DE3430981A1 - Brake device - Google Patents
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Abstract
Description
BremsvorrichtungBraking device
Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für den Anhänger eines Kraftfahrzeugs mit einem im Anhänger angeordneten, von einem Auflaufgestänge betätigbaren Hauptbremszylinder, der über Bremsleitungen mit den vorzugsweise als Scheibenbremsen ausgebildeten Radbremsen des Anhängers verbunden ist.The invention relates to a braking device for the trailer of a Motor vehicle with a arranged in the trailer, can be actuated by an overrun linkage Master brake cylinder, which via brake lines with the preferably as disc brakes trained wheel brakes of the trailer is connected.
Es ist bekannt, daß Probleme der richtigen Abbremsung von Pkw-Einachs-Anhängerzügen noch immer unbefriedigend gelöst sind. Die Bremswirkung des Anhängers wird durch die Auflaufkraft am Kupplungskopf gesteuert. Diese zusätzliche Reaktionskraft verändert die Gesamtlastverteilung am Zugfahrzeug in der Weise, daß die Vorderachse entlastet und die Hinterachse belastet wird. Da der Vorderachse üblicherweise der größere Bremskraftanteil zugeordnet ist, wird beim Bremsen des Zuges der zur Verfügung stehende Haftwert zwischen Reifen und Fahrbahn ungenügend ausgenutzt.It is known that problems of correct braking of single-axle car trailers are still unsatisfactory. The braking effect of the trailer is through the overrun force on the coupling head is controlled. This additional reaction force changes the total load distribution on the towing vehicle in such a way that the front axle is relieved and the rear axle is loaded. Since the front axle is usually the larger Is assigned to the braking force portion, is the one available when braking the train Adhesive value between tire and road surface insufficiently used.
Man hat deshalb auch bereits vorgeschlagen, eine hydraulische Koppelung zwischen Zugfahrzeug und Anhänger vorzusehen. Eine solche Vorrichtung verbindet kraftschlüssig Motorwagen- und Anhängerbremsanlage, wobei die beiden hydraulischen Bremssysteme des Kraftwagens und des Anhängers im gekuppelten wie auch entkuppelten Zustand getrennt bleiben. Die Anhänger werden dazu mit selbstverstärkenden Trommelbremsen ausgerüstet, um die Auflaufkräfte im Rahmen zu halten. Aus Sicherheitsgründen wäre jedoch am Anhänger eine Ausrüstung mit Scheibenbremsen vorteilhaft; diese würde aber zu unerwünscht hohen Auflaufkräften führen.A hydraulic coupling has therefore already been proposed to be provided between the towing vehicle and the trailer. Such a device connects friction-locked motor vehicle and trailer braking system, the two being hydraulic Braking systems of the motor vehicle and the trailer in the coupled as well as uncoupled State remain separate. The trailers are equipped with self-energizing drum brakes equipped to keep the overrun forces within limits. For security reasons it would be However It is advantageous to equip the trailer with disc brakes; but this would lead to undesirably high overrun forces.
