DE2720230A1

DE2720230A1 - Bremsvorrichtung

Info

Publication number: DE2720230A1
Application number: DE19772720230
Authority: DE
Inventors: Henry Estes Beck; Terry R Collins
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1976-06-28
Filing date: 1977-05-05
Publication date: 1978-01-05
Also published as: CA1056743A; BE855346A; JPS533388U; BR7703547A; US4057297A

Description

CATERPILLARTRACTORCO., Peoria, Illinois 61629, V.St.A.

Bremsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsvorrichtung,und zwar insbesondere auf eine Bremsvorrichtung mit einem Verstärkungssystem, bei welchem Luftdruck einem Kolben zugeführt werden kann, um diesen zusätzlich zu der daran angelegten Federkraft in Bewegung zu versetzen.

Bei einem System zum Bremsen eines großen Fahrzeugs ist es bereits bekannt, vorzusehen, daß sich die Bremsen beim Anlegen eines Strömungsmitteldruckes lösen, während sie durch mit den Bremsen verbundene Federmittel dann angelegt werden, wenn der Strömungsmitteldruck abgelassen wird. Bei einer typischen Parkbremsanordnung für ein derartiges Fahrzeug legen die Federmittel die Bremsen des Fahrzeugs bei der wahlweisen Freigabe dieses Strömungsmitteldrucks an. Bei einem derartigen System kann es passieren, daß der Benutzer des Fahrzeugs die Parkbremse in einer beschriebenen Weise anlegt und sodann unbeabsichtigt das Fahrzeug mit noch angelegter Parkbremse betätigt. Bei der relativ großen Leistung des in Rede si ihenden Fahrzeuges ist es in der Tat unter bestimmten Umständen möglicn, auf diese Weise das Parkbremssystem einem starken Abrieb auszusetzen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im wesenlliehen auf das Anlegen der Kraft an den Kolben in einer Bremsenanlegerichtung zusätzlich zur beschriebenen Federkraft. US-PS 3 791 492 be-

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TELEFON (089) 298527

TELEX: 5-22039 palw d

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sclireibt eine Bremsvorrichtung, bei welcher das Anlegen von Strömungsmitteldruck und die Freigabe von Strömungsmitteldruck von bestimmten Kammern vorgesehen ist. Es wird dabei das Anlegen eines Strömungsmitteldrucks in einer Kammer beschrieben, in der eine Feder angeordnet ist. Es ist jedoch festzustellen, daß diese Federkraft beim Anlegen des Strömungsmitteldrucks an diese Kammer überwunden wird, d.h. der an die Kammer angelegte Druck erzeugt nicht eine zusätzliche Kraft zur Kraft der Feder, um die Fahrzeugbremsen anzulegen.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eine Bremsvorrichtung vorzusehen, bei der elastische Federmittel zum Anlegen der Bremsen verwendet werden, und bei der eine zusätzliche Kraft zu der durch die Federmittel gelieferten Kraft selektiv an den Kolben anlegbar ist, um diesen zusätzlich in eine Bremsanlegerichtung zu drücken.

Die Erfindung hat sich ferner eine Bremsvorrichtung zum Ziel gesetzt, welche das obige Ziel erreicht und bei außerordentlich einfachem Aufbau in außerordentlich wirkungsvoller Weise arbeitet.

Allgemein umfaßt die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung einen Kolben, der relativ zum Körper in einer ersten Bremsrichtung und in einer zweiten Bremsfreigaberichtung bewegbar ist und mit dem Körper eine Kammer bildet. Federmittel sind betriebsmäßig mit dem Kolben und dem Körper verbunden, um den Kolben in die Bremsanlege richtung zu drücken. Ferner sind Mittel vorgesehen, um wahlweise unter Druck stehendes Strömungsmittel in die Kammer zu leiten, um den Kolben in eine Bremsrichtung zusätzlich zum durch die Federmittel ausgeübten Druck zu drücken, und um wahlweise die Frei gabe des Strömungsmitteldrucks von der Kammer zu gestatten.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

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Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 einen Schnitt der Bremsvorrichtung gemäß Fig. zusammen mit einer schematischen Darstellung des gesamten Bremssystems, in dem die Bremsvorrichtung einen Teil bildet.

