CN103249613B - 具有过死点弹簧的手动驻车制动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的手动驻车制动器，包括可转动支承的手动制动杆(2)、与其耦连的绳轮、和由安置在车辆车身的固定桥架上的扇形齿轮(17)组成的定位装置，其中，在所述手动制动杆的转轴上安装过死点弹簧(6)，其在处于静止位置的手动制动杆(2)上施加将所述手动制动杆(2)保持在该位置上的回复力，并且在操作所述手动制动杆(2)时提供支持力。

Description

具有过死点弹簧的手动驻车制动器

本发明涉及一种具有过死点弹簧的手动驻车制动器，尤其涉及一种用于具有自动调节装置的机动车的手动驻车制动器。

通常借助手的力量操作的制动设备被称为手动驻车制动器。在此，对于机动车常用的手动驻车制动器，手动制动杆可围绕轴线旋转地与固定在车辆车身上的基架可转动地铰接，并且抗扭地与容纳制动钢索的限定长度的部件相连接。此外，手动制动杆还配置有定位装置，以便将被拉动的手动驻车制动器固定在其作用位置，并且将被松开的手动制动器固定在其松开的位置。该定位装置通常能够借助安置在手动制动杆的手柄区域内的弹簧加载的按钮而被松开，并且由安置在固定桥架上的、与手动制动杆的铰接轴同轴的弯曲的扇形齿轮和与该扇形齿轮配合作用的、可转动地支承在手动制动杆上的制动爪(Feststellklinke)所组成。在此，所述按钮与制动爪借助安置在手动制动杆内部的连杆耦连。

在运行期间，对于机动车的手动驻车制动器，除了制动摩擦片的磨损外，制动钢索还会出现一定的拉伸，因此，在手动制动杆上出现随着时间越来越大的空挡(Leergang)，在其过程中通过操作手动制动杆只会形成钢索的拉伸。因此，需要相对频繁地对手动制动设备的调节，以便将手动制动杆的空挡限制在预定大小内。在此，手动的调节是非常困难的，并且常常需要将手动驻车制动器完全拆开。

因此，在专利文献DE3820978A1中提供了一种自动调节装置，其中用作制动钢索的导引件的绳轮，被配备独立的可转动的调节件，其一方面借助制动爪在不同的扭转位置相对于固定桥架可被固定，并且另一方面与绳轮通过止动装置(Anschlaganordnung)如此配合作用，始终将这种止动装置保持在补偿不期望空挡的扭转位置或者输出位置，从而在手动制动杆上出现的空挡总是被限制在预定的尺寸内。

由专利文献DE3900174A1已知一种用于手动驻车制动器的自动调节装置，其中，为了自动补偿制动钢索的拉伸，设定，绳轮借助扇形齿轮锁定装置(Klinkengesperr)与手动制动杆相耦连，其中，绳轮与驻车制动器的耦连在超过预定的、许用的由钢索拉伸引起的空挡的操作角度区间中能够借助扇形齿轮锁定装置改变，从而在超过确定的空挡的情况下将改变手动制动杆和绳轮之间的相对位置。

本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于机动车的手动驻车制动器，其设计为有效果和有效率的，并且提供更好的驾驶舒适性。

所述技术问题通过独立权利要求的技术方案来解决。更多有利的改进方案由从属权利要求的技术方案给出。

根据本发明的实施方式，提供了一种用于机动车的手动驻车制动器，其包括可转动支承的手动制动杆，与其连接的绳轮和具有安置在车辆车身的固定桥架上的扇形齿轮的定位装置，其中在手动制动杆的转轴上安装偏心弹簧或过死点弹簧，其在处于静止位置的手动制动杆上施加使手动制动杆被保持在该位置上的回复力，并且在操作手动制动杆时提供支持力。

所述技术问题由此被解决，为了支持转动和使手动制动杆止动，以便将其保持在静止位置上，可为同一手动制动杆配置过死点弹簧。在此，通过过死点弹簧在手动制动杆上作用附加的作用力，其具有用于过死点弹簧的随着操作行程的增长而首先上升、然后下降的作用力曲线，其在此被充分利用。因此，手动制动杆被保持在静止位置上，避免了通过在行驶期间跳动的手动制动杆所引起的噪声。

