Automatisch ein- und ausschaltende Motorbremse an Fahrzeugen mit Brennkraftmotor Es sind Motorbremsen an Fahrzeugen mit Brennkraftmotor bekannt, bei welchen zur Erzielung der Bremswirkung das Auspuff rohr mittels einer Klappe oder einem Dreh schieber abgeschlossen wird. Die bekannten :Motorbremsen dieser Art müssen vom Füh rer des Fahrzeuges ein- und ausgeschaltet werden. Der Führer des Fahrzeuges wird dadurch mit einer zusätzlichen, seine Auf merksamkeit in Anspruch nehmenden Auf gabe belastet. Durch falsche Betätigung einer solchen Motorbremse können Unfälle und Verkehrsstockungen verursacht werden.
Diese Nachteile können durch die vorliegende Erfindung, behoben werden.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine automatisch ein- und ausschaltende Mo torbremse an Fahrzeugen mit Brennkraft- motor mit in der Auspuffleitung angeord neter Bremsklappe, bei welcher ein von einer Batterie gespeister Elektromotor vorgesehen ist, welcher über ein Getriebe und ein Ge stänge die in der Auspuffleitung des Brenn kraftmot.ors angeordnete Bremsklappe öffnet und schliesst, zu dessen Steuerung im Strom kreis ein mit. dem Brennstoffpedal betätig ter Schalter und ein vom Kupplungspedal betätigter Schalter sowie ein durch diese Schalter beeinflussbarer Schalter vorgesehen sind.
Mit Vorteil wird dabei ein reversierbarer Elektromotor verwendet, welcher einerseits mit der einen Klemme der Batterie, deren andere Klemme an Masse angeschlossen ist, verbunden und anderseits durch zwei über einen von dem die Bremsklappe betätigenden Gestänge beeinflussten Umschalter geführte Stromkreise, von denen der eine über einen vom Brennstoffpedal und der andere über einen vom Kupplungspedal betätigten Um schalter geführt ist, an Masse anschliessbar ist, das Ganze derart,
da.ss beim Niedertreten des Brennstoffpedals durch den von diesem betätigten Umschalter der Stromkreis des Elektromotors für dessen eine Drehrichtung- und beim Niedertreten des Kupplungspedals durch den von diesem betätigten Umschalter der Stromkreis des Elektromotors für dessen andere Drehriehtung geschlossen wird.
Zweckmässig wird das Getriebe, über wel ches der Elektromotor das Gestänge der Bremsklappe betätigt, mit einer Freilauf einrichtung versehen, welche bewirkt, dass der Elektromotor bei Erreichen der Offen und der Schliessstellung der Bremsklappe nicht plötzlich blockier: wird, sondern aus laufen kann.
Als Batterie zur Speisung des Elektro motors wird im allgemeinen die Batterie des Kraftfahrzeuges verwendet.
Diese automatisch ein- und ausschaltende Motorbremse setzt keine besonderen Kennt nisse voraus und belastet den Führer des Kraftfahrzeuges in keiner Weise, da, er sich gar nicht um sie zll kümmern braucht. Die Fahrweise bleibt genau die gleiche wie bei einem nicht mit. dieser Motorbremse aus gerüsteten Kraftfahrzeug.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstan des schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 ein Schema der automatisch ein- und. ausschaltenden Motorbremse an Fahr zeugen mit Brennkraftmotor, Fig. 2 einen axialen Schnitt durch das Getriebe mit Freilaufeinrichtung dieser Mo torbremse und Fig. 3 eine Einzelheit hierzu.
In Fig. 1 ist mit 1 die einen Teil der in der Zeichnung nicht werter dargestellten elek- trisclhen Anlage eines Kraftfahrzeuges bil dende Batterie bezeichnet, deren negative Klemme an die Masse E des Kraftfahrzeuges angeschlossen ist. An die positive Klemme dieser Batterie ist eine Leitung 2 angeschlos sen, welche anderseits mit einer Anschl.uss- klemme 3a eines reversierbaren Elektromotors 3, der zwei weitere Anschlussklemmen 3b und 3c besitzt, verbunden ist.
Dieser Elektro motor 3 betätigt über ein eine von ihm an getriebene Mutter und eine in diese einge- schraubtd Gewindespindel aufweisendes Ge triebe 4 ein Bremsgestänge 5, welches auf einen Hebel 6 einwirkt, der auf der Achse einer in .die Auspuffleitung 7 des Motors des Kraftfahrzeuges eingebauten Bremsklappe 8 sitzt. Am Bremsgestänge 5 ist ein Mitnehmer 9 fest angeordnet, welcher eine öffnung be sitzt, die von einer Stange 10 frei durchsetzt wird. Auf dieser Stange 10 sind beidseitig des Mitnehmers 9 zwei Anschlagringe 11 und 12 festgeschraubt.
An der Stange 10 ist ferner der bewegliche Kontaktteil 13a eines Um schalters mit vier, paarweise einander gegen überliegenden, festen Kontaktteilen 13b, 13c, 13d und 13e fest angeordnet. Mit 14 ist das Brennstoffpedal des Kraftfahrzeages bezeich net, mittels welchem über ein Gestänge 1.5 die Brennstoffzufuhr für den Motor des Kraftfahrzeuges reguliert wird.
Dieses Brenn stoffpedal 14 wird durch eine in. der Zeieh- rung nicht. dargestellte, auf das Clestä.nge 15 einwirkende Feder in seine oberste Steilung, das heisst in Leerlaufstellung, gedrückt. Auf dem Brennstoffpedal 14 ist ein zweites Pedal 16 angeordnet., welches elektrisch an die Masse E des Kraftfahrzeuges angeschlossen ist.