Weiterhin ist eine Bremseinrichtung bekannt (DE-OS 27 58 644), bei der als motorischer Hilfsantrieb ein Elektromotor dient. Bei Betätigung des Bremspedals wird der Elektromotor des Hilfsantriebs eingeschaltet, dessen Abtriebswelle über eine Kupplung auf das Bremspedal einwirkt, wobei der Kraftschluß der Kupplung proportional zum Bremspedaldruck ist. Bei einem ähnlichen Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug ist ein motorischer Hilfsantrieb vorgesehen, der einen rotierenden Abtrieb aufweist (DE-OS 30 31 643) und eine Schubstange, auf die ein Servoglied einwirkt. Außerdem ist ein druckempfindliches Element vorhanden, das die Kraft bestimmt, die das Servoglied auf die Schubstange ausübt. Die Schubstange hat eine Eingangsstange und eine Ausgangsstange, die koaxial zueinander liegen, wobei das druckempfindliche Element zwischen der Eingangsstange und der Ausgangsstange angeordnet und verschiebbar ist.Furthermore, a braking device is known (DE-OS 27 58 644), at which is used as an auxiliary motor drive by an electric motor. When the brake pedal is pressed the electric motor of the auxiliary drive is switched on, its output shaft via a clutch acts on the brake pedal, the frictional connection of the clutch being proportional to the brake pedal pressure. In a similar brake booster for a motor vehicle a motorized auxiliary drive is provided, which has a rotating output (DE-OS 30 31 643) and a push rod on which a servo member acts. aside from that there is a pressure-sensitive element that determines the force exerted by the servo member exerts on the push rod. The push rod has an input rod and an output rod, which are coaxial with each other, with the pressure-sensitive element between the Input rod and the output rod is arranged and displaceable.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsvorrichtung für Anhänger zu schaffen, die die Verwendung von Scheibenbremsen am Anhänger gestattet, ohne daß die beim Bremsvorgang auf das Zugfahrzeug einwirkenden Auflaufkräfte eine bestimmte Größe überschreiten. Die Vorrichtung soll ohne eine aufwendige und kostspielige hydraulische Kupplung am Kupplungskopf der Zugstange des Anhängers bzw. am Kupplungskopf des Zugwagens arbeiten.The present invention is based on the object of a braking device create for trailers that allow the use of disc brakes on the trailer, without the overrun forces acting on the towing vehicle during the braking process exceed a certain size. The device should be without a complex and expensive Hydraulic coupling on the coupling head of the drawbar of the trailer or on the coupling head work of the train wagon.
Schließlich soll die Bremsvorrichtung so ausgebildet sein, daß fUr den Zugwagen eine zusätzliche Ausrüstung nicht erforderlich ist.Finally, the braking device should be designed in such a way that that Additional equipment is not required for the towing vehicle.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Auflaufgestänge des Anhängers mit dem Eingangsglied, beispielsweise der Betätigungsstange eines elektrisch betriebenen Bremskraftverstärkers gekuppelt ist, dessen Ausgangsglied, beispielsweise eine Kolbenstange auf den Kolben des Hauptbremszylinders einwirkt.According to the invention this is achieved in that the approach rod of the trailer with the input member, for example the operating rod of a electrically operated brake booster is coupled, the output element of which, for example, a piston rod acts on the piston of the master cylinder.
Vorzugsweise ist zwischen Zugwagen und Anhänger eine elektrische Verbindungsleitung angeordnet, die eine im Zugwagen vorgesehene elektrische Stromquelle mit dem Motor des Bremskraftverstärkers verbindet. Als Stromquelle ist dabei die im Zugwagen vorhandene Batterie verwendbar, wobei das für die Beleuchtungseinrichtung des Anhängers in jedem Falle am Zugwagen vorhandene Kabel mit Steckerverbindung als Leitungsverbindung genutzt werden kann.There is preferably an electrical connection line between the towing vehicle and the trailer arranged, the one provided in the train car electrical power source with the motor of the brake booster connects. The current source is the one in the towing vehicle Battery usable, whereby the one for the lighting device of the trailer in In any case, there is a cable with a plug connection as a line connection on the towing vehicle can be used.
Mit Vorteil ist in die Verbindungsleitung von der Stromquelle zum Motor ein elektrischer Schalter eingeschaltet, mit dem die Stromzufuhr zum Motor unterbrochen werden kann, damit ein unnützer Stromverbrauch vermieden wird.It is advantageous to use the connection line from the power source to the Motor switched on an electrical switch with which the power supply to the motor can be interrupted so that unnecessary power consumption is avoided.
