DE102007022607A1

DE102007022607A1 - Feststellbremsanlage für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102007022607A1
Application number: DE102007022607A
Authority: DE
Inventors: Werner Schadler; Rudolf Kainer; Andreas Aschauer
Original assignee: Magna Powertrain GmbH and Co KG
Current assignee: Magna Powertrain GmbH and Co KG
Priority date: 2007-05-15
Filing date: 2007-05-15
Publication date: 2008-11-20

Abstract

Es wird eine Feststellbremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einer einen Antriebsmotor aufweisenden Stelleinheit zum Anziehen oder Lösen eines Betätigungszugs einer Bremseinheit des Kraftfahrzeuges beschrieben. Weiterhin umfasst die Feststellbremsanlage ein zwischen einer Kopplungsstellung und einer Freigabestellung umstellbares Kopplungselement zum lösbaren Verbinden der Stelleinheit mit dem Betätigungszug, wobei in der Kopplungsstellung Stelleinheit und Betätigungszug miteinander verkoppelt sind und in der Freigabestellung Stelleinheit und Betätigungszug voneinander entkoppelt sind. Das mit dem Betätigungszug verkoppelte Kopplungselement wird beim Anziehen des Betätigungszugs in eine Bremsposition und beim Lösen des Betätigungszugs in eine Fahrposition bewegt. Das Kopplungselement ist durch die Stelleinheit, ausgehend von der Bremsposition, über die Fahrposition hinaus in eine Serviceposition bewegbar. Weiterhin ist ein Steuerelement vorgesehen, durch das das Kopplungselement automatisch von der Kopplungsstellung in die Freigabestellung umgestellt wird, wenn das Kopplungselement in die Serviceposition bewegt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Feststellbremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einer einen Antriebsmotor aufweisenden Stelleinheit zum Anziehen oder Lösen eines Betätigungszugs einer Bremseinheit des Kraftfahrzeugs und mit einem zwischen einer Kopplungsstellung und einer Freigabestellung umstellbaren Kopplungselement zum lösbaren Verbinden der Stelleinheit mit dem Betätigungszug, wobei in der Kopplungsstellung Stelleinheit und Betätigungszug miteinander verkoppelt sind und in der Freigabestellung Stelleinheit und Betätigungszug voneinander entkoppelt sind und wobei das mit dem Betätigungszug verkoppelte Kopplungselement beim Anziehen des Betätigungszugs in eine Bremsposition und beim Lösen des Betätigungszugs in eine Fahrposition bewegt wird.
Derartige motorisch betriebene Feststellbremsanlagen werden beispielsweise bei Lastkraftwagen, vermehrt jedoch auch bei Personenkraftwagen anstelle der bekannten, rein mechanisch betätigbaren Feststellbremsen verwendet. Motorbetriebene Feststellbremsen haben gegenüber den rein mechanisch betätigten Feststellbremsen unter anderem den Vorteil, dass gewährleistet ist, dass in der Bremsposition die Feststellbremse immer vollständig angezogen ist, während in der Fahrposition die Feststellbremse immer vollständig gelöst ist. Der Antriebsmotor kann dabei beispielsweise als Elektromotor ausgebildet sein.
Eine Feststellbremsanlage der eingangs genannten Art ist aus der DE 197 55 933 C1 bekannt. Bei dieser bekannten Feststellbremsanlage um fasst die Stelleinheit eine verschiebbar angeordnete Teleskopvorrichtung, deren beiden Enden jeweils mit einem Betätigungszug einer Bremseinheit des Kraftfahrzeugs verbunden sind. Einer der beiden Betätigungszüge ist dabei mit der Stelleinheit über ein Kopplungselement lösbar verbunden, um eine Notfallentriegelung der Feststellbremsanlage zu ermöglichen. Dies ist beispielsweise im Falle einer Störung, insbesondere eines Ausfalls des Antriebmotors, und angezogener Feststellbremse sinnvoll, da in diesem Fall über die Notfallentriegelung der Betätigungszug von der Stelleinheit abgekoppelt werden kann. Aufgrund der verschiebbaren Lagerung der Teleskopvorrichtung wird dabei automatisch auch der zweite Betätigungszug gelöst, so dass das Kraftfahrzeug wieder bewegt und beispielsweise in eine Werkstatt gefahren werden kann.
Eine weitere motorbetriebene Feststellbremsanlage ist aus der WO 2006/066295 A1 bekannt. Bei dieser Druckschrift umfasst die Stelleinheit keine Teleskopvorrichtung, sondern zwei miteinander verbundene Zahnelemente, die mit zwei Hohlrädern kämmen, und jeweils in einer Planetenbewegung um eine gemeinsame Exzenterwelle laufen. An der Außenseite jedes Hohlrades ist jeweils ein Ankerblock vorgesehen, an dem jeweils eine Lasche drehbar gelagert ist, an deren freien Enden wiederum jeweils einer der Betätigungszüge befestigt ist. Da die beiden Zahnelemente eine unterschiedliche Anzahl von Zähnen aufweisen, wird durch diese Getriebekonstruktion eine sich automatisch ausgleichende, gegenläufige Bewegung der beiden Hohlräder erzeugt, so dass durch Drehen der Exzenterwelle die beiden Betätigungszüge jeweils mit gleicher Kraft angezogen oder gelöst werden. Der Gegenstand der WO 2006/06625 A1 wird explizit in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung mit aufgenommen. Dies betrifft insbesondere die Ausgestaltung der Stelleinheit mit dem Exzentergetriebe, einschließlich der Zahnelemente, Hohlräder, Ankerblöcke und daran angelenkten Befestigungslaschen für die Betätigungszüge.