此外，也能够按照过死点弹簧的样式使用其他的弹簧件。

在此，手动驻车制动器能够包括自动调节装置。在具有自动调节装置的手动驻车制动系统中，手动制动杆在静止位置与驻车制动钢索机械脱离，即，没有拉力通过制动钢索被传递到杆上。这种设计的缺点是，由于耦连不足造成了间隙空间，在行驶时，能够引起手动制动杆的跳动，并且由此产生咯嗒噪声。

由于过死点弹簧，这种拍打噪声可被避免，因为具有过死点弹簧的手动制动杆被保持在静止位置上。

此外，通过过死点弹簧可产生反作用力，其在直到手动制动杆和制动钢索之间的作用力耦连的行程中都存在。由于在手动制动杆和驻车制动钢索之间的耦连不足会引起一段行程，自动调节装置需要该行程，直到集成在该自动调节装置内的夹紧装置张紧制动钢索，并且由此在制动钢索和手动制动杆之间产生连接。这种依赖于传动的行程在手柄处达到40mm。

当不设有过死点弹簧时，驾驶者能够感觉，手动驻车制动器不再起到作用或者被磨损。因此，通过过死点弹簧，就不会使得驾驶者有这样的感觉，手动驻车制动器不再起到作用，或者，其已被磨损。

此外，手动驻车制动器在避免频繁地手动调节工作的情况下、保证了牢靠地调节，并且此外，还保证了在修复工作或者装配工作后对手动驻车制动器快速地调节。

在一个实施例中，对于手动驻车制动器涉及一种手动驻车制动系统。借助过死点弹簧固有运动的支持，驾驶者能够手动地使用较小的力消耗就使得他的车辆牢靠地停驻。在此，降低了由驾驶者为了放下手动驻车制动器而在手动制动杆上施加的拉力，从而提高了驾驶舒适性。

另外，过死点弹簧能够一边支撑在手动制动杆的转轴上，另一边支撑在固定安置的车辆车身构件上。通过上述简单的结构设计措施，保证了过死点弹簧可被快速和成本低廉地组装，而对此不需要复杂的组装措施。在手动制动杆的转轴周围空间上的关系在很多情况下需要如此限制，否则在任意方式下都能令人满意的工作的过死点弹簧，在所述区域内将很难被安装。

在此，过死点弹簧能够被如此安置，该过死点弹簧将其死点位置设在手动制动杆的静止位置和手动制动杆咬合扇形齿轮的第一齿的位置之间。扇形齿轮的第一齿可被理解为手动制动杆在被操作时从静止位置开始咬合的第一个扇形齿轮的齿。因此，过死点弹簧被如此安置，其在手动制动杆的静止位置和手动制动杆的咬合扇形齿轮的第一齿的位置之间，达到最大压缩，并且由此其最大可能的作用力施加在手动制动杆上。因此，该手动制动杆在静止位置上被挤压，从而未被操作的手动制动杆的间隙空间被明显地限制，并且由此避免了在行驶中手动制动杆的跳动。这将促使主动的、有效的噪声减少，因为通过跳动的手动制动杆产生的拍打噪声被避免，并且因此再次促使驾驶舒适性的提高。

在另一个实施方式中，过死点弹簧在超过手动制动杆的死点位置后加载作用力，该作用力使得由驾驶者给予的用于操作手动制动杆的作用力降低。在超过死点后，过死点弹簧的作用方向反转，同时降低作用力的数值。在此，该过死点弹簧被如此安置，其施加一作用力，该作用力沿着由驾驶者给予的拉力方向起到支持的作用，从而明显地减少了用于在此区域内操作手动制动杆的驾驶者作用的绝对作用力消耗，并且由此提高了操纵舒适性。因此，该给予的绝对作用力消耗由通过驾驶者施加的拉力减去通过死点弹簧施加的作用力而得到。

此外，过死点弹簧能够具有力曲线，其在操作手动制动杆时线性地补充入由驾驶者给予的作用力消耗。因此，通过驾驶者施加的拉力减去通过过死点弹簧施加的作用力，导致几乎线性的绝对作用力消耗。线性的作用力曲线根据人体工学在操作手动制动杆时，并且由此在拉起手动驻车制动器时被证明是令人愉快的和舒适的，与非线性作用力曲线相比，它可促使附加改进的舒适作用。

