-
Servo-Blockiervorrichtung für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht
sich auf eine Servo-Blockiervorrichtung für Kraftfahrzeuge zum Festlegen einer Welle,
insbesondere der Getriebeabtriebswelle, bestehend aus einem Verriegelungsorgan,
das unter der Wirkung einer Feder in eine auf die Welle aufgekeilte Rastenscheibe
eingreift.
-
Bei Kraftfahrzeugen mit einer zwischen dem Antriebsmotor und dem Wechselgetriebe
geschalteten, durch Federn eingerückt gehaltenen Kupplung kann die von der Handbremse
gebotene Sicherheit gegen das Abrollen des Fahrzeuges auf abschüssiger Bahn noch
dadurch verstärkt werden, daß eine kleine Übersetzung des Wechselgetriebes, gewöhnlich
der 1. Vorwärtsgang oder der Rückwärtsgang eingerückt wird, wodurch das Widerstandsmoment
des Motors an der Blockierung des Fahrzeuges mitwirkt.
-
Dies ist bei mit hilfskraftbetätigten Fliehkraft-, Flüssigkeitsdruck-,
elektrischen oder ähnlichen Kupplungen ausgerüsteten Kraftfahrzeugen nicht mehr
möglich, da diese beim Anhalten meist ausgekuppelt sind. Um bei Verwendung einer
hilfskraftbefätigten Kupplung außer den Bremsen über eine zusätzliche Blockiervorrichtung
für das Fahrzeug zu verfügen, ist es bekannt, eine Servo-Blockiervorrichtung der
eingangs beschriebenen Art vorzusehen. Eine solche bekannte Servo-Blockiervorrichtung
muß vom Fahrer über ein besonderes Gestänge ausgerückt werden. Hierzu bedarf es
eines zuweilen erheblichen Kraftaufwandes, nämlich dann, wenn das Fahrzeug an einer
Steigung abgestellt ist. Diese Kraft kann der Fahrer oft nur schwer aufbringen,
und es ist außerdem erforderlich, daß das übersetzungsgestänge sehr kräftig gebaut
ist. Ferner kann der Fahrer vergessen, die bekannte Blockiervorrichtung auszurücken,
und versucht dann, anzufahren, während das Fahrzeug blockiert ist.
-
Es ist auch bekannt, eine auf eine Getriebewelle einwirkende Bremse
durch den Saugrohrunterdruck einzurücken. Diese Bremse soll bei Fahrzeugen mit Freilauf
eine Bremsung während der Fahrt bewirken, wenn der Fahrer das Gaspedal freigibt.
Die Bremse kann jedoch nicht als Blockiervorrichtung bei stehendem Fahrzeug verwendet
werden.
-
Es ist außerdem eine Vorrichtung bekannt, mit der die Radbremsen eines
Kraftfahrzeuges unter Zuhilfenahme des Saugrohrunterdruckes in dem Moment gelöst
werden, in dem der Fahrer die Kupplung einrückt. Diese Vorrichtung dient dazu, das
Anfahren am Berg zu erleichtern. Sie ist nicht als Blockiervorrichtung bei stehendem
Fahrzeug solcher Art geeignet, das eine hilfskraftbetätigte Kupplung aufweist. Schließlich
ist eine den Saugrohrunterdruck ausnutzende Sicherheitsvorrichtung bekannt, die
ein selbsttätiges Anziehen der Bremsen eines Fahrzeuges bewirkt, wenn der Motor
stehenbleibt. Diese dient hauptsächlich zum Einbau in Lastkraftwagen und soll die
Motorbremsung ersetzen, wenn der Motor ausfällt. Als Servo-Blockiervorrichtung für
stehende Kraftfahrzeuge ist die bekannte Vorrichtung nicht geeignet.
-
Zweck der Erfindung ist es, eine Servo-Blockiervorrichtung zu schaffen,
durch die sowohl ein willkürliches als auch ein selbsttätiges Einrücken der Sperre
in einfacher, betriebssicherer Weise erreicht wird. Die Servo-Blockiervorrichtung'ist
dazu erfindungsgemäß zum Ausrücken. des Verriegelungsorgans mit einer an sich bekannten,
über eine Drosselstelle und ein Rückschlagventil mit dem Ansaugstutzen des Motors
verbundenen Servo-Unterdrucksteuerung versehen, und es ist zum willkürlichen Einrücken
des Verriegelungsorgans die Unterdruckkammer der Unterdrucksteuerung mit der Außenluft
über ein bedienbares, eine Öffnung von größerem Querschnitt als die Drosselstelle
freigebendes Ventil verbindbar.
-
Das Ausrücken des Veiriegelungsorgans erfordert keinerlei Kraftaufwand,
wird vielmehr selbsttätig im Moment des Anlaufens des Motors durch den Saugrohrunterdruck
bewirkt. Auch das willkürliche Einrücken stellt einen äußerst einfach durchzuführenden
Vorgang dar, da hierzu lediglich vom Fahrer ein Ventil geöffnet zu werden braucht.
