DE1455685A1 - Hydrodynamische Bremse - Google Patents

Description

• Hydrodynamische Bremse. Die Erfindung betrifft eire hydrodynamische Bremse, inebesondere, jedoch nicht ausschließlich eim nolcheg die in der Kraftübertragungseinrichtung eines Fahrzeuges verwendet werden kann, d.h eine am Fahrzeug angeordnete hydrodynamiache Bremse, die auf eine Komponente der Kruftilbertragungseinrichtung des Fahrzeugeo einwirkt.
• Bei einem Anwendweafeld der vorliegenden Erfindung, d.h. auf dem Gektor der Bremsen für Fahrzeuge, fürt die Einführung einer unbegrenzt vEriablen Kraftübertragung für gew@hnlich zu dem Nachteil daß unter Überholbedingungcai, d.h., werui der Fahrzeugmotor bestrebt ist, die Antrebsräder abzutrepasen, äie Kraftübertragungeeinzrichtung nicht gestttet a@ß An ausreichendes Drehmonent in der umgekehrten Drehrichtung Übertragen wird, um eine ausreichende Abbremaung zu ermöglichen. Weiterhin kann bei üblichen Getrieben init festen Übersetztmgeverhältniesen das Ausmaß der Bremaung durch den Motor Innerhalb von Grenzen dadurch gewählt werden, daß einea der Vorwärtagetriebe ausgewählt wird. Ee wird daher deutlichv daß eine ausreichende Notorbramaung in allge- mit einem Einlaß in die Bremakemmer und eine Quelle für Flüeeigkeit unter Druck in Verbindung mit diesem Einlaß und einen Auslaß aus dieser Kammer aufweist, wobei in der Kammer ein Reaktionselement vorgesehen iatg aowie ein Rotor, mit dessen Eilge Druckmittel in Riohtung auf das Reaktionaglied gefördert werden kann und Steuermittel, die' ein Gelektiv veränderbaren Ventil umfansen, das in dem Auslaß eine variable Drosselung Nachfolgend wird ein-Ausführungebeiepiel der vorliegen" den Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 ist ein senkmehter Schnitt entlang der Mittellinie einer Kraftübertragungseinrichtung mit einer hydrodynamischen Bremse.
• Fig. 2 ist ein hydraulisches Schaltdiagramm, das sich auf die Übertragungseinrichtung in Fig. 1 bezieht. Fig. 3 ist im Ausschnitt eine axiale Ansieht in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1 und zeigt einen teilweiaen Schnitt durch das Steuerventil sowie die Lage des Ventils in Beziehung zu einea Teil den Brennengehäusen.
• Fig. 4 ist ein Ausschnitt vom Steuerventil und zwar in Richtung des Pfeiles B In Fig. 3.
• Fie. 5 zeigt einen Querschnitt durch das Steuerventil entlang der Sohnittlinie V-V in Pia. 4, wobei die Blickrichtung durch Pfeile angedeutet ist.
• Die Fig. 6 und 7 zeigen Im Aueechnitt Querschnitte ähnlich denen der Fig. 5 und veranschaulichen zwei Arbeitestellungen des Steuerventiles.
• Pig. 8 zeigt eine Draufsicht auf das Steuervontil gemäß Pis-, 5. Fig. 9 zeigt einen Querschnitt durch das Steuerventil entlang der Schnittlinie IX-IX in pig. 8, während Fig. 10 einen Qtterschnitt duroh die Schaufeln den Rotorn und des Statore der hydrodlaamischen Bremse zeigt.
• Gemäß den Zeichnungen weist eine Kraftübertragungeeinrichtung gemäß Fig. 1 allgemein einen apizyklischen Differentialgetriebezug einen Überladungpantrieb, einen Drehmonentwandler uzgd ein epizyklieches Getriebe tür wahlweiso Vorwärts-, Neutrale- oder Rückwärtsatellung sowie eine hydrodynamische Bremee auf. Diese ganze Anordnung wird in einem Übertragungegehäuee 1 eingeachloggen.