Dieses Pedal 16 bildet den beweglichen Kontaktteil eines Umschalters, dessen einer fester Kontaktteil 16a auf dem Brennstoff pedal 14 und dessen anderer fester Kontakt teil 1:6b innenseitig an einem am freien Ende des Brennstoffpedals 14 angeordneten, das freie Ende des Pedals 16 übergreifenden Bü gel 17 angeordnet ist. -Durch eine Feder 18 wird das Pedal 16 vom Brennstoffpedal 14 weg und an den festen Kontaktteil 16b ange drückt.. Die Kraft der über das Gestänge 15 auf das Brennstoffpedal 14 einwirkenden Feder ist erheblich grösser als die Kraft der auf das Pedal 16 einwirkenden Feder 18. Mit 19 ist. das Kupplungspedal des Kraftfahr zeuges bezeichnet.
Im Bereiche dieses Kupp lungspedals 19 ist ein weiterer Umschalter an geordnet, welcher vier, paarweise einander gegenüberliegende feste Kontaktteile 20a, <B>2</B><I>0b,</I> 20c und 20d besitzt, nvischen welchen ein beweglicher Kontaktteil 20e angeordnet ist.. Eine Feder 21 sucht den beweglichen Kon taktteil 20e an die festen Kontaktteile 20e und 20d anzudrücken. Dieser Feder 21 wirkt je doch das unter Federwirkung stehende Kupp lungspedal 19 entgegen, welches auf einen am beweglichen Kontaktteil 20e sitzenden Bolzen 22 einwirkt und diesen beweglichen Kontakt teil 20e an die festen Kontaktteile 20a und 20b des Umschalters andrückt.
Die Feder kraft des Kupplungspedals 19 ist bedeutend grösser als die Kraft der Feder 21.
Die Ansehlussklemme 3b des Elektromo tors 3 ist durch eine Leitung 23 mit dem festen Kontaktteil lab des erstgenannten Um schalters verbunden, dessen fester Kontakt teil<B>13e</B> durch eine Leitung 24 mit dem festen Kontaktteil 16a. des mit dem Brennstoffpedal 14 betätigten Umschalters verbunden ist. Die Anschlussklemme 3c des Elektromotors 3 ist durch eine Leitung<B>25</B> mit. dem festen Kon taktteil 13d des erstgenannten Umschalters verbunden, dessen fester Kontaktteil 13e durch eine Leitung 26 mit dem festen Kon taktteil<I>20a</I> des durch :das Kupplungspedal 19 betätigten Umschalters verbunden ist.
Der feste Kontaktteil 205 des letztgenannten. Um schalters ist durch eine Leitung 2 7 mit dem festen Kontaktteil 16b verbunden, während der feste Kontaktteil 20c des durch das Kupplungspedal 19 betätigten Umschalters durch eine Leitung 28 an die Leitung 21 an geschlossen ist. Der feste Kontaktteil 20d des letztgenannten Umschalters ist an die Masse E des Kraftfahrzeuges angeschlossen. In der Leitung 2 ist eine Sicherung 29 und ein Hauptschalter 30 angeordnet.
In der in Fig. 1 dargestellten Stellung ist die Bremse eingeschaltet, da das Brennstoff pedal 14 und das Pedal 16 vollständig frei gegeben sind. Die Bremsklappe 8 schliesst da bei die Auspuffleitung 7 ab. Der Stromkreis des Elektromotors 3 ist für beide Drehrich tungen unterbrochen, und zwar einerseits zwi schen dem festen Kontaktteil 16a und dem den beweglichen Kontaktteil des mit dein Breinistoffpedal 14 zu betätigenden Umschal ters bildenden Pedal 16 und anderseits zwi schen den festen Kontaktteilen 13d und 13e, von welchen der bewegliche Kontaktteil 13a dieses Umschalters abgehoben ist. Der Elek tromotor 3 ruht somit.
Wird nun das Brenn stoffpedal 14 betätigt, so wird zuerst, da die auf das Pedal 16 einwirkende Feder 18 schwächer ist als die über das Gestänge 1.5 auf das Brennstoffpedal 14 wirkende Feder, das Pedal 16 niedergedrückt, was bewirkt, dass das Pedal 16 an den festen Kontaktteil 16a angedrückt wird.
Dadurch wird der Stromkreis Batterie-Anschlussklemme 3a- Elektromotor 3 - Anschlussklemme 3b Leitung 23 - fester Kontaktteil 13b - be weglicher Kontaktteil 13a - fester Kontakt teil 13c-Leitung 24-fester Kontaktteil 16a-Pedal 16-Masse E geschlossen, und der Elektromotor wird in Gang gesetzt.
über das Getriebe 4, das Bremsgestänge 5 und den Hebel 6 wird die Bremsklappe 8 in eine solche Lage gedreht, dass sie die Auspuffleitung 7 freigibt, und zwar noch bevor die durch Drücken des Brennstoffpedals 14 bewirkte Brennstoffzufuhr zum Motor des Kraftfahr zeuges sich auswirkt. Der Mitnehmer 9 glei- tet dabei vorerst auf der Stange 10, bis er auf den Mitnehmerring 11 trifft und diesen und damit die Stange 10 mitnimmt.