Problematisch an den bekannten Feststellbremsanlagen ist es, dass beispielsweise bei einem Defekt eines der Betätigungszüge, dieser nur mit relativ großem Aufwand ausgetauscht werden kann. Zum Austausch eines dieser Betätigungszüge ist zumindest eine Teildemontage der Stelleinheit in Form des Öffnens eines Gehäuses der Stelleinheit oder sogar ein vollständiger Ausbau der Stelleinheit erforderlich. Weiterhin ist die Feststellbremse nach der DE 197 55 933 C1 relativ aufwendig aufgebaut.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Feststellbremsanlage der eingangs genannten Art so auszubilden, dass ein einfaches Austauschen eines defekten Betätigungszugs möglich ist und gleichzeitig ein einfacher Aufbau der Feststellbremsanlage gewährleistet ist.
Ausgehend von einer Feststellbremsanlage der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Kopplungselement durch die Stelleinheit ausgehend von der Bremsposition über die Fahrposition hinaus in eine Serviceposition bewegbar ist und dass ein Steuerelement vorgesehen ist, durch das das Kopplungselement automatisch von der Kopplungsstellung in die Freigabestellung umgestellt wird, wenn das Kopplungselement in die Serviceposition bewegt wird.
Durch das Vorsehen einer definiert vorgegebenen Serviceposition, die ausgehend von der Bremsposition noch hinter der Fahrposition liegt, ist gewährleistet, dass der Betätigungszug in der Serviceposition frei von Zugspannungen ist und damit das Kopplungselement leicht von dem Betätigungszug gelöst werden kann. Durch das Anfahren der Serviceposition über die Stelleinheit ist ein schnelles und einfaches Erreichen der Serviceposition möglich, ohne dass eine Teilmontage der Feststellbremsanlage erforderlich ist. Weiterhin wird durch die automatische Überführung des Kopplungselements in die Freigabestellung gewährleistet, dass in der Serviceposition der Betätigungszug ohne weitere Schritte, insbesondere ohne eine Teildemontage der Feststellbremsanlage, aus einem Gehäuse der Stelleinheit herausgezogen werden kann und ein neuer Betätigungszug in umgekehrter Weise einfach in das Gehäuse wieder eingeführt werden kann.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Kupplungselement durch das Steuerelement automatisch von der Freigabestellung in die Kopplungsstellung umgestellt, wenn das Kopplungselement von der Serviceposition in die Fahrposition bewegt wird. Nach Austausch eines defekten Betätigungszugs kann somit ein neuer Betätigungszug einfach in das Gehäuse der Stelleinheit wieder eingeführt werden, solange sich das Kopplungselement noch in der Serviceposition befindet. Durch einfaches Überführen des Kopplungselements durch die Stelleinheit von der Serviceposition in die Fahrposition erfolgt dabei automatisch wieder ein Verkoppeln des Kopplungselements mit dem neuen Betätigungszug, so dass auch das Wiedereinsetzen eines neuen Betätigungszugs einfach und ohne Aufwand, insbesondere ohne Teildemontage möglich ist.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Steuerelement eine Zwangsführung für das Kopplungselement, durch die das Kopplungselement in die Freigabestellung umgestellt wird. Insbesondere kann das Steuerelement dabei als Steuerkulisse für das Kopplungselement ausgebildet sein, wobei bevorzugt an dem Kopplungselement ein Führungsansatz ausgebildet ist, der in eine in dem Steuerelement ausgebildete Kulissenführung eingreift. Durch die genannte Zwangsführung und insbesondere die Ausbildung des Steuerelements als Steuerkulisse wird ein sehr einfacher und zuverlässiger Aufbau der erfindungsgemäßen Feststellbremsanlage erreicht. Grundsätzlich können die Kulissen führung auch an dem Kopplungselement und ein entsprechender, mit der Kulissenführung zusammenwirkender Führungsansatz an dem Steuerelement vorgesehen sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Kopplungselement an der Stelleinheit um eine Drehachse drehbar gelagert. Auf diese Weise kann durch einfaches Verdrehen oder Verschwenken des Kopplungselements dieses zwischen seiner Kopplungsstellung und seiner Freigabestellung umgestellt werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Kopplungselement als Kopplungshaken ausgebildet ist, der durch ein entsprechendes Verschwenken mit dem Betätigungszug verhakt werden kann.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Kopplungselement in der Kopplungsstellung direkt, d. h. ohne zwischengeschaltete weitere Elemente, mit dem Betätigungszug verbunden. Insbesondere kann an einem Ende des Betätigungszugs ein Halteelement, das Teil des Betätigungszugs ist, ausgebildet sein, das mit dem Kopplungselement in Eingriff steht, wenn sich das Kopplungselement in der Kopplungsstellung befindet. Bevorzugt wird dabei das Halteelement von dem Kopplungselement zumindest teilweise hintergriffen.
