-
Stand der Technik
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Feststellbremsanlage für ein Fahrzeug.
-
Feststellbremsanlagen
für Fahrzeuge
sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen
bekannt. Hierbei können
Feststellbremsanlagen beispielsweise manuell aktiviert werden, indem
ein Hebel, welcher über
einen Seilzug mit zwei Radbremsen an einer Achse verbunden ist,
betätigt
wird. Durch das Betätigen
des Hebels wird der Seilzug angespannt, so dass ein reibschlüssiges Zuspannen
der Radbremsen erfolgt. Alternativ gibt es sei einiger Zeit auch
automatisierte Feststellbremsen, bei denen ein elektrischer Motor
das Zuspannen der Radbremse übernimmt.
Hierbei kann der elektrische Motor den manuell betätigbaren
Hebel ersetzen, so dass er über
einen Seilzug die Radbremsen feststellt. Alternativ ist es auch
bekannt, an jeder einzelnen Radbremse einen elektrischen Motor direkt anzuordnen,
um ein Feststellen der Radbremse zu ermöglichen. Wenn bei einer derartigen
Radbremse ein Elektromotor ausfallt, kann das Fahrzeug noch mit
dem zweiten intakten Motor an der anderen Radbremse festgestellt
werden. Im Falle einer Feststellbremsanlage mit einem Elektromotor,
der einen Seilzug betätigt,
kann bei einem Ausfall dieses Elektromotors das Fahrzeug nicht mehr
festgestellt werden. Hierbei fällt
die Feststellbremsanlage komplett aus.
-
Vorteile der Erfindung
-
Die
erfindungsgemäße Feststellbremsanlage
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber den
Vorteil auf, dass auch bei Ausfall eines Elektromotors die Feststellbremsanlage
nicht komplett ausfällt.
Ferner können
Elektromotoren, welche zum Antrieb der Feststellbremsanlage verwendet
werden, kleiner und kostengünstiger
ausgelegt werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die
Feststellbremsanlage einen ersten und einen zweiten Elektromotor
als Antrieb sowie einen ersten und einen zweiten Seilzug umfasst.
Darüber
hinaus umfasst die Feststellbremsanlage genau eine Ziehvorrichtung,
welche mit dem ersten und zweiten Seilzug verbunden ist und welche über ein Getriebe
mit dem ersten und zweiten elektromotorischen Antrieb verbunden
ist. Somit treiben die beiden elektromotorischen Antriebe die gemeinsame
Ziehvorrichtung an, welche gleichzeitig die beiden Radbremsen betätigt. Alternativ
umfasst die Feststellbremsanlage statt genau einer Ziehvorrichtung
eine erste und eine zweite Ziehvorrichtung, welche jeweils mit einem
der Seilzüge
verbunden ist. Dabei ist ein erster elektromotorischer Antrieb für die erste
Ziehvorrichtung vorgesehen und ein zweiter elektromotorischer Antrieb
ist für
die zweite Ziehvorrichtung vorgesehen. Wenn nun bei der erfindungsgemäßen Feststellbremsanlage
einer der elektromotorischen Antriebe ausfällt, kann die Funktion jeweils
noch über den
zweiten elektromotorischen Antrieb sichergestellt werden. Bei der
oben beschriebenen ersten Alternative mit genau einer Ziehvorrichtung
betätigt
bei Ausfall eines elektromotorischen Antriebs der andere verbleibende
elektromotorische Antrieb die Ziehvorrichtung. Abhängig von
der Auslegung der beiden elektromotorischen Antriebe wird die Ziehvorrichtung dann
durch den noch verbleibenden Motor mit einem geringeren Drehmoment
betätigt.
Bei der zweiten beschriebenen erfindungsgemäßen Alternative mit einer ersten
und einer zweiten separaten Ziehvorrichtung erfolgt eine Feststellbremsung
des Fahrzeugs bei Ausfall eines elektromotorischen Antriebs durch den
zweiten elektromotorischen Antrieb, welcher über seine ihm zugeordnete Ziehvorrichtung
die entsprechende Radbremse betätigt.
Dadurch ist das Fahrzeug lediglich mit einer Radbremse festgestellt, was
in der Regel jedoch ausreichend ist. Durch die Redundanz der elektromotorischen
Antriebe kann erfindungsgemäß somit
auch bei Ausfall eines Elektromotors eine ausreichende Feststellbremsung
des Fahrzeugs ermöglicht
werden.
