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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Handbremshebeleinheit zur Betätigung einer
Handbremse in einem Kraftfahrzeug.
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Im
Automobilbau besteht die Tendenz zur Gewichts- und Kostenersparnis
verstärkt
Kunststoffteile einzusetzen. Diese sind einfach durch Spritzgießen herstellbar,
nahezu beliebig formbar und können somit
leicht im Design des Fahrzeuges hergestellt werden.
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Auch
im Bereich der Handbremsen ist diese Tendenz feststellbar. So zeigt
die
EP 0 499 494 A1 eine
Handbremshebeleinheit, die aus einem Kunststoffhandgriffhebel besteht,
der mit einem Kassettengehäuse
verbunden ist. In dem Kassettengehäuse aus Metall sind die eigentlichen
Funktionskomponenten der Handbremshebeleinheit untergebracht. Der Handgriffhebel
aus einem Kunststoffmaterial trägt
zur Gewichtsersparnis der gesamten Handbremshebeleinheit bei.
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Aus
der
EP 0 933 270 A1 ist
ein Handbremshebel bekannt, der zusätzlich zu dem Kunststoffgriffbereich
auch einen hinteren Bereich aufweist, der ebenfalls aus einem Kunststoffmaterial
besteht und integral mit dem Griffbereich hergestellt ist. Dieser Kunststoffbremshebel
weist ebenfalls Elemente zur Befestigung und Führung des Bremskabels auf.
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Schließlich ist
aus der
EP 0 251 149
A2 eine Handbremshebeleinheit bekannt, wobei der Bremshebel
und auch die Halterung aus einem Kunststoffmaterial be stehen. Dieser
Handbremshebel weist weiterhin eine Zahnkrone auf, die zum Sperren
des Handbremshebels dient.
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Obwohl
diese oben genannten Handbremshebel und Handbremshebeleinheiten
eine Verbesserung gegenüber
den konventionellen Handbremshebeln aus Blech darstellen, ist dennoch
Bedarf für
weitere Verbesserungen. So sollte eine Handbremshebeleinheit aus
Kunststoff besonders einfach und kostengünstig zu fertigen sein. Weiterhin
sollte zumindest die gleiche Stabilität wie ein konventioneller Handbremshebel
aus Blech erreicht werden, um eine sichere Betätigung zu gewährleisten.
Weiterhin ist es wünschenswert,
die Verlässlichkeit
und Haltbarkeit der Handbremshebeleinheit weiter zu steigern und es
ist wünschenswert,
die Oberflächenbeschaffenheit
und das Design der Handbremshebeleinheit an das Innenraumdesign
des Fahrzeugs anpassbar zu machen. Weiterhin besteht der Bedarf,
einen möglichst
einfachen Aufbau der Handbremshebeleinheit mit möglichst wenig Einzelteilen
bereitzustellen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
oben genannten Probleme werden gelöst durch eine Handbremshebeleinheit
gemäß Patentanspruch
1. Im Speziellen werden diese Probleme gelöst durch eine Handbremshebeleinheit
zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, die einen Handbremshebel
aus einem Kunststoffmaterial, eine Halterung aus einem Kunststoffmaterial,
an der der Handbremshebel schwenkbar gelagert ist und eine Sperreinrichtung
aufweist, die eine an dem Handbremshebel befestigte Klinke und einen
Sperrzahneinsatz umfasst, wobei der Sperrzahneinsatz aus einem Metall
besteht und in die Halterung eingespritzt ist.
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Daher
besteht die Handbremshebeleinheit im Wesentlichen aus einem Kunststoffmaterial
und weist bezüglich
Gewicht und Fertigung viele Vorteile auf und gewährleistet durch den metallenen
Sperrzahneinsatz, der in die Halterung eingespritzt ist, einen zuverlässigen und
sicheren Betrieb. Weiterhin muss der Sperrzahneinsatz nicht in einem
zusätzlichen
Arbeitsgang an der Kunststoffhalterung der Handbremshebeleinheit
befestigt werden. Dies trägt weiterhin
zu einer Kostenreduzierung bei. Auch die Sicherheit der Handbremshebeleinheit
wird dadurch entscheidend verbessert, da sich der Sperrzahneinsatz
im Betrieb nicht lokkern oder sogar lösen kann.
