Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung und einen
Hydraulikmotor, der mit einer solchen Vorrichtung ausgestattet ist.
Die Bremsvorrichtung umfasst:
ein Bremsgehäuse, in dessen Inneren ein inneres Element angeordnet ist, wobei sich
das Gehäuse und das innere Element zueinander um eine Drehachse drehen können,
erste Bremsmittel, die drehfest mit dem Bremsgehäuse verbunden sind,
zweite Bremsmittel, die drehfest mit dem inneren Element verbunden sind,
einen Bremskolben, der eine erste zum Inneren des Gehäuses gerichtete Seite und
eine Stützzone aufweist, die sich im wesentlichen quer zur Drehachse erstreckt,
elastische Mittel, um den Bremskolben axial in eine erste Richtung in eine Bremsposition
zu verschieben, in der die Stützzone die ersten und zweiten Bremsmittel axial in
Bremskontakt bringt,
hydraulische Mittel, um den Bremskolben axial in eine zweite Richtung in eine Bremslöseposition
zu verschieben, in der der Bremskontakt nicht gegeben ist, und
mechanische Bremslösemittel, um den Bremskolben in die Bremslöseposition zu bringen
und in dieser zu halten, wobei die Mittel eine Schraube umfassen, die mit einem
Gewinde zusammenwirkt,
wobei die ersten und zweiten Bremsmittel sowie die Stützzone des Bremskolbens generell
eine Drehsymmetrie zur Drehachse aufweisen.
Die Patentschrift FR-A-2 655 091 zeigt einen Hydraulikmotor, dessen
Bremskolben auf der Außenseite ein axiales Gewinde aufweist, das auf die Drehachse
des Motors ausgerichtet ist. Um die mechanische Bremslösung zu gewährleisten, kann
eine Schraube, die durch eine zentrale Bohrung des Deckels des Motors verläuft,
der auf der Außenseite des Bremskolbens angeordnet ist, in dieses Gewinde eingeschraubt
werden, während sich ihr Kopf direkt oder indirekt in Anschlag mit dem Deckel befindet,
um den Bremskolben in die zweite Richtung zu verschieben und ihn in einer Bremslöseposition
zu halten. Dieses System erweist sich als wirksam, sofern der Kopf der Schraube
zugänglich ist, was einen ausreichenden Raum auf der zum Deckel benachbarten Seite
des axialen Endes des Motors erfordert. Dies ist nicht immer der Fall, wobei der
Motor in einem Raum geringer Größe angeordnet oder zum Beispiel axial in das Getriebe
eines Fahrzeuges integriert sein kann.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, mechanische Bremslösemittel
vorzuschlagen, die leicht und wirkungsvoll von einer axialen Seite des Motors aus
und nicht vom axialen Ende des letztgenannten betrieben werden können.
Diese Aufgabe wird dadurch erfüllt, dass die mechanischen Bremslösemittel
mindestens zwei Bremslösesysteme aufweisen, die jeweils umfassen:
eine Bohrung, die in dem Gehäuse vorgesehen ist und ein im wesentlichen axiales
erstes offenes Ende, das in einer Außenfläche des Gehäuses angeordnet ist, und ein
zweites offenes Ende aufweist, das gegenüber der ersten Seite des Bremskolbens angeordnet
ist, wobei sich die Bohrung im wesentlichen radial zur Drehachse von ihrem ersten
Ende aus zumindest auf einem ersten Abschnitt erstreckt, der in einen dem ersten
Ende der Bohrung benachbarten Bereich mit Gewinde versehen ist, wobei letztgenannte
eine Bodenwandung aufweist, die sich in der Nähe ihres zweiten Endes befindet und
zumindest teilweise die Bohrung auf der Seite der Drehachse verschließt,
eine Schraube, die in dem Gewindebereich angeordnet ist und durch Eindrehen in dem
ersten Abschnitt im wesentlichen radial zur Drehachse verschoben werden kann, und
Mittel zur Übertragung der Verschiebung, die beim Eindrehen der Schraube den Kolben
in seine zweite Position bringen können, wobei diese Übertragungsmittel mindestens
ein Zwischenelement umfassen, das unter der Wirkung des Eindrehens der Schraube
auf der Bodenwandung der Bohrung rollen kann, um sich im wesentlichen axial zu der
ersten Seite des Bremskolbens zu verschieben.
Wenn die Schraube in ihrer Bohrung (in ihrem ersten Abschnitt) angeordnet
ist, steht ihr Kopf im wesentlichen radial über eine axiale Seite des Motorgehäuses
hinaus. Um die mechanische Bremslösung zu gewährleisten, reicht es aus, die Schraube
in die Bohrung einzudrehen, so dass diese mit Hilfe von Mitteln zum Übertragen der
Verschiebung den Bremskolben in seine zweite Richtung axialer Verschiebung bringt.
Die Mittel zum Übertragen der Verschiebung verwandeln die im wesentlichen radiale
Verschiebung der Schraube in eine axiale Verschiebung des Kolbens.
Wenn der Raum im Bereich der axialen Enden des Motors beschränkt ist
oder wenn seine Enden nicht zugänglich sind, weil der Motor axial in das Getriebe
eines Fahrzeuges integriert ist, bleibt die axiale Seite des Gehäuses leicht zugänglich
und die Schraube kann ohne Schwierigkeiten von dieser Seite aus betätigt werden.
