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Hydrodynamische Bremse Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische
Bremse, die zwischen der Getriebeausgangswelle und der auf die Hinterräder eines
Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wirkenden Antriebswelle, unter Zwischenschaltung
von Kreuzgelenken, angeordnet ist.
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Derartige Bremsen dienen dazu, insbesondere Fahrzeuge mit hohem Gewicht
zu bremsen.
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Es sind bereits hydrodynamische Antriebswellenbremsen bekannt, bei
denen das Bremsgehäuse mehr oder weniger starr am Fahrzeugkörper befestigt und der
Rotor der Bremse drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist. Durch diese Anbringung
wird aber die bei einem Kraftfahrzeug notwendige Bewegung der Antriebswelle erheblich
behindert oder sogar ganz unterbunden.
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Um diesen Nachteilen zu begegnen, sind weiterhin Antriebswellenbremsen
gebaut worden, bei denen die Verbindung zwischen dem Getriebe und der Bremse sowie
zwischen der Bremse und dem Achsdifferential durch je eine Kraftübertragungswelle
mit je zwei Kreuzgelenken und einer Einrichtung zur Längenänderung der Welle gebildet
wird. Diese Anordnung erfordert aber eine erhebliche Baulänge, ist aufwendig, kompliziert
einzubauen und teuer.
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Aufgabe der Erfindung ist demgemäß die Schaffung einer Antriebswellenbremse,
welche kurze Verbindungsabstände in der Antriebswelle gestattet, bei welcher die
Antriebswelle nur zwei Kreuzgelenke aufzuweisen braucht, und wobei es möglich ist,
mit wenig Einzelteilen auszukommen, und wobei eine einfache Herstellung der Kraftübertragung
und ein einfacher Einbau möglich sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bremsgehäuse
in einer zur Bewegungsebene der Antriebswelle senkrechten Achse schwenkbar am Getriebegehäuse
angelenkt ist und der Drehmittelpunkt des zwischen der Getriebeausgangswelle und
der mit dem Rotor der Bremse drehfest verbundenen Welle vorgesehenen einzigen Kreuzgelenks
im Schnittpunkt der Achse der Getriebeausgangswelle mit der Schwenkachse des Bremsgehäuses
liegt. Vorteilhaft können hierbei die Halterungen des Bremsgehäuses mittels eines
Schwenkzapfens und dessen Lagerstellen verschwenkbar miteinander verbunden sein,
wobei weiterhin die am Getriebegehäuse vorgesehenen Stege paarweise einem Steg des
Bremsengehäuses zugeordnet sind und ein Steg jedes Stegpaars eine Öffnung und der
andere Steg jedes Paars den verschwenkbar in der öffnung des ersten Stegs angeordneten
Schwenkzapfen trägt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstands
kann der Schwenkzapfen in Kunststoffbüchsen gelagert sein.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht einer
Kraftfahrzeug-Antriebswelle mit einer hydrodynamischen Bremse gemäß der Erfindung,
F i g. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Aufsicht auf die Kraftfahrzeug-Antriebswelle
gemäß F i g. 1 und F i g. 3 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht,
aus der die Einzelheiten der Anbringung der hydrodynamischen Bremse an der Antriebswelle
sichtbar sind.
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Die in den Figuren dargestellte Kraftübertragung 10 ist an einen bei
12 angedeuteten Antrieb in Form eines Getriebes angeschlossen und weist eine Bremse
14 und eine teilweise dargestellte Achse 16 auf. An dem durch eine nicht
dargestellte Kraftquelle angetriebenen Getriebe 12 ist mittels mehrerer Schrauben
20 eine Halterung 18 starr befestigt. Die Bremse 14 ist mit einer zweiten, ebenfalls
mit Hilfe von mehreren Schrauben 24 befestigten Halterung 22 versehen.
