DE60127615T2

DE60127615T2 - Kompakte, in der Achse eines Nutzfahrzeugs angebrachte Bremsanordnung

Info

Publication number: DE60127615T2
Application number: DE60127615T
Authority: DE
Inventors: Fabrizio Panizzolo
Original assignee: Dana Italia SRL
Current assignee: Dana Italia SRL
Priority date: 2000-06-09
Filing date: 2001-06-06
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2021-06-07
Also published as: US20010053730A1; US6506138B2; ITMI20001294A1; EP1162383A3; ATE358788T1; DE60127615D1; CY1107061T1; ITMI20001294A0; EP1162383B1; IT1317783B1; ES2284584T3; PT1162383E; EP1162383A2; DK1162383T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine kompakte Bremsanordnung für eine Achse für ein Industriefahrzeug.
In bekannten Industriefahrzeugen wird die Bremsanordnung, die in Flucht mit einer Achse angeordnet ist, in einer Form eingebracht, die rechts und links in Bezug auf die zwei Differentialauslässe geteilt ist. In speziellen Layouts können beide Bremsen auch eine sogenannte "Unterdruckkontroll"-Notbremsvorrichtung aufweisen, nämlich eine durch elastische Elemente zwangsläufig betriebene, wenn im Kreislauf des Fahrzeugs kein Druck vorhanden ist.
Der Betrieb jeder separaten Bremsanordnung, die oben erwähnt wird, wird durch ein entsprechendes Betätigungselement bestimmt, das speziell bereitgestellt und mit der entsprechenden Anordnung verbunden wird. Zu diesem Zweck müssen die mindestens zwei Betätigungselemente notwendigerweise miteinander korreliert werden, um die erforderliche und gewünschte Operation zu erhalten.
Das Dokument US 3994 375 A offenbart ein Bremssystem für eine Fahrzeugachse.
Das allgemeine Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bremsanordnung in einer Achse für ein Industriefahrzeug herzustellen, die die Kontrollbetätigungselemente, die oben genannt werden, auf ein Minimum reduziert, ohne den Betrieb dieser Bremsanordnung zu beeinträchtigen.
Speziell ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine besonders kompakte Bremsanordnung zu erzeugen, die in einer Achse für ein Industriefahrzeug in konzentrierten Räumen und mit einem praktischen und funktionellen Layout der jeweiligen Betätigungselemente angeordnet ist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine kompakte Bremsanordnung in einer Achse für ein Industriefahrzeug zu erzeugen, die bei Bedarf auch mit einer Not-/Parkbremsanordnung, die als "Unterdruckkontrolle" bezeichnet wird, ausgestattet werden kann.
Diese Ziele gemäß der vorliegenden Erfindung werden durch Herstellen einer kompakten Bremsanordnung in einer Achse erreicht, wie in Anspruch 1 dargelegt.
Weitere Merkmale der Erfindung werden in den sich anschließenden Ansprüchen angeführt.
Die Merkmale und Vorteile einer kompakten Bremsanordnung in einer Achse für ein Industriefahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung werden in der Beschreibung unten offensichtlich, die als nichteinschränkendes Beispiel vorgesehen wird, welches sich auf die angehängten schematischen Zeichnungen bezieht, wobei:
1 ist eine Queransicht einer Achse für ein Industriefahrzeug, das mit einer Brems- und Sperranordnung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist.
2 ist eine Schnittansicht in einem verkleinerten Maßstab entlang der Linie II-II in 1.
2a ist ein vergrößertes Detail der Schnittansicht in 2.
3 ist eine Schnittansicht in einem verkleinerten Maßstab entlang der Linie III-III in 1.
Mit Verweis auf die Figuren wird eine kompakte Bremsanordnung, die in einer Achse für ein Industriefahrzeug angeordnet ist, gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, die als Ganzes mit 11 bezeichnet wird.
