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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbsttätigen Nachstellung der Seilzugspannung
eines Seilzuges einer Fahrzeugfeststellbremse gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
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Eine
gattungsgemäße Vorrichtung
ist aus der
DE 196
00 582 A1 bekannt. Dort wird eine Betätigungseinrichtung für eine Handbremse
gezeigt, wobei am Handbremshebel eine Mitnehmerklinke um eine Achse
schwenkbar gelagert ist, welche durch eine am Handbremshebel abgestützte Schenkelfeder
belastet ist und mit einer umfangsverzahnten Mitnehmerscheibe zusammenwirkt.
Bei Anziehen des Handbremshebels wird die Klinke durch ihre Befestigung über die
Schenkelfeder am Hebel verschwenkt, bis die ebenfalls verzahnte
Klinke in Kontakt mit einem Verzahnungssegment der Mitnehmerscheibe gelangt.
Kommt es dann aufgrund der verschleißbedingten Längung des
Bremsseils zu einer Zahn-auf-Zahn-Stellung zwischen der Klinke und
der Mitnehmerscheibe und wird weiter durch den Zug des Handbremshebels
eine Kraft auf die Klinke ausgeübt,
baut sich in der Schenkelfeder eine Spannung auf, die die Verzahnung
der Klinke noch fester auf den jeweiligen Zahn der Mitnehmerscheibe
presst. Eine zurückweichende
Bewegung kann die Schenkelfeder nicht ausführen. Dabei tritt jedes Mal
ein störendes
Klackgeräusch
auf, wenn die Verzahnung der Klinke nach einem bestimmten Hub der
immer größer werdenden
Zugkraft im Zugseil in das Verzahnungssegment der Mitnehmerscheibe
fällt.
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In
der
DE 199 54 823
A1 ist weiterhin eine Feststellbremse beschrieben, die
einen Handbremshebel als Betätigungshebel
und eine selbsttätige Seilzugnachstellvorrichtung
zeigt. Der Handbremshebel ist mit dem Seilzug, mit dem die Bremse
wirkverbunden ist, über
einen Schwenkhebel der Nachstellvorrichtung und eine Sperrscheibe,
die auf dem Schwenkhebel drehbar gelagert ist, verbunden. Der Schwenkhebel
ist auf derselben Achse wie der Betätigungshebel drehbar gelagert.
Dieser weist noch ein Mitnahmeelement auf, das ein Verzahnungssegment besitzt,
welches bei einer Verschwenkung des Betätigungshebels mit einer Umfangsverzahnung
der Sperrscheibe zum Eingriff kommt und somit die Wirkverbindung
zwischen dem Betätigungshebel
und dem Seilzug schafft. Die Sperrscheibe weist zudem ein Federelement
auf, das einerseits fahrzeugfest und andererseits an der Drehachse
der Sperrscheibe in Zugrichtung des Seilzuges vorgespannt angebracht
ist.
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Gelangt
nun die Verzahnung des Mitnahmeelementes in Kontakt mit der Umfangsverzahnung der
Sperrscheibe, so ist es möglich,
dass aus Fertigungstoleranzgründen
oder infolge der sich unter der permanenten Nachstellung des Seilzuges
sich ändernden
Drehlage der Sperrscheibe die Zahnköpfe der Verzahnung des Mitnahmeelementes
auf die Zahnköpfe
der Umfangsverzahnung der Sperrscheibe stoßen. In dieser Zahn-auf-Zahn-Stellung
wird durch eine weitere Verschwenkung des Betätigungshebels das Mitnahmeelement
mit der Sperrscheibe angehoben, wobei sich die Zahn-auf-Zahn-Stellung nach einem
bestimmten Hub aufgrund der immer größer werdenden Zugkraft im Zugseil
löst. Infolge des
Lösens
fällt die
Verzahnung des Mitnahmeelementes unter Einnahme einer Zahn-auf-Lücke-Stellung
in die Außenverzahnung
der Sperrscheibe, was sich in einem störenden Klackgeräusch äußert. Des Weiteren
führt die
Zahn-auf-Zahn-Stellung zu erhöhtem
Verschleiß an
den Verzahnungen. Um solche Fehlstellungen zu verhindern werden
bisher zusätzliche
aufwendige Synchronisationseinrichtungen eingesetzt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung
dahingehend weiterzubilden, dass in einfacher Weise unerwünschte Geräusche der
Vorrichtung beim Betätigen
der Feststellbremse möglichst
vermieden werden.
