CZ310620B6

CZ310620B6 - Přídavná parkovací brzda, způsob k jejímu provozování a vozidlo obsahující tuto brzdu

Info

Publication number: CZ310620B6
Application number: CZ2024-316A
Authority: CZ
Inventors: RadomĂr Smolka; Radomír Ing. Smolka; Jakub PonÄŤĂk; Jakub Ing. Pončík; Lukáš Adolt; Lukáš Ing. Adolt
Original assignee: Tatra Trucks A.S.
Priority date: 2024-08-21
Filing date: 2024-08-21
Publication date: 2026-01-28
Also published as: DE102025132773A1; CZ2024316A3

Abstract

Přídavná parkovací brzda je s rotačním prvkem uloženým na hřídeli (10) a jemu prostřednictvím brzdového třmenu (3) přiřazeným alespoň jedním brzdovým členem, přičemž k brzdovému třmenu (3) je dále uchycen brzdový válec (103). K brzdovému třmenu (3) je uchycen brzdový válec (103), přičemž brzdový válec (103) je ve směru jízdy umístěn před nebo za brzdovým třmenem (3). Rotační prvek je tvořen brzdovým kotoučem (2) pevně spojeným se hřídelem (10) třetím šroubovým spojem (13), přičemž hřídel (10) je uložen na ložiskové dvojici (9) uložené v náboji (7). Je řešen i způsob provozování této přídavné parkovací brzdy a vozidlo obsahující tuto přídavnou parkovací brzdu.

Description

Přídavná parkovací brzda, způsob k jejímu provozování a vozidlo obsahující tuto brzdu

Oblast techniky

Vynález se týká přídavné parkovací brzdy, způsobu k jejímu provozování a vozidla obsahujícího tuto přídavnou parkovací brzdu.

Konkrétně předložený vynález řeší problém nedostatečného brzdného momentu na kolech u stojících vozidel při daných podmínkách, například při stání ve svahu s velkým stoupáním.

Dosavadní stav techniky

Je známo řešení, kdy je ruční brzda (viz obr. 4) ve formě bubnové přídavné parkovací brzdy s bubnem 202 a s brzdovými čelistmi 203 připojena přes uložení na ložiscích na vrchním hřídeli 204 přímo k přídavné převodovce 201 (viz obr. 5), která je spojena s centrální nosnou troubou 205. Toto řešení slouží jako ruční parkovací brzda pro celé vozidlo, nikoliv jen jako přídavná parkovací brzda pro specifické podmínky, tzn. že v případě poruchy této ruční brzdy není ruční parkovací brzda vůbec funkční.

Z patentové přihlášky DE 3015028 je známá parkovací brzda traktoru, který má hlavní převodovku a přídavnou převodovku, kde je brzda uspořádaná na výstupním, hnaném hřídeli přídavné převodovky. Brzda podle DE 3015028 může být disková nebo bubnová.

U DE 3015028 je přídavná brzda uložena přímo na hnaný hřídel 15. který pohání talířové kolo. Tato brzda se pořád točí, tzn. rotuje, kdykoliv je zařazen rychlostní stupeň. Tato brzda je provedena jako hlavní. Akční člen u této brzdy je součástí přídavné převodovky. Tato brzda má sice znásobený brzdný moment kola, ale velikost brzdy je omezena vnitřním prostorem přídavné převodovky. Tato brzda je tedy vytvořena jako součást přídavné převodovky. Je zde tedy dáno pevné spojení dílů, což znamená, že je skříň brzdy upevněna přímo v přídavné převodovce nebo na přídavné převodovce. Brzda je ovládána mechanicky. Z tamního obr. 5 vyplývá, že pružina má funkci vypínání brzdy, tj. odtlačení dvojice brzdových členů 4b, které se tím oddálí od brzdového bubnu 4a. Po zatažení páky na obr. 9 směrem nahoru se vačka 222 přes pákový mechanismus 223 přestaví a přitlačí dvojici brzdových členů 4b k bubnu. Obdobné je to i podle tamního obr. 7 s tím, že je použita místo jedné vačky dvojice vaček 117a a 117b.

Podstata vynálezu

Některé nevýhody stavu techniky řeší přídavná parkovací brzda s rotačním prvkem uloženým na hřídeli a jemu prostřednictvím brzdového třmenu přiřazeným alespoň jedním brzdovým členem, přičemž k brzdovému třmenu je dále uchycen brzdový válec, přičemž brzdový válec je ve směru jízdy umístěn před nebo za brzdovým třmenem. Podle vynálezu je rotační prvek brzdovým kotoučem pevně spojeným se hřídelem třetím šroubovým spojem, přičemž hřídel je uložen na ložiskové dvojici uložené v náboji.

Výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že náboj je pomocí druhého šroubového spoje spojen s brzdovým nosníkem, na kterém je uchycen brzdový třmen pomocí prvního šroubového spoje.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že na hřídeli je pomocí tvarové vazby usazen unašeč, přičemž zajištění unašeče na hřídeli je provedeno maticí.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že na hřídeli jsou pomocí tvarové vazby

- 1 CZ 310620 B6 usazeny dvaunašeče.

Některé nevýhody stavu techniky dále řeší způsob k provozování výše uvedené přídavné parkovací brzdy, který zahrnuje následující kroky:

prostřednictvím řídicí jednotky se vyhodnotí, zda existuje požadavek na použití přídavné parkovací brzdy, zejména, že se vozidlo nachází ve svahu a aktuální rychlost dosáhla stanovené hranice, pokud ano, zaktivuje se ovládací okruh, dojde-li ke splnění podmínek a zároveň přijde signál od řidiče k aktivaci přídavné parkovací brzdy, ovládací ventil odpustí vzduch z brzdového válce přídavné parkovací brzdy a tím dojde k aktivaci přídavné parkovací brzdy.

Některé nevýhody stavu techniky dále řeší vozidlo s páteřovým podvozkem s minimálně čtyřmi nápravami s výkyvnými polonápravami, které podle vynálezu obsahuje výše uvedenou přídavnou parkovací brzdu, přičemž brzdový nosník je spojen s podvozkem, tzn. s rámem nebo s centrální nosnou troubou, pomocí čtvrtého šroubového spoje s tvarovou vazbou, který může být rozebíratelný i nerozebíratelný.

Variantně vozidlo s páteřovým podvozkem s minimálně čtyřmi nápravami s výkyvnými polonápravami obsahuje výše uvedenou přídavnou parkovací brzdu, která je umístěna mezi hlavní a přídavnou převodovkou a jsou použity dva karbanové hřídele.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že na druhé a/nebo čtvrté nápravě jsou za účelem dosažení menšího poloměru otáčení použity brzdové válce bez pružiny.

Výhodou předloženého vynálezu je zvýšení brzdného momentu u stojícího vozidla, např. při stání ve svazích, kdy parkovací brzdy instalované na nápravách neposkytují dostatečný brzdný moment.

Zároveň tato přídavná brzda poskytne přídavný brzdný moment v případě závady na brzdovém systému u kola, pokud je toto kolo hnané.

Další výhodou je možnost snadné montáže či demontáže brzdy pro její údržbu a/nebo opravu.

Objasnění výkresů

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje:

obr. 1 vozidlo 10x10 standardní konfigurace, obr. 2 vozidlo 10x10 standardní konfigurace s přídavnou parkovací brzdou, obr. 3 vozidlo 10x10 upravené konfigurace s přídavnou parkovací brzdou, obr. 4 ruční parkovací brzdu ze stavu techniky, v částečném řezu, obr. 5 ruční parkovací brzdu podle obr. 4, v nárysu, obr. 6 přídavnou parkovací brzdu podle vynálezu v řezu s brzdovým válcem vepředu,

-2 CZ 310620 B6 obr. 7 přídavnou parkovací brzdu podle vynálezu se dvěma unašeči a brzdovým válcem vepředu, obr. 8 brzdový válec bez pružiny v nápravě, obr. 9 brzdový válec s pružinou v nápravě, obr. 10 algoritmus ovládání přídavné parkovací brzdy.

Příklady uskutečnění vynálezu

Přestože bude předložený vynález dále popsán v souvislosti s určitými přednostními provedeními, není úmyslem tohoto popisu, omezit jeho rozsah pouze na tato popsaná provedení. Naopak, záměrem tohoto popisu je obsáhnout a pokrýt všechny alternativy, modifikace a ekvivalenty takových provedení, které spadají do podstaty a nárokovaného rozsahu předloženého vynálezu tak, jak je tento definovaný v připojených patentových nárocích.

Rovněž mohou být výše uvedené i dále popsané znaky podle vynálezu použity jednotlivě samy o sobě nebo v libovolných smysluplných vzájemných kombinacích. Znázorněná a popsaná provedení nelze chápat jako jejich uzavřený výčet, ale mají spíše charakter příkladů pro vylíčení vynálezu.