本发明还提供一种机动车，其具有上述手动驻车制动器。

一种具有上述手动驻车制动器的机动车，其具有改进的舒适作用。因此，手动制动杆通过过死点弹簧，一方面在行驶期间在静止位置被挤压和保持，由此使手动制动杆与制动钢索脱耦的间隙空间受到限制，并且由此避免手动制动杆的跳动，该跳动能够导致拍打噪声。另一方面，当手动驻车制动器设有自动调节装置时，在直至手动制动杆和制动钢索之间的作用力耦连的行程期间中都产生反作用力，其向驾驶者提供的制动功率的反馈就像在使用没有自动调节装置的手动制动系统一样。

总之，本发明提供了一种用于机动车的手动驻车制动器，其提高了驾驶舒适度，并且同时有效率和有效果地工作。因此，在手动制动杆上安置过死点弹簧，其典型的作用曲线和固有运动能够被充分利用。在此，该过死点弹簧首先具有上升的力曲线，由此能够将手动制动杆保持在静止位置上，并且同时在操作手动制动杆时产生在直至手动制动杆和制动钢索之间的作用力耦合的行程中存在的反作用力。

在此，过死点弹簧能够被如此安置，其将它的死点位置设在手动制动杆的静止位置和该手动制动杆与扇形齿轮的第一齿咬合的位置之间，即，在这个区间内弹簧被最大程度的压缩。这会产生如此结果，在未被操作的手动制动杆上施加作用力，其将该手动制动杆保持在静止位置，并且因此在驾驶中限制手动制动杆的间隙空间。此外，在超过死点后，由过死点弹簧施加的作用力的作用方向反转，并且因此减少了由驾驶者在操作手动制动杆时施加的拉力，由此降低了绝对作用力消耗。因为，过死点弹簧具有作用力曲线，其在操作手动制动杆时线性地加入由驾驶者给予的作用力消耗，所以，由驾驶者在操作手动制动杆时施加的拉力的曲线几乎是线性的，而不会产生从人体工学的角度来看被认为是不舒适的无规律性。

因此，利用本发明可实现，避免了由在驾驶期间手动制动杆的跳动引起的拍打噪声，并且降低了由驾驶者在操作手动制动杆时给予的绝对作用力消耗。此外，在直至用于具有自动调节装置的机动车的手动驻车制动器的手动制动杆和制动钢索之间的作用力耦连的行程中，产生反作用力，其向驾驶者提供的制动功率的反馈，就像在使用没有自动调节装置的手动制动系统一样。

下面结合附图进一步阐述本发明。

图1A-D示出根据实施方式的手动驻车制动器的示意图；

图2示出在图1A-D所示实施方式的手动驻车制动器的局部区域的示意性截面图；

图3示出根据图1A-D所示实施方式的具有不同的压缩长度的过死点弹簧的示意图；

图4示出用于通过所述过死点弹簧施加的作用力的作用力曲线和用于通过驾驶者在操作所述手动制动杆时施加的拉力的作用力曲线的力-行程-曲线图。

图1A-D和2根据实施方式示意性地示出手动驻车制动器1的侧视图(图1A)，手动制动杆2的斜视图(图1B)，过死点弹簧(图1C)的立体图，从前面在驾驶者角度观察的前视图(图1D)以及局部区域的截面图(图2)。

图1A根据实施方式示出手动驻车制动器1的示意性侧视图。

在此，手动驻车制动器1包括可转动支承的手动制动杆2，用作制动钢索的导引装置的与手动制动杆2耦连的绳轮，和具有安置在车辆车身3的固定桥架上的扇形齿轮的定位装置4。此外，还可看到安置在手动制动杆2的转轴5上的过死点弹簧6。

此外，根据过死点弹簧的样式还能够使用其他的弹簧件。

此外，示出的手动驻车制动器1还包括自动调节装置。在此，图1A示出与自动调节装置(未示出)连通的施加外力的机械式促动器8。此外，还能够使用已知的空气动力装置或者电动机。

还可以看到制动装置的绳索传动装置11。手动制动杆还设有手柄件12，其或者固定地被安置在手动制动杆2上、或者例如设计为可插入式的，以用来能够手动操作手动驻车制动器1。

过死点弹簧6一边支撑在手动制动杆2的转轴5或者转动轴上、另一边支撑在固定安置的车辆车身的构件上。用附图标记13标示的箭头符号表示通过过死点弹簧6施加在手动制动杆2上的力的作用方向。驾驶者通过操作手动制动杆2在该制动杆上施加拉力。用附图标记14标示的箭头符号表示拉力的作用方向。用附图标记15标示的箭头表示手动制动杆2的运动方向。

