DE9011443U1 - Hilfsbremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Hilfsbremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug Beschreibung

Die Neuerung besieht sich auf c-ire Hilfsbrenisvoi richtung für ein Kraftfahrzeug, weiche dazu dient, den Bremsweg Is Falle einer Notbremsung zu verkürzen und damit öle ünfällgefahr zu verringern, und welche bei einem Ausfall der nurmalen Bremsanlage als zeitweilige Fahrbresse verwendbar ist,

It falle finer Notbremsung ;·: *egt sich ein Kraftfahrzc rg aufgrurrcl seiner Trägheit gewöh.._ ±ch noch *iber eine gewisse Strecke,, wobei diese Strecke hayptsg^hlich von der FahiI-geschwindigkeit und der Art der Si E^san.7 ~ge des Fahrzeugs abhängig ist. In einer herkömmlichen Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug ist gewöhnlich für jedes Rad ein eine relativ kleine Fläche aufweisender Bremsbelag vorgesehen, welcher durch Niedertreten des Bremspedals in Druckanlage an einer bremsfläche bringbar ist.

Die Neuerung schafft eine Hilfsbremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem zusätzlichen Bremsmechanismus, welcher im Fall einer Notbremsung automatisch aktivierbar ist. Bei einem Ausfall der normalen Bremsanlage eines Fahrzeugs kann die Hilfsbrefflsvorrichtung auch zeitweilig als Fahrbremse verwendet werden.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Neuerung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine zerlegte Schrägansicht von Teilen einer Hilfsvorrichtung in einer AusfUhrungsforo der Neuerung,

Fig. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittansicht eines mit einer Hauptwelle der Vorrichtung verbundenen Getriebes,

Fig. 4 eins Seitenansicht yen Teilen eines Antrieb« 4#«* in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 5 eine Axialschnittansicht eines Kurbelarms der in

Fig. 1 gezeigten Vorrichtung, Fig 6 eine zerlegte Schrägansicht der Hauptteile eines

Breäüslsiifers der in Fsg_t 1 pr-zeigten Vorrichtung, Fig.'7 eine Seitenansicht der Hiixsbremsvorrichtung

nach Fig. 1, Fig. 8 eine Azialschnittansicht eines in Fig. 2

angedeuteten Druckschalters, Fig. 9 eine Schnittansicht eines in Fig. 1 und 7 angr-deuteter.

Federzylinders, Fig.10 ein Schaltbild für die Steuerung eines Antriebs der

Vorrichtung nach Fig. 1, und Fig.11 eine Schnittansicht eines für die Hilfsbremsvorrichtuag verwendeten hydraulischen Druckschalters.

In Fig. 1 und 2 der Zeichnung sind die Hauptteile einer Hilfsbremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug dargestellt.

Eine Hauptwelle 10 der Vorrichtung hat an beiden Enden jeweils eine Keilverzahung 11 und trägt in der Mitte ein in Fig. gezeigtes Zahnrad 12. Wie man in Fig. 3 und 4 erkennt, ist ein einen Elektromotor M enthaltender Antrieb an einem Querträger des Fahrzeugrahmens befestigt. Die Welle des Motors M trägt ein mit dem Zahnrad 12 kämmendes Ritzel 131, so daß die Hauptwelle 10 mittels des Motors M verdrehbar ist. Das Ritzel 131 gehört zu einem Getriebe 13, welches außerdem das Zahnrad 12 und eine stirnverzahnte Muffe 132 umfaßt. Diese ist axialverschieblich auf der Welle des Motors M geführt und durch eine Feder 133 in Eingriff mit einer komplementär stirf;-verzahnten Nabe des Ritzels 131 belastet. Die jeweiligen Stirnverzahnungen sind so ausgebildet, daß der Antrieb dee Motors H nur ein einem Drehsinn auf die Welle IU übertragbar ist und im entgegengesetzten Drehsinn eine Freilauffunktion wirksam wird.

