DE1818010A1

DE1818010A1 - Kombinierter hydraulischer betrieb- und federspeicherbremszylinder fuer keilbetaetigte bremsen

Info

Publication number: DE1818010A1
Application number: DE19681818010
Authority: DE
Inventors: Jun Frank T Cox; Richard L Powers; William J Williams
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1967-10-26
Filing date: 1968-10-25
Publication date: 1977-05-18
Also published as: DE1818010B2; DE1818010C3

Description

Patentanwälte . _Λ

Dipl.-Ing. Dip!.-Chem. Dipl.-Ing. ' ° ' °^{U 1}^

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

P 18 18 010.4 17. Dezember 1976

ROCKWELL INTERUATIONAL CORPORATION 600 Grant Street

Pittsburgh. Pennsylvania 15219 / V.St,A.

Unser Zeichen; N 654

Kombinierter hydraulischer Betriebs- und Federspeicherbremszylinder für keilbe-.tätigte Bremsen

Die Erfindung betrifft einen kombinierten hydraulischen Betriebs- und Federspeicherbremszylinder für keilbetätigte Bremsen mit einem Gehäuseabschnitt, in welchem eine hydraulische Kammer ausgebildet ist, die einen ersten hydraulischen Arbeitskolben aufnimmt, durch den zum Anlegen und Lüften der keilbetätigten Bremsen ein Keilbetätiger bewegt wird, einem Federmotor, dessen Ausgangsglied den ersten hydraulischen Arbeitskolben zum Anlegen der Bremsen vorspannen kann, und einem zweiten hydraulischen Arbeitskolben, der mit dem Federmotorausgang verbunden ist und normaler-

709820/0001

weise den Federmotor gegen eine Beaufschlagung des ersten hydraulischen Kolbens festhält.

Bei diesen Bremsen tritt das Problem auf, daß der Keilbetätiger bei der Anlegung der Bremse beträchtliche Querbewegungen durchführt. Diese müssen aufgenommen werden und demzufolge muß der erste hydraulische Arbeitskolben einen entsprechenden Durchmesser haben.

Ein entsprechender Durchmesser führt aber dazu, daß eine größere Hydraulikmenge zur Betätigung des ersten hydraulischen Kolbens erforderlich ist, was in gewissen Fällen in nachteiliger Weise zu Verzögerungen führen kann.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, diesen Nachteil auszuschalten.

Erfindungsgemäß wird dies durch ein weiteres Bewegungsübertragungsglied, welches hin- und herbeweglich am Ende des ersten Kolbens neben der zu betätigenden Bremse angeordnet ist, wobei dieses Bewegungsübertragungsglied an einem Ende gegen den ersten Kolben anliegt und einen offenen Sockel am anderen Ende hat, der koaxial mit dem ersten Kolben fluchtet, um den Schaft des Keiles einer keilbetätigten Bremse aufzunehmen, gelöst.

In vorteilhafter Weise kann dann das weitere Bewegungsübertragungsglied mit einem derartigen Durchmesser ausgebildet werden, daß die Querbewegungen des Keilbetätigers aufgenommen werden können, ohne daß der hydraulische Kolben eine entsprechende Abmessung haben muß.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

709820/0001

18010 -S-S

Die Erfindung soll unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer Bremsbetätigungseinrichtung nach der Erfindung in einer Betriebsstellung,

Fig. 2 eine Längsschnittansicht dieser Bremsbetätigungseinrichtung in einer anderen Betriebsstellung und

Fig. 3 zeigt eine Endansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung von rechts aus gesehen.

Das erste Ausführungsbeispiel einer Bremsbetätigungseinrichtung ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Die in Fig. 1 dargestellte Bremsbetätigungseinrichtung weist ein mehrteiliges Gehäuse auf, und es ist ein Rohrabschnitt 98 mit Außengewinde vorgesehen, ein Zwischenabschnitt und ein Gehäuseabschnitt 102. Die Teile 98 und 100 nehmen die Servobetätigungseinrichtung auf, und der Teil 102 nimmt die Feder und die hydraulische Verriegelungseinrichtung für den Hilfsbetatigungsabschnitt auf.