图1B示出根据图1A所示的驻车制动器1的手动制动杆2的示意性立体图。

可以看到，绕转轴5可转动地支承的手动制动杆2。该手动制动杆也设有手柄件12，其或者固定地被安置在手动制动杆2上、或者例如设计为可插入式的，以用来能够手动操作手动驻车制动器1。驾驶者通过操作手动制动杆2在该制动杆上施加拉力，该拉力的作用方向被通过用附图标记14标示的箭头来符号表示。在此，用附图标记15标示的箭头表示手动制动杆2的运动方向。

图1C示出从前面在驾车者角度观察、根据图1A所示的手动驻车制动器1的示意图。

如图1C所示，手动驻车制动器1具有包括安置在车辆车身3的固定桥架上的扇形齿轮的制动装置4。还可看到，安置在手动制动杆2的转轴5上的过死点弹簧6。

过死点弹簧6一边支撑在手动制动杆2的转轴5上、另一边支撑在固定安置的车辆车身7的构件上。用附图标记13标示的箭头还是符号表示通过过死点弹簧6施加在手动制动杆2上的力的作用方向。

图1D示出根据图1A所示的手动驻车制动器1在过死点弹簧上的示意性立体的斜视图。

这里可以看出，所示的手动驻车制动器1包括自动调节装置23。在此，该调节装置与提供外力的机械促动器8相连。此外，还能够使用已知的空气动力装置或者电动机。

如图1D所示，手动驻车制动器1在此还包括与可转动运动支承的手动制动杆2相耦连的、用于制动钢索的导引装置的绳轮，和具有安置在车辆车身3的固定桥架上的扇形齿轮的定位装置。此外还可看到，安置在手动制动杆2的转轴5上的过死点弹簧6。

图2示出在图1A-D中所示的实施方式的手动驻车制动器1的局部区域示意性截面图。

过死点弹簧6被如此安置，其将它的死点位置设在用附图标记18表示的手动制动杆2的静止位置和用附图标记19表示的手动制动杆2与扇形齿轮17的第一齿16咬合的位置之间。扇形齿轮17的第一齿16在此理解为手动制动杆2在被操作时从静止位置出发作为第一个被咬合的扇形齿轮17的齿16。在此，属于过死点弹簧6的死点位置的手动制动杆2的位置用附图标记20来表示。在此，过死点弹簧被最大程度地挤压，其最大可能的作用力施加在手动制动杆2上，并且将其压到它的静止位置18上。

在操作手动制动杆2时，过死点弹簧超过其死点位置20，由此通过过死点弹簧6施加在手动制动杆2上的力的转动方向反转。由驾驶者通过操作手动制动杆2施加的拉力和通过过死点弹簧施加在手动制动杆2上的作用力作用在相同的方向上，从而使得由驾驶者施加的用于操作手动制动杆2的绝对作用力消耗被降低。

此外，图2还示出手动制动杆2在一个位置上，在该位置上手动制动杆2咬合扇形齿轮17的最末齿21。这个位置用附图标记22来给出。

图3示出具有不同压缩长度的过死点弹簧6的示意性透视图。

在此，根据图3所示过死点弹簧6的最大压缩值为L2mm，例如是50.93mm。在手动制动杆2的静止位置上，过死点弹簧6的压缩值为L1mm，并且当手动制动杆2咬合扇形齿轮17的第一齿16时，即在位置19上为L3mm。因此，手动制动杆2被保持在静止位置18上，从而手动制动杆2的间隙空间在行驶时被限制，并且避免了手动制动杆2的跳动。在此，L1的值能够例如是51.03mm，并且L3的值能够例如是51.13mm。

在手动制动杆2咬合扇形齿轮17的最末齿21的位置上，根据图3所示过死点弹簧6的压缩值为L4mm，例如是61.84mm。

图4示出对于通过过死点弹簧6施加的作用力和通过驾驶者在操作手动制动杆2时施加的拉力的力-行程-曲线图。

根据图4所示的曲线图，通过过死点弹簧6施加在手动制动杆2上的作用力以及通过驾驶者在操作手动制动杆2时施加的拉力，通过手动制动杆的行程来描述，其中，该行程的起始位置是与手动制动杆2的静止位置相应的末端位置。在此，实线描述通过过死点弹簧6施加的作用力，并且虚线描述通过驾驶者在操作手动制动杆2时施加的拉力。