• Eine Motorkurbelwelle 2 treibt durch ein Schwungrad 2A und eine Eingangewolle 3 den Planatenträger 4 einen epizykliechen Differentialgetrieben an. Die Planeteaträgerräder 5 etehen in Eingriff mit einem Sonnenrad 6 und einen Ringrad 7. Der Kraftfluß P wird durch diene, Mittel aufgespalten. Ein kleinerer Teil wird durch einen Satz von in Eingriff stehenden Zahnrädern 8 zu einem Überludungekompreasor 9 geleitet, während der größere Teil der Antriebekraft durch das Ringrad 7, einen Schaufelträge# 10 #nd eine Schaufel 11 einen absohnittes 25 den Rotors anpaast. In dem etationären Getriebegehäuee eind gemäß Fig. 10 Zellen 29, die denen im Rotor ähnlich sind, eingeformt und liegen den Zellen 26 a2gemein gegenüber. Die Plügel 30 trennen die Zellen 29 und eind ebenfalle gegenüber der Achqe geneigt, jedoch in der en tgegengeaetzten Richtung wie die Flügel 27, wie Fig. 10 zeigt. zu der Motorgeachwindigkeit angetriebeas während die rückwärtige Ölpumpe 46 mit einer Geaelmvindigkeit angetrieben wirdo die zu der Fahrzeuggeschwindigkeit proportional iet. Dies wird durch einen geeigneten-Antrieb erreicht, der von der Ausgangewelle abgeleitet wird. Die Pumpen liefern Öl durch Öffnungen 48 und 49 in Kanäle 50 und 51. Der Kanal 50 bildet die Öldruckzuführungeleitiütg zu dem Drehmomentwandler 52 und zu der Bremse 53, während der Kanal 51 die Druckmittelalpeiseleitung für di-e druckmittelbetätigbaren Kupplungen 15 und 21 bildete die weiter oben bereite erwähnt worden sind. Die, Arbeitsweige der Kupplungen 15 und 21 bilden keinen Teil der Erfindimg und es ist daher nicht notwendigg diese zu beschreiben. Es wird lediglich bemerkt, daß beide Fumpen in den Kanal 50 fördern. Der Grund für diese Maßnahme ist darin zu suchen, daß die Übertragung in der Weise ausgebildet istu daß eine vom Motor angetriebene Pumpe alleine anter bestimmten Bedingungen nicht geeignet sein sag, um einen genügenden Drubk zur Das Öl aus dem Kanal 50 Gelangt durch 'einen Filter 54t der mit eimm Umgehungsventil 55 versehen ist. In den Filter 54 oder dem Ungehungsventil 55 kann ein Druckabfall auftreten. Daher vird der Druck in den Kanälen 56 und 57, die zu dem Dretunomentwandler 52 und der Welle 53 führen, eutsprecthend niedriger sein als der Druck in dem Kanal 50. El-te Abzweigleitung 58 führt Öl deta Überrudagekompreasor 9 zwecke Schalerung des Letzteren zu. Das den Wandler 52 verlassende Öl fließt durch den Kanal 59 zu einem Ölkühler 60, der ein Ungehungavontil 61 aufweiat, das no eingestellt ist, bei Erreichen einen relativ niedrigen Druckwertes von etwa 0e7 kg cm2 den Druck zu entlasten. Eine Abrweigleitung 62, die von der Leitung 59 abgeht, führt zur Schmierung dienendea Öl dem Differentialgetriebe zu. Das aua dem Kühler 60 fließende Öl gelafflt durch eine Leitung 63 in den Sumpf 40. Der Kanal 57 ist mit eiaem Bremeenkontrollventil 70 verbunden, das weiter untön Im einzelnen beschrieben wird. Das Kontroll- oder Stetervontil 70 ist geeignet, um die Ölsenge innerhalb der Bremekammer 28 der Bremse 53 zu steuern. Die Einstellung den ßteuervontilee 70 erfolgt durch ein Pedal 71 oder uin @nliches Elenent, das durch den Fahrzeugführer btdieibar ist und duroh ein Gestänge durch Flüssigkeitedruokmittel od.dgl. bekannten Steuermittel wirksam wird, die durch die gestrichelte Linie 72 angedeutet mind, um eine Steuerstange 73 zu vereahieben. Die Verechiebung der Steueretwige 73 erlaubt es nörmaleMeine der Flüssigkeit in die Bremoo 53 durch den Brumeeneinlaßkanal 91 einzutreten und durch den Bramaenauslaßkanal 92 die Bremse zu verlaaaen. Um zu verhindern" daß sich Innerhalb der Bremse ein zu hoher Druck aufbaut, Lot ein Untlastungsvontil 76 vorgesehen, Ölkühler 60 geführt, und zwar durch einen Kanal 86, und von diesem Ölkühler zurück zu der Waeserpumpe 85 duroh Kanal 87. Auf diese Weise wird das heiße Öl, das von dem Drehmmentwandler 52 und der Brense 53 konat, durch das kälteste Wasser gekühltg daa in der Motor- und Kzettübertragungsanordnung zur Verfügung etehtg oo daß die Gefahr einer Überhitzung des Öles auf einen minimalen Wert herabgesetzt ist.