Der rohrförmige Teil 98 erstreckt sich in eine Gewindebohrung 103 hinein und ist in diese eingeschraubt, wobei die Gewindebohrung 103 am Ende des Mittelabschnittes 100 vorgesehen ist. Die relative Winkellage zwischen den Abschnitten 98 und 100 wird durch eine Feststellschraube 104' festgelegt, die eine v/ahlweise Einstellung der Orientierung der Teile 100 und 102 relativ zum Teil 98 und relativ zum Bremsmechanismus gestattet, an dem der Teil 98 befestigt ist, so daß die Hydraulikschläuche, über die die Betätigungseinrichtung mit dem System verbunden sind, leicht zugänglich angeschlossen und angeordnet werden können.

709820/0001

Die Teile 100 und 102 sind koaxial aneinander durch eine Anzahl im gleichen Umfangsabstand angeordnete Schrauben 10^ befestigt, wobei Dichtungen 105 um jede Schraube 10²I vorgesehen sind, um den Eintritt von Schmutz und Feuchtigkeit in das Innere des Gehäuses 102 zu verhindern. Das Gehäuse 102 weist einen hohlen Innenraum auf und hat eine nach außen elastisch vorgespannte Endkappe 106, die in einer ringförmigen Aussparung 110 zwischen der Endfläche 108 der Aussparung 110 und einem Federhaltering 112 gehalten ist. Eine Flüssigkeitsabdichtung zwischen den Teilen 100 und 102 wird mittels eines O-Rings 114 erzielt, der axial zusammengepreßt in einer Ringnut 116 der Endfläche 118 des Abschnittes 100 gehalten ist.

Im Servobetätigungsabschnitt ist ein erster Kolben 120 vorgesehen, der eine Bohrung 122 aufweist, und dieser Kolben ist gleitbar innerhalb der Bohrung 124 des Rohrabschnittes 9 8 gelagert. Der Kolben 120 weist eine konische Aussparung 126 und eine zylindrische Bohrung 12 8 auf. Die Aussparung 126 nimmt das halbkugelförmige Ende 130 des Keilschaftes 132 eines Bremsmechanismus auf, der beispielsweise so ausgebildet sein kann, wie es in der US-PS 3 037 584 beschrieben ist. Das Rohr 98 ist in das Keilbetätigungsgehäuse eingeschraubt und umgibt den Schaft 132 des Keiles dieser Bremse.

In der Bohrung 134 des Zwischengehäuseabschnittes 100 ist ein langgestreckter Kolben 136 angeordnet. An dem Ende des Kolbens, der neben dem Gehäuse 102 liegt, weist der Kolben 136 eine Ringnut I38 auf, die einen 0-Ring 140 aufnimmt, der eine Abdichtung zwischen dem Kolben und der Bohrung 134 ermöglicht. Am linken Ende weist der Kolben 136 eine Verlängerung 142 mit vermindertem Durchmesser auf, die, wenn sich der Kolben 136 in der in Fig.

709820/0001

dargestellten Stellung befindet, mit der Bohrung 134 zusammenwirkt, um eine Ringkammer 14 4 zu bilden, in die Hydraulikflüssigkeit über den Kanal 146 eingeleitet werden kann. Der Kanal 146 ist mit den Hydraulikleitungen 42s 44, 46 oder 48 verbunden.

Wenn das Bremspedal niedergetreten wird, um den Druckzylinder zu betätigen, um die Hydraulikflüssigkeit in dem System unter Druck zu setzen, so wird jeder Kolben 136 in jeder der Bremsbetätigungseinrichtungen bei der Betrachtung der Fig. 2 nach rechts verschoben und dadurch wird der Kolben 120 gegen die Keilstange 132 gedrückt und nach rechts verschoben, um die Bremsen anzulegen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Bohrung 124 des Rohres 98 eine große Innenkammer, die Schwenkbewegungen des Schaftes 132 aufnehmen kann, obwohl ein Arbeitskolben 136 mit kleinem Durchmesser vorgesehen ist. Dadurch wird die Menge der Hydraulikflüssigkeit auf ein Minimum herabgesetzt, die über die Leitung 146 zugeführt wird, um die Bremse voll anzulegen. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt der Hub der Kolben 136 und 120 4,8 cm. Der Aufbau, der in Pig. I dargestellt ist, ermöglicht diesen großen Bewegungshub, wobei praktisch ein minmales Volumen in der Kammer zwischen dem Kolben 136 und dem Bauteil 102 vorgesehen ist, welcher die Hydraulikflüssigkeit über den Kanal 146 aufnimmt.