Die Achse 11 erhält den Befehl zum Rotieren von einem Kegelkontrollritzel (nicht dargestellt), das in ein ringförmiges Kegelzahnrad 12 eingreift, das mit einem externen Teil 13 eines Gehäuses 14 eines Differentials 15 eine Einheit bildet. Achswellen, die nur teilweise gezeigt und in 60 schematisch dargestellt sind, nehmen Bewegung durch ein Endteil mit Oberflächennutung (nicht dargestellt) auf, die in die genuteten Sitze 61 des Differentials 15 eingreift.
Das Gehäuse 14 von Differential 15 ist auf konischen Lagern 16 und 17 rotierend angeordnet, die einander gegenüber angeordnet sind und innerhalb eines Körpers 10 der Achse 11 angeordnet sind, die sich in einem Arm 18 erstreckt.
Ein Satz Scheiben 20, die sich radial nach außen erstrecken und die mit einem weiteren Satz Scheiben 21 interagieren können, ist in einem Ölbad in Form einer hydraulischen Kupplung auf einer zylindrischen Verlängerung 19 eines Seitengetriebes 23 des Differentials 15 angeordnet, das mittels einer kerbverzahnten Kupplung als Ganzes angeordnet ist.
Der zweite Satz Scheiben 21, die sich radial nach innen erstrecken, rotiert zusammen mit einer zylindrischen Verlängerung 13a des Außenteils 13 des Gehäuses 14. Ein Schulterring 25 ist mit einer seiner Flächen am Ende des Scheibenpakets 20, 21 angeordnet, und die andere Fläche, die nach außen weist, ist in Kontakt mit einem axialen rollengelagerten fünften Rad 22.
Ein elastisches Element, wie zum Beispiel eine Spiralfeder 24, ist zwischen einem axialen Sperrring 27 mit der entsprechenden Federauflagescheibe 26 und einer radialen Flanschverlängerung 31 einer Sperrhülse 30 des Differentials positioniert. Der axiale Sperrring 27 ist fest in einen Sitz 29 eingebaut, der auf der Außenfläche der Sperrhülse 30 bereitgestellt ist. Die Feder 24 ist mit einer bestehenden Vorlast angeordnet, die äquivalent zur maximalen Axialkraft ist, welche zum Erzeugen des Differentialsperrmomentes erforderlich ist. In jedem Fall hält die Verlängerung 31 bei normalem Betrieb die Feder 24 zurück, so daß sie nicht auf die Scheiben 20 und 21 wirken kann, die sich frei gegeneinander drehen können. Mit anderen Worten sperrt die Vorlast der Feder in diesem Zustand die Sperrhülse 30 zwischen der Verlängerung 31 und der Federauflagescheibe 26, die gegen den axialen Sperrring 27 gesperrt ist.
Wie angegeben, wird die erwähnte Hülse 30 koaxial zur zylindrischen Verlängerung 19 des Innenteils des Differentials 15, in einem hohlen Innenbereich 28 desselben, bereitgestellt. Auf der gegenüberliegenden Seite von der, auf der die Scheiben 20 und 21 angeordnet sind, verbinden Verbindungsstifte 32, die in Sacklöcher 33, 34 mit einer parallelen Achse zu einer Zentralachse 35 der Achsdrehung eingesetzt sind, die Hülse 30 fest mit einem Kolben 36 zur Steuerung der Differentialsperrung. Außerdem werden an der Rückseite des Kolben 36 Sacklöcher 48 zur Aufnahme von Stiften 49 bereitgestellt, die in die Sacklöcher 50 eines zylindrischen Rings 38 gleiten, der fest mit dem Arm 18 verbunden ist, welcher am Körper 10 der Achse befestigt ist. Auf diese Weise kann sich der Kolben 36 verschieben, kann aber nicht in seinem Arbeitsaufbau rotieren. Tatsächlich gleitet der Kolben 36 in einer Kammer 37, die innerhalb eines zylindrischen Rings 38 angeordnet ist, welcher fest mit dem Arm 18 der Achse verbunden ist und mittels einer Leitung 39 mit Fluid versorgt wird.