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Gemäß F i g. 2 besitzen die Halterungen gabelkopfähnliche Form. Die
Halterung 22 an der Bremse 14 weist zwei miteinander fluchtende parallele Stege
26 und 28 auf, die sich in Axialrichtung von der Halterung in Richtung auf das Getriebe
12 erstrekken. Die starr am Getriebe 12 befestigte Halterung
118
weist ebenfalls zwei miteinander fluchtende, parallele Stege 30 und 32 auf, welche
sich in Axialrichtung zur Bremse 14 hin erstrecken. Die Stege 30 und 32 sind parallel
mit den Stegen 26 und 28 der Halterung 22- ausgerichtet und zwischen diesen angeordnet.
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Jeder Steg 30 und 32 weist einen aus dem gleichen Stück ausgebildeten
Schwenkzapfen 34 und 36 auf, wobei diese Schwenkzapfen in Radialrichtunü auf sie
ausgerichtete Lagerstellen 38 und 40 in den Stegen 26 bzw. 28 durchsetzen.
Zwischen dem Schwenkzapfen 34 und dem Steg 26 ist eine nachgiebige Büchse 42 und
zwischen dem Schwenkzapfen 36 und dem Steg 213 ist eine nachgiebige Büchse 44 angeordnet.
Gemäß F i g. 1 besitzt die Büchse 44 quadratischen Querschnitt und ist in eine entsprechende
quadratische Lagerstelle 40 im Steg 28 eingesetzt. Nach dem Ausrichten der Büchse
44 in der Lagerstelle 40 wird eine Abdeclcplatte 46 mit Hilfe von mehreren Schrauben
48 am Steg 28 befestigt. Die Büchse 44 und die Lagerstelle 40 sind derart ausgebildet,
daß die Büchse 44 bei daran angebrachter Abdeckplatte 46 dem Steg 28 gegenüber starr
angeordnet ist. Der Schwenkzapfen 34, die Büchse 42 und der Steg 26 sind auf ähnliche
Weise miteinander verbunden. Wie aus F i g. 2 deutlich hervorgeht, sind die Mittelpunkte
der Schwenkzapfen 34 und 36 sowie die Lagerstellen 33 und 40 aufeinander ausgerichtet
und liegen in einer Ebene mit der Mittellinie der Kreuzgelenkverbindung 52, so daß
die Bremse 714 und die Antriebswelle 56 eine Verschwenkbewegung um den gleichen
Punkt gegenüber dem Getriebe 12 beschreiben können.
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Wie ersichtlich, ist die Halterung 22 gegenüber der Halterung 18 verschwenkbar.
Die Bremse 714 kann sich somit in lotrechter Richtung gegenüber dem Getriebe 12
verschwenken, während sie an einer Drehbewegung relativ zum Getriebe gehindert wird,
wodurch eine Relativbewegung zwischen Getriebe 712 und Achse 716 möglich ist. Weiterhin
ist ersichtlich, daß die Halterungen 118, 22 so ausgebildet werden können, daß sie
eine Kardan-Schwenkbewegung auszuführen vermögen, indem sie um 90° voneinander versetzt
angeordnet und durch ein entsprechendes Glied miteinander verbunden werden.
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Das die Antriebskraftquelle für die Antriebswelle 110 darstellende
Getriebe 12 weist an seiner nicht dargestellten Antriebswelle einen Gabelkopf 50
auf, welcher mit Hilfe einer allgemein mit 52 bezeichneten Kreuzgelenkverbindung
mit einem Gabelkopf 54 an der Eingangswelle der Bremse 14 verbunden ist. Die Antriebswelle
56 ist mit einem Gabelkopf 58 versehen, der mit Hilfe einer zweiten Kreuzgelenkverbindung
60 mit einem Gabelkopf 62 an der Antriebswelle für die Hinterachse 16 verbunden
ist. Die Halterungen 18 und 22 sind so im Abstand voneinander angeordnet, daß sich
die Gabelköpfe 50 und 54 zwischen ihnen frei drehen können und daß sich die Antriebswelle
56 mit einer Schwenkbewegung gegenüber dein die Antriebswelle 56 antreibenden Getriebe
12 ohne Störung bewegen kann, selbst wenn sich die Bremse 14 relativ zum Getriebe
12 bewegt.
