kann. Dieser Sehaltschieber 27 1st in nicht näher dargestellter Weise mittel- oder unmittelbar mit dem Bremspedal verbunden. Bei unbetätlgtem Bremspedal steht der Schaltschieber 27 in der dargestellten linken Endstellung.

Ton der Leitung 26 führt eine Zweigleitung 30 auf die Stirnseite 31 eines Steuerschiebers 32, der mit zwei Teilkolben 33 und 34 die Leitung 35 aur hydrodynamischen Bremse 12, sowie deren Abflußleitung 36 steuern· Der Arbeltskreislauf 13 der hydrodynamischen Bremse 12 wird durch die Leitung 37 ▼on hydrodynamischen Wandler hör gefüllt· Bine Abflußleitung 38 führt über ein Überdruckventil 39 zurück zum ölsumpf„

Xn der dargestellten Stellung ist dl· Kupplung 20 ausgerückt und der Arbeitskreislauf 13 l««r· Wird nun vom Bremspedal her der Schaltschieber 27 in sein« rechte Bndstellung Überführt, eo wird dl« Zuflußleitung 26 sur Kupplung 20 alt der Druckleitung 28 verbunden· Der Zylinderraum 24 füllt sich und die Kupplung wird mittels des Betätigungskolbens 25 eingerückt. Sobald das Einrücken erfolgt ist und der Rotor 16 der hydrodynamischen Brems· 12 läuft» baut sich in der Leitung 26 der volle Druck auf und wirkt sich durch die Leitung 30 auf die Stirnseite 31 des 3ehaltSchiebers 32 aus, sodaß dieser ebenfalls in seine rechte Bndstellung übergeht. Am Teilkolben 33 wird nun di· Zuflußleitung 35 «ir hydrodynamischen Brems· 12 alt der vom Kühler 40 herkommenden Leitung 41 verbunden. Auf dies· Weise kann über di· Leitung 37 Kühler 40 und Leitung 41 eich di· hydrodynamiech· Brems· 12 füllen. Gleichseitig wird am Teilkolben 34 di· Abflußleitung 36 der hydro-

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dynamischen Bremse mit der zum Kühler führenden Leitung 42 verbunden, sodaß nun ein geschlossener Kreislauf entsteht.

Beim Lösen der Bremse verläuft der Vorgang umgekehrt, d.h, am Schaltechieber 27 wird die Druckleitung 26 zur Kupplung 20 wieder mit dem Abfluß 29 verbunden. Auf diese Weise erfolgt ein Druckabbau etwa gleichzeitig an Kupplung und am Schaltschieber 32, der dann wieder in seine linke End stellung zurückgeht und infolgedessen den Arbeitskreislauf 13 wieder sperrt. Der Arbeitskreislauf 13 läuft dann über die Abflußleitung 36 und den Abfluß 43 leer«

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Claims

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Ansprüche»

Hydrodynamische Bremse (Retarder) für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit mindestens einem feststehenden und einem rotierenden Schaufelrad, wobei das letztere durch eine ein- und ausrückbare Kupplung mit der Antriebswelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung selbsttätig in Abhängiglae it von der Betätigung der Fahrzeugbremse steuerbar ist,
2. Bremse nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekannter, ständig voll gefüllter hydrodynamischer Arbeitskreislauf vorgesehen und die Kupplung als unter Last schaltbare und druckmittelbetätigte Kupplung ausgebildet ist»
3« Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekannter füll- und entleerbarer Arbeitskreislanf (13) vorgesehen und eine druckmittelbetätigte Kupplung (20). diesem so zugeordnet ist, daß sie vor dem Füllen des Arbeitskreislaufes einrückt.
4* Bremse nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß mit ^ dem Bremspedä mittel- oder unmittelbar ein Sehaitschieber (27) in Wirkverbindung steht, der beim Betätigen der Bremse dem Druckmittel seinen Weg zur Kupplung (20) freigibt, und daß vom Druckaufbau in der Kupplung (20) ein Steuerschieber (32) im Bremskreislauf steuerbar ist.
5. Bremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß von der Leitung (26) zwischen Schaltschieber (27) und Kupplung (20) eine leitung (30) auf eine Stirnseite (31) des Steuerschiebers (32) abgezweigt ist, und daß der Steuerschieber mit zwei Teilkolben (33,34) sowohl Eintritt als auch Austritt des Arbeitskreislaufes (13) steuert.

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