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Die
Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung
für eine
Feststellbremse gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Eine
derartige Betätigungsvorrichtung
ist aus der
DE 195
21 159 C2 bekannt. Diese Betätigungsvorrichtung umfasst
einen Handbremshebel, der an einem Lagerbock schwenkbar gelagert
ist. Zur Betätigung
der Feststellbremse ist eine einzelne Betätigungsstange als Betätigungsgestänge vorgesehen, die
in Eingriff mit einer Festsetzeinrichtung steht. Die Betätigungsstange
verläuft
in einer rohrförmigen
Aufnahme des Handbremshebels. Am vorderen Ende der Betätigungsstange
ist ein Druckknopf vorgesehen, der über die rohrförmige Aufnahme
hervorsteht und von einer Bedienperson betätigbar ist.
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Die
Festsetzeinrichtung besteht aus einem Sperrsegment und einer Sperrklinke,
welche jeweils aus Metall bestehen. Das Sperrsegment ist am Lagerbock
befestigt und weist eine Leiste mit Rastzähnen auf. Die Sperrklinke ist
an einem Lagerzapfen des Handbremshebels schwenkbar gelagert und über ein
Federelement vorgespannt. Dabei ist die Sperrklinke so am Lagerzapfen
gelagert, dass diese in zwei beidseits des Lagerzapfens verlaufende Schwenkarme
unterteilt ist. An einem Ende des ersten Schwenkarms ist eine Rastnase
vorgesehen, die zur Fixierung der Sperrklinke am Sperrsegment in
die Rastzähne
des Sperrsegments greifen kann. Das Ende des zweiten Schwenkarmes
ist über
eine Gelenkverbindung am unteren Ende der Betätigungsstange befestigt.
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Zur
Betätigung
der Feststellbremse wird der Handbremshebel geschwenkt. Die Schwenkbewegung
wird über
die Betätigungsstange
auf die Sperrklinke über tragen.
In einer Endposition rastet die Sperrklinke an einem bestimmten
Rastzahn des Sperrsegments ein und fixiert den Handbremshebel in
der entsprechenden Position.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Festsetzeinrichtung für eine Betätigungsvorrichtung
der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche kostengünstig herstellbar
ist und zudem eine sichere Funktion gewährleistet.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte
Ausführungsformen
und zweckmäßige Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die
erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung
für eine
Feststellbremse umfasst einen an einem Lagerbock schwenkbar gelagerten
Handbremshebel. Eine Festsetzeinrichtung weist ein am Lagerbock
angeordnetes Sperrsegment und eine beweglich gelagerte Sperrklinke
auf. Weiterhin ist eine im Handbremshebel geführte und an die Sperrklinke
gekoppelte Betätigungsstange
vorgesehen. Die Sperrklinke weist eine Reihenanordnung von aus Kunststoff
bestehenden Zähnen
auf, welche in Eingriff mit aus Kunststoff bestehenden Rastzähnen einer
Zahnleiste des Sperrsegments bringbar ist.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausbildung
der Komponenten der Festsetzeinrichtung in Form von Kunststoffteilen,
insbesondere Kunststoff-Spritzteilen, kann diese rationell und kostengünstig hergestellt
werden. Vorteilhaft ist weiterhin die Recyclefähigkeit der Komponenten der
Festsetzeinrichtung.
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Besonders
vorteilhaft ist die gesamte Sperrklinke, insbesondere auch an dieser
angeordnete Lagerzapfen, zur Drehlagerung im Handbremshebel einstückig ausgebildet.
Weiterhin ist in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform
das Sperrsegment einstückig
mit dem Lagerbock ausgebildet und von einem Kunststoff Spritzteil
gebildet. Die Festsetzeinrichtung und damit auch die gesamte Betätigungsvorrichtung
bestehen somit aus einer geringen Anzahl von Einzelteilen, wodurch
eine rationelle Fertigung der Betätigungsvorrichtung ermöglicht wird.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass zur Fixierung
der Sperrklinke in einer Rastposition am Sperrsegment die Sperrklinke
eine größere Anzahl
von Zähnen
aufweist, die in Eingriff mit Rastzähnen des Sperrsegments gebracht
werden können.
Dadurch wird ein guter Halt der Sperrklinke am Sperrsegment in einer
Raststellung des Handbremshebels erhalten.