Durch günstiges Auswählen der Mittel zum Übertragen der Verschiebung,
zum Beispiel in Form einer oder mehrerer Übertragungskugeln, die (direkt oder indirekt)
mit dem Schaft der Schraube zusammenwirken können, oder – im allgemeinen –
in Form eines Rollelements wie einer Walze, kann man eine Untersetzungswirkung erhalten,
so dass eine relativ schwache radiale Krafteinwirkung, die auf die Schraube ausgeübt
wird, wirkungsvoll die axiale Verschiebung des Bremskolbens auslöst.
Die Vorrichtung umfasst vorteilhafterweise zwei Bremslösesysteme,
die an symmetrischen Positionen zur Drehachse angeordnet sind. Diese Position ermöglicht
in dem Ausmaß, in dem die Bremsmittel und die Stützzone des Kolbens generell eine Drehsymmetrie
in Bezug auf die Drehungsachse aufweisen, die axialen Verschiebungskräfte auf den
Umfang des Kolbens aufzuteilen.
Vorteilhafterweise bildet die Bodenwandung der Bohrung für jedes Bremslösesystem
eine erste Rampe, die zu der Drehachse in die Richtung geneigt ist, die sich der
ersten Seite des Kolbens annähert, und die Übertragungsmittel umfassen eine Übertragungskugel,
die auf dieser Rampe angeordnet ist und auf letztgenannter unter der Wirkung des
Eindrehens der Schraube rollen kann.
Wie in der Folge zu sehen sein wird, kann die Kugel direkt mit dem
Ende der Schraube oder mit einem Zwischenelement zusammenwirken, das zwischen der
Kugel und der Schraube angeordnet ist, wobei das Zwischenelement zum Beispiel ein
Dichtungsstöpsel ist.
Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich für jedes Bremslösesystem
die Bohrung entlang eines einzigen im wesentlichen radialen Abschnitts, und die
erste Seite des Kolbens weist eine zweite Rampe auf, die sich im wesentlichen gegenüber
der ersten Rampe befindet und in die entgegengesetzte Richtung geneigt ist, wobei
die Übertragungskugel zwischen der ersten und zweiten Rampe und dem Ende der Schraube
gehalten wird (wobei dennoch unter Umständen ein Zwischendichtungselement zwischen
der Kugel und der Schraube angeordnet ist).
Die zweite Rampe ist zum Beispiel auf einer angefasten Kante ausgeführt,
die in dem Bereich des äußeren Randes der ersten Seite des Kolbens vorgesehen ist,
oder auf einer Kerbe, die in der ersten Seite des Kolbens angeordnet ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform erstreckt sich die Bohrung für
jedes Bremslösesystem entlang eines im wesentlichen radialen Abschnitts und die
erste Seite des Kolbens weist einen Rücksprung auf, der teilweise zwei Aufnahmekugeln
lagern kann, so dass letztgenannte gegenüber der ersten Seite vorspringen und mit
der Übertragungskugel zusammenwirken.
Gemäß einer wiederum anderen Ausführungsform umfasst die Bohrung einen
ersten im wesentlichen radialen Abschnitt und einen zweiten im wesentlichen axialen
Abschnitt, der am zweiten Ende der Bohrung offen ist, wobei die erste Rampe in der
Anschlusszone zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt vorgesehen ist, wobei
mindestens eine Aufnahmekugel in dem zweiten Abschnitt angeordnet ist, wobei die
Übertragungskugel beim Eindrehen der Schraube mit der Aufnahmekugel zusammenwirken
kann, um letztgenannte dazu zu bringen, über das zweite Ende der Bohrung hinauszutreten.
Vorteilhafterweise umfasst die Vorrichtung für jedes Bremslösesystem
Mittel, um den Austritt des Zwischenelements oder der Zwischenelemente aus der Bohrung
zu verhindern, wenn die Schraube aus der Bohrung herausgenommen wird.
Die Bremsvorrichtung gemäß der Erfindung kann einen Hydraulikmotor
ausstatten, der umfasst:
- – ein Gehäuse, umfassend Hauptleitungen zur Zuleitung und Ableitung eines
Fluids;
- – ein fest mit dem Gehäuse verbundenes Reaktionselement;
- – einen Zylinderblock, der relativ drehbar um eine Drehachse in Bezug
auf das Reaktionselement angeordnet ist und eine Vielzahl von Zylinder- und Kolbeneinheiten
umfasst, die radial in Bezug auf die Drehachse angeordnet sind und mit Druckfluid
versorgt werden können;
- – einen inneren Fluidverteiler, der drehfest mit dem Gehäuse in Bezug
auf die Drehung um die Drehachse verbunden ist und Verteilungsleitungen umfasst,
die die Zylinder mit den Hauptleitungen zur Zuleitung und Ableitung von Fluid in
Verbindung bringen können; und
- – eine innere Welle, die sich im Inneren des Gehäuses koaxial zur Drehachse
erstreckt und mit dem Zylinderblock in Bezug auf die Drehung um die Drehachse drehfest
verbunden ist.
Das Bremsgehäuse der Bremsvorrichtung ist aus einem Teil des Motorgehäuses
gebildet, wobei das innere Element dieser Vorrichtung durch die innere Welle im
Motor gebildet ist. Diese Welle kann direkt die Motorwelle oder eine Bremswelle
sein, die mit der Motorwelle im Inneren des Gehäuses ausgerichtet ist.