• Es ist zu bemerken, daß mit dem Wort "Kanal" alle Druckmittelleitungen wie Rohre, Verteilerleitungen, Ölwegeg Ölgallerien od.dgl. Mittel verstanden wird, die geeignet sind, eine Druokaitteletrömung von einem Platz zu einer anderen Stelle Innerhalb einer geschlossenen Übertragungeeinrichtung zu gestatten. Das Steuerventil 70 ist am Boden der Übertragungeeinrichtung angeordnet (siehe Fig. 3). Des Ventil. ist an der Außenseite des Transnisoioungehiäuaen 1 in der Nähe der Branakamiar 28 befestigt. Der Bmationeinlaßkanal ist ale eine Ölleitung 91 in den Statorgehäuse vorgesehen, umd eretreakt sich von einer Mulaßöffnung 90 in die Bremsenkaämer 28, und zwar » radial inneren Ende einer der 8tatorzellen 29. Der Bremsenauslaßkanal 92, auf den zuvor bezug genommen 1stg wird durch eine Bohrung gebildet, die sich tangential durch das Tranen.insionegehäuse erstreckt, und zwar von der äußeren Peripherie des Bremsengehäuses 28 bis zu einem Punkt auf der Außenseite des Tranamissionagehäuses 1. Der Kanal 92 zweigt axial nach aussen ab, eo daß seine Gestalt am Austrittsende ähnlich der fli40#en Tasche 93 in der Oberfläche 94 den Steuerventilgebäuses 95 ist. Die in Fig. 4 gezeigte Ansicht den Steuerventilee 70 verdeutlicht, wie die Tasche 93 sich in der Weise ausdehnt, daß ein Entlastungskanal 96y der zu dem Entlastungsventil '76 führt, mit der Tasche in Verbindung steht. Das Gehäuse 97 für das Entlastungaventil 76 ist dem Kontrollvertilgehäuse 95 aus einem Stück hergentellt.
• Der in fig. 5 gezeigte Querschnitt den Steuerventilee 70 läßt eine Bohirang 98 in den Gehäuse 95 erkenneng die an beiden Enden flüsaigkeitsdicht abgeschlossen ist, und einen Kolben 99 flüesigkeitadicht und gleitend in ,sich aufnimmt. Der Kolben weint einen eingenehnürten Abschnitt 100 auf, der an einer Kontrolletange 73 befeetigt ist und durch eine Feder 101 in Richtung auf die in Fig. 5 dargestellte Stellung vorgespannt ist. Eine in der Stange 73 vorgesehene Bohrung 102 gestattet der Flüssigkoit, von einem Ende des Kolbens 99 zu dem umderen Ende zu gelangen, so daß ein Druckausgleioh ettfinden kanng d.h. daß keine Kraft auf den Kolben 99 einwirkt, wann innerhalb.dee Stauerventilen ein Plüssigkeitsdruck herrscht., Es ist Vorsorge getroffen, um die Feder 101 durch andere Federn von unterschiedlicher Pederkraft zu ersetzent um den Widerstand zu verändern, welcher der Bewogung den Kolbens entgegengesetzt wird, und damit das Bremagefühl zu verändern. Alternative Mittelg die nicht dargestellt sind, können vorgesehen sein, um die Federkraft zu vorändern.