Schließlich hat
die Vorrichtung nach der Erfindung noch
- den besonderen Vorteil, daß die Sperre auch dann einrückt, wenn der Fahrer
beim Verlassen des Fahrzeuges vergißt, sie willkürlich einzulegen. Der Unterdruck
in der Unterdruckkammer läßt nämlich in verhältnismäßig kurzer Zeit infolge der
Undichtigkeiten an den Ventilen nach, so daß das Verriegelungsorgan unter der Wirkung
seiner Feder selbsttätig einrückt.
-
Ein Ausführungsbeispiel. der Servo-Blockiervorrichtung gemäß der Erfindung
ist in der einzigen Figur der Zeichnung schematisch veranschaulicht.
-
Wie an sich bekannt, besitzt die eigentliche Blockiervorrichtung einerseits
eine mit Zähnen oder Rasten versehene Scheibe 1, die mit den Laufrädern des
Fahrzeuges drehfest und im vorliegenden Falle auf die Haupt- oder Abtriebswelle
2 des Getriebes aufgekeilt ist. Andererseits trägt ein Hebel 3, der auf einem
in bezug auf das Fahrzeug festen Zapfen 4 schwenkbar gelagert ist, eine Verriegelungsrolle
5, die beispielsweise mittels eines Nadellagerkäfigs auf einem Zapfen
6 lose gelagert ist. Eine Feder 7, die sich einerseits am Hebel
3 und andererseits bei 8 an einem festen Teil abstützt, hat ferner
das dauernde Bestreben, den Hebel 3 an die Scheibe 1 heranzuschwenken.
-
Der Boden la der Rasten der Scheibe 1 hat im wesentlichen eine
halbkreisförmige Gestalt, um die Verriegelungsrolle 5 mit geringem Spiel
aufnehmen zu können.
-
Die übergangsprofile 1 b und 1 c vom Rastenboden zum
Umfang der Scheibe sind derart ausgebildet, daß die Rolle 5 unter der Wirkung
der Feder 7 nur dann in die Rasten einrücken kann, wenn die Umlaufgeschwindigkeit
der Scheibe 1 Null oder sehr klein ist. Zu diesem Zweck sind die Kraft der
Feder 7, die Masse des Hebels 3 und die Gestalt der übergangsprofile
1 b und 1 c derart bestimmt, daß von einer sehr klein gewordenen Umlaufgeschwindigkeit
der Scheibe 1 ab die Verriegelungsrolle 5 vom Rand der Rasten abprallt,
ohne in diese vollständig einzurücken und folglich ohne die Haupt- oder Abtriebswelle
2 anhalten zu können. Diese an sich bekannte Anordnung soll verhindern, daß die
Blockiervorrichtung in Tätigkeit gesetzt werden kann, solange das Fahrzeug in Bewegung
ist.
-
Gemäß der Erfindung besitzt die Servo-Blockiervorrichtung folgende
Betätigungsmittel: Ein bei 10 am Hebel 3 angelenkter Lenker
9 ist mit zwei Scheiben 11 und 12 fest verbunden, die eine Membran
13, die auf eine glockenförmige Unterdruckkammer 14 abdichtend, z. B. durch
Umbördeln oder Einfalzen aufgespannt ist, einklemmen.
-
Der von der Unterdruckkammer 14 und der Membran 13 eingeschlossene
Hohlraum läßt sich in Verbindung setzen einerseits mit dem Saugstutzen des Motors
über eine Leitung 15, die mit einem Rückschlagventil 16 und mit einer
kalibrierten Einschnürang als Drosselstelle 17 versehen ist, andererseits
mit der Außenluft über eine öffnung 18, die von einem Ventil 19 abgesperrt
wird. Die Betätigung des Ventils 19 kann über eine Stange oder ein Kabel
20 von einem nicht weiter dargestellten Bedienungsglied aus erfolgen, das in Reichweite
des Fahrers angeordnet ist und der Schalthebel für die Gänge sein kann. Der Schalthebel
kann dann beispielsweise eine »Parkstellung« aufweisen.
-
Eine bei 22 am Hebel 3 angelenkte Zugstange oder ein biegsamer
Kabelzug21 gestattet es endlich, den Hebel unter überwindung der Feder
7 aus der Scheibe 1 auszurücken. Die Bedienung des Kabelzuges 21 ist
ebenfalls in Reichweite des Fahrers, doch ist dessen Benutzung grundsätzlich nur
in Ausnahmefällen vorgesehen und braucht nicht so zugänglich wie das übliche Schaltglied
zu sein.