Wie man in Fig. 2 und 7 erkennt, ist en den verzahnten Enden 11 der H^Mptwelle 10 jeweils ein im einzelnen in Fig. 5 dar-

etellter Kurbelaro 20 angebracht» welcher eich aus einem Führungsrohr 21, einer ausfahrbaren Tragstange 22 und einer Druckfeder 23 zusammensetzt. Das Führungsrohr 21 hat an einem Ende ein verzahnte Buchse 211, welche sich in Eingriff mit dem verzahnten Ende 11 der Hauptwelle 10 befindet und an welcher ein kürzerer Kurbelarm 212 hervorsteht. Die Tragstange 22 i«t in das freie Ende des Führungsrohrs 21 eingeführt. Ein in das Führungsrohr 21 eingesetzter Anschlag 221 befindet sich in Eingriff mit einer in der Tragstange 22 ausgebildeten Nut, um eine Endstellung der Tragstange 22 relativ zum Führungsrohr 21 zu definieren. An ihrem freien Ende trägt die Tragstange 22 einen Lagerring 222 für die Verbindung mit einem Bremsläufer 30. Die Druckfeder 23 sitzt im Führungsrohr 21 und belastet die Tragstange 22 in der Ausstrerkrichtung.

Wie man in Fig. 1 erkennt, weist jeder Bremsläufer 30 zwei endlose Spurbänder auf, welche symmetrisch zueinander zu beiden Seiten des jeweiligon Kurbelarms 20 angeordnet sind. Jeder Bremsläufer 30 umfaßt zwei H-förmig angeordnete Rollenhalter 31, sechs Laufrollen 311 und zwei Spurbänder 32. Wie man in Fig. 6 erkennt, sind die Rollenhalter 31 durch eine im Lagerring 222 gehaltene Welle 223 miteinander verbunden und haben jeweils drei Lagerstellen 310 für die Aufnahme jeweils einer Laufrolle 311. Jede Laufrolle 311 hat eine Umfangsverzahnung 312, und die jeweils mittlere Laufrolle 311 weist einen versenkten Sitz 313 für die Aufnahme einer Schlingfeder 314 auf, welche mit ihren Enden in der Laufrolle 311 bzw. an der Welle 223 festgelegt ist. Die beiden Spurbänder 32 haben an der Außenseite jeweils ein dem eines Reifens ähnliches Profil und an der Innenseite eine Verzahnung 321 für den Eingriff mit den Verzahnungen 312 der Laufrollen 311. Bei Betätigung der Hilfsbremsvorrichtung setzen die Spurbänder 32 reibschlüssig auf der Fahrbahn auf und versetzen dadurch die Laufrollen 311 in gleichzeitige Drehung, wobei sich die in der mittleren Laufrolle 311 jedes Rollenhalters 31 sitzende Schlingfeder 314 fest zusammenzieht.

nan in Fig. 7 erkennt, ist ein über eine Kuppelstange mit dem Führungsrohr 21 des jeweiligen Kurbelarns 20 verbundener zweiter Kurbelarm 40 mittels einer am anderen Ende angesetzten Buchse 41 in einigem Abstand von der Hauptwelle 10 am Fahrzeugrahmen gelagert. Ein an der Buchse 41 hervorstehender kürzerer Kurbelarm 411 ist über eine weitere Koppelstange 42 mit dem an der Buchse 211 hervorstehenden kürzeren Kurbelarm 212 verbunden. Der zweite Kurbelarm 40 und die ihm zugeordnete Koppelstenge dienen dazu, den den Bremsläufer 30 tragenden Kurbeiarm 20 in seiner abwärts verschwenkten Stellung abzustützen. Beim Absenken der beiden Kurbelarme 20 und 40 vollführen die kürzeren Kurbelarme 212 und 411 eine entsprechende Schwenkbewegung, wobei sich die Koppelstange 42 in einer bogenförmigen Parallel verschiebung abwärts bewegt. Jede Koppelstange 42 hat' an der Oberseite eine abgeschrägte Kante, welche mit einem Halteschalter 50 zusammenwirkt.