• Eine Speiseöffnung 103 ist in der Wand des Steuervertieils vorgesehen, die geeignet tat, um durch eine geeignete Rohreinheit 104 gemäß Fig. 3 mit einem Kanal 57-zweke Aufnahme von Öl unter Druck verbunden werden kann. Eine Brenneneinlaßöffnung 105 führt zu dem Kanal 91 in Fig.
• 3 und ist diametral gegenüber-der SpeineÖffnung 103 in dem Gehäuse 95 des Steuerventilen vorgesehen. Das aus der Brenne kommende Öl gelangt normalerweise durch einen Breaaenauelaßkanal 1069 der in der Wand des GebRunen 95 vorgesehen ist. Die Form des Auelaßkanale oder der Auslaßöffnung 106 Ist wie weiter unten gezeigt wird, von großer Wichtigkeit. Nahezu diametral gegenüber der Auslaßöffnung 106 ist eine Ausatoübtfnung 107 in einem Ansatz oder Vorsprung 108 vorgenehen. In diene Öffnung 107 kann it Hilfi der Gewindelöcher 109 ein Rückechlgventil 78 befestigt werden.
• Die'Arbeitsweise des Ventile wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 5, 6 und 7 näher.beschrleben. Der Kolben 99 deckt, wie in Fig. 5 deutlich wirdv die Zuführungeöffnung 103 abv und verhindert auf diese Weine den Eintritt der DruckflüeaiSkeit in die Bremse, während die Auelußöffnung 106 und die Auestoßöffnung 107 vollständig von dem Kolben 99 freigegeben sind, so daß jegliche Flüseigkeit in der Bremee ausfließen kann.
• Fig. 6 zeigt eine Stellung des Kolbens 99 in der Bohruni 989 in der sowohl die Speiaeöffnung 103 imd die Bremseneinlaßöffnung 105 offen sind, so daß Druckmittel in die Bremse 53 gemäß Fig. 2 eintreten kam. Zu ist zu bemerken, daß die Bremsonauslaßöffnung 106 völlig geöffnet bleibt. Eine geringe Bremswirkung durch die Bremse wird. erreicht, wozu das Steuerventil sich in dieser Stellung befindet.
• Fig. 7 veranschaulicht die Verhä ltniane und die Stellung den Steuervontilog wenn Öl in die Bremse durch die Öffnungen 103 und 105 eintrittt wobei die Brenawirkung derch Kontrolle des Aunflußen den Öle aus der Bremse gesteuert wird. Das Ausmaß der Bremawirkung int abhängig von der Drehgeschwindigkeit des Rotore und von den Ölvolumen innerhalb der Bremse. Durch Begrenzen des Ausetrömene von Öl durch Abdecken der Auslußöffnung 106 durch den Kolben 99 ward 99 uö$Iiohp die Öl»nge'v die in der Bregne vorhanden ntg zu steuern.
• Fig. 8 gibt die Umrißgestalt der Öffnung 106 wieder. Daraus Ist zu ersehen, daß bei dieser Umrißgestalt ein paralleler Abschnitt 1109 ein scharf nach innen sioheinachnürender Abschnitt 111 und ein zweiter paralleler-Abschnitt 112 sowie ein schließlich nach auseen divergierender Abschnitt 113 vorgesehen sind. Diese Gestalt der Öffnung gibt eine fortschreitende Abhängigkeit von der Bewegung Aes Pedale 71 durch das Gestänge 729 die Stange 73 und den Kolben 99 und gestattet ev. dem Fahrzeugfahrer, das Ausmaß der Bremsung, die er wünohtg auszuwählen. Wie ersichtlich, befindet sich das Brenssynten zu keinem Zeitpunkt In einen Zustand, izt dem die Bremaung nicht siteuerbar ist.