-
Die
Unteransprüche
zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
-
Besonders
bevorzugt ist die Ziehvorrichtung eine Seilwinde oder ein drehbarer
Hebel oder ein verschiebbarer Hebel. Wenn die Feststellbremsanlage eine
erste und eine zweite Ziehvorrichtung umfasst, können beide Ziehvorrichtungen
gleich ausgebildet sein oder die beiden Ziehvorrichtungen sind unterschiedlich
in beliebiger Kombination ausgebildet.
-
Weiter
bevorzugt umfasst die Feststellbremsanlage eine Steuereinrichtung,
welche in der Lage ist, den ersten und den zweiten elektromotorischen
Antrieb jeweils unabhängig
voneinander zu steuern.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist
zwischen dem ersten elektromotorischen Antrieb und der Ziehvorrichtung
und/oder dem zweiten elektromotorischen Antrieb und der Ziehvorrichtung
ein Getriebe angeordnet. Dadurch können beispielsweise unterschiedliche Übersetzungen
und Drehmomente realisiert werden, wobei gleich ausgelegte elektromotorische
Antriebe verwendet werden können.
-
Besonders
bevorzugt umfasst wenigstens eines der Getriebe einen Freilauf.
Dadurch wird gewährleistet,
dass ein defekter Antrieb nicht zu einer Blockade des Getriebes
führt.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist
am ersten Seilzug und/oder am zweiten Seilzug ein Umlenkpunkt vorgesehen.
Der Umlenkpunkt ist dabei von einer ersten in eine zweite Position
bringbar. Durch die Positionsänderung
der Umlenkpunkte kann somit ein Hebelweg des Seilzugs geändert werden,
so dass unterschiedliche Zugkräfte
auf die Radbremsen ausgeübt
werden können.
Die Positionsänderung
des Umlenkpunkts kann dabei durch Verschieben und/oder Verdrehen
um einen Drehpunkt ermöglicht werden.
-
Vorzugsweise
sind an den Umlenkpunkten der Seilzüge jeweils Umlenkrollen vorgesehen.
Dadurch kann ein Widerstand am Seilzug während einer Bremsbetätigung reduziert
werden.
-
Vorzugsweise
sind der erste und der zweite elektromotorische Antrieb baugleich
und weisen die gleiche Leistung auf und sind baugleich. Dadurch kann
die Feststellbremsanlage einen einfachen und kostengünstigen
Aufbau aufweisen.
-
Gemäß einer
alternativen bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
weist der erste elektromotorische Antrieb eine größere Leistung als
der zweite elektromotorische Antrieb auf. Die erfindungsgemäße Feststellbremsanlage
weist somit eine hohe Verfügbarkeit
auf und auch bei Ausfall eines elektromotorischen Antriebs kann
in gewissem Umfang eine Feststellbremsfunktion sichergestellt werden.
-
Zeichnung
-
Nachfolgend
werden bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im
Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
-
1 eine
schematische Ansicht einer Feststellbremsanlage gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
-
2 eine
schematische Ansicht einer Feststellbremsanlage gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung,
-
3 eine
schematische Ansicht einer Feststellbremsanlage gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung und
-
4 eine
schematische Ansicht einer Feststellbremsanlage gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
-
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf 1 eine Feststellbremsanlage
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung im Detail beschrieben.
-
Wie
aus 1 ersichtlich ist, umfasst die Feststellbremsanlage 1 ein
Getriebe 2, ein erstes Zugseil 5, ein zweites
Zugseil 5',
eine erste Radbremse 6 und eine zweite Radbremse 6'. Das erste
Zugseil 5 ist mit der ersten Radbremse 6 verbunden.
Das zweite Zugseil 5' ist
mit der zweiten Radbremse 6' verbunden.
Das jeweils andere Ende der Zugseile 5, 5' ist an einem
Anlenkpunkt 4 bzw. 4' an einem Hebel 3 fixiert.
Der Hebel 3 ist als Stange ausgebildet und in einem Punkt
D drehbar auf einer Welle gelagert. Die Welle wird über ein
Getriebe 2 angetrieben, wobei ein Zahnrad 2a auf
der Welle angeordnet ist. In 1 ist eine
Drehrichtung des auf der Welle für
den Hebel 3 angeordneten Zahnrads mit A gekennzeichnet.