Odkazy uvedené v závislých nárocích odkazují na další provedení předmětu hlavního nároku znaky příslušného závislého nároku. Tyto však neznamenají rezignaci na docílení samostatné, předmětné ochrany pro znaky těchto závislých nároků.

Vynález tedy není omezen na popsané provedení, ale osoba zběhlá v oboru může provést detaily předloženého vynálezu množstvím způsobů v rámci rozsahu připojených patentových nároků.

Pro lepší pochopení je na obr. 1 zobrazeno vozidlo konfigurace 10x10, které je vybaveno brzdovými válci 103 s pružinou na 2., 3. a 4. nápravě. Pokud by byl požadavek na vyšší brzdný moment M_B, například při stání ve svahu s velkým stoupáním, je možné podle jednoho aspektu předloženého vynálezu přidat do podvozku (viz obr. 2) přídavnou parkovací brzdu a tím zvýšit brzdný moment M_B o přídavný brzdný moment M_PB.

V případě specifické konfigurace vozidla, kterou je myšleno například vozidlo s více nápravami, které jsou navíc řízené, není možné osadit všechna kola brzdovými válci 103 s pružinou, které se využívají pro parkovací brzdu, protože by vlivem zástavbové délky brzdového válce 103 s pružinou došlo k omezení na menší úhel β natočení rejdové osy 105 s brzdovým válcem 103 s pružinou a tím pádem ke zvětšení poloměru otáčení (obr. 9).

Pokud je tedy třeba zlepšit poloměr otáčení, tzn. zmenšit jej, je třeba zaměnit brzdové válce 103 s pružinou za brzdové válce 102 bez pružiny. Díky tomu se dosáhne většího úhlu a natočení rejdové osy 105 (obr. 8).

Instalace přídavné parkovací brzdy navíc pomůže vykompenzovat úbytek brzdného momentu Mg na 4. nápravě, kde nejsou za účelem menšího poloměru otáčení použity brzdové válce 103 s pružinou (obr. 3). Stejné opatření může být za stejným účelem provedeno i na 2. nápravě (není znázorněno).

Tato přídavná parkovací brzda pak tedy může také suplovat brzdný moment M_B na těch nápravách, které nejsou vybaveny válci 103 s pružinou pro funkci parkovací brzdy.

Přidáním přídavné parkovací brzdy k přídavné převodovce 201 dojde k zablokování rotačního

-3 CZ 310620 B6 pohybu hřídele 10 v přídavné převodovce 201 a tím pádem i k zablokování vzájemného pohybu ozubených kol v celém hnacím traktu, který je připojen k této přídavné převodovce 201.

Systém může být i automatizován a přídavná parkovací brzda může být automaticky aktivována i při delším stání. Časový interval by v takovém případě byl závislý na okamžiku uvedení vozidla do klidového stavu.

Dalším aspektem předloženého vynálezu je konstrukce vlastní přídavné parkovací brzdy podle předloženého vynálezu, která zahrnuje brzdový kotouč 2 uložený na hřídeli 10 přídavné parkovací brzdy, se kterým je pevně spojený pomocí třetího šroubového spoje 13.Tento hřídel 10 přídavné parkovací brzdy je uložen na ložiskové dvojici 9, která je uložená v náboji 7 přídavné parkovací brzdy.

Náboj 7 přídavné parkovací brzdy je pomocí druhého šroubového spoje 8 spojen s brzdovým nosníkem 4, na kterém je uchycen brzdový třmen 3 pomocí prvního šroubového spoje 6. K brzdovému třmenu 3 je uchycen brzdový válec 103 s pružinou. Tento brzdový válec 103 s pružinou může být orientován před nebo za přídavnou parkovací brzdou, bráno vždy ve směru jízdy.

Brzdový nosník 4 je spojen s podvozkem, tzn. s rámem 14 a centrální nosnou troubou 205 pomocí čtvrtého šroubového spoje 5 s tvarovou vazbou, který může být rozebíratelný i nerozebíratelný.

Na hřídeli 10 je usazen unašeč 11 pomocí tvarové vazby, přičemž zajištění unašeče 11 na hřídeli 10 přídavné parkovací brzdy je realizováno maticí 12.