Der an dieser Stange 10 sitzende bewegliche Kontaktteil 1.3a wird dadurch von den festen Kontakt teilen 13b und 13c abgehoben und an die festen Kontaktteile 13d und 13e angedrückt. Dies bewirkt, dass wenn die Bremsklappe 8 die Stellung erreicht, in welcher sie die Aus puffleitung 7 freigibt, der Elektromotor 3 ausgeschaltet wird, da sein Stromkreis zwi schen den festen Kontaktteilen 13b und <B>13e,</B> welche nun nicht mehr durch den beweglichen Kontaktteil 13a überbrückt sind, unterbro chen wird.
Gleichzeitig ist aber der andere Stromkreis, welcher den Elektromotor 3 in entgegengesetzter Richtung laufen lässt, nämlich Batterie - Leitung 2 - Anschluss klemme 3a-Elektromotor 3 - Ansehluss- klemme 3c-Leitung 25--fester Kontakt teil 13d-beweglicher Kontaktteil 13a- fester Kontaktteil 13e-Leitung 26-fester Kontaktgeil 20a-beweglicher Kontaktteil 20e - fester Kontaktteil 20b - Leitung
27 fester Kontaktteil 16b -Pedal 16 -Masse E voreingestellt worden, bleibt aber vorerst zwi schen dem festen Kontaktteil 16b und dem niedergedrückten Pedal 16 unterbrochen. Nimmt nun der Fahrer den Brennstoff voll- ständig weg, das heisst gibt er das Brennstoff pedal 14 und das zusätzliche Pedal 16 voll ständig frei, so wird der genannte zweite Stromkreis durch das unter der Wirkung der Feder 18 an den festen Kontaktteil 16b sich anlegende Pedal 16 geschlossen.
Dies bewirkt, d ass der Elektromotor 3 in entgegengesetzter Drehrichtung anläuft, wobei über das Ge triebe 4, das Bremsgestänge 5 und den Hebel 6 die Bremsklappe 8 in der Auspuffleitung 7 wieder in ihre Schliesslage gedreht wird. Dabei wird am Schlusse der Bewegung über den Mitnehmer, den Anschlagring 12 und die Stange 10 der bewegliche Kontaktteil 13cc wieder von den festen Kontaktteilen 13d und 13e abgehoben und an die festen Kontaktteile 13b und 13c angedrückt,
so da.ss die Aus gangslage wieder hergestellt und der erst genannte Stromkreis voreingestellt ist. Würde bei vollständig freigegebenem Brennstoff pedal 14 und freigegebenem Pedal 16 das Kupplungspedal 19 niedergedrückt, also aus- gekuppelt, so würde der Motor des Kraft fahrzeuges sofort abgestellt, da hierbei die Motorbremse eingeschaltet, das heisst die Auspuffleitung 7 durch die Bremsklappe 8 geschlossen ist.
Dieses natürlich unerwünschte Abstellen des Motors des Kraftfahrzeuges wird dadurch verhindert, dass beim Nieder drücken des Kupplungspedals 19 sofort. der Stromkreis Batterie-Leitung 2-Anschluss- klemme 3a-Elektromotor 3 - Anschluss- klemme 3b-Leitung 23-fester Kontakt teil 13b - beweglicher Kontaktteil 13a fester Kontaktteil 13c-Leitung 24-Lei- tung,
28-fester Kontaktteil 20c,-beweg- licher Kontaktteil 20e-fester Kontaktteil 20d-Masse E geschlossen wird. Der Elek tromotor 3 wird dadurch in Gang gesetzt und öffnet über das Getriebe 4, das Bremsgestänge 5 und den Hebel 6 die Bremsklappe 8 in der Auspuffleitung 7. Die beschriebene auto matische Motorbremse ist somit jederzeit, im richtigen Sinne einsatzbereit, ohne dass der Fahrer des Kraftfahrzeuges sich irgendwie darum zu kümmern braucht.
Das Pedal 16 kann auch allein nieder gedrückt oder in niedergedrückter Stellung gehalten werden, da der Fahrer infolge der grösseren Kraft der über das Gestänge 15 auf das Brennstoffpedal wirkenden Feder genau spürt, wann die Bewegung des Brenstoff- pedals 14 einsetzt oder beendigt ist.
Mit Hilfe des Hauptschalters 30 kann der Fahrer die automatische Motorbremse nach Belieben ausser Betrieb setzen. Da, bei einge schalteter Motorbremse beim Verlassen des Kraftfahrzeuges die Bremsklappe 8 infolge vollständigen Freigebens des Brennstoff pedals 14 und des Pedals 16 auf alle Fälle geschlossen wird, ist das Kraftfahrzeug in er höhtem Masse gegen Fortrollen beim Parkie ren auf steiler Strasse gesichert.
Wird der Hauptschalter 30 ähnlich wie bei der Zünd- anlage zur Betätigung mittels eines Schlüssels ausgebildet, so wird damit eine zusätzliche Sicherung gegen Diebstahl geschaffen. An Stelle des zusätzlichen Pedals 16 könnte im Brennstoffpedal 14 auch ein Druckbolzen vorgesehen sein, welcher einen singemäss ausgebildeten Umschalter zu be tätigen hätte.
Da. der Elektromotor 3 eine verhä.ltn_s- mässig hohe Drehzahl aufweisen muss, um ein rasches Ein- und Ausschalten der Motor bremse zu bewirken, darf er bei Erreichen der Grenzlagen der durch ihn betätigten Or gane nicht plötzlich gestoppt werden, da sonst Teile der automatischen Motorbremse beschädigt werden könnten oder doch einem starken Verschleiss ausgesetzt wären. Der Elektromotor 3 muss deshalb eine gewisse Auslaufmöglichkeit haben. Eine solche Aus laufmöglichkeit des Elektromotors 3 ist auch im Hinblick auf ein sicheres und vollstän diges Umschalten des Umschalters 13a bis 13e. erwünscht.