Wie man in Fig. 8 erkennt, handelt es sich bei dem Halteschalter 50 um einen elektromagnetischen Schalter mit einem magnetisierten Stößel 51, welcher sich über einen kegelförmigen Kopf 510 an der abgeschrägten Kante der Koppelstange 42 abstützt, wenn diese sich in ihrer unteren Endstellung befindet, wobei sich dann der Kurbelarm 20 nicht aufwärts verschwenken läßt. Der Stößel 51 ist durch eine Druckfeder 511 in Anlage am Koppelglied 42 belastet. Durch elektromagnetische Erregung des Schalters 50 wird der Stößel 51 angezogen und gibt die Koppelstange 42 frei, so daß der Kurbelarm 20 durch einen Federzylinder 60 in die Ruhestellung gehoben werden kann.

Wie man in Fig. 9 erkennt, handelt es sich bei dem Federzylinder um einen mehrteiligen Teleskopzylinder, welcher mit seinen Enden am Fahrzeugrahmen bzw. am Kurbelarm 20 angelenkt ist. Beim Absenken des Kurbelarms 20 in die Arbeitsstellung wird der Teleskop-Federzylinder 60 gestreckt, d.h. gespannt, so daß er sich bei Freigabe der Koppelstange 42 durch den Halteschalter 50 wieder zusammenziehen kann, um den Kurbelarm 20 in die Ruhestellung zu heben. Die Abwärtsbewegung des

Kurbelrfrms 20 erfolgt unter dem Antrieb des Elektromotors M, welcher, wie man &eegr; Fig. 10 erkennt, parallel zu den Bremsleuchten des Fahrzeugs geschaltet ist.

Fig. 11 zeigt einen an irgendeiner hydraulischen Bremsdruckleitung des Fahrzeugs anschließbaren hydraulischen Druckschalter 70, welcher einen Druckzylinder 71 und eine zylindrische Kappe 72 aufweist. Der Druckzylinder 71 ist an seinem unteren Ende druckübertragend alt der Bremsdruckleitung verbunden und enthält eine durch eine Feder 712 belastete Kolbenstange 711, welche an ihrem oberen Ende ein Kontaktstück 713 trägt. Die zylindrische Kappe 72 ist auf das obere Ende des Druckzylinders 71 aufgeschraubt und enthält mit den Bremsleuchten L des Fahrzeugs bzw. mit dem Elektromotor M verbundene Kontakte 721. Beim Niedertreten des Bremspedals für eine Notbremsung bewirkt der dadurch hervorgerufene plötzliche und starke Druckanstieg in der Bremsdruckleitung eine Aufwärtsbewegung der Kolbenstange 711, bis das Kontaktstück 713 die beiden Kontakte 721 miteinander verbindet, um den Elektromotor M für die Betätigung der Hilfsbremsvorrichtung mit Strom zu speisen.

Wie man in Fig. 10 weiterhin erkennt, ist ein vorzugsweise in der Nähe des Fahrersitzes angeordneter Handschalter 80 parallel zum hydraulischen Druckschalter 70 geschaltet. Im geschlossenen Zustand des Handschalters 80 ist die Hilfsbremsvorrichtung durch normale Betätigung des Bremspedals aktivierbar.

Wie man in Fig. 10 in Verbindung mit Fig. 8 ferner erkennt, enthält der Halteschalter 50 einen in der Speiseleitung des Elektromotors M angeordneten Unterbrecherkontakt 512, Solange sich der kegelförmige Kopf 510 des Stößels 51 unter der Belastung durch die Feder 511 an der abgeschrägten Kante der Koppelstange 42 abstützt, hält ein mit dem Stößel 51 verbundenes Kontaktstück 513 den Unterbrecherkontakt 512 offen, so daß die Stromspeisung des Elektromotors M unterbrochen ist.

Der Schaltmagnet des Halteschalters 50 ist elektrisch Äit dem Ruhestronkontakt des Bremslichtschalters SW verbunden. Dadurch wird der Halteschalter 50 bei Freigabe des Bremspedals aktiviert, um den kegelförmigen Kopf 510 des Stößels 51 von der abgeschrägten Kante der Koppelstange 42 abzuziehen, wodurch der Unterbrecherkontakt 512 wieder geschlossen wird.