Zweckmäßigerweise ist der in die Verbindungsleitung von der Stromquelle zum Motor des Verstärkers eingeschaltete Schalter über einen Nocken oder Finger des Auflaufgestänges betätigbar, so daß sofort nach beginnender Auflaufbewegung des Zugwagens der Motor des Verstärkers eingeschaltet wird.Appropriately, it is in the connection line from the power source Switches switched on to the motor of the amplifier via a cam or finger of the approach rod can be operated so that immediately after the approach movement begins the motor of the amplifier is switched on.
Xn einer bevorzugten Ausführungsform ist in die Verbindungsleitung von der Stromquelle zum Motor des Verstärkers im Bereich des Kupplungskopfs der Zugstange eine Steckerverbindung vorgeshen, was das Ankuppeln des Anhängers an den Zugwagen besonders einfach gestaltet.In a preferred embodiment, Xn is in the connecting line from the power source to the motor of the amplifier in the area of the coupling head of the pull rod a plug connection is provided for the coupling of the trailer to the towing vehicle especially simple.
Um den im Anhänger vorgesehenen Verstärker auch vom Fahrersitz im Zugwagen aus aktivieren zu können, ist in einer alternativen Ausführungsform der in die Verbindungsleitung von der Stromquelle zum Motor des Verstärkers eingeschaltete Schalter vom Bremspedal des Zugwagens aus betätigbar.To use the amplifier provided in the trailer from the driver's seat in the To be able to activate the pulling car is in an alternative embodiment of the switched on in the connection line from the power source to the motor of the amplifier The switch can be operated from the brake pedal of the towing vehicle.
Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu; eine davon ist in der anhängengenden Zeichnung stark vereinfacht dargestellt.The invention allows a wide variety of possible embodiments; one of them is shown in greatly simplified form in the attached drawing.
Die dargestellte Bremsvorrichtung besteht aus dem insgesamt mit 4 bezeichneten Auflaufgestänge, dem elektrisch betriebenen Bremskraftverstärker 3, dem Hauptbremszylinder 2 und den' Radbremsen 1. Das Auflaufgestänge 4 weist einen Kupplungskopf 5 auf, mit dem die Zugstange 8 an den Zugwagen ankuppelbar ist. Die Zugstange 8 ist in der Deichsel 6 verschiebbar gelagert und ist über eine Stange 7 mit der Betätigungsstange 9 des Verstärkers 3 verbunden.The braking device shown consists of the total number 4 designated overrun linkage, the electrically operated brake booster 3, the master cylinder 2 and the 'wheel brakes 1. The overrun linkage 4 has a Coupling head 5 with which the pull rod 8 can be coupled to the towing vehicle. the Drawbar 8 is slidably mounted in the drawbar 6 and is via a rod 7 is connected to the actuating rod 9 of the amplifier 3.
Der Verstärker 3 besteht aus der im Gehäuse 10 drehbar gelagerten Kupplungsglocke 11, deren radial äußeres Teil mit einer Verzahnung 12 versehen ist, die mit dem Abtriebsritzel 13 eines am Gehäuse 10 angeflanschten Elektromotors 14 im Eingriff steht, einer Kupplungsscheibe 15, die mit Hilfe von mehreren Ankerbolzen 16 an das Gehäuse 10 angekuppelt ist, der Kolbenstange 17, einer Spindel 18, die drehfest mit dem Kupplungsflansch 19 verbunden ist und der Lagerbuchse 24 zur Halterung und Führung der Kolbenstange 17.The amplifier 3 consists of the rotatably mounted in the housing 10 Clutch bell 11, the radially outer part of which is provided with teeth 12, with the output pinion 13 of an electric motor 14 flanged to the housing 10 is in engagement, a clutch disc 15, which with the help of several anchor bolts 16 is coupled to the housing 10, the piston rod 17, a spindle 18, the is rotatably connected to the coupling flange 19 and the bearing bush 24 to the bracket and guide the piston rod 17.