Durch diese direkte Verbindung können somit standardmäßig ausgebildete Betätigungszüge verwendet werden, die an ihren Enden standardgemäß ausgebildete Nippel als Halteelemente aufweisen. Zusätzliche Maschinenbauteile, die eine Verbindung des Kopplungselements mit dem Betätigungszug erst ermöglichen, werden auf diese Weise vermieden, so dass die Kosten der erfindungsgemäß ausgebildeten Feststellbremsanlage reduziert werden können.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung befindet sich das Steuerelement in einer Normalbetriebsposition, wenn das Kopplungselement in die Bremsposition, in die Fahrposition oder in die Serviceposition bewegt wird, wobei das Steuerelement von der Normalbetriebsposition in eine Notentriegelungsposition bewegbar ist und das Kopplungselement durch die Bewegung des Steuerelements automatisch von der Kopplungselement in die Freigabestellung umgestellt wird. Mit der erfindungsgemäßen Feststellbremsanlage ist somit nicht nur eine Serviceposition realisierbar, in der der Betätigungszug einfach ausgetauscht werden kann, sondern es ist gleichzeitig über dasselbe Steuerelement eine Notentriegelung realisierbar. Durch die gleichzeitige Realisierung einer Serviceposition und einer Notentriegelungsposition mittels eines einzigen Steuerelements kann die erfindungsgemäße Feststellbremsanlage sehr einfach und damit betriebssicher sowie gleichzeitig kostengünstig ausgebildet werden. Dabei wird diese Kombinationswirkung dadurch erreicht, dass im Normalbetrieb das Steuerelement ortsfest angeordnet ist, während es zur Bewirkung der Notentriegelung aus seiner Normalbetriebsposition in eine dazu unterschiedliche Notentriegelungsposition bewegbar ist. Durch diese unterschiedliche Verwendung des Steuerelements ist die beschriebene Doppelfunktion einfach durch ein einziges Teil realisierbar.
Bevorzugt erfolgt die Umstellung des Kopplungselements beim Bewegen des Steuerelements in die Notentriegelungsposition ebenfalls durch die Zwangsführung des Steuerelements. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass das Steuerelement für diese Funktion zusätzliche Mittel, beispielsweise eine weitere Zwangsführung oder dergleichen umfasst.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist an dem Steuerelement ein Betätigungselement vorgesehen, über das das Steuerelement von der Normalbetriebsposition in die Notentriegelungspo sition bewegbar ist. Dabei ist das Betätigungselement bevorzugt unabhängig von der Stelleinheit und insbesondere manuell betätigbar. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass bei einem Ausfall der Stelleinheit eine Notentriegelung sicher durchgeführt werden kann. Dies gilt bei einer manuellen Betätigung insbesondere auch dann, wenn beispielsweise die gesamte Stromversorgung des Kraftfahrzeugs zusammengebrochen ist. Das Betätigungselement kann dabei beispielsweise als weiteres Zugelement ausgebildet sein, das vorteilhaft vom Innenraum des Kraftfahrzeugs aus betätigbar ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Steuerelement nach Überführen in die Notentriegelungsposition wieder automatisch in die Normalbetriebsposition überführbar. Insbesondere kann dafür ein Federelement vorgesehen sein, durch das das Steuerelement in die Normalbetriebsposition gedrängt wird. Steht nach einer durchgeführten Notentriegelung das Stellglied wieder in voller Funktion zur Verfügung, da beispielsweise ein Defekt an der Stromversorgung repariert wurde, kann auf diese Weise ein automatisches Verkoppeln des Kopplungselements mit dem Betätigungszug erreicht werden, indem das Kopplungselement über die Stelleinheit in die Serviceposition und anschließend wieder in die Fahrposition verbracht wird. Durch die automatische Rückführung des Steuerelements in die Normalbetriebsposition nach erfolgter Notentriegelung ist nämlich gewährleistet, dass die Zwangsführung des Steuerelements für die automatische Verkopplung des Betätigungszugs, wie im Falle eines Austauschs eines defekten Betätigungszugs, korrekt positioniert ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Steuerelement in einem Gehäuse der Stelleinheit verschiebbar gelagert. Durch die gleichzeitige Verwendung des Gehäuses der Stelleinheit als Führung für das Steuerelement wird wiederum ein einfacher und kostengünstiger Aufbau der erfindungsgemäßen Feststellbremsanlage erreicht.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zumindest ein weiterer Betätigungszug einer weiteren Bremseinheit vorgesehen, der über ein weiteres Kopplungselement mit der Stelleinheit lösbar verbunden ist, wobei das weitere Kopplungselement über eine weitere Steuereinheit zwischen einer Kopplungsstellung und einer Freigabestellung umstellbar ist und das weitere Kopplungselement analog dem Kopplungselement und das weitere Steuerelement analog dem Steuerelement ausgebildet sind. Für das weitere Steuerelement sowie das weitere Kopplungselement gelten somit alle zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Vorteile. Insbesondere kann das weitere Kopplungselement ebenfalls in eine Serviceposition überführt werden, so dass ein einfaches Austauschen aller Betätigungszüge wie oben beschrieben möglich ist. Lediglich das Umstellen des weiteren Steuerelements von einer Normalbetriebsposition in eine Notentriegelungsposition ist nicht erforderlich, da bereits durch Umstellen des zuvor genannten Steuerelements bei betätigter Feststellbremse ein Betätigungszug gelöst werden kann, wodurch automatisch aufgrund der ausgleichenden Kraftverteilung zwischen den unterschiedlichen Betätigungszügen auch der weitere Betätigungszug soweit gelöst wird, dass die durch die Bremseinheiten gesperrten Räder des Kraftfahrzeugs freigegeben werden und das Kraftfahrzeug bewegbar wird.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben; in diesen zeigen:
1 eine erfindungsgemäß ausgebildete Feststellbremsanlage im betätigten Zustand,
2 die Feststellbremsanlage nach 1 im gelösten Zustand,
3 die Feststellbremsanlage nach 1 im Servicefall und
4 die Feststellbremsanlage nach 1 im Fall der Notentriegelung.