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Bevorzugt
weist der Sperrzahneinsatz Sperrzähne auf und ist so in die Halterung
integriert, dass im Wesentlichen nur die Sperrzähne freiliegen. So ergibt sich
eine besonders feste Verankerung des Sperrzahneinsatzes in der spritzgegossenen
Halterung. Es ist ebenfalls bevorzugt, dass der Sperrzahneinsatz
Verankerungslöcher
aufweist, die beim Spritzgießen
der Halterung mit Kunststoffmaterial gefüllt werden. So wird die feste
Verankerung des Sperrzahneinsatzes noch verstärkt.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Handbremshebeleinheit besteht die Klinke aus einem Metall- oder
einem Kunststoffmaterial. Wenn die Klinke, die sich mit dem Sperrzahneinsatz paart,
aus einem Metall besteht, ist sie besonders widerstandsfähig gegenüber Verschleiß. Besteht
sie aus einem Kunststoffmaterial, ist das Betätigungsgeräusch leise, da sich Metall
mit Kunststoff paart.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist der Handbremshebel mittels einer Achse in der Halterung schwenkbar
gelagert, wobei die Achse aus einem Kunststoffmaterial besteht.
So ergibt sich eine weitere Kosten- und Gewichtsersparnis. Bevorzugt
ist die Achse eine selbstverriegelnde Achse, die integrierte Verriegelungselemente
aufweist, so dass sie ohne zusätzliche
Montagelemente in der Halterung befestigt wird. Die Achse lässt sich
so einfach und schnell montieren und zusätzliche Montagelemente werden
eingespart.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist der Handbremshebel in seinem Griffbereich
einen angespritzten Griff aus einem Kunststoffmaterial auf. Somit
entfällt
der Arbeitsgang eine zusätzliche
Griffummantelung an dem Handbremshebel anzubringen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
besteht der Handbremshebel und/oder die Halterung und/oder die Achse
aus einem technischen Kunststoff, welcher selbstschmierende Eigenschaften
aufweist, so dass keine zusätzlichen
Schmierstoffe oder spezielle Lager oder Lagerschalen eingesetzt
werden müssen.
Bevorzugt weist das Kunststoffmaterial Additive zur Erzielung der
selbstschmierenden Eigenschaften auf.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
weist der Handbremshebel und/oder die Halterung Lagerbuchsen oder
Lagerschalen aus einem Metall oder Kunststoffmaterial auf, wobei
das Material der Lagerbuchsen oder Lagerschalen selbstschmierenden
Eigenschaften aufweist.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist die Halterung eine steife, an ihrer Unterseite gerippte Platte
auf. Bevorzugt ist diese Platte im Wesentlichen eben. Mit dieser
Platte wird die Handbremshebeleinheit mit dem Fahrzeug verbunden,
bevorzugt weist die Platte dazu metallische Montageeinsätze auf.
Die Handbremshebeleinheit wird an diesen Montageeinsätzen mit
dem Fahrzeug verbunden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist die Halterung zur Montage der Handbremshebeleinheit am Fahrzeug
ein integriertes Rastelement auf. Damit verringert sich die Anzahl
der zusätzlich
benötigten
Befestigungselemente z.B. Schrauben oder Niete.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist die Halterung einen elektrischen Schalter auf, der von dem
Handbremshebel betätigbar
ist. Dieser elektrische Schalter signalisiert die Betätigung der
Handbremse an die Bordelektronik.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Im
Folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Darin
zeigt:
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1 eine bevorzugte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Handbremshebeleinheit
in zusammengebautem Zustand in einer dreidimensionalen Ansicht;
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2 die Handbremshebeleinheit
aus 1 in einer dreidimensionalen
Ansicht von ihrer Unterseite;
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3 die Handbremshebeleinheit
aus 1, wobei der Handbremshebel
zur Darstellung der inneren Elemente der Handbremshebeleinheit nicht
dargestellt ist;
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4 einen einstückigen spritzgegossenen Handbremshebel
in einer dreidimensionalen Ansicht;
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5 eine bevorzugte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Halterung
in einer teilweise geschnittenen Ansicht;
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6 eine weitere bevorzugte
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Handbremshebeleinheit
in einer dreidimensionalen Ansicht.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Die
bevorzugten Ausführungsformen
einer erfindungsgemäßen Handbremshebeleinheit
werden im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Handbremshebeleinheit 1 in
zusammengebautem Zustand. Ein bevorzugt einstückiger Handbremshebel 10 aus
einem Kunststoffmaterial ist an einer bevorzugt einstückig spritzgegossenen
Halterung 20 durch eine Achse 70 schwenkbar befestigt.