• Die Fig. 8 und 9 neigen, wie das Entlastungsventile, das in Fig. 2 bei 76 schematisch angedeutet istg in das Steuervontilgehäuse eingesetzt ist. Das Gehäuse 97 Ist auf der einen Seite den Kontrollventilgehäusen 95 kusgebildet und weist einen Kanal 96 auf, dessen eines lade mit der Tasche 93, die auch in Pia. 4 ersichtlich ist, in Verbindung steht, während das andere Ende normalerweise durch ein Kugelventil 114.geschlocaen-. ist..das durch eine Feder 115 vorgeap.annt ist. Die Feder stützt sich auf einen Sitz 116 in dem Kanal 96 ab. Ein Querkanal 117 verbindet den Kanal 96 mit der Ausatoßöffnung 103, wenn der Auslaßkanal 106 vollständig durch den Kolben 99 bedeckt ist, Hierbei baut sich in der Bramokaminer ein Druck bis zu einem Punkt auf, bei dem das Entlastungs-Kugelventil 114 sich von seinem Sitz abhebt und eine Umgebtung des Auslaßkanals 106 gestattet. Eizie abnehmbare Kappe 118 schließt die Feder 115 ein, derart, daß diese Feder 115 leicht gegen eine solche von einer unterschiedlichen Federkraft bedartsweise ausgewechselt werden kann.
• Ein Vorteil der besonderen Ausbildung, die oben beschrieben worden intu besteht in der Fiederdruckküiblung des heißen Öle, das sowohl vom Drehmomentweaidler und dsr Briemee kommt. Die zusätzliche Verwendung der beiden Ölpurpen 45 und 46 führt zu einer In wesentlichen konstunten Strömiln kühlen Öles sowohl zum Wandler als auelh, zur Bremee, und zwar bei allen Yahrzeuggeachwindigkalten.

Claims (4)

1. A n a p r ü c h e 1. Hydrodynamische Bremee mit einem Gehäuse, welches eine Bremokammer umschließt und einem Einlaß in dieser Kammer sowie einer Druckmittelquelle, die in Verbindung mit dem Einlaß steht, und einer Auelaßöffnung in dieser Kammer, wobei in der Kammer ein ReaktiGneelement angeordnet Ist, dem durch einon Rotor Flüseigkeit zugeführt werden kannt dadurch g'e k e n n-Z e i c h n e t g, daß eine SteuereinHohtung vorgesehen istg welche ein selektiv veränderbaren-Vontil (70) umfaßt, das in den Auslaß (92) eine variable Einschnürung bildet, derart, daß das Volumen in der Kammer (28) vorhandenen Flüseigkeit unter Veränderung des Bremeeffektes auf den @dbr (22) veränderbar Ist.
2. 2. Bremse nach Anspruch 1, dadurch g e k o ja ja a e i c h ja e t , daß die Steuereinzichtung weiterhin ein Einlaßventil (103) zur Steuerung der Zuführung der Flüssigkeit in die Kammer (28) aufweict.
3. 3. Bremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k a n ja -z e i c h n e t daß die Steuerelwichtung eine Peder (101) zur Vorspannung des selektLv veränderbaren Ventilen (70) umfaßt, welche bentrobt ist, das Ventil in eine Stellung in dem Auelaß (92) zu drängenp in dem diene Öffnung wenigstens teilweise freigegeben ist.