1 zeigt eine Feststellbremsanlage 1, mit einer Stelleinheit 2, die zwei Hohlräder 3, 4 umfasst, die um eine Eingangswelle 5 drehbar gelagert sind. Die Eingangswelle 5 ist über einen nicht dargestellten Antriebsmotor antreibbar, wobei die Drehbewegung der Eingangswelle 5 über einen nicht dargestellten exzentrischen Abschnitt der Eingangswelle 5 und darauf gelagerten, nicht dargestellten Zahnelementen letztlich so auf die Hohlräder 3, 4 übertragen werden kann, dass diese gegenläufig verdreht werden. Zum diesbezüglichen Aufbau der Stelleinheit 2 wird auf die WO 2006/066295 A1 verwiesen, deren Offenbarungsgehalt in die vorliegende Anmeldung ausdrücklich aufgenommen wird.
An der Außenseite des Hohlrads 3 ist ein Ankerblock 6 vorgesehen, an dem ein Schwenkhebel 7 mit einem Ende um eine Schwenkachse 8 schwenkbar gelagert ist.
Das gegenüberliegende Ende des Schwenkhebels 7 ist über eine Drehachse 9 mit einem hakenförmigen Kopplungselement 10 verbunden, so dass das Kopplungselement 10 um die Drehachse 9 von einer in 1 darge stellten Kopplungsstellung in eine in 3 dargestellte Freigabestellung umstellbar ist.
Das Kopplungselement 10 besitzt einen als Ausnehmung ausgebildeten Aufnahmeabschnitt 11, in dem ein an einem Ende eines Betätigungszugs 12 angeordnetes und fest mit dem Betätigungszug 12 verbundenes Halteelement 13 angeordnet ist. Das Halteelement 13 besitzt einen Grundkörper 14 und einen dazu sich aus der Zeichnungsebene heraus erstreckenden Halteansatz 15, der an der Innenseite eines den Aufnahmeabschnitt 11 begrenzenden Halteabschnitts 16 des Kopplungselements 10 anliegt.
Weiterhin ist an dem Kopplungselement 10 eine Haltefeder 17 vorgesehen, die an der Unterseite des Halteelements 13 unter Vorspannung anliegt und das Halteelement 13 somit in den Aufnahmeabschnitt 11 des Kopplungselements 10 hineindrängt und in diesem festhält.
Der Betätigungszug 12, der beispielsweise als Seilzug oder auch als Gestänge ausgebildet sein kann, erstreckt sich durch eine Öffnung 18 in einem Gehäuse 19 der Feststellbremsanlage 1 hindurch zu einer nicht dargestellten Bremseinheit des Kraftfahrzeugs. Durch Verschieben des Betätigungszugs 12 können entsprechende Bremsmittel, beispielsweise Bremsbacken der Bremseinheit geöffnet oder geschlossen werden.
Innerhalb des linken Bereichs des Gehäuses 19 ist ein Steuerelement 20 angeordnet, das eine eine Zwangsführung bildende Kulissenführung 21 in Form einer lang gestreckten, schlitzförmigen Öffnung aufweist. Die Kulissenführung 21 umfasst dabei einen lang gestreckten ersten Abschnitt 22, der im Wesentlichen parallel zu dem Betätigungszug 12 verläuft, und einen sich daran anschließenden bogenförmig nach oben verlaufenden zweiten Abschnitt 23.
In die Kulissenführung 21 greift ein Führungsansatz 24 des Kopplungselements 10 ein, der an einem stirnseitigen Vorsprung 25 des Kopplungselements 10 ausgebildet ist und sich aus der Zeichnungsebene heraus erstreckt.
An der Außenseite des Hohlrads 4 ist ein Ankerblock 6' ausgebildet, an dem ein Ende eines Schwenkhebels 7' über eine Schwenkachse 8' schwenkbar gelagert ist. Das andere Ende des Schwenkhebels 7' ist wiederum über eine Drehachse 9' mit einem Kopplungselement 10' so verbunden, dass das Kopplungselement 10' von einer in 1 dargestellten Kopplungsstellung in eine in 3 dargestellte Freigabestellung umstellbar ist.