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Besonders
vorteilhaft sind die Kontur der Zahnleiste des Sperrsegments und
die Reihenanordnung der Zähne
an der Sperrklinke so aufeinander abgestimmt, dass in einer Raststellung
der Sperrklinke am Sperrsegment sämtliche Zähne der Sperrklinke in Eingriff
mit den Rastzähnen
des Sperrsegments stehen, wodurch der Halt der Sperrklinke am Sperrsegment
weiter verbessert wird.
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Die
Zähne der
Sperrklinke sowie die Rastzähne
des Sperrsegments weisen durch ihre Materialbeschaffenheit als Kunststoffteile
eine gewisse elastische Verformbarkeit auf. Erfindungsgemäß wird diese
Eigenschaft ausgenutzt, um den Eingriff der Zähne der Sperrklinke in Rastzähnen des
Sperrsegments insbesondere bei Lasteinwirkungen weiter zu erhöhen.
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Hierzu
sind die Konturen der Zähne
der Sperrklinke an die Rastzähne
des Sperrsegments angepasst, so dass diese in einer Raststellung
möglichst
passgenau ineinander greifen. Dabei sind jedoch die Höhen der
Zähne und
Rastzähne
unterschiedlich ausgebildet, wobei besonders vorteilhaft die Höhen der
Rastzähne
größer sind
als die Höhen der
Zähne.
Dadurch verbleiben bei einem Eingriff der Sperrklinke in dem Sperrsegment
kleine Zwischenräume
zwischen den Zähnen
und Rastzähnen.
Bei einer Lasteinwirkung werden die Zähne und Rastzähne verformt.
Die Konturen der Zähne
und Rastzähne
sind an die wirkenden Kraftrichtungen so angepasst, dass sich diese
unter der Lasteinwirkung verformen und dabei die verbleibenden Zwischenräume ausfüllen. Dies
führt unter den
einwirkenden Kräften
zu einem weiter verbesserten Halt der Sperrklinke am Sperrsegment.
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Die
Erfindung wird im Nachstehenden der Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
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1:
Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung
für eine
Feststellbremse.
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2:
Detaildarstellung eines Ausschnitts der Festsetzeinrichtung für die Betätigungsvorrichtung
gemäß 1.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung 1 für eine Feststellbremse
in einem Fahrzeug.
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Die
Betätigungsvorrichtung 1 weist
einen Handbremshebel 2 auf, welcher um eine horizontale Achse
schwenkbar an einem Lagerbock 3 gelagert ist. Der Handbremshebel 2 ist
dabei an einem Lagerzapfen 4 schwenkbar gelagert. Der Handbremshebel 2 weist
einen Grundkörper
auf, dessen Vorderende in Form eines Rohrsegments ausgebildet ist.
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Am
Lagerbock 3 ist eine Aufnahme 5 für einen
nicht dargestellten Seilzug vorgesehen, die mit dem Handbremshebel 2 gekoppelt
ist. Die jeweilige Stellung des Handbremshebels 2 wird über den
Seilzug auf die nicht dargestellte Feststellbremse des Fahrzeugs übertragen.
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In
dem Handbremshebel 2 ist eine Betätigungsstange 6 gelagert,
die im vorliegenden Fall einstückig
ausgebildet ist und aus einem Kunststoff Spritzteil besteht. Die
Betätigungsstange 6 verläuft im Wesentlichen
längs einer
Geraden und ist in einem Hohlraum 7 des Handbremshebels 2 geführt. Am
vorderen Ende des Rohrsegments 4 des Handbremshebels 2 ist
eine Öffnung 8 vorgesehen,
durch welche das vordere Ende der Betätigungsstange 6 hervorsteht.
An diesem vorderen Ende der Betätigungsstange 6 ist
ein Druckknopf 9 befestigt.
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Die
Betätigung
des Druckknopfs 9 erfolgt gegen eine Feder 10,
die Bestandteil der Betätigungsstange 6 ist.
Die Segmente drücken
gegen Kulissen bildende Wandelemente, die den Hohlraum 7 am Handbremshebel 2 begrenzen
und generieren so eine der Bewegung des Druckknopfs 9 entgegensetzte
Federkraft.
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Die
Betätigungsstange 6 ist
an eine Festsetzeinrichtung gekoppelt. Mit dieser Festsetzeinrichtung
kann der Handbremshebel 2 in einer vorgegebenen Schwenkstellung
fixiert werden. Die Festsetzeinrichtung weist eine Sperrklinke 11 und
ein Sperrsegment 12 auf. Das Sperrsegment 12 ist
einstückig
mit dem Lagerbock 3 ausgebildet und weist eine Leiste mit
Rastzähnen 13 auf.