-
Die
Feststellbremsanlage 1 umfasst ferner einen ersten Elektromotor 7 und
einen zweiten Elektromotor 7'.
Die beiden Elektromotoren 7, 7' sind mit dem Getriebe 2 verbunden
und treiben Zahnräder
an, welche dann gemeinsam das auf der Welle angeordnete Zahnrad 2a antreiben.
Der erste und zweite Elektromotor 7, 7' sind mit einer
Steuereinrichtung 10 verbunden. Die Steuereinrichtung 10 kann
dabei die beiden Elektromotoren 7, 7' unabhängig voneinander steuern.
In diesem Ausführungsbeispiel
sind die beiden Elektromotoren 7, 7' baugleich ausgeführt.
-
Ferner
umfasst die Feststellbremsanlage 1 eine erste Umlenkeinrichtung 8 und
eine zweite Umlenkeinrichtung 8'. Die erste Umlenkeinrichtung 8 umfasst
eine an einem Drehpunkt U drehbar gelagerte Stange, an deren Ende
eine Umlenkrolle 9 fixiert ist. Die Umlenkrolle 9 dient
zur Führung
des ersten Zugseils 5. In gleicher Weise ist die zweite
Umlenkeinrichtung 8' mit
einer um einen Drehpunkt U' drehbaren
Stange und einer Umlenkrolle 9' ausgebildet. An der Umlenkrolle 9' wird das zweite
Zugseil 5' umgelenkt.
Das Schwenken der Umlenkeinrichtung 8 bzw. 8' um den Drehpunkt
U bzw. U' ist durch
die Doppelpfeile C bzw. C' angedeutet.
-
Die
Funktion der erfindungsgemäßen Feststellbremsanlage 1 ist
dabei wie folgt: Wenn ein Fahrer einen Feststellbremswunsch hat,
wird ein entsprechender Knopf oder Schalter betätigt, so dass die Steuereinrichtung 10 ein
entsprechendes Signal an den ersten Elektromotor 7 und
den zweiten Elektromotor 7' gibt.
Die beiden Elektromotoren 7, 7' werden dann gleichzeitig betätigt, wodurch
das Zahnrad 2a des Getriebes 2 in Richtung des
Pfeils A bewegt wird. Dadurch dreht sich der Hebel 3 um
den Drehpunkt D, wie durch die Pfeile B und B' in 1 angedeutet.
Da das erste Zugseil 5 und das zweite Zugseil 5' an den Anlenkpunkten 4 bzw. 4' an dem Hebel 3 fixiert
sind, werden die beiden Zugseile 5, 5' gespannt und
in Richtung der Pfeile E bzw. E' gezogen.
Dadurch erfolgt ein Zuspannen der Radbremsen 6, 6', so dass die
Feststellbremsanlage das Fahrzeug hält. Zum Lösen der Feststellbremsanlage
werden die beiden Elektromotoren 7, 7' von der Steuereinrichtung 10 derart
angesteuert, dass sie in entgegengesetzter Richtung betrieben werden,
so dass eine Rückstellung
der Feststellbremsanlage 1 in den Ausgangszustand erfolgt.
-
Wenn
nun einer der beiden Elektromotoren, beispielsweise der Elektromotor 7', ausfallen
sollte, kann die Feststellbremsanlage 1 trotzdem mittels
des verbleibenden Elektromotors 7 aktiviert werden. Zwar
wird dann über
das Getriebe 2 nur noch das halbe Drehmoment an dem Hebel 3 aufgebracht,
jedoch ist die Auslegung der beiden Elektromotoren 7, 7' derart, dass
auch eine Funktion mit nur einem Elektromotor sichergestellt ist.
Trotzdem können
die beiden Elektromotoren einfacher und kostengünstiger als ein einzelner großer Elektromotor
ausgelegt werden.
-
Im
Fall des Ausfalls eines der beiden Elektromotoren können ferner
die Hebelkräfte
am ersten Zugseil 5 und am zweiten Zugseil 5' durch eine
Verstellung der Umlenkeinrichtung 8 bzw. 8' verändert werden.