Wie bereits dargelegt, ist der Innenraum des Gehäuses 102 im allgemeinen hohl. Das Gehäuse 102 weist eine im allgemeinen zylindrische Außenwandung und eine Endwandung 148 und einen zentralen inneren Ringabschnitt 150 auf, der sich von der Endwandung 148 aus zur Endplatte 106 hin erstreckt. Innerhalb des Ringabschnittes 150 ist eine koaxiale Nabe 152 integral mit der Endwandung 148 ausgebildet, die

7098 2 0/0001

sich ebenfalls zur Endplatte 106 hin erstreckt. Ein KoI-. ben 15¹I ist axial gleitbar innerhalb der Bohrung 156 des Ringabschnittes I50 angeordnet. Der Kolben 154 weist eine Ringumfangsnut 158 auf, die einen O-Ring I60 und einen Versteifungsring I6I aufweist, wobei diese Teile eine Gleitdichtung zwischen den Kolben 154 und einer Bohrung 156 aufrechterhalten. Der Kolben 154 weist einen integralen Schaft 162 auf, der sich koaxial erstreckt und der sich durch eine öffnung 164 in der Nabe 152 hindurch erstreckt. Wenn sich die Kolben 154 und I36 in der in Fig. 2 dargestellten Lage befinden, so liegt der Schaft 152 gegen den Endabschnitt 142 des Kolbens 136 an.

Eine Dichtung ist zwischen der Nabe 152 und dem Schaft I62 des Kolbens 154 vorgesehen und es ist eine Stopfbüchse 166 vorgesehen, die O-Ringe I68 und 17Ο und Stützringe 172 und 174 und einen Abstandhalter 176 aufweist, wobei diese Teile in konzentrischen Ringnuten innerhalb der Bohrung 164 der Nabe 152 angeordnet sind, wie es Fig. 2 zeigt.

Der Kolben 154, der Ringabschnitt 150, die Wandung und der Schaft 152 begrenzen eine Druckkammer, die normalerweise mit hydraulischer Druckflüssigkeit gefüllt ist und die über den Kanal 178 mit Druckflüssigkeit in dem System gespeist wird, welches in Fig. 1 durch die Leitungen 56 bis 64 dargestellt ist. Eine Verdrehung des Ventiles 54 in Richtung entgegengesetzt zum Uhrzeigerdrehsinn, wie es im Vorstehenden beschrieben wurde, läßt den Druck in diesem System ab, und dadurch wird die Druckflüssigkeit aus den Kammern 179 einer jeden der Betätigungsvorrichtungen 24a bis 24d abgelassen.

709820/0001

-r-3

Der Kolben 15M ist federnd nach rechts bei der Darstellung in Fig. 1 durch eine Kompressionsfeder 180 vorgespannt, die koaxial zum Kolben 15¹J angeordnet ist. Ein Ende-der Feder I80 liegt gegen die Innenseite der Endplatte 106 an. Innerhalb der Feder I60 ist ein kappenförmiges Glied I82 angeordnet, welches eine im allgemeinen zylindrische Wandung 184 aufweist, einen radial sich erstreckenden Flansch I86 und eine mittlere Endwandung I88 am anderen Ende. Wie Fig. 2 zeigt, liegt das andere Ende der Feder 180 gegen den Flansch 186 des kappenförmigen Gliedes l82 an. Innerhalb der zylindrischen Wandung 184 ist ein Rohr 190 angeordnet, welches an der Endwandung 188 mittels Schrauben 192 befestigt ist und welches in dem Kolben bei 194 eingeschraubt ist. Durch diesen Aufbau wird die Kraft der Feder I80 über das kappenförmige Glied 182 und das Rohr 190 übertragen, um den Kolben 154 bei der Betrachtung der Fig. 2 nach rechts vorzuspannen. Der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnittes 184 ist größer als der Außendurchmesser des Ringabschnittes 150 des Gehäuses 102, und der Außendurchmesser des Rohres 190 ist kleiner als der Innendurchmesser des Abschnittes 150 des Gehäuses 102, so daß diese Komponenten teleskopartig ineinander sitzen und sich ineinander bewegen können.