Fig. 1 zeigt ein Übertragungsgetriebesystem 10 mit Zahnrädern 12, 14, 16, wobei das Zwischenzahnrad 14 eine Welle 18 aufweist, die betriebsmäßig mit der Bremsvorrichtung 20 der Fig. 2 gekuppelt ist. Der Motor 22 des (nicht gezeigten) Fahrzeugs treibt über ein Getriebe 24 das Antriebszahnrad 12 des Übertragungsgetriebesystems 1O an, wobei das Antriebszahnrad 12 seinerseits das Zwischenzahnrad 14 antreibt, welches wiederum das Abtriebszahnrad 16 des Systems 10 betreibt. Die Abtriebswelle 26 des Abtriebszahnrades 16 treibt ihrerseits die vorderen und hinteren Räder 28, 30 des Fahrzeugs an.

Die Bremsvorrichtung 2O umfaßt einen am Gehäuse 34 des Übertraqungsgetriebesystems 10 befestigten Körper 32, in welchem ein Kolben 36 gleitend derart gelagert ist, daß er beweglich relativ zum Körper bewegbar ist. Das Ende der Welle 18 dringt in den Körper 32 ein und wird darinnen durch ein Lager 38 drehbar gelagert. Das Innenende der Welle 18 trägt eine Nabe 40, die auf der Welle durch Keilnuten 42 befestigt ist und darauf durch eine Scheiben- und Boizenanordnung 44, befestigt an der WeILe 18, gehalten wird. Eine Vielzahl von Reibungsscheiben ist um die Nabe 40 herum zur Diehung mit dieser angeordnet. Eine zweite Vielzahl von Reibungsscheiben 48 ist auf durch den Körper 32 definierten Keilnuten 50 befestigt, wobei die Reibungsscheiben 46 in bekannter Weise mit den Reibungsscheiben ineinandergreifend angeordnet sind.

Wenn sich die Welle 18 bezüglich des Übertragungsgetriebegehäuses 34 und des Körpers 32 verdreht, so verdrehen sich bei der Rechtsstellung des Kolbens 36 die Reibungsscheiben 46 mit der Nabe 4O zwischen den entsprechenden Reibungsscheiben 48.

ORIGINAL INSPECTED

Bei der Bewegung des KoLbens 36 in Fig. 2 nach links werden die Reibungsscheiben 46, 4 8 zusammengebracht, um das Bremsen der Drehbewegung der Welle 18 zu bewirken. Man erkennt, daß der Kolben 36 in eine Bremsrichtung in Fig. 2 nach links und in eine Bremsfreigaberichtung in Fig. 2 nach rechts bewegbar ist.

Der Kolben 36 definiert mit dem Körper 32 eine erste Ringkammer 52 und ferner ebenfalls mit dem Körper 32 eine zweite Ringkammer 54 getrennt gegenüber der ersten Kammer 52. Elastische Federmittel 56 in der Form von Beileville-Federmitteln sind in der Kammer 52 angeordnet und stehen betriebsmäßig mit dem Kolben 36 und dem Körper 32 in Verbindung, um den Kolben 36 in eine Bremsanlagerichtung zu drücken.

Eine Leitung 58 führt voi, einer Druckluftversorgung zu einem Zweiwegventil 60, und eine Leitung 62 verbindet das Ventil 60 mit der zweiten Kammer 54. Ein Betätigungshandgriff 64 ist im Fahrzeug vorgesehen, um das Ventil 60 in eine erste Stellung zu bringen, wo Druckluft an die zweite Kammer 54 geliefert wird, welche bestrebt ist, den Kolben 36 in eine Bremsfreigaberichtung entgegen der Elastizität der Belleville-Federmittel 56 zu bewegen. Die Betätigung des Betriebshandgriffs 64 kann das Ventil 60 in seine zweite in Fig. 2 gezeigte Stellung bewegen, wo Druckluft von der zweiten Kammer 54 freigegeben wird.