Die Erfindung wird anhand der folgenden detaillierten Beschreibung
von Ausführungsformen, die beispielhaft und ohne einschränkenden Charakter dargestellt
werden, besser verstanden werden, und ihre Vorteile werden dadurch deutlicher hervorgehen.
Die Beschreibung bezieht sich auf die beigelegten Zeichnungen. Es zeigen:
1 einen Axialschnitt eines Motors, der
mit einer Bremsvorrichtung gemäß der Erfindung ausgestattet ist,
2 einen Axialschnitt einer Bremsvorrichtung
gemäß einer abgewandelten Ausführungsform,
3 ein Detail einer Ausführungsform der
Vorrichtung von 2,
4 einen Axialschnitt einer Bremsvorrichtung
gemäß einer anderen abgewandelten Ausführungsform,
5 eine schematische Teilansicht der Ausführungsform
von 4 entlang der Linie V-V dieser Figur,
6 einen Axialschnitt einer anderen abgewandelten
Ausführungsform,
7 einen Teilschnitt entlang der Linie
VII-VII der 6, und
die 8 und 9
zwei Teilansichten im Axialschnitt, die zwei andere abgewandelten Ausführungsformen
zeigen.
1 zeigt einen Hydraulikmotor
1, der umfasst:
- – ein festes Gehäuse aus vier Teilen 2A, 2B,
2C und 2D, die durch Schrauben 3 zusammengefügt sind;
- – eine willige Reaktionsnockenbahn 4, die am inneren Umfang des
Teils 2B des Gehäuses angeordnet ist;
- – einen Zylinderblock 6, der eine zentrale Bohrung
8 aufweist und relativ drehbar um eine Drehachse 10 in Bezug auf
die Nockenbahn 4 angeordnet ist, wobei dieser Zylinderblock eine Vielzahl
an radialen Zylindern 12 umfasst, die mit Druckfluid versorgt werden können,
in deren Inneren gleitend Kolben 14 angeordnet sind;
- – einen inneren Fluidverteiler 16, der mit dem Gehäuse in Bezug
auf eine Drehung um die Drehachse 10 fest verbunden ist und Verteilungsleitungen
umfasst, die mit den Zylindern 12 in Verbindung stehen können;
- – eine Welle 20, die sich im Inneren des Gehäuses koaxial zur
Drehachse 10 erstreckt und mit dem Zylinderblock über axiale Wellenverzahnungen
22, die am Umfang der Welle ausgebildet sind, und über Wellenverzahnungen
24, die in der Bohrung 8 des Zylinderblocks ausgebildet sind,
in Eingriff steht; und
- – eine Bremswelle 26, die sich ebenfalls mit dem Zylinderblock
über Wellenverzahnungen 28 in Eingriff befindet, welche an seinem äußeren
Umfang angeordnet sind und mit den Wellenverzahnungen 24 in der Bohrung
des Zylinderblocks zusammenwirken, wobei diese Welle 26 eine Bohrung
30 des Verteilers 16 durchquert und eine Erweiterung
26A umfasst, die außerhalb des Verteilers angeordnet ist und Lamellen als
Bremsscheiben 32 trägt.
Vertiefungen 34 und 36 sind zwischen dem Teil
2C des Gehäuses und dem inneren Verteiler 16 angeordnet. Verteilerleitungen
(nicht dargestellt) münden einerseits in eine dieser Vertiefungen und andererseits
in die Verteilerseite 38 des Verteilers 16, die zur Achse
10 senkrecht ist und an der Verbindungsseite 40 des Zylinderblocks
anliegt. In diese Seite 40, die ebenfalls zur Achse 10 senkrecht
ist, münden Zylinderleitungen 42, die so angeordnet sind, dass sie mit
den Verteilungsleitungen in Verbindung gebracht werden können.
Der dargestellte Motor umfasst einen einzigen Betriebshubraum, wobei
es jedoch auch möglich wäre, einen Motor mit zwei Hubräumen zu verwenden.
Die Welle 20 ist drehend zum Gehäuse um die Drehachse
10 mit Hilfe von Rollenlagern 44 befestigt. Das freie Ende dieser
Welle, das außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, umfasst einen Verbindungsflansch
45, der es ermöglicht, sie mit einem Element, das vom Motor drehend angetrieben
werden muss, fest zu verbinden. Verschiedene Dichtungen 46 gewährleisten
die Dichtheit des Innenraums des Gehäuses in Bezug auf das Äußere des Motors.
Letzterer umfasst noch Hauptleitungen zur Zuleitung und Ableitung
von Fluid 48 und 50, die im Teil 2C des Gehäuses ausgebildet
sind und in die Vertiefungen 34 bzw. 36 münden.
Es ist festzuhalten, dass im dargestellten Beispiel die Bremswelle
26 ein Teil ist, das sich von der Motorwelle 20 unterscheidet.
Dennoch könnte sie in Form einer Verlängerung der Motorwelle 20 ausgebildet
sein und sich in die Bohrung 30 des Verteilers erstrecken und die Erweiterung
26A umfassen, die über die radiale Seite des Verteilers, die zum Zylinderblock
entgegengesetzt liegt, hinausgeht, wobei die Erweiterung Bremsmittel trägt.