Es muß auch bemerkt werden, daß ein externes Vorderteil von Kolben 36 auf einer Innenfläche 40 eines weiteren Kolbens 41, unter der Form eines zylindrischen Rings 38 geführt wird und gleitet. Zwischen dem Vorderteil des Verteilerrings 44 und der Federauflagescheibe 26 sind Einstellbeilagen 59 zum Einrichten eines vorgewählten Spielraums und einer Betriebsverzögerung zwischen Sperrung des Differentials und Sperrung der Betriebsbremsen angeordnet. Tatsächlich hat dieser Kolben 41 die Funktion, gleichzeitig die Sperrung des Differentials (mittels des zwischengelegten elastischen Elementes 24) und nach dem Zusammendrücken der Differentialsperranordnung mit entsprechender elastischer Nachgiebigkeit der Feder 24 oberhalb der Vorlast die eigentliche Bremsaktion der Achse zu steuern. Der Kolben 41 ist ebenfalls im Innern einer Kammer 42 montiert, die durch einen weiteren abgesenkten Teil des zylindrischen Rings 38 gekennzeichnet ist, der mit dem Arm 18 der Achse einteilig ist. Die Kammer 42 wird ebenfalls mit Fluid durch eine Leitung 43 versorgt.
Die Vorderseite dieses anderen Kolbens 41 liegt gegenüber einem zylindrischen Verteilerring 44, der auch zum Verteilen der Schubkraft dient und welcher koaxial in Bezug auf die Hülse 30 gleitet, und wenn er aus ist, zur Betriebsbremsung mit einem bestimmten Abstand 45 in Bezug auf ein zweites Paket Scheiben angeordnet ist. Der Ring 44 wird auch normalerweise in Kontakt mit den Einstellbeilagen 59 dank des Vorhandenseins anderer elastischer Elemente 56 gehalten, die in Sacklöchern 57 angeordnet sind, welche im Ring 38 vorgesehen sind, der mit dem Arm 18 der Achse einteilig ist, die auf die hintere Fläche von Ring 44 wirken.
Außerdem sind zwei andere Sätze von Scheiben 46 und 47 zwischen dem Arm 18 der Achse 11 und der zylindrischen Verlängerung 13a des Außenteils 13 des Gehäuses 14 angeordnet. Diese zwei anderen Sätze der Scheiben 46 und 47 treten in Aktion, sobald der Kolben 41 den ersten Satz der Scheiben 20 und 21 zu einem Paket angeordnet hat.
Zusammenfassend fungiert der Ring 44, wenn er auf beide Pakete der Scheiben 20, 21 und 46, 47 wirkt, als Ring, der die Betätigungskraft verteilt, die vom Kolben der Betriebsbremse übertragen wird.
Hinter dem Ring 38, der mit dem Arm 18 der Achse 11 einteilig ist, kann auf speziellen Wunsch des Nutzers eine sogenannte "Unterdruckkontroll"-Notbremsanordnung bereitgestellt werden. Es ist zu erkennen, daß diese Anordnung durch elastische Elemente zwangläufig betrieben wird, wenn kein Druck im Kreislauf des Fahrzeugs vorhanden ist.
Tatsächlich umfaßt diese Notbremsanordnung einen dritten Kolben 51, der in einer zylindrischen Kammer 52 gleiten kann, welche an der Rückseite im Ring 38 vorgesehen ist, der mit dem Arm 18 der Achse 11 einteilig ist. Der Kolben 51 wird im allgemeinen mit einem Druckfluid aus dem internen Steuerkreis des Fahrzeugs ausgesetzt, das von einer Leitung 58 aus in den Hohlraum oder die Kammer 52 eintritt und die elastische Kraft des Belleville-Rings 53 überwindet, der den Kolben 51 in dieser Position hält. Wenn kein Druck dieses Fluids in der Kammer 52 vorhanden ist, wird die elastische Kraft der Federn 53 freigegeben und bewegt den Kolben 51 zum gegenüberliegenden Teil, um für eine totale Sicherheitssperrung der Achse 11 zu sorgen.