Eine Zweigleitung 66 steht mit der Leitung 62 in Verbindung und stellt die Verbindung zu einem Zweiwegventil 68 her. Eine weitere Leitung 70 verbindet das Ventil 68 mit Leitung 58, während eine Leitung 72 die Verbindung mit der ersten Kammer 52 herstellt, wobei eine Zumeßöffnung 74 (vgl. Fig. 2) in der Leitung 72 angeordnet ist. Die Anordnung und der Zustand des Ventils 68 sprechen auf den Luftdruck in Leitung 62 an, wobei die Freigabe des Luftdrucks von Leitung 62 bewirkt, daß das Ventil 68 die in Fig. 2 gezeigte Stellung annimmt, wo die Druckluftversorgung mit der ersten Kammer 52 über die Zumeßöffnung 74 in Verbindung steht. Das Anlegen von Druckluft an die Leitung 62 zur zweiten Kammer 54 sieht einen Zustand für

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das Ventil 68 vor, wo Druckluft von der ersten Kammer 52 freigegeben wird.

Bei der Verwendung der Vorrichtung, wenn das Fahrzeug betrieben wird, befindet sich das Bremssystem offensichtlich in der Nicht-Betriebsstellung, wenn der Betriebshandgriff 64 sich in der linken Stellung gemäß Fig. 2 befindet, so daß das Ventil 60 derart angeordnet ist, daß die Kammer 54 mit Luftdruck beaufschlagt wird, was den Kolben 36 in eine Bremsfreigaberichtung entgegen der Elastizität der Federmittel 56 bewegt. Gleichzeitig ist die Kammer 52 zum Ablaß geöffnet, wobei daran erinnert sei, daß das Ventil 68 sich nach links (Fig. 2) verschoben hatte infolge des Anlegens von Luftdruck an Leitung 62 und die zweite Kammer 54. Wenn es gewünscht ist, daß der Benutzer die Fahrzeugbremse anlegen soll, so wird der Handgriff 64 in die in Fig. 2 ausgezogen dargestellte rechte Stellung bewegt, was das Ventil 60 veranlaßt, den in Fig. 2 gezeigten Zustand einzunehmen, wo Druckluft von der Kammer 54 über die Leitung 62 freigegeben wird. Dieses Ablassen der Druckluft in der Leitung 62 veranlaßt das Ventil 68, den in der Fig. 2 gezeigten Zustand einzunehmen, was die erste Kammer 52 zur Druckluftversorgung hin öffnet, so daß unter Druck stehende Luft selektiv in die Kammer 52 geleitet wird, und zwar bei Freigabe des Luftdrucks von der zweiten Kammer 54, um auf diese Weise den Kolben 36 in die Bremsanlagerichtung zu drücken.

Dieses Drücken gegen den Kolben 36 infolge der Druckluft in der Kammer 52 erfolgt zusätzlich zum Druck der Federmittel 56 auf den Kolben 36. Es sei bemerkt, daß die Zumeßöffnung 74 deshalb erfindungsgemäß vorgesehen ist, daß bei der anfänglichen Bewegung des Handgriffs 64 in die rechte Stellung die Federkraft anfangs den Kolben 36 nach links drückt, wobei das vollständige Anlegen der Druckluft an die erste Kammer 52 etwas verzögert ist. Das heißt, daß beim Freigeben der Druckluft aus der zweiten Kammer 54 die Federmittel 56 unmittelbar wirken, um den Kolben 36 nach links zu drücken und zu bewegen, aber mit einer Verzögerung bei der vollständigen Anlage der Druckluft an die erste Kammer 52, die zusammen mit der Kraft der Federmittel 56

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auf den Kolben 36 einwirkt, und zwar infolge der Zumeßöffnung 74. Diese Zumeßöffnung 74 ist vorgesehen, so daß die maximale Bremskraft auf den Kolben 36 nicht in einer außerordentlich plötzlichen Weise angelegt wird.