Der Motor 1 umfasst eine Bremsvorrichtung 60, die
ein Bremsgehäuse 2D umfasst, das einen vierten Teil des Gehäuses darstellt,
der über Schrauben (nicht dargestellt) mit dem Teil 2C verbunden ist. Global
betrachtet weist die Kontur dieses Bremsgehäuses 2D in Bezug auf die Drehachse
10 eine Drehsymmetrie auf. Die Bremswelle 26 erstreckt sich über
ihre Verlängerung 26A, die in der Tat über das axiale Ende 52
des Teils 2C des Gehäuses, das zum Zylinderblock 6 entgegengesetzt
liegt, hinausgeht, in das Innere des Bremsgehäuses 2D. Diese Verlängerung
26A bildet das zuvor genannte innere Element im Bremsgehäuse.
Die Vorrichtung 60 umfasst eine erste Reihe von ringförmigen
Bremslamellen 54 oder „Bremsscheiben", die drehfest mit dem Bremsgehäuse
2D verbunden sind. Zu diesem Zweck weisen die Lamellen auf ihren äußeren
radialen Rändern Vertiefungen in komplementärer Form zu Wellenverzahnungen
56 auf, die in einer zentralen Bohrung des Bremsgehäuses 2D ausgebildet
sind. Die Lamellen der zuvor genannten Serie 32 sind ihrerseits mit der
Bremswelle 26 drehfest verbunden, wobei ihre inneren radialen Ränder zu
diesem Zweck Vertiefungen in komplementärer Form zu axialen Wellenverzahnungen
33 aufweisen, die auf dem Umfang der Verlängerung 26A der Bremswelle
ausgebildet sind.
Die Vorrichtung 60 umfasst noch einen Bremskolben
62, dessen Seite 64, die zum Inneren des Gehäuses 2D
hin gerichtet ist (das heißt, dass sie zum Verteiler und zum Zylinderblock hin gerichtet
ist), eine Stützzone 66 aufweist, deren Ende sich im wesentlichen quer
zur Achse 10 erstreckt. Eine Tellerfeder 68 bringt den Bremskolben
62 elastisch dazu, sich in eine erste Richtung F1 zu seiner Bremsposition
hin zu verschieben, die in 1 dargestellt ist, in der
die Stützzone 66 die Lamellen 32 und 54 axial in Bremskontakt
bringt. Zu diesem Zweck wird der äußere radiale Rand 68A der Tellerfeder
68 mit Hilfe eines Sicherungsrings 70 axial zum Gehäuse
2D festgestellt, während ihr innerer radialer Rand 68B mit der
Außenseite 72 des Kolbens 62, die seiner Seite 64 gegenüberliegt,
zusammenwirkt.
Die Lamellen 54 sind zwischen die Lamellen 32 zwischengelegt
und umgekehrt. Man versteht, dass – wenn die Stützzone 66 axial die
Lamellen in die Richtung F1 drückt -es zu einer Bremsreibung zwischen den radialen
Seiten der Lamellen kommt, die miteinander zusammenwirken, wobei die Lamellen
axial durch die Seite 52 des Gehäuses 2C gehalten werden, welches eine
Schulter auf der Seite bildet, die der Stützzone 66 gegenüber liegt.
Im dargestellten Beispiel stellen die Lamellen 54 bzw.
32 die zuvor erwähnten ersten und die zweiten Bremsmittel dar. Man könnte
andere Arten von Bremsmittel verwenden, zum Beispiel zwei komplementäre Abschnitte
einer Klauenkupplung, wobei das wesentliche darin besteht, dass die Bremsmittel
durch eine relative axiale Verschiebung in Bremskontakt oder aus diesem Bremskontakt
gebracht werden können.
Die Bremsvorrichtung 60 umfasst auch hydraulische Mittel,
welche es ermöglichen, den Bremskolben 62 in die Richtung F2 gegen die
Wirkung der Tellerfeder 68 axial zu verschieben, um den Kolben in eine
Bremslöseposition zu bringen, in welcher der Bremskontakt nicht gegeben ist. Die
Richtung F2 ist der Richtung F1 entgegengesetzt, wobei man verstehen wird, dass
– wenn der Druck der Stützzone 66 in die Richtung F1 auf die Lamellen
aufhört – sich die Lamellen 32 und 54 frei zueinander drehen
können, wobei ihr Reibungskontakt unterdrückt wird.
Diese hydraulischen Mittel umfassen eine Leitung 74 zur Zuleitung
von Bremsfluid, die in gestrichelter Linie in 1 dargestellt
ist (ist nicht in der Ebene der Figur enthalten) und eine Bremslösekammer
76, die auf der Seite der ersten Seite 64 des Bremskolbens angeordnet
ist, wobei die Leitung 74 in diese Kammer mündet. Klassischerweise ist
diese Kammer durch ein Dichtungselement 79 zwischen der äußeren axialen
Seite 65 des Kolbens und der inneren axialen Seite 78 des Gehäuses
2D durch eine Dichtung 89 zwischen den Teilen 2C und
2D des Gehäuses und durch eine Dichtung 82 zwischen dem inneren
Umfang des Gehäuses 2C und dem äußeren Umfang der Bremswelle
26 verschlossen. Man wird verstehen, dass die Versorgung der Kammer
76 mit Druckfluid in der Tat darauf hinwirkt, den Kolben 62 in
die Richtung F2 zu verschieben.
Die Bremsvorrichtung 60 umfasst noch mechanische Bremslösemittel,
welche dazu dienen, den Bremskolben in seine Bremslöseposition zu bringen und dort
zu halten, ungeachtet dessen, ob die Kammer 76 mit Druckfluid versorgt
wird oder nicht. Diese mechanische Bremslöseposition wird insbesondere dann verwendet,
wenn gewünscht wird, ein Fahrzeug, dessen Getriebe mit dem Motor 1 ausgestattet
ist, zu schleppen.