So lange wie der Druck innerhalb der Kammer 179 ausreichend groß ist, wenn dieser auf die Fläche 154 einwirkt, die der Kammer 179 zugewandt ist, um eine Kraft zu entwickeln, die die Kraft der Feder I80 übersteigt, wird bei diesem Aufbau diese Feder I80 so zusammengedrückt, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, und die Wandung I88 des kappenförmigen Gliedes 182 liegt gegen die Innenseite der Endplatte 106 an. Während dieser Druck aufrechterhalten wird, können die Bremsen in normaler Weise durch eine Betätigung des Druckzylinders 26 und des Pedals 28 angeregt werden, wobei der Druck der hydraulischen Flüssigkeit erhöht wird,

' 709820/0001

der dem Kolben 136 über den Einlaß 146 zugeführt wird, um auf diese Weise die Kolben 136 und 120 nach rechts zu verschieben, um die Bremse anzulegen. Das Ablassen des Druckes, der über die Leitung 146 zugeführt wird, löst die Bremse,und die Kolben 136 und 120 werden in die in Fig. 2 dargestellte Stellung unter dem Einfluß einer nichtdargestellten Kompressionsfeder zurückgeführt, die einen Teil des eigentlichen Bremsmechanismus bildet, wie es beispielsweise in der US-PS 3 037 584 dargestellt und beschrieben ist.

Falls der Druck in der Kammer 179 abgelassen wird und zwar dadurch, daß der Druck in dem System abgelassen wird, welches durch die Leitungen 56 bis 74 gebildet wird, wie es im Vorstehenden unter Bezugnahme auf Fig. erläutert wurde, dehnt sich die Feder 180 aus und verschiebt das kappenförmige Glied 182, das rohrförmige Glied 190, den Kolben 154 und den Kolben 160 und 120 und damit den Keilschaft 132 nach rechts, um auf diese Weise die Bremse anzulegen. Es sei bemerkt, daß die Kraft der Feder 180 auf den Keilschaft 132 durch eine Reihe von Gliedern übertragen wird, die in direkter Anlage Metall gegen Metall miteinander verbunden sind, und es ist keine hydraulische Säule zwischengeschaltet, die die Kraft der Feder l80 verschluckt.

Wenn das Fahrzeug durch eine Betätigung der Bremsen unter Einfluß der Federn 180 einmal zum Stillstand gebracht ist, ist es erforderlich, die Federn 180 zusammenzudrücken, ehe das Fahrzeug wieder bewegt werden kann. Wenn der Druck aus dem System, welches durch die Leitungen 56 gebildet wird, lediglich entlassen wurde, um die Bremsen als Parkbremse anzuziehen, kann diese Feder ISO durch eine manuelle Betätigung der Pumpe 170 wieder zusammen-

709820/0001

gedrückt werden, um das System wieder unter Druck zu setzen, wenn ein Ventil in eine Ruhelage zurückgebracht ist. Wenn jedoch ein Fehler in der hydraulischen Leitung auftritt, kann es nicht mehr möglich sein, die Feder 180 durch Wiederunterdrucksetzung des Systems zusammenzupressen. In diesem Fall ist es erforderlich, die Bremsen zu lösen, so daß das Fahrzeug bewegt werden kann und zwar zu einer Stelle, an der das hydraulische System repariert werden kann. Zu diesem Zweck sind Einrichtungen an jeder der Betätigungsvorrichtungen vorgesehen, um mechanisch die Federn 180 zusammenzudrücken.

Es sei nochmals auf Fig. 1 Bezug genommen. Die mechanischen Einrichtungen umfassen eine Öffnung 96, die sich durch das Rohr 19O erstreckt und die einen nichtkreisförmigen Querschnitt hat, beispielsweise einen Vierkantquerschnitt und einen mit einem Außengewinde versehenen Bolzen I98, dessen Kopf 200 auf der Außenseite der Endplatte 106 liegt und der sich koaxial in die durchgehende Öffnung 196 des Rohres 190 hindurch erstreckt. Der Bolzen 198 ist drehbar in der Öffnung 202 der Endplatte IO6 gelagert und wird axial relativ zur Endplatte 106 durch einen Haltering 204 gehalten. Ein O-Ring 206 ist vorgesehen, um den Eintritt von Schmutz in das Innere des Gehäuses 102 zu verhindern und Lagerscheiben 208 und 210 sind vorgesehen, um eine freie Drehung des Bolzens 198 relativ zur Endplatte 106 zu ermöglichen. Eine Mutter 212, deren Querschnitt dem der Bohrung I96 entspricht, ist auf dem Gewindebolzen I98 aufgesetzt und sitzt innerhalb der Bohrung 196, in der die Mutter frei gleiten kann. Bei einer Drehung des Bolzens 198 hat die Mutter 212 die Freiheit, sich axial innerhalb der Bohrung I96 zu verschieben, jedoch kann sich die Mutter nicht innerhalb der Bohrung 196 drehen. Eine alte Mutter 214 ist am Ende