Das Kopplungselement 10' ist dabei symmetrisch zu dem Kopplungselement 10 ausgebildet und besitzt somit einen Aufnahmeabschnitt 11', in dem ein an einem Ende eines Betätigungszugs 12' befestigtes Halteelement 13' mit einem Grundkörper 14' und einem Halteansatz 15' angeordnet ist.
Analog zu dem Kopplungselement 10 beschrieben, liegt das Halteelement 13' so innerhalb des Aufnahmeabschnitts 11', dass der Halteansatz 15' an der Innenseite eines Halteabschnitts 16' des Kopplungselements 10' anliegt und gleichzeitig von einer an dem Kopplungselement 10' vorgesehenen Haltefeder 17' in den Aufnahmeabschnitt 11' hineingedrängt und in diesem gehalten wird.
Der Betätigungszug 12' erstreckt sich durch eine in dem Gehäuse 19 ausgebildete Öffnung 18' hindurch bis zu einer nicht dargestellten weiteren Bremseinheit des Kraftfahrzeugs, die durch Verschieben des Betätigungszugs 12' entlang seiner Längsachse betätigbar ist.
In dem in 1 rechts dargestellten Bereich des Gehäuses 19 ist ein Steuerelement 20' angeordnet, das in dem Gehäuse 19 gemäß einem Doppelpfeil 26 verschiebbar gelagert ist. Das Steuerelement 20' umfasst eine symmetrisch zu der Kulissenführung 21 ausgebildete Kulissenführung 21' mit einem ersten länglichen Abschnitt 22', der im Wesentlichen parallel zu dem Betätigungszug 12' verläuft und einen sich daran anschließenden bogenförmig nach oben verlaufenden zweiten Abschnitt 23'.
Analog zum Kopplungselement 10 besitzt das Kopplungselement 10' einen stirnseitigen Vorsprung 25', an dem ein Führungsansatz 24' ausgebildet ist, der in die Kulissenführung 21' eingreift.
Weiterhin ist an einer Stirnseite 27 ein als Zugseil ausgebildetes Betätigungselement 28 befestigt, das sich im Wesentlichen parallel zu den Betätigungszügen 12, 12' durch das Gehäuse 19 der Feststellbremsanlage 1 hindurch erstreckt und über eine Öffnung 29 aus dieser austritt. Im weiteren, nicht dargestellten Verlauf, kann das Betätigungselement 28 beispielsweise in dem Innenraum des Kraftfahrzeugs geführt werden, wo es über eine am Ende des Betätigungselements 28 vorgesehene Handhabe in Richtung eines Pfeils 30 gezogen werden kann.
Um einen Bereich des Betätigungselements 28 herum ist ein als Druckfeder ausgebildetes Federelement 31 angeordnet, das sich mit einem Ende an dem Steuerelement 20' und mit dem anderen Ende an einem beispielsweise am Steuerelement 20 oder am Gehäuse 19 vorgesehenen Abstützelement 32 so abstützt, dass das Steuerelement 20' entgegen der Pfeilrichtung 30 in die in 1 dargestellte Position gedrängt wird. Dies stellt die Normalbetriebsposition des Steuerelements 20' dar.
Im Folgenden wird die Funktion der erfindungsgemäß ausgebildeten Feststellbremsanlage unter Bezugnahme auf die Figuren im Einzelnen beschrieben.
In 1 ist der Zustand der Feststellbremsanlage gezeigt, wenn die Bremseinheiten über den Antriebsmotor betätigt wurden, d. h. die Bremsbacken durch Anziehen der Betätigungszüge 12, 12' geschlossen sind. Die Kopplungselemente 10, 10' befinden sich dabei jeweils in ihren in 1 gezeigten Bremspositionen. Diese werden durch Betätigen der Stelleinheit 2 über den Antriebsmotor, beispielsweise einen Elektromotor erreicht, wobei sich das Hohlrad 3 im Uhrzeigersinn und das Hohlrad 4 gegen den Uhrzeigersinn solange gegenseitig verdrehen, bis die Bremsen vollständig angezogen sind.
Zum Lösen der Bremsen wird der Antriebsmotor in umgekehrter Richtung betätigt, so dass das Hohlrad 4 im Uhrzeigersinn und das Hohlrad 3 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht werden. Durch diese gegenseitigen Drehbewegungen werden die Schwenkhebel 7, 7' in die in 2 dargestellte Position gebracht, so dass die mit den Schwenkhebeln 7, 7' verbundenen Kopplungselemente 10, 10' jeweils in ihre in 2 dargestellte Fahrposition verschoben werden. Bei dem Übergang von der in 1 dargestellten Bremsposition in die in 2 dargestellte Fahrposition werden dabei jeweils die Führungsansätze 24, 24' in den lang gestreckten, ersten Abschnitt 22, 22' der Kulissenführungen 21, 21' geführt, so dass kein Verdrehen der Kopplungselemente 10, 10' erfolgt.