Sowohl Handbremshebel 10 als auch Halterung 20 können auch aus
mehreren Kunststoffteilen bestehen, die miteinander verbunden sind.
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An
dem Handbremshebel 10 ist mittels eines Anlenkpunktes 18 eine
Verbindestange 50 angelenkt. Die Verbindestange 50 besitzt
an einem Ende eine Öse
mit der sie am Anlenkpunkt 18 schwenkbar am Handbremshebel 10 angelenkt
ist. Am anderen Ende der Verbindestange 50 ist diese mit
einer Seilwaage 60 verbunden. An dieser Seilwage 60 werden mindestens
zwei Bremsseile (nicht dargestellt) befestigt, die die Bremsen betätigen. Dabei
dient die Seilwaage 60 dem Kraftausgleich zwischen den
mindestens zwei angeschlossenen Bremsen.
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Die
Halterung 20 besteht aus einem im Wesentlichen senkrecht
stehenden Lagerbereich 23 zur Lagerung des Handbremshebels 10,
sowie einer im Wesentlichen horizontalen Platte 22, die
zur Befestigung der Handbremshebeleinheit an dem Fahrzeug dient.
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In
der dargestellten Ausführungsform
ist die Platte 22 an ihrer Unterseite verrippt, wobei die
Rippen 28 in 2 dargestellt
sind. Durch die Verrippung wird die Stabilität der Platte 22 und
damit der Halterung 20 erhöht. An den vier Ecken der Platte 22 sind
die Befestigungspunkte 25 der Handbremshebeleinheit dargestellt,
wobei in dieser Ausführungsform
nur die hinteren zwei und der linke vordere Befestigungspunkt 25 zur
Montage benötigt
werden. Der mögliche
rechte vordere Befestigungspunkt 25 wird nicht benutzt.
Andere Konfigurationen je nach Fahrzeug sind natürlich möglich. Zur Erhöhung der Stabilität und Zuverlässigkeit
können
metallische Montageeinsätze 24 in
die Befestigungspunkte 25 eingepresst oder eingegossen
werden. Die Montageeinsätze 24 können einfache
metallische Buchsen sein oder ein Innengewinde aufweisen. Damit
kann die Handbremshebeleinheit mit einfachen Schrauben an einer
entsprechend geformten Aufnahme im Fahrzeug befestigt werden.
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Die
schwenkbare Lagerung des Handbremshebels 10 an der Halterung 20 erfolgt über eine
Achse 70. Die Achse 70 verläuft quer durch den Handbremshebel 10 sowie
durch den Lagerbereich 23 der Halterung 20. In
der dargestellten Ausführungsform ist
die Achse 70 zur Gewichtsersparnis ebenfalls aus einem
Kunststoffmaterial gefertigt und als eine selbstverriegelnde Achse 70 ausgeführt. Sie
weist dazu bevorzugt an ihrem Kopfende 72 Verriegelungselemente
auf, die mit einer entsprechenden Aufnahme in dem Handbremshebel 10 verrasten.
Die Verriegelungselemente können
als Haken oder abstehende Laschen ausgeführt werden. So können zusätzliche
Sicherungselemente der Achse 70 entfallen.
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In
der 3 sind die Elemente
dargestellt, die die Sperreinrichtung der Handbremshebeleinheit 1 bilden.
Die eigentliche Sperreinrichtung 40, 26 der Handbremshebeleinheit 1 wird
durch einen metallischen Sperrzahneinsatz 26 sowie durch
eine entsprechende Klinke 40 gebildet. Der Sperrzahneinsatz 26 ist
erfindungsgemäß in den
Lagerbereich 23 der Halterung 20 eingespritzt.
Nur der Zahnbereich 27 des Sperrzahneinsatzes 26 steht
aus der Halterung 20 hervor. Die Klinke 40 ist über einen
Drehpunkt 42 schwenkbar an dem Handbremshebel 10 gelagert.
Die Klinke 40 besitzt zwei Arme, wobei sie mit dem Ende
des einen Arms mit dem Sperrzahneinsatz 26 verrastet und
mit dem Ende des anderen Armes mit einer Druckstange 30 verbunden
ist. Die Druckstange 30 verläuft innerhalb des rohrförmigen Griffbereichs 12 des
Handbremshebels 10 und dient der Betätigung der Klinke 40.