Možné je také provedení, které obsahuje dva unašeče 11 a hřídel 10 modifikovaný pro použití dvou unasečů 11. Toto provedení je použito v případě, kdy je brzda umístěna mezi hlavní a přídavnou převodovku 201 a jsou použity dva kardanové hřídele (viz obr. 7.)

Ovládání brzdy je realizováno pneumatickým ovládacím ventilem 15. jehož funkce je podmíněná splněním podmínek - sklonu např. z gyroskopu převodovky a rychlostí vozidla, přičemž tento ovládací ventil 15 následně ovládá tok stlačeného vzduchu do brzdového válce 103 s pružinou.

Pokud řídicí jednotka vyhodnotí, že se vozidlo nachází ve svahu a aktuální rychlost dosáhla stanovené hranice, zaktivuje ovládací okruh a čeká na signál od řidiče pro aktivaci přídavné parkovací brzdy, které se standardně provádí zatažením páky parkovací brzdy.

Příkladně je to možné vysvětlit s odkazem na obr. 10, kde je znázorněn algoritmus ovládání přídavné parkovací brzdy. Ovládání je aktivováno v okamžiku, kdy řídicí jednotka vozidla vyhodnotí, že jsou splněny podmínky pro aktivaci. Těmito podmínkami je myšlena rychlost vozidla, zařazený rychlostní stupeň ve dvoustupňové přídavné převodovce 201 a podélný náklon vozidla. Důležité je také pořadí podmínek: 1. podmínkou je rychlost vozidla, která musí být stejná nebo nižší, než je stanovený limit, který je v tomto příkladu stanoven na 5 km/h. 2. podmínka je zařazený rychlostní stupeň v přídavné převodovce 201. jinak by nebylo možné přenést přídavný brzdný moment M_PB na hnací trakt. Poslední podmínkou je sklon vozidla, přičemž hraniční hodnota je variabilní a závisí na konfiguraci vozidla a jeho zátěži. V tomto příkladu je použit sklon 15 %. Pokud je vozidlo na rovině nebo v mírném svahu, není nutné přídavnou parkovací brzdu vůbec aktivovat.

V případě, že nebude splněna jen jedna z podmínek, k aktivaci přídavné parkovací brzdy nedojde ani v případě, kdy řidič zatáhne páku parkovací brzdy do aktivní polohy.

Variantně je také možné celý systém automatizovat, kdy by do celého systému vstupoval ještě časový interval, po jehož uplynutí a po splnění a setrvání všech předchozích podmínek by došlo k

-4 CZ 310620 B6 automatické aktivaci přídavné parkovací brzdy.

V případě, že dojde ke splnění podmínek a zároveň je zde požadavek k aktivaci přídavné parkovací brzdy od řidiče, odpustí ovládací ventil 15 vzduch z brzdového válce 103 přídavné parkovací brzdy, čímž dojde k roztažení pružiny, stlačení pístu a tím dojde k aktivaci přídavné parkovací brzdy. Tak je podle dalšího aspektu předloženého vynálezu řešen způsob ovládání zde odhalené přídavné parkovací brzdy.

Díky přídavnému brzdnému momentu M_PB této přídavné parkovací brzdy je také možné zaměnit u řízených náprav brzdové válce 103 s pružinou za brzdové válce 102 bez pružiny, které mají menší zástavbovou délku. Díky menší zástavbové délce je možné využít větší úhel a natočení rejdové osy 105 aniž by došlo ke kontaktu s polonápravou s rozvidleným čepem a tím dojde ke zmenšení poloměru otáčení. Brzdový válec bez pružiny působí na brzdové čelisti 203 uvnitř brzdového bubnu 104 na kolové části.

Co se týká rozdílů s nejbližším stavem techniky představovaným v úvodu uvedeným dokumentem DE 3015028, je možno dále uvést následující. Přídavná parkovací brzda podle předmětu vynálezu je připojena přes kardan buď na vstupní, nebo na vložený hřídel přídavné převodovky 201. Tato přídavná parkovací brzda je demontovatelná bez zásahu do hlavní převodovky, tzn. zcela nezávisle na ní. Přídavná parkovací brzda je připojovaná do funkčního stavu jen za určitých podmínek. Je vytvořena jako přídavná, tedy pro případ požadavku zvětšení brzdného momentu M_B o přídavný brzdný moment M_PB. Hřídel 10 je uložen v náboji 7, který je pevně spojen s brzdovým nosníkem 4, na kterém je uchycen brzdový třmen 3. Akční člen přídavné parkovací brzdy podle vynálezu je uložen nezávisle na hlavní převodovce. Přídavná parkovací brzda je spojena s podvozkem a je ovládána pneumaticky. Variantní ovládání by pak bylo např. hydraulické nebo servomotorem. Přídavná parkovací brzda podle vynálezu je tedy umístěna mimo hlavní převodovku a funguje tak, že po odpuštění vzduchu se pružina v brzdovém válci 103 s pružinou roztáhne a stlačí píst, který přídavnou parkovací brzdu aktivuje.