Diese Auslaufmöglichkeit des Elektromotors 3 wird durch die nachstehend beschriebene Ausbildung des Getriebes 4 er reicht.
Der Elektromotor 3 besitzt einen Flansch 40, an welchem ein mit einem Flansch 41 versehenes Sechskantrohr 42 koaxial zur Welle des Elektromotors 3 fest angeordnet ist. In dem gegen den Flansch 40 zu liegen den Teil dieses Sechskantrohres 42 ist. ein Kugellager 43 zwischen zwei in Nuten ein gesetzten Spreizringen 44 und 45 gehalten, in dessen Innenring ein mit. einem Gewinde versehener Bolzen 46 eingesetzt ist. Auf der gegen den Elektromotor 3 zu liegenden Seite des Kugellagers 43 ist auf das Gewinde des Bolzens 46 eine Sechskantmutter 47 aufge schraubt, welche durch einen Stift 48 ge sichert ist.
Auf den Wellenstiunpf des Elek tromotors 3 ist, ein Sechska.ntkopf 49 fest, aufgesetzt. Der Bolzen 46 ist mit der Welle des Elektromotors 3 durch eine auf den Sechskant kopf 49 und die Sechskantmutter 47 aufgeschobene Sechskantbüchse 50 gekup pelt. Der Bolzen 46 besitzt einen Kopf 51, welcher auf der vom Elektromotor 3 abge wendeten Seite des Innenringes des Kugel lagers 43 anliegt. Auf diesen Kopf 51 ist das eine Ende eines Rohres 52 fest aufge- setzt, dessen anderes Ende in einem im Sechskantrohr 42 angeordneten Führungs ring 53 geführt ist.
In dem vom Elektromotor 3 abgewendeten Ende des Rohres 52 ist ein Mutterstück 54 fest eingesetzt, in dessen Ge winde eine Gewindespindel 55 eingeschraubt ist. Diese Gewindespindel 55 besitzt an ihrem vom Elektromotor 3 abgewendeten Teil einen Kopf 56, welcher einen Gewindeansatz 57 auf weist. Auf diesen Gewindeansatz 57 ist zwi schen einem Ring 58 und einer Mutter 59, welche durch eine Gegenmutter 60 gesichert ist, der Innenring eines Kugellagers 61 gehal ten. Dieses Kugellager 61 ist in einem Sech.S- kantrohr 62 axial verschiebbar, welches Sechskantrohr 62 seinerseits axial verschieb bar im Sechskantrohr 42 geführt ist.
In dem vom Elektromotor 3 abgewendeten Ende des Sechskantrohres 62 ist zwischen zwei in Nuten einger,etzten Spreizringen 63 und 64 ein Kopf 65 gehalten, an welchem das Brems gestänge 5 sitzt. Der Aussenring des Kugel lagers 61 ist im Sechskantrohr 62 zwischen zwei Schraubenfedern 66 und 67 gehalten, von welchen die eine gegen einen in eine Nute im Sechskantrohr 62 eingesetzten Spreizring 68 und die andere gegen den Spreizring 63 sieh abstützt.
Das Brems gestänge 5 ist durch eine in eine Ausdrehung am Ende des Seehskantrohres 42 eingesetzte Wellendichtung 69 hindurchgeführt, welche durch einen in eine Nute im Ende des Seehskantrohres 42 eingesetzten Spreizring 70 gehalten ist. Das Sechskantrohr 42 ent- hält ein Ölbad, und im Kopf 65 ist ein Öl durchlass 71 vorgesehen. Der Kopf 56 der Gewindespindel 55 besitzt eine Eindrehung 72, in welcher eine Schraubenfeder 73 mit geringer Vorspannung aufliegt, deren beide Enden 74 und 75 rechtwinklig nach aussen abgebogen sind.
In das Sechskantrohr 62 ist eine in Aehsriehtung verlaufende Anschlag leiste 76 für die Enden 74 und 75 der Schrau benfeder 73 fest eingesetzt, deren Enden mit Schrägflächen 77 und 78 versehen sind.
Ist nun beispielsweise die Bremsklappe 8 geschlossen, und wird zu ihrem Öffnen der Elektromotor 3 in der vorstehend beschrie- benen Weise in Gang gesetzt, so ergibt sich folgendes: Mit der Welle des Elektromotors 3 dreht sich das Rohr 52 und das in dieses fest ein gesetzte Alutterstück 54. Das abstehende Ende 74 der Schraubenfeder 73 liegt an der An schlagleiste 76 an, und die Vorspannung der Schraubenfeder 73 verhindert ein Mitdrehen der Gewindespindel 55 mit dem Mutterstück 54.
Dies bewirkt, dass die Gewindespindel 55 in das Mutterstück 54 hineingeschraubt wird, wobei das Kugellager 61 mitgenommen wird und über die Schraubenfeder 66 das Sechs kantrohr 62 im Sechskantrohr 42 gegen den Elektromotor 3 zu verschiebt. Dabei wird der Kopf 65 und mit ihm das Bremsgestänge 5 mitgenommen, was bewirkt, dass .die Brems klappe 8 geöffnet wird. Ist die Bremsklappe 8 vollständig geöffnet, so kann sich das Bremsgestänge 5 in dieser Richtung nicht mehr weiter bewegen und sein Kopf 65 hält das Sechskantrohr 62 im Sechskantrohr 42 fest.