Die Hauptwelle 10 der neuerungsgemäßen Hilfsprengvorrichtung ist mittels Lagern 90 an einem Querträger des Fahrzeugrahmens gelagert. Bei einer normalen Bremsbetätigung reicht der durch das Niedertreten des Bremspednls in den Bremsleitungen erzeugte hydraulische Druck nicht aus, die Kolbenstange 711 des Druckschalters 70 so weit aufwärts zu bewegen, daß das Kontaktstück 713 in Anlage an den Kontakten 721 kommt. Dementsprechend wird der Elektromotor M nicht mit Strom gespeist, um die Kurbelarme 20 mit den Bremsläufern 30 abzusenken. Beim kräftigen Niedertreten des Bremspedals für eine Notbremsung wird das Kontaktstück 713 dagegen bis in Anlage an den Kontakten 721 gehoben, um den Speisestromkreis für den Elektromotor M zu schließen. Dadurch werden die Kurbelarme 20 mit den Bremsläufern 30 unter dem Antrieb des Motors M abwärts verschwenkt, um eine zusätzliche Bremswirkung zu erzeuger.. Am Ende der Abwärtsbewegung der Kurbelarme 20 kommt der Stößel 51 des Halteschalters 50 mit seinem kegelförmigen Kopf 511 in Anlage an der abgeschrägten Kante der Koppelstange 42, welche sich gemeinsam mit den Kurbelarmen 20 abwärts bewegt hat. Dadurch sind die Kurbelarme 20 zur Aufrechterhaltung einer stetigen Bremswirkung in der abgesenkten Stellung festgehalten. Bei der anschließenden Freigabe des Bremspedals wird der Halteschalter 50 aktiviert, um den kegelförmigen Kopf 510 des Stößels 51 von der Koppelstange 42 abzuziehen, so daß die Federzylinder 60 die Kurbelarme 20 wieder aufwärts in die Ruhestellung bewegen können. Aufgrung der Freilauffunktion des mit dem Elektromotor M verbundenen Getriebes 13 kann sich das Ritzel 131 relativ zu der stirnverzahnten Muffe 132 verdrehen, so daß die Welle des Motors M durch die Aufwärtsbewegung der Kurbelarme 20 nicht in Drehung versetzt wird.

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In dem vorstehend beschriebenen Anwendungsfall erbringt die neuerungsgemäße Hilfsbremsvorrichtung eine wirksame Unterstützung für die normale Bremsanlage eines Fahrzeugs. Im Falle eines Ausfalls der Fahrzeugbremsanlage während der f

Fahrt kann der Handschalter 80 geschlossen werden, wobei dann die Hilfsbremsvorrichtung anstelle der normalen Bremsanlage ^: direkt über das Bremspedal betätigbar ist.

Claims (1)

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   Hilfsbremsvorrichtung fur ein Kraftfahrzeug

   Schutzanspruch

   Hilfsbremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, gekennzeichnet

   durch ^ ;i£ä über seiv.s? Welle sit eines Getriebe (lä> verbundenen Elektromotor (M), welcher an eines Querträger des Fahrzeugrahmens befestigt und von derselben Stromquelle gespeist ist wie die Kremsleuchten des Fahrzeugs, durch eine drehbar am Querträger des Fahrzeugrahmens gelagerte Hauptwelle (10), welche an beiden Enden jeweils eine Verzahnung (11) hat und in der Mitte ein antriebsübertragend mit dem Elektromotor (M) verbundenes Zahnrad (12) trägt, durch ein Paar Kurbelarme (20), welche jeweils ein an einem Ende eine innenverzahnte Buchse (211) tragendes Führungsrohr (21), eine in das andere Ende des Führungsrohrs eingesetzte Tragstange (22) und eine in das Führungsrohr eingesetzte, die Tragstange in eine ausgestreckte Stellung belastende Feder (23) aufweisen, wobei sich die Buchse (211) in Eingriff mit der Verzahnung (11) am jeweiligen Ende der Hauptwelle (10) befindet, ein kürzerer Kurbelarm (212) an der Buchse hervorsteht und die Tragstange an ihrem freien Ende einen Lagerring (222) trägt,