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Gemäß F i g. 3 weist die hydrodynamische Bremse 14 ein dreistückiges
Gehäuse 15 mit Stirndeckeln 64 und 66 sowie einem zentralen Ringabschnitt 68 auf.
Die Stirndeckel 64 und 66 sind mit Hilfe von mehreren Schrauben 70 am zentralen
Abschnitt 68 befestigt. Die Statorschaufeln 72 der Bremse 14 sind aus demselben
Stück wie die Stirndeckel 64 und 66 ausgebildet. Die Statorschaufeln 72 sind ebenfalls
drehfest angeordnet, da die Bremse 114 an einer Drehbewegung gehindert wird.
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Die Eingangswelle 55 der Bremse 14 ist als Schiebestück-Gabelkopf
mit einer mit dem Rotor drehfest verbundenen Welle 53 und einem Gabelkopfabschnitt
54 ausgebildet. Die Welle 53 ist mit einer zentralen, in Axialrichtung verlaufenden
verzahnten Öffnung 74 versehen. In der Zentralöffnung 74 der Eingangswelle 55 ist
die Antriebswelle 56 gleitfähig eingesetzt, die ihrerseits einen außenverzahnten
Abschnitt 76 aufweist, der in die verzahnte Öffnung eingefügt ist. Die Wellen 55
und 56 bilden dabei eine praktisch starre, durchgehende Welle für die Bremse 114.
Die Antriebswelle 56 läuft in einen Gabelkopf 58 aus, der zur Aufnahme der Kreuzgelenkverbindung
60 ausgebildet ist. Diese gleitfähige Verbindung der Wellen 55 und 56 ist vorgesehen,
um Verlagerungsänderungen zwischen der Achse 1.6 und dem Getriebe 12 aufnehmen zu
können.
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An der Eingangswelle 55 ist ein sich mit dieser mitdrehender Rotor
78 befestigt, der mehrere aus dem gleichen Teil ausgebildete Schaufeln 139 aufweist,
welche ihrerseits mit den Statorschaufeln 72 zusammenwirken. Durch Auffüllen der
durch das Gehäuse 115 gebildeten Kammer 82 mit einer Hydraulikflüssig keit werden
die Rotorschaufeln 80 hydrodynamisch mit den Statorschaufeln 72 gekoppelt, wobei
sie die Drehbewegung des Rotors 78 sowie der mit diesem verbundenen Welle 75 verzögern.
Wenn die Hydraulikflüssigkeit aus der Kammer 82 entleert wird, ist der Rotor
713 nicht mehr mit den Statorschaufeln 72 gekoppelt und ergibt keine Bremsung der
Welle 55 und der Antriebswelle 710, in welcher die Welle 55 angeordnet ist.
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Die Welle 55 ist mit Hilfe von Lagern 34 bzw. 86
in den Stirndeckeln
64 und 66 der Bremse 14 drehfähig gelagert, wobei sich die Lager in Öffnungen 88
bzw. 90 in den Stirndeckeln 64 bzw. 66 befinden. Zwischen der Welle 55 und den Öffnungen
88 bzw. 90 sind Dichtungen 92 bzw. 94 angeordnet. die ,.in Hindurchtreten
der in der Bremse vorhandenen Hydraulikflüssigkeit verhindern.
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Wie erwähnt, dreht sich der Rotor 78 zusammen mit der Antriebswelle.
Das Bremsgehäuse 14, an dem die Statorschaufeln 72 starr befestigt sind, wird durch
seine Befestigung am Getriebe 112 an einer Drehbewegung gegenüber dem Fahrzeug gehindert,
kann sich jedoch mit Hilfe der allgemein mit 713 bezeichneten Bremsengehäuseaufhängung
in lotrechter Richtung relativ zum Fahrzeug bewegen, wobei sich die Achse 16 und
die Antriebswelle 56 relativ zum Getriebe 12 bewegen können.