Der mit der Kolbenstange 17 gekoppelte Bremshauptzylinder 2 mit Nachlaufbehälter 28 ist als einkreisiges Aggregat ausgebildet und über die Bremsleitungen 25, 26, 27 an die Bremssättel 51, -52 der beiden Scheibenbremsen angeschlossen.The brake master cylinder 2 coupled to the piston rod 17 with a follow-up container 28 is designed as a single-circuit unit and via the brake lines 25, 26, 27 connected to the brake calipers 51, -52 of the two disc brakes.
Der Motor 14 des Bremskraftverstärkers 3 ist über die elektrischen Verbindungsleitungen 29, 30 mit der Steckerverbindung 31 verbunden, die wiederum über die Leitungen 32, 33 an die Stromquelle 34 des Zugwagens 35 angeschlossen ist. In die Verbindungsleitung 30 vom Motor 14 zur Steckerverbindung 31 ist ein Schalter 36 eingeschaltet, der von einem Nocken oder Finger 37 betätigt wird, der Teil der Zugstange 8 ist.The motor 14 of the brake booster 3 is on the electrical Connecting lines 29, 30 connected to the plug connection 31, which in turn is connected to the power source 34 of the tractor 35 via the lines 32, 33. In the connecting line 30 from the motor 14 to the plug connection 31 is a switch 36 switched on, which is operated by a cam or finger 37, which is part of the Drawbar 8 is.
Wird nun'der Zugwagen 35 abgebremst, dann bewegt sich die über den Kupplungskopf 5 mit dem Zugwagen 35 verbundene Zugstange 8 in Pfeilrichtung A gegen die Kraft der Feder 38 relativ zur Deichsel 6 des Anhängers, wobei die Stange 7 die Betätigungsstange 9 des Verstärkers 3 in Richtung auf den Hauptbrelaszylinder 2 zu verschiebt. Gleichzeitig bewirkt die Verschiebung der Zugstange 8 in Pfeilrichtung A, daß der Schalter 36 schließt, so daß der Motor 14 des Verstärkers 3 anläuft und über das Antriebsritzel 13 die Kupplungsglocke 11 in Rotation versetzt. Die Bewegung der Druckstange in Richtung auf den Hauptzylinder 2 zu wird auf die Spindel 18 übertragen, die mit der Kupplungsglocke 11 rotiert, da sie über in Längsnuten 39, 40 gelagerten Kugeln 41, 42 mit der Kupplungsglocke 11 längsverschiebbar, jedoch drehfest verbunden ist. Die Längsverschiebung der Spindel 18 bewirkt nun, daß der Kupplungsflansch 19 ebenfalls in Pfeilrichtung A verschoben wird, wobei die Kupplungslamellen 20 bis 23 miteinander in Eingriff gelangen und schließlich die Kupplungsscheibe 15 in Drehrichtung mitbewegen. Eine Drehbewegung der Kupplungsscheibe 15 hat zur Folge, daß die an die Ankerbolzen 16, 16' gefesselte Kupplungsscheibe 15 sich auf den Gehäusedeckel 45 zu bewegt und dabei die sich auf ihr, über ein Kugellager 46 abstützende Kolbenstange 17 verschiebt, die in der ortsfesten Lagerbuchse 24 gehalten und geführt ist.If the pulling carriage 35 is now braked, then it moves over the Coupling head 5 with the towing carriage 35 connected tie rod 8 in the direction of arrow A against the force of the spring 38 relative to the drawbar 6 of the trailer, the rod 7 the operating rod 9 of the booster 3 in the direction of the main brake cylinder 2 to postpones. At the same time, the pull rod 8 is displaced in the direction of the arrow A, that the switch 36 closes, so that the motor 14 of the amplifier 3 starts and The clutch bell 11 is set in rotation via the drive pinion 13. The movement the push rod in the direction of the master cylinder 2 is transferred to the spindle 18, which rotates with the clutch bell 11, since it is mounted in longitudinal grooves 39, 40 Bullets 41, 42 is longitudinally displaceable with the clutch bell 11, but non-rotatably connected. The longitudinal displacement of the spindle 18 now causes the coupling flange 19 also is shifted in the direction of arrow A, the clutch plates 20 to 23 together get into engagement and finally move the clutch disc 15 in the direction of rotation. A rotational movement of the clutch disc 15 has the consequence that the anchor bolts 16, 16 'tied clutch disc 15 moves towards the housing cover 45 and while the piston rod 17 supported on it via a ball bearing 46 moves, which is held and guided in the stationary bearing bush 24.