7098 2 0/0001

des Bolzens 198 befestigt und kann sich dort frei innerhalb der Bohrung 196 drehen. Durch einen derartigen Aufbau wird bei der Drehung des Bolzens I98 die Mutter 212 aus ihrer in Fig. 2 dargestellten unwirksamen Stellung zur Endplatte 106 hin bewegt. Wenn der Druck aus der Kammer 179 abgelassen ist, so daß sich die Teile 184 und 190 und die Kolben 15¹J, 156 und 120 in der in Fig. 3 dargestellten Lage befinden, so bewegt eine Drehung des Schraubenbolzens 198 die Mutter 212 nach links, und durch die Anlage der Mutter gegen die Endwandung 188 des Bauteiles I82 werden die Bauteile l82 und 190 und der Kolben 15*1 nach links in die in Fig. 1 dargestellte Lage zurückgebracht. Die Kolben I36 und 120 werden in die in Fig. dargestellte Stellung durch die Bremse des Bremsmechanismus zurückgeführt, die den Teilschaft 132 bei der Darstellung in Fig. 1 nach links vorspannt.

709820/0001

Leerseite

Claims

Patentansprüche

1.) Kombinierter hydraulischer Betriebs- und Federspeicherbremszylinder für keilbetätigte Bremsen mit einem Gehäuseabs ehnitt, in welchem eine hydraulische Kammer ausgebildet ist, die einen ersten hydraulischen Arbeitskolben aufnimmt _s durch den zum Anlegen und Lüften der keilbetätigten Bremsen ein Keilbetätiger bewegt wird, einem Federmotor, dessen Ausgangsglied den ersten hydraulischen Arbeitskolben zum Anlegen der Bremsen vorspannen kann und einem zweiten hydraulischen Arbeitskolben, der mit dem Federmotorausgang verbunden ist und normalerweise den Federmotor gegen eine Beaufschlagung des ersten hydraulischen Kolbens festhält, gekennzeichnet durch ein weiteres Bewegungsübertragungsglied (120), welches hin- und herbeweglich am Ende des ersten Kolbens (136) neben der zu betätigenden Bremse angeordnet ist, wobei dieses Bewegungsübertragungsglied (120) an einem Ende gegen den ersten Kolben anliegt und einen offenen Sockel (126) am anderen Ende hat, der koaxial mit dem ersten Kolben fluchtet, um den Schaft (132) des Keiles einer keilbetätigten Bremse aufzunehmen.

Gel. 709820/0001

2. Kombinierter hydraulischer Betriebs- und Federspeicherbremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewegungsübertragungsglied (120) axial gleitbar innerhalb einer zylindrischen Bohrung (124) angeordnet ist, die einen wesentlich größeren Durchmesser hat als der Durchmesser des ersten Kolbens (136), wobei dieses Bewegungsübertragungsglied mit einer Durchbohrung (122) zwischen seinen gegenüberliegenden Seiten versehen ist, so daß eine freie Verbindung zwischen den gegenüberliegenden Seiten dieses Bewegungsübertragungsgliedes hergestellt ist.

3. Kombinierter hydraulischer Betriebs- und Federspeicherbremszylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Bohrung (124) in der Innenwand eines mit Außengewinde versehenen Rohres (98) angeordnet ist, welches in eine Innenbohrung im Gehäuse mit dem ersten hydraulischen Kolben eingeschraubt ist, wobei Mittel vorgesehen sind, um dieses Rohr und das Gehäuse für den ersten Kolben in irgendeiner ausgewählten relativen Winkellage zu verriegeln.

709820/0001

BAD ORIGINAL