Die Halteelemente 13, 13' der Betätigungszüge 12, 12' verbleiben dabei jeweils innerhalb der Halteabschnitte 16, 16' der Kopplungselemente 10, 10', so dass die Betätigungszüge 12, 12' entsprechend Pfeilen 33, 33' nach außen geschoben werden, wodurch die Bremsbacken der Bremsen jeweils gelöst werden.
Das jeweilige Erreichen der Fahrposition durch die Kopplungselemente 10, 10' wird dabei beispielsweise durch die Anzahl der Umdrehungen des Antriebsmotors ermittelt.
Das Steuerelement 20' verbleibt dabei sowohl während des Lösens der Bremse als auch während des Anziehens der Bremse in seiner Normalbetriebsposition.
Sollen einer der Betätigungszüge 12, 12' oder beide Betätigungszüge 12, 12 ausgetauscht werden, so wird die Feststellbremsanlage in einen Servicezustand gemäß 3 gebracht. Dieser Servicezustand wird dadurch erreicht, dass der Antriebsmotor nach Erreichen des in 2 dargestellten gelösten Zustandes der Bremse weiter angetrieben wird, bis die Schwenkhebel 7, 7' der Stelleinheit 2 die in 3 dargestellten Positionen und damit die mit ihnen verbundenen Kopplungselemente 10, 10' jeweils weiter nach außen bis in die in 3 dargestellten Servicepositionen verschoben werden.
Bei dem Verschieben der Kopplungselemente 10, 10' aus ihren in 2 dargestellten Positionen in die jeweils in 3 dargestellten Servicepositionen werden die Führungsansätze 24, 24' jeweils in den bogenförmigen zweiten Abschnitten 23, 23' der Kulissenführungen 21, 21' so nach oben geführt, dass die Kopplungselemente 10, 10' jeweils um die Drehachsen 9, 9' eine Schwenkbewegung nach oben durchführen und somit jeweils aus der in 2 gezeigten Kopplungsstellung in die in 3 gezeigte Freigabestellung verschwenkt werden.
In der Freigabestellung wird jeweils der Halteansatz 15, 15' des Halteelements 13, 13' nicht mehr von dem Halteabschnitt 16, 16' des Kopplungselements 10, 10' hintergriffen, so dass das Halteelement 13, 13' jeweils von dem Kopplungselement 10, 10' entkoppelt ist und die Betätigungszüge 12, 12' entlang der Pfeile 33, 33' durch die Öffnungen 18, 18' aus dem Gehäuse 19 herausgezogen werden können.
Anschließend können neue Betätigungszüge 12, 12' durch die Öffnungen 18, 18' wieder in das Gehäuse 19 hineingeführt werden, bis sie die in 3 dargestellten Positionen erreichen. Zum Erleichtern des Einführens und Haltens der Halteelemente 13, 13' in den in 3 gezeigten Positionen besitzen die Haltefedern 17, 17' jeweils Einführschrägen 34, 34' gegen die die Halteelemente 13, 13' beim Einführen der Betätigungszüge 12, 12' anlaufen, so dass sie automatisch in die in 3 gezeigten Positionen geführt werden.
Anschließend wird der Antriebsmotor wiederum so betätigt, dass das Hohlrad 3 im Uhrzeigersinn und das Hohlrad 4 gegen den Uhrzeigersinn solange verdreht werden, bis wieder der in 2 dargestellte Zustand der Feststellbremsanlage erreicht wird. Dabei werden die mit den Hohlrädern 3, 4 verbundenen Schwenkhebel 7, 7' zusammen mit den Kopplungselementen 10, 10' nach innen gezogen, wobei aufgrund der Führung der Führungsansätze 24, 24' in den bogenförmigen, zweiten Abschnitten 23, 23' der Kulissenführungen 21, 21' die Kopplungselemente 10, 10' aus ihrer jeweils in 3 dargestellten Freigabestellung in die in 2 dargestellte jeweilige Kopplungsstellung um die Drehachsen 9, 9' verschwenkt werden. Bei diesen Schwenkbewegungen treten die Halteansätze 15, 15' der Halteelemente 13, 13' automatisch in die Aufnahmeabschnitte 11, 11' der Kopplungselemente 10, 10' ein, so dass nach vollständigem Verschwenken der Kopplungselemente 10, 10' in die jeweilige Kopplungsstellung die neuen Betätigungszüge 12, 12' wieder fest mit den Kopplungselementen 10, 10' verbunden sind.
Ein Auswechseln der Betätigungszüge 12, 12' ist mit der erfindungsgemäßen Feststellbremsanlage somit auf sehr einfache Weise möglich.
Mit der erfindungsgemäßen Feststellbremsanlage ist neben dem Servicezustand gleichzeitig eine Notentriegelung realisierbar, wobei die gleichen Bauteile Verwendung finden, wie sie für den Servicezustand verwendet werden. Durch die erfindungsgemäße Notentriegelung wird im Falle einer Störung, beispielsweise eines Ausfalls des Antriebsmotors und gleichzeitig angezogener Feststellbremse ein Lösen der Feststellbremse durch Entkoppeln des Kopplungselements 10' von dem Betätigungszug 12' erreicht.