Der Elektromotor 3 ist beim Erreichen der Offenstellung der Bremsklappe 8 zwar abgeschaltet worden, aber sein Rotor kann nicht sofort stillgesetzt werden und muss noch auslaufen. Dies bewirkt, dass das Kugellager 61 im Sechskantrohr 62 unter Komprimie rung der Schraubenfeder 66 gegen den Elek tromotor 3 zu verschoben wird.
Das Ende 74 der Schraubenfeder 73 gleitet dabei der An schlagleiste 76 entlang, bis es über deren dem Elektromotor 3 zugekehrten Ende ab gleitet, wodurch die Gewindespindel 55 frei wird und sich infolge der Gewindereibung im Mutterstück 54 mit diesem letzteren mit dreht, so dass eine weitere Axialverschiebung der Gewindespindel 55 nicht mehr erfolgt. Die Schraubenfeder 73 dreht sich so weit mit der Gewindespindel 55 bzw. deren Kopf 56, bis ihr Ende 75 an der Anschlagleiste 76 an liegt (Fig. 3). Dies bewirkt die Aufhebung der Vorspannung der Schraubenfeder 73.
Der Rotor des Elektromotors 3 kann nun im. Frei lauf auslaufen. Wird hernach der Elektro- motor 3 zum Schliessen der Bremsklappe 8 in entgegengesetzter Drehrichtung in Gang gesetzt, so erfolgt sinngemäss der gleiche Vor- gang in umgekehrter Richtung. Die Gewinde spindel 55 wird aus dem Mutterstück 54 herausgeschraubt. Das Ende 75 der Schrau benfeder 73 legt sich von .der andern Seite an die Anschlagleiste 76 an und verhindert ein Mitdrehen der Gewindespindel 55 mit dem Mutterstück 54.
Das Sechskantrohr 62 wird im Sechskantrohr 42 nach aussen verschoben, wobei es über den Kopf 65 das Brems gestänge 5 mitnimmt, bis die Bremsklappe ä vollständig geschlossen ist, das Brems gestänge 5 und damit auch das Sechskant- rohr 62 in dieser Richtung sich nicht mehr weiter beyv egen können. Das Kugellager 61 wird dann im Sechskantrohr 62 unter Kom primierung :der Schraubenfeder 67 vom Elek tromotor 3 weg verschoben.
Das Ende 75 der Schraubenfeder 73 gleitet der Anschlag leiste 76 entlang, bis er über deren vom Elektromotor 3 entfernteren Ende abgleitet und so in der beschriebenen Weise den Frei lauf in Funktion setzt.
Ein besonderer Vorteil der beschriebenen Freilaufeinrichtung ist darin zu erblicken, dass sie auch in jeder beliebigen Zwischen stellung, wenn die Bremsklappe 8 oder das Bremsgestänge 5 aus irgendeinem Grunde blockiert werden sollte, automatisch in Funktion tritt. Dadurch werden Beschädigun- gen des Elektromotors und,der übrigen Teile der Motorbremse verhütet.
Um zu vermeiden, dass bei eingeschalteter Motorbremse die Drehzahl des Brennkraft- motors so weit heruntersinkt, dass ein gänz liches Abstellen des Brennkraftmotors be fürchtet werden müsste, wird mit Vorteil im Stromkreis des Elektromotors parallel zu dem mit dem Kupplungspedal betätigten Um schalter ein weiterer, in der Zeichnung nicht dargestellter Umschalter vorgesehen, welcher von einer Betätigungsvorrichtung in Ab hängigkeit von der Drehzahl des Brenn- kraftmotors gesteuert wird, derart,
da.ss der Stromkreis des Elektromotors, über welchen der Elektromotor in der dem öffnen der Bremsklappe entsprechenden Drehsinn in Gang gesetzt wird, sofort geschlossen, die Bremsklappe also geöffnet wird, wenn die Drehzahl des Brennkra.ftmotors eine be stimmte Grenze unterschreitet.
Die Betäti gungsvorrichtung für diesen Umschalter kann ähnlich wie ein Fliehkra.ftregler ausge bildet und beispielsweise vom Ventila.tor- riemen angetrieben sein, oder sie kann ein auf die von der Drehzahl des Brennkra.ft- motors abhängige Druckdifferenz zwischen der Ansaugleitung und der Druckleitung der Kühlwasserpumpe oder der ölpumpe reagie rendes Organ sein.
Der Elektromotor 3, das Getriebe 4, das Bremsgestänge 5 mit dem Mitnehmer 9, die Stange 10 mit den Anschlägen 11 und 12 und der Umschalter 13a 13e. bilden einen zu; sammengebauten Einbauteil, welcher um eine. Achse 3', die, wie dargestellt, am Gehäuse des Elektromotors 3 oder am Gehäuse des Ge triebes 4 angeordnet sein kann, schwenkbar am Motorblock des Brennkra.ftmot.ors gelagert ist.
Engine brakes that switch on and off automatically on vehicles with an internal combustion engine There are known engine brakes on vehicles with an internal combustion engine in which the exhaust pipe is closed by means of a flap or a rotary valve to achieve the braking effect. The well-known: engine brakes of this type must be switched on and off by the driver of the vehicle. The driver of the vehicle is burdened with an additional task that takes his or her attention. Incorrect application of such an engine brake can cause accidents and traffic congestion.
These disadvantages can be overcome by the present invention.
The present invention is an automatically on and off motor brake on vehicles with internal combustion engine with angeord Neter brake flap in the exhaust line, in which a battery-powered electric motor is provided, which rods in the exhaust line of the via a transmission and a Ge Internal combustion engine arranged brake flap opens and closes to control it in the circuit. the fuel pedal actuated ter switch and a switch actuated by the clutch pedal and a switch that can be influenced by this switch are provided.