Die Kolbenstange 17 ist am Kolben 47 abgestützt und schiebt diesen in den Bremshauptzylinder 2 hinein, so daß sich in diesem der für die Abbremsung des Anhängers erforderliche Bremsdruck aufbaut, der über die Bremsleitungen 25, 26, 27 auf die Radbremsen 1 einwirkt. Im Falle, daß die Stromquelle 34 vom Motor 14 des Verstärkers 3 abgetrennt sein sollte, bleibt die Bremsvorrichtung dennoch funktionsfähig, wenn auch ohne Hilfskraftunterstützung. Bei Ausfall des Verstärkers infolge einer Stromunterbrechung verschiebt die Stange 7 die Betätigungsstange 9 in Pfeilrichtung A, wobei diese die Spindel 18 mitnimmt, die sich über das Drucklager 48 am hauptzylinderseitigen Ende auf dem Kopfteil 49 abstützt. Die Spindel 18 verschiebt nun den Kupplungsflansch 19, der auf dem vierkantigen Zapfen 50 der Spindel 18 aufgesetzt ist, bis der Kupplungsflansch 19 über die Kupplungslamellen 20 bis 23 seine Verschiebebewegung auch auf die Kupplungsscheibe 15 und damit auch auf die Kolbenstange 17 überträgt, die nun auf den Kolben 47 des Bremshauptzylinders einwirkt und den Aufbau des Bremsdrucks in den Bremsleitungen 25, 26, 27 bewirkt.The piston rod 17 is supported on the piston 47 and pushes it into the brake master cylinder 2, so that in this the for braking of the trailer builds up the brake pressure required via the brake lines 25, 26, 27 acts on the wheel brakes 1. In the event that the power source 34 from the motor 14 of the amplifier 3 should be disconnected, the braking device still remains functional, albeit without assistance. If the amplifier fails as a result of a power interruption, the rod 7 displaces the actuating rod 9 in the direction of arrow A, which takes the spindle 18 with it, which extends over the thrust bearing 48 is supported on the head part 49 at the end on the master cylinder side. The spindle 18 moves now the coupling flange 19, which is placed on the square pin 50 of the spindle 18 is until the coupling flange 19 on the clutch plates 20 to 23 of its sliding movement also transmits to the clutch disc 15 and thus also to the piston rod 17, which now acts on the piston 47 of the brake master cylinder and the Build-up of the brake pressure in the brake lines 25, 26, 27 causes.