Die Bremslösemittel, mit denen die Vorrichtung der 1
ausgestattet ist, umfassen zwei Bremslösesysteme, 90 bzw. 92,
die zur Drehachse 10 in symmetrischen Positionen angeordnet sind. Diese
beiden Systeme sind analog, wobei aus Gründen der Einfachheit, nur eines dieser
Systeme, nämlich das System 90, beschrieben wird. Letzteres umfasst eine
Bohrung 94, die im Gehäuse 2D ausgebildet ist und sich einerseits
auf der Außenseite 96 im wesentlichen axial zum Gehäuse 2D und
andererseits in der Nähe der Seite 64 des Kolbens 62 öffnet. Der
Schaft einer Schraube 98 ist in einem Abschnitt 100 der Bohrung
94 beweglich, wobei der Abschnitt im wesentlichen von der axialen Seite
96 des Gehäuses 2D aus radial ist und mindestens einen Gewindebereich
102 aufweist, der mit dem Gewindeschaft der Schraube zusammenwirkt. Die
Achse des Abschnitts 100 ist radial oder höchstens um einige Grad (höchstens
zehn Grad) zu einer radialen Ebene geneigt.
Eine Kontermutter 104 ist zwischen dem Kopf der Schraube
98 und der axialen Wand 96 des Gehäuses 2D angeordnet.
Diese Kontermutter stellt eine Sicherung dar, die dazu dient, zu vermeiden, dass
die Schraube 98 in unpassender Weise geschraubt wird, wobei in einem solchen
Fall der Motor nicht mehr normal bremsen könnte. Wenn man bei angehaltenem Motor
die mechanische Bremslösung verwenden möchte, muss zuerst die Schraube
98 herausgeschraubt und aus der Bohrung 94 genommen werden, um
die Kontermutter 104 zu entfernen, bevor die Schraube erneut in die Bohrung
eingeführt wird und nun normal bis zu einer Position eingeschraubt werden kann,
in welcher sie die Übertragungsmittel soweit bringt, dass diese die mechanische
Bremslösung gewährleisten.
Die mechanischen Bremslösemittel werden detaillierter unter Bezugnahme
auf die 2 bis 7
beschrieben, in denen die Elemente, die zu den Elementen der 1
analog sind, mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet wurden.
In der Ausführungsform von 2 umfassen
die Bremslösesysteme 190 und 192 abgesehen von der Schraube
98, eine Bohrung 194, die durch einen einzigen radialen oder im
wesentlichen radialen Abschnitt gebildet ist, wodurch die Bohrung äußerst einfach
zu bearbeiten ist. Das erste Ende 194A der Bohrung öffnet sich in der axialen
Seite 96 des Gehäuses 2D. Ihr zweites Ende wiederum mündet in
die Bremslösekammer 76 und öffnet sich gegenüber der Seite 64
des Kolbens 62. Dieses zweite Ende weist jedoch eine Bodenwandung
110 auf, die teilweise die Bohrung auf der Seite der Drehachse
10 verschließt. Eine Übertragungskugel 120 ist im Inneren der
Bohrung 194 angeordnet und liegt auf der Bodenwandung 110 auf.
Diese Kugel 120 geht über die Öffnung des zweiten Endes der Bohrung
194 hinaus und kann infolgedessen mit der Seite 64 des Kolbens
62 zusammenwirken.
2 zeigt die Bremslöseposition, die Schrauben
der Bremslösesysteme 190 und 192, die in die Gewinde
102 geschraubt sind und so auf die Kugeln 120 wirken, dass diese
den Kolben 62 in die Richtung F2 drücken und dass die Stützzone
66 von den Bremslamellen beabstandet ist.
Genauer gesagt bildet die Bodenwandung 110 der Bohrung
194 eine Rampe, die zur Drehachse 10 in der Richtung geneigt ist,
die sich der Seite 64 des Kolbens nähert, das heißt zur Richtung F2. Die
Kugel 120 wirkt einerseits mit der Rampe 110 und andererseits
mit dem freien Ende des Schraubenschaftes zusammen. Man wird verstehen,
dass – wenn letztere eingeschraubt ist – sie die Kugel 120
gegen die Rampe 110 drückt, die – auf Grund ihrer Neigung –
darauf einwirkt, die Kugel 120 noch weiter über die Öffnung des zweiten
Endes der Bohrung 194 hinauszuführen, das heißt sie gegen die Seite
64 des Kolbens 62 zu drücken. Beim Rollen auf dieser Rampe wandelt
die Kugel 120 somit die radiale Bewegung des Einschraubens der Schraube
in eine axiale Bewegung in die Richtung F2 um.
Um mit der Kugel 120 zusammenzuwirken, weist die Seite
64 des Kolbens eine zweite Rampe 112 auf, die im wesentlichen
gegenüberliegend zur ersten Rampe 110 angeordnet und in umgekehrter Richtung
geneigt ist, das heißt, dass sie darauf einwirkt, sich der Drehachse 10
in der Richtung F1 zu nähern. Vorzugsweise ist diese Rampe im äußeren Randbereich
der Seite 64 angeordnet. Sie kann zum Beispiel, wie in 2,
auf einer angefasten Kante ausgebildet sein, die in dem Bereich des äußeren Randes
angeordnet ist, an der Schnittstelle zwischen der Seite 64 des Kolbens
62 und der äußeren axialen Seite 65 von letzterem.