Der Lagerbock 3 mit dem Sperrsegment 12 besteht
aus einem Kunststoff-Spritzteil, welches aus glasfaserverstärktem Kunststoff
besteht. Die Sperrklinke 11 kann mit ihrem unteren Ende
an den Rastzähnen 13 des
Sperrsegments 12 eingerastet werden. Das obere Ende der Sperrklinke 11 ist
mit der Betätigungsstange 6 gekoppelt.
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Die
Sperrklinke 11 ist an einem Lagerzapfen 14 um
eine Schwenkachse drehbar am Handbremshebel 2 gelagert.
Die so ausgebildete Sperrklinke 11 mit dem angeformten
Lagerzapfen 14 besteht aus einem Kunststoff Spritzteil,
welches aus glasfaserverstärktem
Kunststoff besteht. Im Bereich des Lagerzapfens 14 ist
zudem eine nicht dargestellte Klinkenfeder gelagert. Diese Klinkenfeder
greift an dem dem Sperrsegment 12 abgewandten Rand der Sperrklinke 11 an
und übt
somit eine Kraft auf die Sperrklinke in Richtung des Sperrsegments 12 aus.
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Zur
Fixierung des Handbremshebels 2 befindet sich die Sperrklinke
in einer Raststellung am Sperrsegment 12. Durch Betätigung des
Druckknopfs 9 kann die Sperrklinke 11 aus dem
Sperrsegment 12 gelöst
und damit der Handbremshebel 2 geschwenkt werden.
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Wie
aus 1 ersichtlich, ist das Sperrsegment 12 am
Lagerbock 3 so angeordnet, dass die Rastzähne entlang
des schmalseitigen Randes des Lagerbocks 3 verlaufen. Der
Bereich des Randes des Lagerbocks 3, an welchem die Rastzähne 13 angeordnet
sind, weist eine vorgegebene Krümmung
auf, wobei im vorliegenden Fall der Rand des Sperrsegments 12 entlang
eines Kreisbogens liegt, wobei der Mittelpunkt des Krümmungskreises
auf der der Sperrklinke 11 abgewandten Seite des Lagerbocks 3 liegt.
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Die
Sperrklinke 11 ist relativ zum Sperrsegment 12 so
angeordnet, dass bei deren Einrasten das vordere Ende der Sperrklinke 11 im
Wesentlichen seitlich auf das Sperrsegment 12 geführt ist.
Zur Arretierung am Sperrsegment 12 weist die Sperrklinke 11 an
ihrem vorderen Ende eine Reihenanordnung von Zähnen 15 auf, die in
Eingriff mit den Rastzähnen 13 des
Sperrsegments 12 gebracht werden können.
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2 zeigt
in einer vergrößerten Darstellung den
Bereich des Sperrsegments, an welchem die Zähne 15 am vorderen
Ende der Sperrklinke 11 eingerastet sind. Wie aus 2 ersichtlich,
weist die Sperrklinke 11 im vorliegenden Fall fünf Zähne 15 auf,
welche identisch ausgebildet sind. Die Sperrklinke 11 kann
auch eine andere Anzahl von Zähnen 15 aufweisen.
In jedem Fall weist die Sperrklinke 11 eine Mehrzahl von
Zähnen 15 auf,
wobei diese am vorderen Rand der Sperrklinke 11 so angeordnet
sind, dass bei Einrasten der Sperrklinke 11 am Sperrsegment 12 sämtliche
Zähne 15 der
Sperrklinke 11 in Eingriff mit Zähnen 15 des Sperrsegments 12 stehen.
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Die
Rastzähne 13 des
Sperrsegments 12 sind identisch ausgebildet. Dabei sind
die Formen der Rastzähne 13 an
die Formen der Zähne 15 angepasst.
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Entsprechend
der Krümmung
des Randes des Lagerbocks 3 verlaufen die Rastzähne 13 des Sperrsegments 12 entlang
einer gekrümmten
Linie. Da sich die Zähne 15 an
der Sperrklinke 11 nur über einen
geringen Teil des Sperrsegments 12 erstrecken, wirkt sich
die Krümmung
des Sperrsegments 12 im Bereich des vorderen Randes der
Sperrklinke 11 nur wenig aus, so dass prinzipiell die Zähne 15 der Sperrklinke 11 längs einer
Geraden angeordnet sein können
und da bei dennoch gewährleistet
ist, dass sämtliche
Zähne 15 der
Sperrklinke 11 bei deren Einrasten am Sperrsegment 12 in
Eingriff mit Rastzähnen 13 stehen.