Advantageously, a reversible electric motor is used, which is connected on the one hand to one terminal of the battery, the other terminal of which is connected to ground, and on the other hand through two circuits controlled by the linkage that actuates the brake flap, one of which is via a from the fuel pedal and the other via a switch operated by the clutch pedal, can be connected to ground, the whole thing in such a way
da.ss when the fuel pedal is depressed by the changeover switch operated by it, the circuit of the electric motor is closed for one direction of rotation and when the clutch pedal is depressed by the changeover switch operated by it, the circuit of the electric motor for the other direction of rotation is closed.
The transmission, via which the electric motor actuates the linkage of the brake flap, is expediently provided with a freewheel device, which ensures that the electric motor does not suddenly block when the brake flap is in the open and closed position, but can run out.
The battery of the motor vehicle is generally used as the battery for feeding the electric motor.
This automatically switching on and off engine brake requires no special knowledge and does not burden the driver of the motor vehicle in any way, since he does not need to worry about them. The driving style remains exactly the same as with one not with. this engine brake from equipped motor vehicle.
In the drawing, an example embodiment of the subject invention is shown schematically. They show: FIG. 1 a diagram of the automatic switching on and off. disengaging engine brake on driving testify with internal combustion engine, Fig. 2 is an axial section through the transmission with freewheel device of this Mo torbrake and Fig. 3 is a detail of this.
In FIG. 1, 1 denotes the battery forming part of the electrical system of a motor vehicle, not further illustrated in the drawing, the negative terminal of which is connected to ground E of the motor vehicle. A line 2 is connected to the positive terminal of this battery, which on the other hand is connected to a connection terminal 3a of a reversible electric motor 3 which has two further connection terminals 3b and 3c.
This electric motor 3 actuates a brake linkage 5, which acts on a lever 6 on the axis of an in .die exhaust line 7 of the engine of the motor vehicle, via a nut driven by it and a gear 4 screwed into it built-in brake flap 8 sits. A driver 9 is fixedly arranged on the brake linkage 5 and has an opening which is freely penetrated by a rod 10. On this rod 10, two stop rings 11 and 12 are screwed tightly on both sides of the driver 9.
On the rod 10, the movable contact part 13a of an order switch with four, in pairs opposite, fixed contact parts 13b, 13c, 13d and 13e is fixedly arranged. With 14 the fuel pedal of the motor vehicle is designated net, by means of which the fuel supply for the engine of the motor vehicle is regulated via a linkage 1.5.
This fuel pedal 14 is not shown in the drawing. shown, acting on the Clestä.nge 15 spring in its uppermost position, that is, in the idle position, pressed. A second pedal 16 is arranged on the fuel pedal 14 and is electrically connected to the ground E of the motor vehicle.
This pedal 16 forms the movable contact part of a switch, one of which is a fixed contact part 16a on the fuel pedal 14 and the other fixed contact part 1: 6b on the inside of a strap 17 which is arranged at the free end of the fuel pedal 14 and overlaps the free end of the pedal 16 is arranged. By a spring 18, the pedal 16 is pushed away from the fuel pedal 14 and onto the fixed contact part 16b. The force of the spring acting on the fuel pedal 14 via the linkage 15 is considerably greater than the force of the spring 18 acting on the pedal 16 At 19 is. denotes the clutch pedal of the motor vehicle.
In the area of this clutch pedal 19, another switch is arranged, which has four fixed contact parts 20a, 20c, 20d, located opposite one another in pairs, which have a movable contact part 20e is arranged .. A spring 21 seeks to press the movable con tact part 20e to the fixed contact parts 20e and 20d. This spring 21 counteracts the spring action clutch pedal 19, which acts on a bolt 22 seated on the movable contact part 20e and presses this movable contact part 20e against the fixed contact parts 20a and 20b of the switch.
The spring force of the clutch pedal 19 is significantly greater than the force of the spring 21.
The connection terminal 3b of the electric motor 3 is connected by a line 23 to the fixed contact part lab of the first-mentioned order switch, whose fixed contact part <B> 13e </B> is connected by a line 24 to the fixed contact part 16a. of the switch operated with the fuel pedal 14 is connected. The connection terminal 3c of the electric motor 3 is connected by a line 25. the fixed contact part 13d of the first-mentioned changeover switch, the fixed contact part 13e of which is connected by a line 26 to the fixed contact part <I> 20a </I> of the changeover switch operated by the clutch pedal 19.
The fixed contact part 205 of the latter. To switch is connected by a line 2 7 to the fixed contact part 16b, while the fixed contact part 20c of the switch operated by the clutch pedal 19 is closed by a line 28 to the line 21 at. The fixed contact part 20d of the latter switch is connected to the ground E of the motor vehicle. A fuse 29 and a main switch 30 are arranged in the line 2.
In the position shown in Fig. 1, the brake is turned on because the fuel pedal 14 and the pedal 16 are completely free. The brake flap 8 closes the exhaust line 7. The circuit of the electric motor 3 is interrupted for both directions of rotation, on the one hand between the fixed contact part 16a and the moving contact part of the switchover to be actuated with your pulp pedal 14 forming pedal 16 and on the other hand between the fixed contact parts 13d and 13e, of which the movable contact part 13a of this switch is lifted. The electric motor 3 thus rests.
If the fuel pedal 14 is now actuated, the pedal 16 is depressed first, since the spring 18 acting on the pedal 16 is weaker than the spring acting on the fuel pedal 14 via the linkage 1.5, which causes the pedal 16 to reach the fixed contact part 16a is pressed.