如图4的曲线图所示，通过过死点弹簧6施加在手动制动杆2上的作用力从操作过程的开始就被施加，在操作过程期间，在手动操作杆2上的拉力在经过一定时间后才开始起作用。原因在于，在驻车操作杆2的行程上，自动调节装置的夹紧装置需要一段行程，以便张紧制动钢索。

如图4所示，通过过死点弹簧6施加在驻车操作杆2上的作用力在此首先直线升高，并且在时间点t₁处达到作用力的最大值，这时，通过驾驶者施加在手动操作杆上的拉力开始起作用。这与过死点弹簧的死点位置相一致，该位置处于手动制动杆2的静止位置和手动制动杆2咬合扇形齿轮的第一齿的位置之间。扇形齿轮的第一齿在此理解为手动制动杆2在被操作时从静止位置作为第一个被咬合的扇形齿轮的齿。由此保证了，手动制动杆2直到由驾驶者施加的拉力开始起作用为止被保持在静止位置。

从这个时刻起，转矩的方向反转，该转矩由过死点弹簧6施加，并且被传递到手动制动杆2的转轴5上，并且由过死点弹簧施加的作用力开始直线下降，直到作用力的值在时间点t₂以后都是零。

由驾驶者通过操作驻车制动器施加的拉力从时间点t₁起直线上升。因此，由驾驶者为了操作手动制动杆给予的绝对作用力消耗，在t>t₁的任意时刻，通过由驾驶者通过操作驻车制动器施加的拉力减去由过死点弹簧6施加在驻车操作杆2上的力得出。因此，降低了由驾驶者给予的为了操作手动制动杆2的绝对作用力消耗值。

图4还示出，过死点弹簧6在此具有作用力曲线，其在操作手动制动杆2时加入由驾驶者施加的作用消耗，这被认为是舒适的，因为有规律性的产生由驾驶者为了操作手动制动杆2给予的绝对作用力。

附图标记列表

1手动驻车制动器

2手动制动杆

3车辆车身的桥架

4定位装置

5转轴

6过死点弹簧

7车辆车身的构件

8机械促动器

11绳索传动装置

12手柄件

13通过过死点弹簧施加的作用力的作用方向

14由驾驶者通过操作手动制动杆所施加的拉力的作用方向

15手动制动杆的操作方向

16第一齿

17扇形齿轮

18手动制动杆的静止位置

19手动制动杆咬合扇形齿轮的第一齿的位置

20死点位置

21最末齿

22手动制动杆咬合扇形齿轮的最末齿的位置

23自动调节装置

Claims (7)

1.一种用于机动车的手动驻车制动器，包括可转动支承的手动制动杆(2)、与其耦连的绳轮、和由安置在车辆车身的固定桥架上的扇形齿轮(17)组成的定位装置，其中，在所述手动制动杆的转轴(5)上安装过死点弹簧(6)，该过死点弹簧在处于静止位置的手动制动杆(2)上施加将所述手动制动杆(2)保持在该位置上的回复力，并且在操作所述手动制动杆(2)时提供支持力，其特征在于，所述过死点弹簧(6)被如此安置，其将它的死点位置(20)设在所述手动制动杆(2)的静止位置(18)和所述手动制动杆(2)与所述扇形齿轮(17)的第一齿咬合的位置(19)之间，并且其中，所述过死点弹簧(6)在所述死点位置(20)被最大程度地挤压，其最大可能的作用力被施加在所述手动制动杆(2)上，并且将所述手动制动杆(2)压到它的静止位置(18)上。

2.根据权利要求1所述的手动驻车制动器，其中，所述手动驻车制动器(1)包括自动调节装置(23)。

3.根据权利要求1所述的手动驻车制动器，其中，所述手动驻车制动器是一种手动的驻车制动系统。

4.根据权利要求1至3之一所述的手动驻车制动器，其中，所述过死点弹簧(6)一边支撑在所述手动制动杆的转轴(5)上，另一边支撑在车辆车身(7)的固定安置的构件上。

5.根据权利要求4所述的手动驻车制动器，其中，所述过死点弹簧(6)在超过死点位置(20)起向所述手动制动杆(2)加载作用力，该作用力使驾驶者用于操作所述手动制动杆(2)而给予的拉力降低。

6.根据权利要求5所述的手动驻车制动器，其中，所述通过过死点弹簧(6)施加的作用力具有力曲线，其在操作所述手动制动杆(2)时线性地补充入由驾驶者给予的作用力消耗。

7.一种机动车，具有根据权利要求1至6之一所述的手动驻车制动器(1)。