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Die
Aufgabe ist erfindungsgemäß durch
die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
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Aufgrund
der elastischen Beweglichkeit des Mitnahmeelementes wird das Mitnahmeelement
im Falle einer Zahn-auf-Zahn-Stellung der Verzahnung des Mitnahmeelementes
und der Umfangsverzahnung der Sperrscheibe durch den Kontakt mit
dieser bei der Schwenkbewegung des Betätigungshebels zurückgedrängt, so
dass sich eine geringe Winkeländerung
zwischen Sperrscheibe und Mitnahmeelement ergibt. Dies hat zur Folge,
dass die beiden Verzahnungen aus der Fehlstellung gelöst werden
und die Verzahnung des Mitnahmeelementes in die Umfangsverzahnung
greift. Da währenddessen
nur ein geringer Teil der Hubkraft, die aus der Schwenkbewegung
des Betätigungshebels
heraus resultiert, auf die Sperrscheibe einwirkt, gleiten die Verzahnungen relativ
sanft ineinander, so dass kein störendes Klackgeräusch auftritt.
Dadurch wird gleichzeitig der Verschleiß der Verzahnungen reduziert
als auch ein sicheres Sperren zwischen den Verzahnungen von Kontaktbeginn
der Verzahnungen an und somit eine sichere rutschfreie Anbindung
des Betätigungshebels
an den Seilzug der Bremse erreicht. Infolge der durch die Erfindung
gewonnenen Möglichkeit
des Mitnahmeelementes Ausweichbewegungen bei einer zufälligen Berührung der
Zahnköpfe
der beiden Verzahnungen auszuführen,
bei der nun der im Berührungspunkt
entstehende Kraftvektor in eine andere Richtung kippen und. die
Zähne der
Verzahnungen ineinander mit geringer Kraft einrasten können, werden
in einfacher Weise störende
Geräusche
der Vorrichtung beim Betätigen
der Feststellbremse vermieden.
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(Im
Folgenden schließt
sich die Zeichnungsbeschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung
ab Seite 3, Absatz 2 der ursprünglichen
Unterlagen an.)
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Zweckmäßige Ausgestaltungen
der Erfindung können
den Unteransprüchen
entnommen werden; im übrigen
ist die Erfindung anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter
Ausführungsbeispiele nachfolgend
näher erläutert; dabei
zeigt:
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1 in
einer Seitenansicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung an einem Abschnitt
eines Betätigungshebels
einer Feststellbremse bei unverschwenktem Betätigungshebel,
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2 die
Vorrichtung von 1 in einer Seitenansicht bei
Kontakt des Mitnahmeelementes und der Sperrscheibe in Zahn-auf-Zahn-Stellung,
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3 die
Vorrichtung von 1 in einer Seitenansicht in einer
verschwenkten Zahn-auf-Lücke-Stellung
des Mitnahmeelementes,
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4 in
einer Seitenansicht ein Mitnahmeelement einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit druckfederbetriebener Verschwenkung.
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In 1 ist
eine Feststellbremse 1 in Form einer Fußfeststellbremse eines Kraftfahrzeuges
dargestellt, die einen als Pedal ausgebildeten Betätigungshebel 2 aufweist.
Für eine
Handbremse ist der Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung ebenfalls
denkbar. Am Umfang 3 des einen Endes 4 des Betätigungshebels 2 ist
ein Verzahnungssegment 5 ausgebildet, an dem ein fahrzeugfest
angebrachtes Federelement zur Geräuscherzeugung bei Betätigung des
Betätigungshebels 2 entlangratscht. Die Arretierung
des Betätigungshebels 2 in
definierten Stellungen wird durch ein Reibfederprinzip erreicht.