Ausgehend von dem in 1 dargestellten angezogenen Zustand der Feststellbremse wird zur Notentriegelung das Betätigungselement 28 in Richtung des Pfeils 30 gezogen, wodurch das Steuerelement 20' entgegen der Kraft des Federelements 31 bewegt wird. Bei dieser Verschiebung des Steuerelements 20' wird der Führungsansatz 24' des Kopplungselements 10' zunächst in dem lang gestreckten ersten Abschnitt 22' und anschließend in dem bogenförmigen zweiten Abschnitt 23' der Kulissenführung 21' des Kopplungselements 10' geführt. Aufgrund dieser Zwangsführung wird das Kopplungselement 10' um die Drehachse 9' von seiner in 1 dargestellten Kopplungsstellung in die in 4 dargestellte Freigabestellung verschwenkt, wenn das Steuerelement 20' letztlich seine in 4 dargestellte Notentriegelungsposition erreicht hat.
Durch das Verschwenken des Kopplungselements 10' in die Freigabestellung tritt der Halteansatz 15' des Halteelements 13' aus dem Aufnahmeabschnitt 11' des Kopplungselements 10' aus, so dass der Betätigungszug 12' durch die Rückstellkräfte der mit ihm verbundenen Bremsbacken in Richtung des Pfeils 33' gezogen wird. Die Länge des Betätigungszugs 12' ist dabei so gewählt, dass aufgrund der vorhandenen Rückstellkräfte der Betätigungszug 12' bis in die in 3 dargestellte Position, die dem Servicezustand entspricht, gezogen wird. In dieser Position ist der Betätigungszug 12' spannungsfrei.
Da über die Stelleinheit 2 jeweils die auf die beiden Hohlräder 3, 4 wirkenden Kräfte gleichmäßig verteilt werden, werden beim Lösen des Betätigungszugs 12' die beiden Hohlräder 3, 4 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, so dass der Betätigungszug 12 aufgrund der Rückstellkräfte, die durch die mit ihm verbundenen Bremsbacken erzeugt werden, in Richtung des Pfeils 33 gezogen wird, so dass auch die mit dem Betätigungszug 12 verbundene Bremseinheit gelöst wird und das Fahrzeug wieder verschoben werden kann.
Nach erfolgter Notentriegelung wird die Handhabe des Betätigungselements 28 wieder losgelassen, so dass das Steuerelement 20' aufgrund der Spannung des Federelements 31 automatisch von seiner in 4 dargestellten Notentriegelungsposition wieder in seine Normalbetriebsposition verschoben wird, wie sie in den 1 bis 3 dargestellt ist.
Durch eine nicht dargestellte Steuerelektronik der Feststellbremsanlage kann erkannt werden, dass die Notentriegelung ausgelöst wurde, woraufhin nach Wiederinkraftsetzen des Antriebsmotors bzw. Wiederherstellung der Stromversorgung die Feststellbremsanlage automatisch in den Servicezustand gemäß 3 versetzt wird, d. h. dass der Antriebsmotor solange angesteuert wird, bis sich die Kopplungselemente 10, 10' in ihrer jeweiligen Serviceposition gemäß 3 befinden. Die Serviceposition bildet somit eine Nullstellung zum Initialisieren des Systems. Aufgrund der Zwangsführung der Steuerelemente 20, 20' verschwenken die Kopplungselemente 10, 10' dabei automatisch in ihre jeweilige Freigabestellung. Über die Steuerelektronik wird anschließend der Antriebsmotor so angesteuert, dass die Kopplungselemente 10, 10' von der Serviceposition in ihre jeweilige Fahrposition gemäß 2 verschoben werden, wobei gleichzeitig über die Zwangsführung der Steuerelemente 20, 20' die Kopplungselemente 10, 10' von der Freigabestellung in die Kopplungsstellung verschwenkt werden und somit wieder beide Betätigungszüge 12, 12' automatisch mit den Kopplungselementen 10, 10' verkoppelt sind. Die erfindungsgemäße Feststellbremsanlage ist damit automatisch wieder einsatzbereit.