   durch ein Paar Bremsläufer (30) jeweils mit zwei H-förmig engeordneten Rollenhaltern (31), deren gemeinsame waagerechte Verbindungewelle (223) den Lagerring (222) des jeweiligen Kurbelarme (20) durchsetzt, einer Anzahl von parallel zueinander zu beiden Seiten der Verbindungewelle gelagerten und jeweils eine Umfangsverzahnung aufweisenden Laufrollen (311) und einer Anzahl von mit den Laufrollen in Eingriff befindlichen, reibungserzeugenden Spurbändern32), durch ein weiteres Paar von Kurbelarmen (40), welche an einem Ende über ei« Koppelglied sit des jeweiligen ersten Kurbel***"" (20) verbunden sind und am anderen Ende eine Buchse (41) auf-

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   weisen, «it welcher sie in einigem Abstand zu den Buchsen (211) der ersten Kurbelarme verschwenkbar am Fahrzeugrahmen gelagert sind und an welcher jeweils ein kürzerer Kurbelarm (411) hervorsteht,

   durch ein Paar an ihren Enden seit den kürzeren iurbelarmen (212 bzw. 411) gelenkig verbundener, an der Oberseite eine abgeschrägte Kante aufweisender KoppelstSBseu (42), welche zum Halten der Kurbelarme (20) in der abgesenkten Stellung in einr Parallelbewegung aus einer höheren in eise niedrigere Stellung bewegbar sir-d,

   d r.h ein !»aar jeweils zuiiäc.st einer der Kuppelstange^ (42) angeordneter, mittels eines ouer den T. :hestromkontakt des Bremslciiitenschalters mit einer Stromquelle verbindbaren Elektromagneten betätigbarer Halc^^^halt^r (50), jeweils mit einem au einem Ende einen kegelförmigen Kopf (510) aufweisenden, magnetischen Stößel (51) und einer Feder (511), welche den magnetischen Stößel in Anlage an der abgeschrägten Kante der Koppelstange (42) belastet, um nach dem Absenken derselben das Aufwärtsschwenken der Kurbelarme (20) zu verhindern und die Stromspeisung des Elektromotors zu sperren, wobei der magnetische Stößel oagnetisch anziehbar ist, um den kegelförmigen Kopf von der abgeschrägten Kante der Koppelstange abzuziehen und das Aufwärtsschwenken der Kurbelarme bei Unterbrechung der Bremsbetätigung freizugeben, durch ein Paar mit ihren Enden am Fahrzeugrahmen und an einem jeweiligen Kurbelarm (20) angelenkter Federglieder (60) zum Zurückführen der Kurbelarme in d\e Ruhestellung nach dem Zurückziehen dee kegelförmigen Kopfs (510) des magnetischen Stößels (51) von der abgeschrägten Kante der Koppelstange (42), durch einen in druckübertragender Verbindung mit einer Bremsdruckleitung des Fahrzeuge angeordneten hydraulischen Druckschalter zum Einschalten der Stromspeisung des Elektromotors bei einem Ansteigen des Bremsdrucks in der Bremsdruckleltung, und durch einen parallel zu dem hydraulischen Druckschalter geschaltetn Handschalter, in dessen Betätigungszustand die

   StroBspeisung des Elektromotors durch Niedertreten des Bremspedals einschaltbar ist,

   wobei der Elektromotor im Falle einer Notbremsung zum Absenken der Kurbelarme in eine Stellung, in welcuer die Bremsläufer zus unterstützen der "reaswirkung in reibschlüssige Anlage an der Fahrbahn kommen, über den hydraulischen Druckschalter einschaltbar ist und die Hilfsbremsvorrichtung bei einem Ausfall der Fahrzeug-Bremsanlage nach Betätigung des Handschalters direkt über das li-emspedal betätigbar und als Fahrbremse verwendbar ist.