3 ist eine Detailansicht im Teilschnitt,
die eine Ausführungsform der zweiten Rampe entlang einer Richtung darstellt, die
dem Pfeil III der 2 entspricht. Dort erkennt man die
Kugel 120 und den Kolben 62. In dieser 3
ist die Rampe auf einer V-Kerbe 114 ausgeführt, die auf der Seite
64 des Kolbens 62 angeordnet ist, und vorzugsweise, wie die angefaste
Kante 112, am Übergang der Seiten 64 und 65 des Kolbens.
Die Kugel 120 wirkt mit den zwei Seiten der V-Kerbe 114 zusammen,
die beide die Rolle der zweiten Rampe übernehmen und die Kugel in Umfangsrichtung
des Kolbens feststellen.
In der Ausführungsform der 4 umfasst
die Bohrung 294 von jedem der Bremslösesysteme 290 und
292 einen ersten im wesentlichen radialen Abschnitt 300, in dem
das Gewinde 102 ausgebildet ist, und einen im wesentlichen axialen zweiten
Abschnitt 302. Das erste Ende 300A des Abschnitts 300
ist auf der axialen Seite 96 des Gehäuses 2D offen, während sein
zweites Ende 300B direkt mit dem zweiten Abschnitt 302 verbunden
ist, dessen freies Ende 302A, das auf einer zur Drehachse 10 im
wesentlichen radialen Ebene enthalten ist, sich gegenüber der Seite 64
des Kolbens 62 öffnet.
Die Bohrung 294 weist eine Bodenwandung auf, durch welche
die Bohrung auf der Seite der Drehachse 10 geschlossen wird. Diese Bodenwandung
wird teilweise auf dem Ende 300B des Abschnitts 300 gebildet und
für den Rest auf der axialen Seite 302B des Abschnitts 302, die
der Drehachse 10 am nächsten ist. Diese Bodenwandung, genauer gesagt, der
Teil der Wand, der auf dem Ende 300B des Abschnitts 300 ausgebildet
ist, bildet eine Rampe 210, die zur Drehachse 10 im Sinn F2 geneigt
ist. Übertragungskugeln 220, 221 und 222 sind in der
Bohrung angeordnet, wobei die Kugel 220 auf der Rampe 210 rollen
kann, während die Kugeln 221 und 222 auf dem axialen Teil
302B der Bodenwandung der Bohrung rollen.
Die Anordnung dieser Kugeln ist in 5
deutlicher ersichtlich. Die Kugel 220 spielt die Rolle einer Übertragungskugel,
weil sie es ist, die während des Rollens auf der Rampe 210 die radiale
zentripetale Verschiebung der Schraube 98 in eine axiale Verschiebung in
Richtung F2 verwandelt. Die Kugeln 221 und 222 sind ihrerseits
Aufnahmekugeln, welche von der Kugel 220 dazu gezwungen werden, auf der
Wand 302B zu rollen, wenn sie auf der Rampe 210 geschoben wird,
um die Aufnahmekugeln dazu zu bringen, über das Ende 302A der Bohrung
294 hinauszugehen und infolgedessen mit der Seite 64 des Kolbens
62 zusammenzuwirken, wobei letzterer in die Richtung F2 gedrückt wird.
In dem in 4 und 5
dargestellten Beispiel sind zwei Aufnahmekugeln zu sehen, wobei der Abschnitt
302 der Bohrung 294 aus zwei benachbarten Bohrungen
303A und 303B gebildet ist, die untereinander verbunden sind und
auch mit dem Abschnitt 300 verbunden sind, dessen Achse 300' sich
auf einer Mittelebene zwischen den Achsen 303' und 303'' der Bohrungen
303A und 303B befindet.
Diese Anordnung ermöglicht es, die durch die Kugel 220 während
des Einschraubens der Schraube ausgeübten Kräfte gleichmäßig zwischen den Kugeln
221 und 222 zu verteilen. Man wird feststellen, dass die Aufnahmekugeln
direkt mit der axialen Seite 64 des Kolbens 302 in einer Region der letzteren
zusammenwirken, die zu ihrem Außenrand benachbart ist. Man kann vorsehen, diese
Seite mit einem Verkeilungsrücksprung für die Aufnahmekugeln auszustatten.
Natürlich kann man sich auch dazu entschließen, nur eine einzige Aufnahmekugel
zu verwenden, die mit der Übertragungskugel 220 zusammenzuwirkt, wobei
in diesem Fall der axiale Abschnitt 62 durch eine einzige Bohrung gebildet
wird, deren Achse auf derselben Ebene angeordnet wäre, wie die Achse des Abschnitts
300.
Das Bezugszeichen 230 der 4
bezeichnet eine Dichtung (nur in der Vergrößerung sichtbar), die in einer ringförmigen
Vertiefung angeordnet ist, die im ersten Abschnitt 300 der Bohrung
194 ausgebildet ist. Diese Vertiefung befindet sich in der Nähe des inneren
Endes des Gewindes 102. Die Dichtung 230 ist so angeordnet, dass
sie radial einen Vorsprung im Inneren der Bohrung schafft. Auf diese Weise hindert
die Dichtung 230, wenn die Schraube herausgenommen wird, um zum Beispiel
die Kontermutter zu entfernen, die Kugeln der Bremslösemittel daran, aus der Bohrung
auszutreten.