As a result, the circuit battery connection terminal 3a- electric motor 3 - connection terminal 3b line 23 - fixed contact part 13b - movable contact part 13a - fixed contact part 13c-line 24-fixed contact part 16a-pedal 16-mass E closed, and the electric motor is in In gear.
Via the transmission 4, the brake linkage 5 and the lever 6, the brake flap 8 is rotated into such a position that it releases the exhaust line 7, even before the fuel supply to the engine of the motor vehicle caused by pressing the fuel pedal 14 has an effect. The driver 9 initially slides on the rod 10 until it strikes the driver ring 11 and takes it and thus the rod 10 with it.
The movable contact part 1.3a seated on this rod 10 is thereby lifted from the fixed contact parts 13b and 13c and pressed against the fixed contact parts 13d and 13e. This has the effect that when the brake flap 8 reaches the position in which it releases the exhaust line 7, the electric motor 3 is switched off, since its circuit between the fixed contact parts 13b and 13e, which now no longer exist are bridged by the movable contact part 13a, is interrupted.
At the same time, however, the other circuit, which makes the electric motor 3 run in the opposite direction, is battery - line 2 - connection terminal 3a-electric motor 3 - connection terminal 3c-line 25 - fixed contact part 13d-movable contact part 13a-fixed contact part 13e-line 26-fixed contact part 20a-movable contact part 20e-fixed contact part 20b-line
27 fixed contact part 16b -pedal 16 -Mass E has been preset, but remains for the time being between tween the fixed contact part 16b and the depressed pedal 16 interrupted. If the driver now completely removes the fuel, that is, if he releases the fuel pedal 14 and the additional pedal 16 completely, the said second circuit is established by the pedal resting against the fixed contact part 16b under the action of the spring 18 16 closed.
This causes the electric motor 3 to start running in the opposite direction of rotation, with the brake flap 8 in the exhaust line 7 being rotated back into its closed position via the gear 4, the brake linkage 5 and the lever 6. At the end of the movement, the movable contact part 13cc is lifted off the fixed contact parts 13d and 13e again via the driver, the stop ring 12 and the rod 10 and pressed against the fixed contact parts 13b and 13c,
so that the starting position is restored and the first mentioned circuit is preset. If the clutch pedal 19 were depressed, i.e. disengaged, with the fuel pedal 14 fully released and the pedal 16 released, the engine of the motor vehicle would be switched off immediately, since the engine brake is switched on, i.e. the exhaust line 7 is closed by the brake flap 8.
This naturally undesirable shutdown of the motor vehicle engine is prevented by the fact that when the clutch pedal 19 is depressed immediately. the circuit battery-line 2-connection terminal 3a-electric motor 3 - connection terminal 3b-line 23-fixed contact part 13b - movable contact part 13a fixed contact part 13c-line 24-line,
28-fixed contact part 20c, -mobile contact part 20e-fixed contact part 20d-mass E is closed. The electric motor 3 is set in motion and opens the brake flap 8 in the exhaust line 7 via the transmission 4, the brake linkage 5 and the lever 6. The automatic engine brake described is thus always ready for use in the correct sense, without the driver of the Motor vehicle somehow needs to take care of it.
The pedal 16 can also be depressed on its own or held in the depressed position, since the driver, as a result of the greater force of the spring acting on the fuel pedal via the linkage 15, feels exactly when the movement of the fuel pedal 14 begins or has ended.
With the help of the main switch 30, the driver can put the automatic engine brake out of operation at will. Since, when the engine brake is switched on when leaving the motor vehicle, the brake flap 8 is closed in all cases as a result of full release of the fuel pedal 14 and the pedal 16, the motor vehicle is secured to an increased extent against rolling when Parkie Ren on a steep road.
If the main switch 30 is designed to be actuated by means of a key, similar to the ignition system, then an additional protection against theft is created. Instead of the additional pedal 16, a pressure pin could also be provided in the fuel pedal 14, which would have to actuate a switch designed as a single unit.
There. the electric motor 3 must have a relatively high speed in order to cause the motor brake to be switched on and off quickly, it must not be suddenly stopped when the limit positions of the organs actuated by it are reached, otherwise parts of the automatic motor brake could be damaged or exposed to severe wear and tear. The electric motor 3 must therefore have a certain amount of drainage. Such a run-off of the electric motor 3 is also with a view to a safe and complete switching of the switch 13a to 13e. he wishes.
This possibility of stopping the electric motor 3 is achieved by the training of the transmission 4 described below.
The electric motor 3 has a flange 40 on which a hexagonal tube 42 provided with a flange 41 is fixedly arranged coaxially to the shaft of the electric motor 3. In which to lie against the flange 40 the part of this hexagonal tube 42 is. a ball bearing 43 held between two grooves a set expanding rings 44 and 45, in the inner ring with a. threaded bolt 46 is inserted. On the opposite side of the ball bearing 43 facing the electric motor 3, a hex nut 47 is screwed onto the thread of the bolt 46, which is secured by a pin 48.
Is tromotors 3, a Sechska.ntkopf 49 firmly attached to the Wellenstiunpf of the electric motor. The bolt 46 is connected to the shaft of the electric motor 3 by a hexagon socket 50 pushed onto the hexagon head 49 and the hexagon nut 47. The bolt 46 has a head 51 which is on the side of the inner ring of the ball bearing 43 facing away from the electric motor 3. One end of a tube 52 is firmly placed on this head 51, the other end of which is guided in a guide ring 53 arranged in the hexagonal tube 42.