Der Kolben 51 ruht auf drei oder mehr Stiften, deren Länge 54 geeicht ist, von denen nur einer gezeigt wird, und die geführt in den Löchern 55 gleiten, welche im Ring 38 vorgesehen sind, der an der Rückseite des zylindrischen Rings 44 wirkt, wobei die Stifte 54 mit einer geeigneten Dichtung ausgestattet sind, zum Beispiel einem O-Ring. Wenn es also keine unter Druck stehende Fluid des internen Steuerkreises des Fahrzeugs gibt, wird Kolben 51 bewegt, und an den Scheiben 20, 21 des Differentials und den Scheiben 46, 47 der Betriebsbremse wird eine Sperrung vorgenommen, womit die aktuellen Sicherheitsvorschriften für das Parken des Fahrzeugs eingehalten werden.
Der Betrieb der Bremsanordnung der vorliegenden Erfindung wird folgendermaßen ausgeführt.
Die Situation in Ruhe wird in den Figuren illustriert und ermöglicht die vollständige Übertragung von Bewegung zwischen dem Differential 15 und den Achswellen 60.
Während des Einsatzes der Betriebsbremse wird Fluid von der Leitung 43 der Kammer 42 zugeführt, um eine Bewegung von Kolben 41 zu bewirken.
Der Kolben 41 bewegt sich und verschiebt den Ring 44, der auf die Einstellbeilagen 59 einwirkt, die wiederum die Federauflagescheibe 26 bewegen. Die Feder 24 wirkt auf die Verlängerung 31 ein und drückt so die Scheiben 20 und 21 zu einem Paket zusammen, wodurch das Differential gesperrt wird. Unmittelbar danach füllt der Ring 44, indem er der elastischen Nachgiebigkeit von Feder 24 folgt, den Raum 45, der als Spielraum zwischen demselben und dem Satz Scheiben 46 und 47 gelassen ist, was diesen Satz Scheiben ebenfalls zu einem Paket verschiebt, wodurch die eigentliche Betriebsbremsung der Achse ausgeführt wird.
Der Raum 45 sorgt für den Spielraum, der die vorgewählte Verzögerung beim Betrieb zwischen der Sperrung des Differentials und der Sperrung der Betriebsbremse festlegt.
Wenn jedoch nur eine Sperrung oder ein Bremsen des Differentials gewünscht wird, muß Fluid der Leitung 39 und dann der Kammer 37 zugeführt werden. Das Fluid bewegt den Kolben 36, der die Bewegung während der Betätigung der Hülse 30 mit sich daraus ergebender Bewegung der Scheiben 20 und 21 zu einem Paket und mit Bremsen des Differentials ausführt.
Wenn, wie angegeben, kein unter Druck stehendes Fluid des Steuerkreises des Fahrzeugs vorhanden ist, wird der Kolben 51 durch die Federn 53 beansprucht und bestimmt in jedem Fall die Bewegung des Rings 44 mit vollständiger Sperrung des Differentials und Bremsen der Achse.
Die Erfindung löst alle Probleme, die Bremsanordnungen nach dem Stand der Technik betreffen.
Es ist von Vorteil, daß eine Bremsanordnung gemäß der Erfindung nur auf einer Seite des Differentials montiert ist, um Anschlüsse und Rohre zur Steuerung der verschiedenen Bremsfunktionen und der Sperrung des Differentials zu minimieren.
Diese Anordnung ist besonders kompakt und multifunktional und eignet sich dafür, modular montiert zu werden, zum Beispiel ohne die andere Notbrems-Sperranordnung zu montieren, wenn diese nicht erforderlich ist.
Obwohl mit derselben Leistungsfähigkeit oder denselben Funktionen der Doppelbremse ausgestattet, die an bekannten Achsen vorgesehen ist, ist sie besonders kompakt und vereinfacht.
Die Zwischenanordnung der vorbelasteten Feder ermöglicht auch einen unterschiedlichen Verschleiß über die Zeit zwischen den zwei Scheibenpaketen, was es ermöglicht, getrennte und nicht getrennte Systeme zu beseitigen, um die zwei Scheibenpakete einzustellen.