Natürlich können auch andere Elemente als eine Dichtung dieselbe Funktion
erfüllen. Im allgemeinen handelt es sich um Elemente, welche den Durchmesser der
Bohrung lokal verkleinern können. Ein federnder Schlitzring, der in einer ringförmigen
Vertiefung eingesetzt ist, oder ein Zahnring sind geeignet, weil sie leicht in die
Bohrung eingesetzt werden und sich in letzterer festsetzen lassen
können.
Die Dichtung 230 weist den Vorteil auf, dass in Zusammenwirken
mit der Kugel, wenn die Schraube entfernt wird, die Dichtheit gewährleistet ist.
Unter Bezugnahme auf die 6 und
7 wird nun eine andere Ausführungsform beschrieben,
die ebenfalls eine oder mehrere Aufnahmekugeln verwendet. In 6
umfassen die Bremslösesysteme 390 und 392 jeweils eine Bohrung
394, die sich entlang eines einzigen im wesentlichen radialen Abschnitts
erstreckt. Diese Bohrung ist analog zur Bohrung 194 der 2,
und wie bei letzterer Bohrung umfasst ihre Bodenwandung eine Rampe 310.
Die Übertragungskugel 320 geht, wie die Kugel 120
von 2, über die Öffnung der Bohrung 394 hinaus,
die gegenüber der Seite 64 des Kolbens 62 angeordnet ist. Diese
Kugel 320 wirkt mit Aufnahmekugeln 321 und 322 zusammen,
die zumindest teilweise in einem Rücksprung 402 gelagert sind, der auf
der Seite 64 des Kolbens 62 angeordnet ist. Da zwei Aufnahmekugeln
vorhanden sind, kann dieser Rücksprung 402 mit Hilfe von zwei Bohrungen
ausgeführt werden, die zu den Bohrungen 303A und 303B der
5 analog sind, abgesehen davon, dass sie in der Seite
64 des Kolbens und nicht im Teil 2D des Gehäuses angeordnet sind.
Die Tiefe des Rücksprungs 402 ist geringer als der Durchmesser der Aufnahmekugeln
321 und 322, so dass letztere über die Seite 64 vorstehen.
Die Kugel 320 steht ihrerseits über die Öffnung des zweiten Endes der Bohrung
394 auf der radialen Seite 63 des Gehäuses 2D vor, die
als Schulter gebildet ist und die infolgedessen gegenüber der Seite 64
liegt. In der Tat kann es je nach dem Durchmesser, der für die Kugeln
320, 321 und 322 gewählt wird, ausreichen, dass die Kugel
320 geeignet ist, über die Bohrung 394 hinauszugehen, während
die Kugeln 321 und 322 praktisch vollständig in dem Rücksprung
402 enthalten wären.
Natürlich kann man auch nur eine Aufnahmekugel verwenden, wobei in
diesem Fall der Rücksprung 402 durch eine einzige Bohrung gebildet würde,
deren Achse in derselben Ebene angeordnet wäre wie die Achse der Bohrung
394.
Nun werden die 8 und 9
beschrieben, welche zwei Ausführungsformen zeigen, in denen jedes Bremslösesystem
Mittel umfasst, um eine dauerhafte Dichtheit in der Bohrung zu gewährleisten. Unter
„dauerhafter Dichtheit" ist zu verstehen, dass die Mitteln das Entweichen
von Fluid aus der Bohrung (welche im allgemeinen mit der Bremslösekammer verbunden
ist) verhindern, selbst wenn die Schraube betätigt wird, um die Bremslösung zu aktivieren.
Insbesondere geschieht es, wie unter Bezugnahme auf 1
angemerkt wurde, häufig, dass die Schraube aus der Bohrung genommen werden muss,
um eine Abstandshülse zu entfernen, bevor die Schraube wieder zurückgesetzt und
eingeschraubt wird, um die Bremslösung zu gewährleisten. In diesem Fall erlauben
die Mittel der dauerhaften Dichtheit, die Dichtheit sicherzustellen, selbst wenn
die Schraube vorübergehend entfernt wird.
In 8 ist die unmittelbare Nachbarschaft
der Bohrung 494 lediglich im Axialschnitt dargestellt. Auf der rechten
Seite der Figur ist die Position der Schraube dargestellt, wenn die Hülse
404 in Position gebracht ist. Auf der linken Seite wurde die Hülse entfernt,
wobei die Schraube in die Bohrung 494 vorgedrungen ist, um auf die Kugel
420 auf solche Weise einzuwirken, dass diese den Bremskolben
62 zurückdrückt, um die Bremslösung zu gewährleisten. In diesem Beispiel
sind die Mittel zur Gewährleistung der dauerhaften Dichtheit aus einem Dichtungsstöpsel
495 gebildet, der zwischen dem Ende der Schraube 98 und der Kugel
420 angeordnet ist. Dieser Stöpsel ist mit einem Umfangsdichtungselement
497 versehen, das mit der Wand der Bohrung 494 zusammenwirkt.
Wie in der Figur zu sehen ist, ist der Stöpsel vorzugsweise so plaziert, dass er
sich in einem gewindelosen Bereich der Bohrung 494 befindet.