Dazu endet die Druckstange 30 an einem Druckknopf 34 der
von dem Benutzer betätigbar
ist.
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Die
Sperreinrichtung 26, 40 bewirkt dient zum Fixieren
des Handbremshebels 10 in der Bremsstellung. Zum Anziehen,
d.h. zum Betätigen
der Feststellbremse, wird der Handbremshebel 10 vom Benutzer
nach oben verschwenkt. Dadurch werden die daran über die Verbindestange 50 und
Seilwaage 60 verbundenen Bremsseile angezogen und die Bremsen
werden aktiv. Zum Beibehalten der Bremswirkung muss der Handbremshebel 10 in
dieser Bremsstellung fixiert werden, so dass der Zug auf den Bremsseilen
aufrechterhalten wird. Dazu verrastet beim Betätigen des Handbremshebels 10 die
Klinke 40 mit den Zähnen
des Sperrzahneinsatzes 26. Der Sperrzahneinsatz 26 ist
mit einer Mehrzahl von Zähnen 27 ausgestattet,
so dass die Klinke 40 an einer beliebigen Stelle einrasten
kann. Der Handbremshebel 10 kann somit in einer beliebigen
Position fixiert werden.
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Zum
Lösen der
Fixierung des Handbremshebels 10, d.h. zum Ausheben der
Bremswirkung, betätigt
der Benutzer den Druckknopf 34 am Ende des Griffbereichs 12.
Durch einen Druck auf den Druckknopf 34 wird die Druckstange 30 entgegen
einer Kraft, die von einer Feder 32 aufgebracht wird, in
den hohlen Griffbereich 12 hinein verschoben. Dadurch wird
die an der Druckstange 30 befestigte Klinke 40 betätigt, die
um ihren Drehpunkt 42 verschwenkt. Dadurch wird die Klinke 40 außer Eingriff
mit dem Sperrzahneinsatz 26 gebracht. Somit wird die Sperrwirkung
der Sperreinrichtung 40, 26 aufgehoben und der
Handbremshebel 10 kann wieder nach unten verschwenkt werden,
wodurch die daran angeschlossenen Bremsseile wieder entlastet werden.
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In 4 ist der Handbremshebel 10 aus
einer anderen Perspektive dargestellt. Der Handbremshebel 10 umfasst
an einem Ende den schon angesprochenen rohrförmigen Griffbereich 12,
und einen im wesentlichen U-förmigen
Endbereich 14, der im montierten Zustand den Lagerbereich 23 der Halterung 20 umgibt.
Zur Verbesserung der Stabilität kann
der U-förmige
Endbereich 14 Rippen 16 aufweisen. Im Unteren
Bereich des U-förmigen
Endbereichs 14 ist der schon angesprochene Anlenkpunkt 18 für die Verbindungsstange 50 dargestellt.
Hier ist dieser Anlenkpunkt 18 ebenfalls als ein U-förmiger Bereich
ausgebildet, so dass das Ende der Verbindungsstange 50,
das mit einer Öse
ausgestattet ist, durch einen Stift mit dem Handbremshebel 10 verbunden
werden kann.
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Der
Handbremshebel 10 sowie die Halterung 20 werden
vorzugsweise einstückig
aus einem Kunststoffmaterial spritzgegossen. Ebenfalls ist es denkbar,
sowohl Halterung 20 als auch Handbremshebel 10 aus
mehreren Kunststoffteilen zu ferti gen und diese miteinander zu verrasten,
zu verkleben, zu verschrauben oder zu vernieten.
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An
dem Griffbereich 12 des Handbremshebels 10 kann
ein Griff aus einem thermoplastischen Elastomer oder einem beliebigen
anderen Kunststoff- oder Gummimaterial angespritzt werden. Der Handbremshebel 10 weißt dann
zur Betätigung
einen angenehm weichen Griff auf. Der sonst notwendige Arbeitsgang,
eine zusätzliche
Griffummantelung an dem Handbremshebel 10 anzubringen,
entfällt.
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Die
Achse 70 ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial
spritzgegossen. Bevorzugt wird als Material für den Handbremshebel 10 und/oder
die Halterung 20 und/oder die Achse 70 ein technischer Kunststoff
eingesetzt, welcher selbstschmierende Eigenschaften aufweist. Diese
selbstschmierenden Eigenschaften können durch Additive (z.B. PTFE)
erzeugt werden, die dem Rohmaterial vor dem Spritzgießen zugesetzt
werden. Dadurch kann auf zusätzlich
Schmierstoffe, wie Fette oder Öle
oder spezielle Lager oder Lagerschalen verzichtet werden. Das bevorzugte
Kunststoffmaterial ist Polyamid (PA 6.6) oder Polypropylen (PP).