Im vorliegenden Fall weist der vordere Rand der Sperrklinke 11 eine
zur Krümmung
des Sperrsegments 12 komplementäre Krümmung auf, so dass sämtliche
Zähne 15 der
Sperrklinke 11 in gleicher Weise mit Rastzähnen 13 des
Sperrsegments 12 in Eingriff stehen.
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Wie
aus 2 ersichtlich, weisen die Rastzähne 13 des
Sperrsegments 12 und entsprechend die Zähne 15 der Sperrklinke 11 eine
asymmetrische Form auf. Die Rastzähne 13 des Sperrsegments 12 weisen
jeweils eine steile Flanke F1 und eine flache Flanke
F2 auf, die auf die Spitze des jeweiligen
Rastzahns 13 zulaufen. Die Spitze des Rastzahns 13 ist abgerundet.
Entsprechend weist auch jeder Zahn 15 der Sperrklinke 11 eine
steile Flanke f1 und eine flache Flanke
f2 auf, welche auf eine abgerundete Spitze
zulaufen.
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Der Übergangsbereich
zwischen zwei Rastzähnen 13 weist
entsprechend der abgerundeten Spitzen der Zähne 15 Abrundungen
auf. Entsprechend weisen die Übergangsbereiche
zwischen zwei Zähnen 15 entsprechend
der abgerundeten Spitzen der Rastzähne 13 Abrundungen
auf. Weiterhin sind die Basisbreiten B der Rastzähne 13 an die Basisbreiten
b der Zähne 15 angepasst.
Auf diese Weise wird der in 2 dargestellte
Eingriff der Zähne 15 der
Sperrklinke 11 in die Rastzähne 13 des Sperrsegments 12 erzielt,
wenn die Sperrklinke 11 ohne Lasteinwirkung im Sperrsegment 12 eingerastet
ist. Die steilen Flanken F1 der Rastzähne 13 liegen
dabei dicht an den steilen Flanken f1 der
Zähne 15 an.
Die abgerundeten Spitzen der Zähne 15 liegen
jeweils dicht in den abgerundeten Bereichen zwischen zwei Rastzähnen 13 an.
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Wie
aus 2 weiter ersichtlich, sind die Höhen H der
Rastzähne 13 des
Sperrsegments 12 kleiner als die Höhen h der Zähne 15 der Sperrklinke 11. Dadurch
bedingt verbleiben kleine Zwischenräume Z zwischen den Spitzen
der Rastzähne 13 und
den Basisbereichen zwischen zwei Zähnen 15 der Sperrklinke 11.
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Bei
Betätigung
des Handbremshebels 2 wirken Lastkräfte K im Wesentlichen in senkrechter Richtung,
wie in 2 dargestellt. Die Lastkräfte K wirken somit auf die
steilen Flanken f1, F2 der
Zähne 15 und
Rastzähne 13.
Da sowohl die Zähne 15 der Sperrklinke 11 als
auch die Rastzähne 13 des
Sperrsegments 12 aus Kunststoff bestehen, weisen diese in
gewissem Umfang eine elastische Verformbarkeit auf. Unter der einwirkenden
Lastkraft K, die auf die steilen Flanken f1,
F1 der Zähne 15 und
Rastzähne 13 einwirkt,
findet eine Deformation der Zähne 15 und Rastzähne 13 derart
statt, dass die Zwischenräume Z
durch diese Deformation aufgefüllt
werden. Damit wird bedingt durch die Lastkraft K der Eingriff der Zähne 15 in
den Rastzähnen 13 erhöht und der
Halt der Sperrklinke 11 am Sperrsegment 12 verbessert.
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- 1
- Betätigungsvorrichtung
- 2
- Handbremshebel
- 3
- Lagerbock
- 4
- Lagerzapfen
- 5
- Aufnahme
- 6
- Betätigungsstange
- 7
- Hohlraum
- 8
- Öffnung
- 9
- Druckknopf
- 10
- Feder
- 11
- Sperrklinke
- 12
- Sperrsegment
- 13
- Rastzahn
- 14
- Lagerzapfen
- 15
- Zahn