Der Betätigungshebel 2 ist
mit seinem Ende 4, das im wesentlichen in Form einer Kreisscheibe
gestaltet ist, auf einer fahrzeugfesten Achse 6 schwenkbar
gelagert.
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Der
Betätigungshebel 2 ist
mit einer Vorrichtung 7 zur selbsttätigen Nachstellung der Seilzugspannung
eines Seilzuges 8 der Feststellbremse 1 wirkverbunden.
Die Vorrichtung 7 weist einen Schwenkhebel 9 auf,
der auf der Achse 6 des Betätigungshebels 2 drehbar
gelagert ist. Parallel zur Achse 6 ist an einem Ende 10 des
Schwenkhebels 9 eine Drehachse 11 angeordnet,
auf der eine Sperrscheibe 12 drehbar gelagert ist. Die
Sperrscheibe 12 besitzt im unteren Umfangsbereich eine
segmentale Umfangsverzahnung 13, wobei am oberen Umfangsbereich
der Seilzug 8 einenends befestigt ist. Auf der den Schwenkhebel 9 durchdringenden
Drehachse 11 ist auf der gegenüberliegenden Seite der Sperrscheibe 12 ein
Federelement, hier beispielsweise in Form von einer Spiralfeder 14,
angeordnet, wobei diese einenends an der Drehachse 11 angebracht
und somit mit der Sperrscheibe 12 verbunden und anderenends
fahrzeugfest befestigt ist. Die Spiralfeder 14 ist in Zugrichtung
des Seilzuges 8 vorgespannt und gleicht durch ihre Verbindung
mit der Sperrscheibe 12 aufgrund ihrer Vorspannung eine
verschleißbedingte
Längung
oder bei großer
Kälte ein
Zusammenziehen des Seilzuges 8 aus. Die Sperrscheibe 12 dreht
sich dabei je nach vorliegendem Zustand in die eine oder andere
Richtung. Am Ende 4 des Betätigungshebels 2 ist
des weiteren ein laschenförmiges Mitnahmeelement 15 befestigt,
vorzugsweise angenietet, das an einem Ende 16 oberseitig
eine Verzahnung 17 in Form eines (hier dreizähnigen)
Zahnsegmentes trägt.
Das Mitnahmeelement 15 liegt in der gleichen Ebene wie
die Sperrscheibe 12 und ist nahe deren unteren Umfangsbereich
angeordnet.
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Wird
der Betätigungshebel 2 verschwenkt, kämmt im Normalfall
nach einem Schwenkleerweg die Verzahnung 17 des mitverschwenkten
Mitnahmeelementes 15 mit der Umfangsverzahnung 13 der Sperrscheibe 12,
wodurch eine Sperrung zwischen dem Betäti gungshebel 2 und
der Vorrichtung 7 erfolgt und damit die Wirkverbindung
zwischen dem Betätigungshebel 2 und
dem Seilzug 8 entsteht. Die Vorrichtung 7 wird
dadurch gemeinsam mit dem Seilzug 8 angehoben und somit
die Bremse 1 angezogen.
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Um
eine bisweilen auftretende nicht-kämmende Zahn-auf-Zahnstellung, wie
sie aus 2 zu entnehmen ist, zu vermeiden,
ist das Mitnahmeelement 15 am Betätigungshebel 2 elastisch
bewegbar gehalten. Hierzu sind etliche Bauformen für das Mitnahmeelement 15 denkbar.
Beispielsweise kann das Mitnahmeelement 15 in einer am
Betätigungshebel angeordneten
Führung
mit ausreichend Spiel und federelastisch unterstützt gehalten sein, so dass
sich durch die Schwenkbewegung des Betätigungshebels 2 und
des Schwenkhebels 9 in Verbindung mit dem elastischen Zurückdrücken des
Mitnahmeelementes 15 eine im Rahmen des Spiels sich bewegende
Auslenkung des Mitnahmeelementes 15 einstellt, die ein Überwechseln
aus der Zahn-auf-Zahn-Stellung in die Zahn-auf-Lücke-Stellung der Verzahnungen 13 und 17 zur
Folge hat.