In the end of the tube 52 facing away from the electric motor 3, a nut piece 54 is firmly inserted, in the Ge thread a threaded spindle 55 is screwed. This threaded spindle 55 has on its part facing away from the electric motor 3 a head 56 which has a threaded attachment 57. The inner ring of a ball bearing 61 is held on this threaded projection 57 between a ring 58 and a nut 59, which is secured by a lock nut 60. This ball bearing 61 is axially displaceable in a hexagonal tube 62, which hexagonal tube 62 in turn axially displaceable bar in the hexagonal tube 42 is guided.
In the end of the hexagonal tube facing away from the electric motor 3, a head 65 is held between two grooves, etzt expanding rings 63 and 64, on which the brake linkage 5 is seated. The outer ring of the ball bearing 61 is held in the hexagonal tube 62 between two helical springs 66 and 67, one of which is supported against an expansion ring 68 inserted into a groove in the hexagonal tube 62 and the other against the expansion ring 63.
The brake linkage 5 is passed through a shaft seal 69 inserted into a recess at the end of the sea-socket tube 42, which is held by an expansion ring 70 inserted into a groove in the end of the sea-square tube 42. The hexagonal tube 42 contains an oil bath, and an oil passage 71 is provided in the head 65. The head 56 of the threaded spindle 55 has a recess 72 in which a helical spring 73 rests with a slight bias, the two ends 74 and 75 of which are bent outwards at right angles.
In the hexagonal tube 62 running in Aehsriehtung stop bar 76 for the ends 74 and 75 of the screw benfeder 73 is firmly inserted, the ends of which are provided with inclined surfaces 77 and 78.
If, for example, the brake flap 8 is now closed and the electric motor 3 is set in motion in the manner described above to open it, the following results: With the shaft of the electric motor 3, the tube 52 rotates and the one firmly inserted into it Alutter piece 54. The protruding end 74 of the helical spring 73 rests against the stop bar 76, and the prestressing of the helical spring 73 prevents the threaded spindle 55 from rotating with the nut part 54.
This has the effect that the threaded spindle 55 is screwed into the nut piece 54, the ball bearing 61 being taken along and the hexagonal tube 62 in the hexagonal tube 42 being displaced against the electric motor 3 via the helical spring 66. The head 65 and with it the brake linkage 5 are taken along, which has the effect that the brake flap 8 is opened. If the brake flap 8 is completely open, the brake linkage 5 can no longer move in this direction and its head 65 holds the hexagonal tube 62 firmly in the hexagonal tube 42.
The electric motor 3 has been switched off when the brake flap 8 is in the open position, but its rotor cannot be stopped immediately and must still coast down. This causes the ball bearing 61 in the hexagonal tube 62 to be displaced against the electric motor 3 while compressing the helical spring 66.
The end 74 of the coil spring 73 slides along the stop bar 76 until it slides over the end facing the electric motor 3, whereby the threaded spindle 55 is free and rotates with the latter due to the thread friction in the nut 54, so that another Axial displacement of the threaded spindle 55 no longer takes place. The coil spring 73 rotates with the threaded spindle 55 or its head 56 until its end 75 rests on the stop bar 76 (FIG. 3). This has the effect of releasing the bias of the coil spring 73.
The rotor of the electric motor 3 can now in. Run free. If the electric motor 3 is then started in the opposite direction of rotation to close the brake flap 8, the same process takes place in the opposite direction. The threaded spindle 55 is unscrewed from the nut 54. The end 75 of the helical spring 73 rests against the stop strip 76 from the other side and prevents the threaded spindle 55 from rotating with the nut 54.
The hexagonal tube 62 is displaced outward in the hexagonal tube 42, taking along the brake linkage 5 via the head 65 until the brake flap - is completely closed, the brake linkage 5 and thus also the hexagonal tube 62 no longer move further in this direction beyv egen. The ball bearing 61 is then primed in the hexagonal tube 62 under Kom: the coil spring 67 from the electric motor 3 is moved away.
The end 75 of the coil spring 73 slides along the stop bar 76 until it slides over the end remote from the electric motor 3 and thus sets the free-running function in the manner described.
A particular advantage of the freewheel device described is that it automatically comes into operation in any intermediate position if the brake flap 8 or the brake linkage 5 should be blocked for any reason. This prevents damage to the electric motor and the other parts of the motor brake.
In order to avoid that when the engine brake is switched on, the speed of the internal combustion engine drops so far that a complete shutdown of the internal combustion engine would have to be feared, a further switch in the circuit of the electric motor is advantageously installed in parallel to the changeover switch operated with the clutch pedal the drawing, not shown switch is provided, which is controlled by an actuating device in dependence on the speed of the internal combustion engine, such
da.ss the circuit of the electric motor, via which the electric motor is set in motion in the direction of rotation corresponding to the opening of the brake flap, is closed immediately, i.e. the brake flap is opened when the speed of the Brennkra.ftmotor falls below a certain limit.
The actuation device for this switch can be designed similar to a Fliehkra.ft- regulator and be driven, for example, by the Ventila.tor- belt, or it can be a pressure difference between the intake line and the pressure line of the engine that depends on the speed of the Brennkra.ft- motor Be the cooling water pump or the oil pump reacting organ.
The electric motor 3, the gear 4, the brake linkage 5 with the driver 9, the rod 10 with the stops 11 and 12 and the switch 13a 13e. form one to; assembled component, which around a. Axis 3 ', which, as shown, can be arranged on the housing of the electric motor 3 or on the housing of the transmission 4, is pivotably mounted on the engine block of the Brennkra.ftmot.ors.