-
Alternativ
können
die beiden Elektromotoren 7, 7' auch derart ausgelegt werden,
dass ein Motor beispielsweise für
75% der Zuspannkraft ausgelegt ist und der andere Elektromotor deutlich
darunter liegt. Die Auslegung des anderen Motors sollte dabei jedoch
derart sein, dass er in der Lage ist, auch bei Ausfall des Hauptmotors
die Feststellbremsanlage 1 zu aktivieren. Dadurch kann
der andere Motor jedoch kostengünstiger
realisiert werden. Gemäß einer
anderen alternativen Auslegung der Elektromotoren kann der erste
Elektromotor mit einer vollen Zuspannkraft ausgelegt sein und der
zweite Elektromotor kann als kostengünstiger Notmotor ausgelegt sein,
welcher für
den Fall eines Defekts des ersten Elektromotors die Aktivierung
der Feststellbremsanlage 1 gerade noch ermöglicht.
-
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf 2 eine Feststellbremsanlage 1 gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung im Detail beschrieben. Gleiche bzw. funktional gleiche
Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie im vorhergehenden
Ausführungsbeispiel
bezeichnet. Wie aus 2 ersichtlich ist, umfasst die
Feststellbremsanlage im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel beim
zweiten Ausführungsbeispiel
als Ziehvorrichtung eine Stange 11, welche in einer Führung 12 wie durch
den Doppelpfeil F angedeutet, hin- und herbewegbar angeordnet ist.
An der Stange 11 ist eine erste Verzahnung 13 und
eine zweite Verzahnung 14 angeordnet. Somit ist die Stange 11 in
diesem Bereich als zweiseitige Zahnstange ausgebildet. Die erste Verzahnung 13 befindet
sich dabei mit einem ersten Getriebe 15 im Eingriff und
die zweite Verzahnung 14 befindet sich mit einem zweiten
Getriebe 15' im
Eingriff. Das erste Getriebe 15 wird von einem ersten Elektromotor 7 angetrieben
und das zweite Getriebe 15' wird
von einem zweiten Elektromotor 7' angetrieben. Die beiden Elektromotoren 7, 7' sind wieder
mit einer Steuereinrichtung 10 verbunden und sind von dieser
jeweils individuell steuerbar. Am Ende der Stange 11 ist
eine Querstange 16 angeordnet, an deren einem Ende an einem
Anlenkpunkt 4 das erste Zugseil 5 fixiert ist
und an deren anderem Ende an einem Anlenkpunkt 4' das zweite
Zugseil 5' angelenkt ist.
Die Stange 11 und die Querstange 16 sind dabei derart
miteinander verbunden, dass sie eine T-Form aufweisen. Das erste
Zugseil 5 ist mit einer ersten Radbremse 6 verbunden
und das zweite Zugseil 5' ist mit
einer zweiten Radbremse 6' verbunden.
-
Ferner
umfasst die Feststellbremsanlage 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
an den beiden Zugseilen 5, 5' jeweils noch eine zusätzliche ortsfeste
Umlenkrolle 18 bzw. 18'.
-
Die
Funktion der Feststellbremsanlage 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
ist dabei wie folgt. Für
den normalen Betrieb werden die beiden Elektromotoren 7, 7' betätigt, so
dass die Stange 11 über
die Verzahnungen 13 und 14 linear bewegt werden
kann. Dadurch erfolgt eine gleichzeitige Zugkraft am ersten und
zweiten Zugseil 5, 5', wodurch die Feststellbremsen
aktiviert werden. Zum Lösen
werden die Elektromotoren 7, 7' wieder in entgegengesetzte Richtung
betrieben, so dass die Feststellbremsen wieder freigegeben werden.
Sollte einer der beiden Elektromotoren 7 oder 7' ausfallen,
kann die Stange 11 mittels des verbleibenden Elektromotors bewegt
werden, um eine Aktivierung der beiden Radbremsen 6 und 6' zu ermöglichen.
Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel
dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel,
so dass auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen werden kann.
-
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf 3 eine Feststellbremse 1 gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung im Detail beschrieben. Gleiche bzw. funktional gleiche
Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in den vorhergehenden
Ausführungsbeispielen
bezeichnet.
-
Wie
in 3 gezeigt, umfasst die Feststellbremsanlage 1 des
dritten Ausführungsbeispiels
einen ersten Elektromotor 7, ein erstes Getriebe 2,
einen ersten Hebel 3, ein erstes Zugseil 5 und
eine erste Radbremse 6. Ferner umfasst die Feststellbremse 1 des
dritten Ausführungsbeispiels
einen zweiten Elektromotor 7',
ein zweites Getriebe 2',
einen zweiten Hebel 3',
ein zweites Zugseil 5' und
eine zweite Radbremse 6'.