Jak vyplývá i z výše uvedeného, má brzdový válec 102 bez pružiny pouze funkci provozní brzdy. U brzdového válce 102 bez pružiny se brzda aktivuje tím, že se do něj nafoukne stlačený vzduch. Tím dojde k přiblížení brzdových čelistí 203 podle typu provedení brzdy k brzdovému bubnu nebo ke kotouči. Brzdový válec 103 s pružinou má dvě funkce - provozní a parkovací brzdu. Provozní brzda funguje stejně jako u brzdového válce 102 bez pružiny. Parkovací brzda se aktivuje odtlakováním komory v brzdovém válci 103 s pružinou, čímž následně dojde ke stlačení pístu pružinou a následné blokaci.

Claims

1. Přídavná parkovací brzda s rotačním prvkem uloženým na hřídeli (10) a jemu prostřednictvím brzdového třmenu (3) přiřazeným alespoň jedním brzdovým členem, přičemž rotační prvek je tvořen brzdovým kotoučem (2) a hřídel (10) je uložen na ložiskové dvojici (9) uložené v náboji ⁽⁷⁾, vyznačující se tím, že k brzdovému třmenu (3) je dále uchycen brzdový válec (103), přičemž brzdový válec (103) je ve směru jízdy umístěn před nebo za brzdovým třmenem (3), přičemž brzdový kotouč (2) je pevně spojen se hřídelem (10) třetím šroubovým spojem (13) pro přenos brzdného momentu z brzdného kotouče (2) na hřídel (10) a náboj (7) je pomocí druhého šroubového spoje (8) spojen s brzdovým nosníkem (4), na kterém je uchycen brzdový třmen (3) pomocí prvního šroubového spoje (6).

2. Přídavná parkovací brzda podle nároku 1, vyznačující se tím, že na hřídeli (10) je pomocí tvarové vazby usazen unašeč (11), přičemž zajištění unašeče (11) na hřídeli (10) je provedeno maticí (12).

3. Přídavná parkovací brzda podle nároku 2, vyznačující se tím, že na hřídeli (10) jsou pomocí tvarové vazby usazeny dva unašeče (11).

4. Způsob k provozování přídavné parkovací brzdy podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, který zahrnuje následující kroky:

- prostřednictvím řídicí jednotky se vyhodnotí, zda existuje požadavek na použití přídavné parkovací brzdy, tzn. zda jsou splněny zejména podmínky, že se vozidlo nachází ve svahu a aktuální rychlost dosáhla stanovené hranice,

- pokud ano, zaktivuje se ovládací okruh, vyznačující se tím, že

- k aktivaci přídavné parkovací brzdy dojde pouze za současného splnění podmínek a zároveň vydání signálu od řidiče k aktivaci přídavné parkovací brzdy,

- pak teprve ovládací ventil (15) odpustí vzduch z brzdového válce (103) přídavné parkovací brzdy.

5. Vozidlo s páteřovým podvozkem s minimálně čtyřmi nápravami s výkyvnými polonápravami, vyznačující se tím, že obsahuje přídavnou parkovací brzdu podle nároku 1 nebo 2, přičemž brzdový nosník (4) je spojen s podvozkem, tzn. s rámem (14) nebo s centrální nosnou troubou (205), pomocí čtvrtého šroubového spoje (5) s tvarovou vazbou, který může být rozebíratelný i nerozebíratelný.

6. Vozidlo s páteřovým podvozkem s minimálně čtyřmi nápravami s výkyvnými polonápravami, vyznačující se tím, že obsahuje přídavnou parkovací brzdu podle nároku 3, přičemž přídavná parkovací brzda je umístěna mezi hlavní a přídavnou převodovkou (201) a jsou použity dva kardanové hřídele.

7. Vozidlo podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že na druhé a/nebo čtvrté nápravě jsou za účelem dosažení menšího poloměru otáčení použity brzdové válce (102) bez pružiny.