9 zeigt eine Ausführungsform, welche
eine Schraube 598 ohne Hülse verwendet. Der Stöpsel 595, der mit
der Dichtung 597 ausgestattet ist, ist analog zum Stöpsel 495
von 8 gestaltet. Die Bohrung 594 oder –
allgemeiner – der „erste Abschnitt" dieser Bohrung weist eine Schulter
594C auf, welche die Abgrenzung zwischen einer Region 594A mit
einem größeren Durchmesser, welche das Gewinde aufweist, mit dem die Schraube zusammenwirkt,
wobei diese Region in der unmittelbaren Nähe des ersten Endes der Bohrung angeordnet
ist, und einer Region 594D mit kleinerem Durchmesser, die kein Gewinde
aufweist und in der sich der Stöpsel 595 befindet, herstellt.
Die Schraube 598 wiederum weist einen dicken Abschnitt
598A und ein Ende mit einem kleineren Durchmesser 598B auf. In
der Betriebsposition des Motors, die auf der linken Seite der 9
dargestellt ist, wird der Abschnitt mit größerem Durchmesser 598 zum Boden der Bohrung
594 gedreht, so dass das freie Ende der Schraube mit der Schulter
594C zusammenwirkt, ohne auf die Kugel 520 zu wirken, um den Kolben
62 zurückzudrücken. Um die mechanische Bremslösung zu gewährleisten, wird
die Schraube 598 herausgeschraubt, indem ein Schlüssel dazu gebracht wird,
mit ihrem Innenquerschnitt, der entsprechend geformt ist, auf geeignete Weise zusammenzuwirken
(sie weist zum Beispiel ein sechskantiges Durchgangsloch auf). Danach reicht es,
die Schraube umzudrehen und sie so einzusetzen, dass ihr Abschnitt mit kleinem Durchmesser
598B sich zum Boden der Bohrung hin befindet, so wie man das auf der linken
Seite von 9 sieht, wobei in diesem Fall die Schraube
den Stöpsel 595 zurückdrückt, der wiederum auf die Kugel 520 so
einwirkt, dass diese den Kolben 62 zurückdrückt.
In den 8 und 9
hat man die Ausführungsformen dargestellt, welche den Dichtungsstöpsel mit einer
Bohrung aufweisen, die vom selben Typ ist wie die Bohrung, die in 2
zu sehen ist, mit einem einzigen im wesentlichen radialen Abschnitt. Natürlich kann
der Dichtungsstöpsel ganz allgemein im ersten Abschnitt der Bohrung der anderen
Ausführungsformen angeordnet sein, wobei er in diesem Fall zwischen dem Ende der
Schraube und dem „Zwischenelement" der Mittel zum Übertragen der Verschiebung,
das heißt im allgemeinen einer Walze oder der Übertragungskugel, angeordnet ist.
Vorzugsweise werden zwei Bremslösesysteme verwendet, die im Gehäuse
2D diametral angeordnet sind. Man kann auch mehr Bremslösesysteme verwenden,
die regelmäßig über dem Umfang verteilt sind.
Man wird feststellen, dass in allen oben beschriebenen Ausführungsformen
der Maximalhub der Schraube durch das Anschlagen eines Teils der Schraube (zum Beispiel
ihres Kopfes) gegen einen Bereich des ersten Abschnitts der Bohrung (zum Beispiel
das erste Ende der Bohrung, das auf der axialen Seite 96 des Gehäuses
2D angeordnet ist oder die Schulter des ersten Abschnitts) definiert ist.
Dieser Anschlag bestimmt die maximale Verschiebung der Übertragungskugel, so dass
es ausreicht, den ersten Abschnitt der Bohrung zur Länge des Schaftes der Schraube
korrekt zu dimensionieren, um den Maximalhub für das Bremslösen zu begrenzen, um
jegliche Verformung der Tellerfeder 68 über ihre Elastizitätsgrenze hinaus
unmöglich zu machen. Durch die Verwendung von mehreren Bremslösesystemen wird sichergestellt,
dass jedes dieser Systeme einen Teil der erforderlichen Kräfte auf den axialen Kolben
ausübt, um diesen in seine Bremslöseposition zu bringen; daraus ergibt sich ein
Untersetzungseffekt, der nur eine schwache radiale Kraftausübung auf die Schraube
erforderlich macht und es somit ermöglicht, die Bohrung mit einem relativ geringen
Durchmesser zu versehen.
Die Bohrungen der Bremslösesysteme können die Rolle von Entleerungsbohrungen
der Bremse erfüllen. Es genügt in der Tat, die Schrauben zu entfernen, damit das
zwischen den Kugeln und der Bohrung bestehende Spiel das Entleeren der Bremse ermöglicht.
Schließlich wird man feststellen, dass in allen dargestellten Ausführungsformen
die äußere Seite 72 des Kolbens 62 eine zentrale Gewindebohrung
73 aufweist. Letztere ermöglicht die Verwendung desselben Kolbentyps, entweder
für eine klassische Bremslösung mit Hilfe einer Axialschraube, oder für die Bremslösung
gemäß der vorliegenden Erfindung. Daraus ergibt sich eine deutliche Einsparung bei
der Herstellung.
Darüberhinaus ist anzumerken, dass das Bremslösesystem der vorliegenden
Erfindung dadurch, dass es ermöglicht, die Bremslösekräfte in der Region des Umfangs
der Seite 64 des Kolbens 62 anzuwenden, die Verwendung eines Kolbens
ermöglicht, welcher die Form einer offenen Scheibe aufweist, die mit der Verwendung
einer Antriebswelle vereinbar ist, welche den Motor ganz durchquert und über die
zwei Enden des letzteren hinausgeht, um axial in das Getriebe eines Fahrzeuges integriert
zu werden.