Die beiden Elektromotoren 7, 7' sind wieder durch eine gemeinsame
Steuereinrichtung 10 separat ansteuerbar.
-
Um
einen Feststellbremswunsch eines Fahrers auszuführen, werden bei der Feststellbremsanlage 1 beide
Elektromotoren 7, 7' gleichzeitig
betätigt,
so dass der erste Hebel 3 um den Drehpunkt D, wie durch
den Pfeil B gezeigt, geschwenkt wird und dadurch am Zugseil 5 zieht
und der zweite Hebel 3' um
den zweiten Drehpunkt D' in
Richtung des Pfeils B' gedreht
wird, um am zweiten Zugseil 5' in Richtung des Pfeils B' zu ziehen. Bei Ausfall
eines der beiden Elektromotoren kann das Fahrzeug immer noch über den
anderen Elektromotor festgestellt werden. Dadurch wird das Fahrzeug
zwar lediglich nur mit einer Radbremse gehalten. Dies ist jedoch
für einen
Notfall ausreichend. Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel
im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel,
so dass auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen werden kann.
-
Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf 4 eine Feststellbremsanlage 1 gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Gleiche bzw. funktional
gleiche Teile sind wieder mit den gleichen Bezugszeichen wie im
ersten Ausführungsbeispiel
bezeichnet.
-
Das
vierte Ausführungsbeispiel
weist einen ähnlichen
Aufbau wie das zweite Ausführungsbeispiel
auf, im Unterschied dazu weist das vierte Ausführungsbeispiel jedoch eine
erste Stange 11 und eine zweite Stange 11' an, welche
jeweils separat von einem ersten Elektromotor 7 bzw. einem
zweiten Elektromotor 7' betätigt werden.
An den Stangen 11 bzw. 11' sind wieder Verzahnungen 13 bzw. 14 angebracht,
wobei die erste Verzahnung 13 mit einem ersten Getriebe 2 in
Verbindung steht und die zweite Verzahnung 14 mit einem
zweiten Getriebe 2' in
Verbindung steht. Die erste Stange 11 ist in einer ersten Führung 12 geführt und
die zweite Stange 11' ist
in einer zweiten Führung 12' geführt. An
der ersten Stange 11 ist eine erste Querstange 16,
an welcher an einem Anlenkpunkt 4 das erste Zugseil 5 fixiert
ist, und die zweite Stange 11' ist mit einer zweiten Querstange 16' versehen, an
welcher an einem Anlenkpunkt 4' das zweite Zugseil 5' fixiert ist.
Die Querstangen 16, 16' sind an den Stangen 11, 11' im rechten
Winkel fixiert.
-
Wie
beim dritten Ausführungsbeispiel
sind beim vierten Ausführungsbeispiel
die Elektromotoren 7, 7' separat betätigbar, so dass auch die einzelnen Radbremsen 6 bzw. 6' einzeln betätigbar sind.
Im normalen Betrieb wird für
eine Feststellbremsung jedoch eine gleichzeitige Betätigung der
beiden Elektromotoren bevorzugt, um beide Radbremsen in Eingriff
zu bringen. Sollte einer der beiden Elektromotoren ausfallen, kann
das Fahrzeug immer noch über den
verbleibenden Elektromotor mit einer Radbremse festgestellt werden.
Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel
den vorhergehenden Ausführungsbeispielen,
so dass auf die dort gegebene Beschreibung verwiesen werden kann.
-
Zu
allen beschriebenen Ausführungsbeispielen
sei angemerkt, dass die erfindungsgemäße Feststellbremse 1 durch
die Redundanz der Antriebe und auch der Seilzüge und weiteren Bauteile selbstverständlich auch
dann eine Betätigung
ermöglicht, wenn
beispielsweise ein Seilzug gerissen ist oder ein sonstiger Defekt
an einem zu einer Radbremse gehörenden
Bauteil vorliegt. Insbesondere die Elektromotoren 7, 7' sind dabei
derart ausgelegt, dass sie zumindest ein derartiges Drehmoment aufbringen,
um wenigstens eine der Radbremsen in einen Feststellbremszustand
zu bringen, um ein Fahrzeug zu halten.
-
Die
erfindungsgemäße Feststellbremsanlage
kann dabei bei allen Fahrzeugen mit automatisierter Parkbremse eingesetzt
werden, wobei als Bremsen sowohl Scheibenbremsen als auch Trommelbremsen
verwendbar sind.