Auch glasfaserverstärkter Kunststoff
kann verwendet werden.
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Umgekehrt
ist es ebenfalls möglich
genau solche Lager oder Lagerschalen an der Handbremshebeleinheit 1 vorzusehen.
Bevorzugt bestehen dann diese Lager oder Lagerschalen (nicht dargestellt)
aus dem erläuterten
selbstschmierendem Kunststoffmaterial oder einem Metall.
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Die 5 zeigt die Halterung 20 in
einer teilweise geschnittenen Darstellung. Der Sperrzahneinsatz 26 ist
durch Einspritzen mit dem Lagerbereich 23 der Halterung 20 verbunden.
Der Sperrzahneinsatz 26 ist fast vollständig vom Kunststoffmaterial umschlossen,
nur der Zahnbereich 27 ragt aus dem Lagerbereich 23 hervor.
Zur sicheren Befestigung weist der Sperrzahneinsatz 26 Verankerungslöcher 28 auf,
die beim Spritzgießen
mit Kunststoffmaterial gefüllt
werden. Von hinten ist der Sperrzahneinsatz 26 von einem
Wandbereich 29 umschlossen. So ist eine sichere und zuverlässige Verankerung
des Sperrzahneinsatz 26 gewährleistet und er kann sich nicht
ungewollt lösen.
Weiterhin wird durch dieses Einspritzen des Sperrzahneinsatzes 26 kein
zusätzlicher
Montageschritt benötigt.
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In 6 ist eine weitere Ausführungsform der
Handbremshebeleinheit 1 dargestellt. An einem Ende der
Platte 22 der Halterung 20 ist ein Rastelement 21 bereitgestellt.
Hier in der Form einer Lasche, die in eine Ausnehmung in der Karosserie
(nicht dargestellt) eingreifen kann. Die Handbremshebeleinheit 1 wird
dann durch Einstecken und anschließendes Verschrauben an der
Karosserie befestigt. Das Einstecken kann sehr schnell erfolgen
und es werden Befestigungsmittel eingespart. Das Rastelement 21 kann
anstatt als Lasche auch eine andere Geometrie aufweisen, beispielsweise
als Stift, Haken, Clip oder sonstiger Vorsprung.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist die Halterung 20 mit einem elektrischen Schalter 80 ausgestattet,
der die Betätigung
der Handbremse signalisiert. Wie in den 2, 3 und 6 zu sehen, ist der Schalter 80 vertikal
im Inneren der Halterung 20 befestigt und sein Betätigungsstift
ragt aus dem Lagerbereich 23 nach oben hervor. Im unbetätigten Zustand
der Handbremse wird der Betätigungsstift
des Schalters 80 von dem Betätigungsbereich 13 des Handbremshebels 10 nach
unten gedrückt.
Bei einer Betätigung
der Handbremse wird der Betätigungsstift des
Schalters 80 freigegeben und der Schalter 80 signalisiert
die Betätigung
an eine daran angeschlossene Bordelektronik. In 2 ist der Anschluss 82 des Schalters 80 dargestellt,
der vorteilhafterweise nach unten in die Platte 22 eingelassen
ist. Der Schalter 80 kann ein gewöhnlicher mechanischer Taster
oder auch ein Reedschalter oder ein Hallsensor sein.
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- 1
- Handbremshebeleinheit
- 10
- Handbremshebel
- 12
- Griffbereich
- 13
- Betätigungsbereich
- 14
- U-förmiger Endbereich
- 16
- Verstärkungsrippen
- 18
- Anlenkpunkt
- 20
- Halterung
- 21
- Rastelement
- 22
- Platte
- 23
- Lagerbereich
- 24
- Montageeinsätze
- 25
- Befestigungspunkt
- 26
- Sperrzahneinsatz
- 27
- Zahnbereich
- 28
- Verankerungslöcher
- 29
- Wandbereich
- 30
- Druckstange
- 32
- Feder
- 34
- Druckknopf
- 40
- Klinke
- 42
- Drehpunkt
- 50
- Verbindestange
- 60
- Seilwaage
- 80
- Schalter
- 82
- Anschluss