Ein weiterer Vorteil ist, daß die Erfindung dank der Geometrie der Anordnung symmetrische Achswellen ermöglicht.

Claims

Bremsanordnung für eine Achse eines Industriefahrzeugs, das innerhalb einen Innenkörper (10) umfasst, der in einem Arm (18) ein Gehäuse (14) eines Differentials (15) ausdehnt, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) in einer drehbaren Art und Weise (in 16, 17) gelagert ist, und es versehen ist: mit einem ersten Paket Scheiben (20, 21), mit einem zweiten Paket Scheiben (46, 47), die zwischen dem Gehäuse (14) und dem Arm (18) der Achse positioniert sind, mit einem elastischen Element (24), das zwischen einem axialen Sperrring (27) und einer radialen Flanschverlängerung (31) einer Sperrhülse (30) des Differentials positioniert ist, wobei das elastische Element (24) mit einer eingerichteten Vorlast positioniert ist, die gleichwertig zu der maximalen Axialkraft ist, die notwendig ist, um das Differentialsperrmoment zu erzeugen, mit einem Kolben (41), der geeignet ist, um durch ein Fluid betätigt zu werden, das durch eine jeweilige Leitung (43) zugeführt wird, der axial einen Ring (44), einen Verteiler einer Betätigungskraft des Kolbens (41), bewegt, wobei der Kolben (41) durch das elastische Element (24) das erste Paket Scheiben (20, 21) in einem Paket zum Sperren des Differentials nacheinander positioniert und anschließend das zweite Paket Scheiben (46, 47) in einem Paket positioniert, das als eine Betriebsbremse wirkt.
Bremsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein anderer Kolben (36) koaxial an dem Kolben (41) angebracht ist, der durch ein Fluid betätigt wird, das von einer andere Leitung (39) zugeführt wird, und der ausschließlich auf den ersten Satz Scheiben (20, 21) wirkt, um nur die Differentialanordnung zu bremsen/zu sperren.
Bremsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vorbelastete elastische Element aus einer Feder (24) besteht, die koaxial zu einer Hülse (30) positioniert ist, um das Differential (15) zu sperren.
Bremsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (24) zwischen einer radialen Flanschverlängerung (31) der Hülse (30) und einer Auflagescheibe (26) positioniert ist, die auf einer Seite in Richtung der Verlängerung (31) verstellt und auf der anderen durch einen axialen Sperrring (27) gesperrt werden kann, der in einem Sitz (29) angebracht ist, der an einer Außenfläche der Hülse (30) vorgesehen ist.
Bremsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Verlängerung (31) und dem ersten Paket Scheiben (20, 21) ein Schulterring (25), der auf das erste Paket Scheiben (20, 21) wirkt, und ein axiales rollengelagertes fünftes Rad (22) positioniert ist, das auf die Verlängerung (31) wirkt.
Bremsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Einstellbeilagen (59) in der Aus-Position vorgesehen sind, die zwischen dem Ring (44) und einer Auflagescheibe (26) des elastischen Elements (24) positioniert sind, um einen vorgewählten Abstand (45) und eine Verzögerung im Betrieb zwischen einem Sperren des Differentials (15) und einem Sperren der Betriebsbremse herzustellen.
Bremsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rückseite eines zylindrischen Rings (38) einteilig mit dem Arm (18) der Achse ein anderer Kolben (51) positioniert ist, der nur betrieben wird, wenn kein unter Druck gesetztes Fluid zur Fahrzeugsteuerung vorhanden ist, um auf den Ring (44), um das Differential (15) und die Betriebsbremse zu sperren, durch elastische Elemente (53) zu wirken.
Bremsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Elemente Belleville-Ringe (53) sind, und dass der andere Kolben (51) auf verschiedene, in der Länge zugerichtete Stifte (54) wirkt, die geführt sind, um in Löchern (55) zu gleiten, die in dem Ring (44) vorgesehen sind, der auf die Rückseite des zylindrischen Rings (38) wirkt.