1: Feststellbremsanlage
2: Stelleinheit
3: Hohlrad
4: Hohlrad
5: Eingangswelle
6, 6': Ankerblöcke
7, 7': Schwenkhebel
8, 8': Schwenkachsen
9, 9': Drehachsen
10, 10': Kopplungselemente
11, 11': Aufnahmeabschnitte
12, 12': Betätigungszüge
13, 13': Halteelemente
14, 14': Grundkörper
15, 15': Halteansätze
16, 16': Halteabschnitte
17, 17': Haltefedern
18, 18': Öffnungen
19: Gehäuse
20, 20': Steuerelemente
21, 21': Kulissenführungen
22, 22': erste Abschnitte der Kulissenführungen
23, 23': zweite Abschnitte der Kulissenführungen
24, 24': Führungsansätze
25, 25': stirnseitige Vorsprünge
26: Doppelpfeil
27: Stirnseite
28: Betätigungselement
29: Öffnung
30: Pfeil
31: Federelement
32: Abstützelement
33, 33': Pfeile
34, 34': Einführschrägen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19755933 C1 [0003, 0005]
- WO 2006/066295 A1 [0004, 0026]
- WO 2006/06625 A1 [0004]

Claims

Feststellbremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einer einen Antriebsmotor aufweisenden Stelleinheit (2) zum Anziehen oder Lösen eines Betätigungszugs (12, 12') einer Bremseinheit des Kraftfahrzeugs und mit einem zwischen einer Kopplungsstellung und einer Freigabestellung umstellbaren Kopplungselement (10, 10') zum lösbaren Verbinden der Stelleinheit (2) mit dem Betätigungszug (12, 12'), wobei in der Kopplungsstellung Stelleinheit (2) und Betätigungszug (12, 12') miteinander verkoppelt sind und in der Freigabestellung Stelleinheit (2) und Betätigungszug (12, 12') voneinander entkoppelt sind und wobei das mit dem Betätigungszug (12, 12') verkoppelte Kopplungselement (10, 10') beim Anziehen des Betätigungszugs (12, 12') in eine Bremsposition und beim Lösen des Betätigungszugs (12, 12') in eine Fahrposition bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (10, 10') durch die Stelleinheit (2) ausgehend von der Bremsposition über die Fahrposition hinaus in eine Serviceposition bewegbar ist und dass ein Steuerelement (20, 20') vorgesehen ist, durch das das Kopplungselement (10, 10') automatisch von der Kopplungsstellung in die Freigabestellung umgestellt wird, wenn das Kopplungselement (10, 10') in die Serviceposition bewegt wird.
Feststellbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (10, 10') durch das Steuerelement (20, 20') automatisch von der Freigabestellung in die Kopplungsstellung umgestellt wird, wenn das Kopplungselement (10, 10') von der Serviceposition in die Fahrposition bewegt wird.
Feststellbremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (20, 20') eine Zwangsführung (23, 23') für das Kopplungselement (10, 10') umfasst, durch die das Kopplungselement (10, 10') in die Freigabestellung umgestellt wird.
Feststellbremsanlage nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (20, 20') als Steuerkulisse für das Kopplungselement (10, 10') ausgebildet ist.
Feststellbremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kopplungselement (10, 10') ein Führungsansatz (24, 24') ausgebildet ist, der in eine in dem Steuerelement (20, 20') ausgebildete Kulissenführung (21, 21') eingreift.
Feststellbremsanlage nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (10, 10') an der Stelleinheit (2) um eine Drehachse (9, 9') drehbar gelagert ist.
Feststellbremsanlage nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (10, 10') als Kopplungshaken ausgebildet ist.
Feststellbremsanlage nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (10, 10') in der Kopplungsstellung direkt mit dem Betätigungszug (12, 12') verbunden ist.
Feststellbremsanlage nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende des Betätigungszugs (12, 12') ein Halteelement (13, 13') ausgebildet ist, das mit dem Kopplungselement (10, 10') in Eingriff steht, wenn sich das Kopplungselement (10, 10') in der Kopplungsstellung befindet.
Feststellbremsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (13, 13') von dem Kopplungselement (10, 10') zumindest teilweise hintergriffen wird.
Feststellbremsanlage nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Steuerelement (20') in einer Normalbetriebsposition befindet, wenn das Kopplungselement (10') in die Bremsposition, in die Fahrposition oder in die Serviceposition bewegt wird, dass das Steuerelement (20') von der Normalbetriebsposition in eine Notent riegelungsposition bewegbar ist und dass das Kopplungselement (10') durch die Bewegung des Steuerelements (20') automatisch von der Kopplungsstellung in die Freigabestellung umgestellt wird.
Feststellbremsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Umstellung des Kopplungselements (10') beim Bewegen des Steuerelements (20') in die Notentriegelungsposition ebenfalls durch die Zwangsführung (24') des Steuerelements (20') erfolgt.
Feststellbremsanlage nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Steuerelement (20') ein Betätigungselement (28) vorgesehen ist, über das das Steuerelement (20') von der Normalbetriebsposition in die Notentriegelungsposition bewegbar ist.
Feststellbremsanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (28) unabhängig von der Stelleinheit (2) betätigbar ist.
Feststellbremsanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (28) manuell betätigbar ist.
Feststellbremsanlage nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (20') nach Überführen in die Notentriege lungsposition wieder automatisch in die Normalbetriebsposition überführbar ist.
Feststellbremsanlage nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (31) vorgesehen ist, durch das das Steuerelement (20') in die Normalbetriebsposition gedrängt wird.
Feststellbremsanlage nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (20') in einem Gehäuse (19) der Stelleinheit (2) verschiebbar gelagert ist.
Feststellbremsanlage nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiterer Betätigungszug (12'; 12) einer weiteren Bremseinheit vorgesehen ist, der über ein weiteres Kopplungselement (10'; 10) mit der Stelleinheit (2) lösbar verbunden ist, dass das weitere Kopplungselement (10'; 10) über eine weitere Steuereinheit (20'; 20) zwischen einer Kopplungsstellung und einer Freigabestellung umstellbar ist und dass das weitere Kopplungselement (10'; 10) analog dem Kopplungselement (10; 10') und das weitere Steuerelement (20'; 20) analog dem Steuerelement (20; 20') ausgebildet sind.