Der wesentliche Vorteil der beschriebenen Bremsvorrichtung besteht darin, daß eine Abbremsung des Anhängers erfolgt, ohne daß nennenswerte Auflaufkräfte an der Zugstange 8 auftreten, die die Gesamtlastverteilung am Zugwagen verändern. Der elektrische Bremskraftverstärker kann ohne weiteres so abgestimmt werden, daß schon bei einer geringen Verschiebung der Zugstange 8 (gegen die Kraft der Feder 38) relativ zur Deichsel 6 die Unterstützung der Hilfskraft einsetzt und eine entsprechende Bremsleistung aufgebaut wird. Ferner kann die Hilfskraft so bemessen sein, daß auch leistungsfähige Scheibenbremsen Verwendung finden können. Es ist auch möglich, auf den Schalter 36 zu verzichten und den Motor 14 des Verstärkers 3 ständig laufen zu lassen, wobei die Stromversorgung sowohl über die Stromquelle 34 des Zugwagens 35, als auch über eine Stromquelle am Anhänger erfolgen kann. Schließlich kann anstelle des Schalters 36 auch ein Schalter am Zugwagen 35 vorgesehen sein, der dort vom Bremspedal niedergetreten wird. Anstelle eines Bremskraftverstärkers des vorstehend beschriebenen Typs kann selbstverständlich auch ein elektrischer Verstärker einer anderen Bauart verwendet werden, vorausgesetzt, daß dieser vom Auflaufgestänge ansteuerbar ist.The main advantage of the braking device described is there in that the trailer is braked without any significant overrun forces occur on the tie rod 8, which change the overall load distribution on the towing vehicle. The electric brake booster can easily be tuned so that even with a slight displacement of the pull rod 8 (against the force of the spring 38) relative to the drawbar 6 the support of the assistant starts and a corresponding one Braking power is built up. Furthermore, the auxiliary can be dimensioned so that powerful disc brakes can be used. It is also possible on to dispense with the switch 36 and run the motor 14 of the amplifier 3 continuously to let, with the power supply both via the power source 34 of the train carriage 35, as well as via a power source on the trailer. Finally, instead of of the switch 36 also a switch on the tractor 35 may be provided, which is there from Brake pedal is depressed. Instead of a brake booster of the above The type described can of course also be an electrical amplifier other design can be used, provided that this can be controlled by the approach linkage is.
Auflistuns der Einzelteile 1 Radbremsen 2 Hauptbremszylinder 3 Bremskraftverstärker 4 Auflaufgestänge 5 Kupplungskopf 6 Deichsel 7 Stange 8 Zugstange 9 Betätigungsstange 10 Gehäuse 11 Kupplungsglocke 12 Verzahnung 13 Abtriebsritzel 14 Elektromotor 15 Kupplungsscheibe 16 Ankerbolzen 17 Kolbenstange 18 Spindel 19 Kupplungsflansch 20 Kupplungslamelle 21 Kupplungslamelle 22 Kupplungslamelle 23 Kupplungslamelle 24 Lagerbuchse 25 Bremsleitung 26 Bremsleitung 27 Bremsleitung 28 Nachlaufbehälter 29 ele.-Verbindungsleitung 30 ele.-Verbindungsleitung 31 Steckerverbindung 32 ele.-Verbindungsleitung 33 ele.-Verbindungsleitung 34 Stromquelle 35 Zugwagen 36 Schalter 37 Finger 38 Feder 39 Längsnut 40 Längsnut 41 Kugel 42 Kugel 43 Kugel 44 Kugel 45 Gehäusedeckel 46 Kugellager 47 Kolben 48 Drucklager 49 Kopfteil 50 Zapfen 51 Bremssattel 52 BremssattelList of the individual parts 1 wheel brakes 2 master brake cylinder 3 brake booster 4 Overrun linkage 5 Coupling head 6 Drawbar 7 Rod 8 Pull rod 9 Operating rod 10 housing 11 clutch bell 12 toothing 13 output pinion 14 electric motor 15 Coupling disc 16 anchor bolt 17 piston rod 18 spindle 19 coupling flange 20 Clutch plate 21 Clutch plate 22 Clutch plate 23 Clutch plate 24 Bearing bush 25 Brake line 26 Brake line 27 Brake line 28 Follow-up reservoir 29 electrical connection cable 30 electrical connection cable 31 plug connection 32 electrical connection cable 33 electrical connection line 34 power source 35 towing vehicle 36 switch 37 finger 38 spring 39 Longitudinal groove 40 Longitudinal groove 41 Ball 42 Ball 43 Ball 44 Ball 45 Housing cover 46 Ball bearing 47 piston 48 thrust bearing 49 head part 50 journal 51 brake caliper 52 brake caliper
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