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In
baulich einfacheren Varianten und mit größerer Funktionsstabilität ist das
Mitnahmeelement 15 gemäß 1-4 laschenförmig ausgebildet
und auf einer am Betätigungshebel 2 angeordneten
Achse 18 drehbar gelagert, wobei das Mitnahmeelement 15 am
Betätigungshebel 2 elastisch
abgestützt
ist. Das Mitnahmeelement 15 wird somit beim Kontakt mit
der Sperrscheibe 12 relativ zu dieser zurückgedreht,
wodurch es in der Gesamtbewegung des Hebelsystems, bei dem das Mitnahmeelement 15 durch die
Schwenkbewegung des Betätigungshebels
nicht nur mit verschwenkt wird sondern auch einen Hub erfährt, zu
einem seitlichen Versatz zwischen dem Mitnahmeelement 15 und
der Sperrscheibe 12 in der Ebene, in der das Mitnahmeelement 15 und
die Sperrscheibe 12 liegen, kommt. Dies führt zu einem Eingriff
der Verzahnungen 17 und 13 ineinander. Durch die
federnde Abstützung
wird nach dieser Relativdrehbewegung und der Herauslösung aus
der Zahn-auf-Zahn-Stellung
das Mitnahmeelement 15 wieder zurückgedrückt, so dass ein sicherer Eingriff der
Verzahnungen 13 und 17 gewähr leistet ist. Eine einfache
Möglichkeit
der Abstützung
wäre dadurch gegeben,
dass das Mitnahmeelement 15 sich zumindest an einer Längsseite 19 mittels
einer Druckfeder am Betätigungshebel 2 abstützt. Hierbei
ist es baulich und bezüglich
der Ausnutzung eines möglichst großen Hebelarms
günstig,
wenn die Druckfeder am dem Ende 16 des Mitnahmeelementes
gegenüberliegenden
Ende 20 angreift.
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Alternativ
dazu kann in einer bauraumsparenden Version gemäß 2 und 3 im
Mitnahmeelement 15 ein Durchgangsloch 21 in Form
eines Langloches ausgebildet sein, das von einem am Betätigungshebel 2 befestigten
Stift 22, Bolzen o. ä. durchragt
wird. Der Stift 22 dient einerseits zur Begrenzung des
Schwenkwinkels des Mitnahmeelementes 15. Andererseits ist
in dem Durchgangsloch 21 ein elastisch federndes Stützglied
angeordnet, an dem der Stift 22 anliegt. Das Stützglied
ist dabei an der verzahnungszugewandten Seite 24 des Durchgangsloches 21 befestigt.
Wird nach 3 das Mitnahmeelement 15 unter
Einfluss der Zahn-auf-Zahn-Stellung entsprechend der Pfeilrichtung
geschwenkt, wird das Stützglied
zwischen der Seite 24 und dem Stift 22 zusammengedrückt. Nach Eingriff
der Verzahnungen 13 und 17 drückt das Stützglied die Seite 24 des
Durchgangsloches 21 vom Stift 22 wieder weg, wobei
dieser zur Anlage an der gegenüberliegenden
Seite 25 des Durchgangsloches 21 kommt.
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Wie
im Ausführungsbeispiel
der 1-3 kann das Stützglied
aus einem Elastomer 23, beispielsweise als Schlauchstück oder
als Körper
aus Vollmaterial, bestehen, das an der Seite 24 des Durchgangsloches 21 angeklebt
ist. In einer Variante nach 4 kann das
Stützglied
auch eine Druckfeder 26 sein, die in einer an der Seite 24 des
Durchgangsloches 21 ausgebildeten Nut 27 eingelassen ist.
Die Druckfeder hat den Vorteil der besseren Auswechselbarkeit bei
Auftreten von unzulässig
hohem Verschleiß.