4. 4. Bremse nach Anspruch 2 und 3, dadurch g e k e n n z e i o h n e t daß die Feder (101) gieichzeitig dazu dient, das Einlaßventil (103) in eine Stellung vorzuspanneng in der der Einlaß geschlossen Ist. Brense nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n u z a i o h a e t daß dan volektiv veränderbare Ventil (70) ein ernten Ventilelement (95) eine in bestimmter Weine gentaltete Öffnung (106) in dem ersten Ventilelement und ein zweiten Ventilelement (100) umfaßt, das gegenüber den ersten Vontilelement zur Veränderung der Fläche der freigegebenen öffnung bewegbar Ist. 6. Bremse nach Aävpruoh 5, dadurch g o k o a a -s e i c h n e t . daß das erste Ventilelement eine zylindricohe Bohrung (98) in einen Vontil aufweiste das auf der Brtmokammer arzgeardnet ist und dawdan zweite Vontilelement ein Kolben (99) ist, der flüesigkeitedloht i# der Bohrung (98) verschiebbar ist. Bremse nach Ampruch 5 oder 6, dadurch g o k o n a -z e i o h n e t , daß daa erste Ventilelement (95) eine zweite Öffnure (105) aufweist, die mit den Kolben (99) zur Bildung des Einlaßventilos zusammenwirkt. 8. Bremse nach irgendeinem der Ansprüche 2 bin 7, dadurch g a k a n n z e i c h n e t , daß das aelektiv veräMerbare Ventil (70) unter ausbalancierten Druok steht. g. Bremse nach Anapruch 8, dadurch g e k e a n -c e i c h n o t , daß der Kolben (99) einen sich zwieohen beiden Kolbenenden erstreckenden Druckausgleichekanal (102) autweist. 10. Bromse nach iraendeine@ der vorhergehenden Anprümbo dadurch g e k o n n s e i a h a o t daß nit den Ventil eine Bremsbetätigungeeinrichtung (71) virbunden ist, mit deren Hilfe die Veränderuffungen der Vontiletellung mittels Hand vornehabar ist. 11. Bremse nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüchey g a k e n n s e i a h n e t durch eine StrömungsmittelkÜhlungaeinrichtung (60)9 die mit dem Auslaß (92) in Verbindung iteht. 12. Bremse nach Anspruoh 11, dadurch g e k e n n -Z e i c h n e t daß ein Entlastunge- oder Überdruckventil (61) vorgesehen ist, mit dessen Hilfe der Druck in der RüMeinrichtung auf einen Wert von etwa 0,7 kg cm2 oder niedriger gehalten werden kam, 13. Bremse wach Anspruch 11 oder 12, dadurch g e k e n n z e a h n e t daß bei Verwendung bei einen Metor mit Wäseerkühlung eine Verbindung (86) zwischen dem Kithlwannerradiator den Motore und den Ölkühler vorgesehen ist. 14. Bremse nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g o k a n n s e i o h n a t daß bei Vorwendung bei einen Fahrzeugt als Druftmittelquellt wenigstens zwei Druckmittelpumpen (459 46) vorgesehen sind, von denen die eine durch den Motor und die andere von einem Fahrzeugrad ang etrieben wird. 15. Breane naoh Anspruch 3 bis 14, dadurch S o k a n n z e i o h n o t daß eine Eibrichtumg zur VorändermW der Federkraft der Feder (101) vorgesehen ist. 16. Bremse nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüchel dadurch g e k o n n z e i o h n fi t daß das Reaktionselement (23) auf der Bremskammer (28) angeordnet ist oder einen Teil dieser Kammer bildet. 17. Kraftübertragungseinrichtung, S e k e n n z e i a h n e t durch die Kombination einer hydrodynEmischen Bremse nach irgendeinem der vorhergehenden @nsprüche mit einem hydrokinetischer. Drehmomentwaneler, wobei der Drehmomentwandler als Druckmittelquelle dient. 18. Kraftübertragungseinrichtung, g e k e n n z e i a h n e t durch die Kombination einer hydrodynamischen Bremse nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 17, durch einen Differentialgetriebezug, eine Eingungswelle, durch erste Mittelg welche ein Element den Differentialgetrieben mit der Eingangswelle verbindetg einem Überladungaantrieb, zweiten Mittelnp mit deren Hilfe ein zweites Element des Differentialgpetriebes mäit dem Überladungaantrieb gekuppelt iat, und durch dritte Mittel, durch die ein drittee Element des D lfferentialgetrieben mit dem Rotor der hydrodynamiachen Dremse antriebemässig verbunden ist.