Es wurde festgestellt, daß mit diesem Luftdruck in der ersten Kammer 52 die Kraft der Druckluft auf den Kolben 36 in Kombination mit der Kraft der Federmittel 56 auf den Kolben 36 es erreicht, daß die Bremse mit großer Kraft angelegt wird, um so eine außerordentlich effektive Bremsung nach Wahl hervorzurufen .

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-3-Leerseite

Claims

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Patentansprüche £ / 4. υ ^. j υ

λ .J Bremsvorrichtung mit einem Körper (32),relativ zu welchem ein Kolben in einer ersten Bremsrichtung in einer zweiten Bremsfreigaberichtung bewegbar ist, und wobei ferner Federmittel betriebsmäßig mit dem Kolben (36) und dem Körper in Verbindung stehen, um den Kolben in eine Bremsanlagerichtung zu drücken, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (36) mit dem Körper (32) eine Kammer (52) definiert und daß Mittel vorgesehen sind, um selektiv unter Druck stehendes Strömungsmittel in die Kammer (52) zu leiten, um den Kolben (36) in eine Bremsanlagerichtung zusätzlich zum Druck durch die Federmittel (56) zu drücken, und um selektiv die Freigabe des Strömungsmitteldrucks von der Kammer (52) zu gestatten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel (56) in der Kammer (52) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (32) und Kolben (36) eine zweite Kammer (54) definieren, wobei die Einführung von unter Druck stehendem Strömungsmittel in die zweite Kammer (54) den Kolben (36) in die Bremsfreigaberichtung entgegen der Elastizität der Federniittel (56) drücken, und wobei Mittel vorgesehen sind, um selektiv unter Druck stehendes Strömungsmittel in die zweite Kammer (54) bei Freigabe des Strömungsmitteldrucks von der ersterwähnten Kammer (52) zu leiten, und wobei schließlich Mittel vorgesehen sind, um selektiv unter Druck stehendes Strömungsmittel in die erste Kammer (52) bei Freigabe des Strömungsmitteldrucks von der zweiten Kammer (54) zu leiten.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Mittel zur selektiven Leitung von unter Druck stehendem Strömungsmittel in die erste Kammer (52) Zumeßöffnungsmittel (72) aufweisen, um das volle Anlegen von unter Druck stehendem Strömungsmittel an die erste Kammer (52) bei Freigabe des Strömungsmitteldrucks von der zweiten Kammer (54) zu verzögern.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur selektiven Leitung von unter Druck stehen dem Strömungsmittel in und zur Freigabe von Strömungsmittel druck von der ersten Kammer (52) Ventilmittel (68) umfassen, die auf die Freigabe von Strömungsmitteldruck von der zweiten Kammer (54) ansprechen, um unter Druck stehendes Strömungsmit tel in die erste Kammer (52) zu leiten und die auf die Richtung des unter Druck stehenden Strömungsmittels zur zweiten Kammer (54) ansprechen, um unter Druck stehendes Strömungs mittel von der ersten Kammer (52) freizugeben.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung (58) von einem Druckluftvorrat zu einem Zweiwegventil (60) führt, daß eine Leitung (62) das Ventil (60) mit der zweiten Kammer

(54) verbindet, daß ein Betätigungshandgriff (64) dazu dient, das Ventil (60) in einer ersten Stellung anzuordnen, wo Druck luft der zweiten Kammer (54) zugeführt wird, daß der Handgriff (64) das Ventil (60) in eine zweite Stellung bewegen kann, wo Druckluft von der zweiten Kammer (54) freigegeben wird, daß eine Zweigleitung (66) mit der Leitung (62) und einem weiteren Zweiwegventil (68) in Verbindung steht, daß eine weitere Leitung (70) das Ventil (68) mit Leitung (58) verbindet und daß eine Leitung (72) die Verbindung zur ersten Kammer (52) herstellt (Fig. 2).
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drosselöffnung (74) in Leitung (72) angeordnet ist.

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