-
Die Arbeitsweise der Blockiervorrichtung ist folcrende: Wünscht der
Fahrer die Blockiervorrichtung wirksam zu machen, dann braucht er nur mittels des
mit dem Kabel 20 verbundenen Schaltgliedes das Ventil 19 zu lüften, wodurch
der Innenraum der Unterdruckkammer 14 mit der Außenluft in Verbindung gebracht wird,
selbst wenn zu diesem Zeitpunkt der Motor läuft und in der Saugleitung einen Unterdruck
erzeugt, denn der Durchlaßquerschnitt der öffnung 18 ist bedeutend größer
als der der Drosselstelle 17.
-
Unter diesen Verhältnissen steht die Membran 13
unter keinem
nennenswerten Saugdruck, und der Hebel 3 kann sich unter der Wirkung der
Feder 7
so weit zur Scheibe 1 hin verstellen, bis die Verriegelungsrolle
5 mit der Scheibe in Berührung gelangt.
-
Steht in diesem Augenblick eine Raste der Scheibe 1
der Verriegelungsrolle
5 gegenüber, so dringt diese in die Raste vollständig ein.
-
Tritt jedoch die Verriegelungsrolle 5 einem zwei Rasten der
Scheibe 1 voneinander trennenden vollen Teil gegenüber, dann bleibt
sie auf diesem liegen und fällt in eine der beiden Nachbarrasten nur dann ein, wenn
das Fahrzeug leicht anfährt, die Scheibe 1
also eine Drehbewegung beginnt.
Da dieses beginnende Anfahren nur mit geringer Geschwindigkeit eintreten kann, wird
die Verriegelungsrolle bis auf den Boden der Raste einrücken, ohne an den Übergangsprofilen
1 b oder 1 c zurückzuspringen.
-
Sobald die Verriegelungsrolle 5 vollständig in eine der Rasten
der Scheibe 1 eingerückt ist, bleibt das Fahrzeug blockiert.
-
Wie auf diese Weise zu sehen ist, erfolgt das sofortige Auslösen der
Wirksamkeit der Blockiervorrichtung nur nach dem Willen des Fahrers, der zu diesem
Zweck erst das mit dem Kabel 20 verbundene Schaltglied bedienen muß. Wenn jedoch
das Fahrzeug längere Zeit stehenbleibt, kommt die Wirkung der Blockiervorrichtung
von selbst zu der Wirkung der Handbremse hinzu, was erst nach Ablauf der mehr oder
weniger langen Zeitspanne eintritt, die der Innenraum der Unterdruckkammer14 braucht,
um auf atmosphärischen Druck zu kommen, und diese Zeitspanne hängt von der
Abdichtung der beiden Ventile 16 und 19 ab.
-
Beün Wiederanspringen des Fahrzeugmotors hebt der im Einlaßkrümmer
des Motors herrschende Unterdruck ohne weiteres Hinzutun des Fahrers das Ventil
16 ab und greift auf den Innenraum der Unterdruckkammer 14 über. Die Membran
13 wird angezogen und hebt dabei unter Überwindung der Kraft der Feder
7 den Hebel 3 an, wodurch die Blockiervorrichtung entriegelt wird
und auf diese Weise verhindert wird, daß ein Anfahren versucht werden kann, während
das Fahrzeug versehentlich blockiert geblieben wäre. Wenn das mit dem Kabel 20 verbundene
Schaltglied an eine »Parkstellung« des Schalthebels für die Gänge gebunden ist,
tritt die selbsttätige Sicherheitsentriegelung auf jeden Fall ein, wenn der Motor
läuft und der Hebel aus seiner »ParksteRung« herausgeschwenkt wird.
Es
muß bemerkt werden, daß eine einfache Unterdrucksteuerung des Hebels in Verbindung
mit dem Saugstutzen des Motors natürlich eine selbsttätige, an die Drehung des Motors
gebundene Wirkungsweise gewährleisten würde, jedoch den ernsten Nachteil hätte,
daß bei plötzlichem Ausfallen des Motors und vor dem vollständigen Halten des Fahrzeuges
das Einrücken der Blockiervorrichtung möglich wäre und zu einem schädlichen Ruck
in der Kraftübertragung führen könnte. Im vorliegenden Falle ist dieses Risiko ausgeschlossen.
-
Zur Berücksichtigung gewisser Ausnahmefälle in der Benutzung, z. B.
beim Abschleppen des stehengebliebenen Kraftfahrzeuges hat der Fahrer die Möglichkeit,
durch Bedienung des mit dem Kabel 21 verbundenen Schaltgliedes den Hebel
3 unter überwindung der Wirkung der Feder 7 von der Scheibe
1
abzurücken und folglich die Blockierung aufzuheben.
-
Die Unterdruckkammer 14 läßt sich selbstverständlich durch jede andere
gleichwertige Unterdruckvorrichtung ersetzen, sofern diese unter den gleichen Bedingungen
mit dem Saugstutzen des Motors und mit der Außenluft in Verbindung gesetzt werden
kann.