DE19720422A1 - Feststellbremsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Feststellbremsanlage mit einer Fremdkraft- und einer Notbetätigungseinrichtung nach dem Hauptpatent . . . (Patentanmeldung 196 20 463.1).

Für die erfindungsgemäße Funktion der Feststellbremsanlage ist es erforderlich, daß die Gewindespindel bei Fremdkraftbetätigung an einer Verdrehung gehindert wird. Dies wird bevorzugt dadurch realisiert, daß das Zahnradgetriebe der Notbetä­ tigungseinrichtung für Fremdkraftbetätigung, d. h. bei treibender Gewindespindel, selbsthemmend ausgelegt ist. Erlaubt der Zielkonflikt zwischen kleiner Überset­ zung (aus ergonomischen Erwägungen) und Selbsthemmung im Zahnradgetriebe der Notbetätigungseinrichtung jedoch keine selbsthemmende Verzahnungsgeo­ metrie, so ist eine Verdrehsicherung über ein geeignetes Sperrelement darzustel­ len. Das Sperrelement kann beispielsweise unter Ausnutzung der Getriebeüberset­ zung als federbelastete Kugel oder als Reibelement ausgeführt sein.

Aufgabe der Erfindung ist es, für den Fall der Fremdkraftbetätigung eine einfach aufgebaute und sicher wirkende Verdrehsicherung für die Gewindespindel bereit­ zustellen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Kerngedanke ist es hierbei, eine Umschlingungsfeder einzusetzen, die bei Fremdkrafteinleitung die Gewindespindel festlegt und bei Notbetätigung eine Verdrehung der Gewinde­ spindel ermöglicht. Umschlingungsfedern an sich sind zwar bekannt, beispiels­ weise aus der DE 195 17 485 A1, jedoch ist der erfindungsgemäße Einsatz in einer Feststellbremsanlage nicht vorbeschrieben.

Durch die Erfindung wird eine Reihe von Vorteilen erreicht: Umschlingungsfedern lassen sich mit nur geringem Zusatzaufwand kostengünstig in die Feststellbrems­ anlage integrieren. Mit der nicht mehr zwingend selbsthemmenden Auslegung des Zahnradgetriebes der Notbetätigungseinrichtung kann eine kleinere Übersetzung gewählt werden, durch die eine reduzierte Umdrehungszahl bei Muskelkraftbetrieb erreicht wird. Durch das kleinere Übersetzungsverhältnis erhält der Benutzer an­ hand des ansteigenden Bedienmomentes eine direkte Rückmeldung über die auf die Feststellbremse aufgebrachte Feststellkraft. Gegenüber einem Sperrmecha­ nismus mit federbelasteter Kugel wird der Notbetätigungsbetrieb nicht durch das Rastmoment bei jeder Umdrehung beeinträchtigt. Gegenüber Verdrehsicherungen mit einem Reibelement ergeben sich durchweg geringere Bedienkräfte. Im Ver­ gleich zur weiteren Alternative einer bewußten Erhöhung des Reibwertes der La­ gerung im Zahnradgetriebe der Notbetätigungseinrichtung zeichnet sich die erfin­ dungsgemäße Verdrehsicherung durch größere Funktionssicherheit aus. Im Ge­ gensatz zu Verdrehsicherungen in Form federbelasteter Verzahnungen (Ratschenprinzip) arbeitet die vorgeschlagene Umschlingungsfeder geräuschlos und drehrichtungsunabhängig.

Anspruch 2 beschreibt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der die Enden der Umschlingungsfeder formschlüssig zwischen zwei Abschnitte der Welle eingreifen. Dabei kann der getriebeseitige Abschnitt der Welle auch unmittelbar von einem Element des Zahnradgetriebes der Notbetätigungseinrichtung, bei­ spielsweise dem Endabschnitt der Schnecke, gebildet werden. Durch die geteilte Welle wird die Umschlingungsfeder angesteuert und je nach Richtung der Krafteinleitung die Umschlingungswirkung aufgehoben bzw. verstärkt. Um konkret die im Hauptpatent beschriebene Funktion der Feststellbremsanlage gewährleisten zu können, wird bei Einleitung eines Drehmomentes über die Welle der Notbetäti­ gungseinrichtung die Umschlingungswirkung der Feder aufgehoben, während bei einem Antrieb über die Fremdkraftbetätigungseinrichtung das Zahnradgetriebe der Notbetätigungseinrichtung und damit die Gewindespindel über die Umschlin­ gungsfeder festgelegt wird.

Gemäß Anspruch 3 kann die Umschlingungsfeder in besonders einfacher Weise unmittelbar im Gehäuse einer Ansteuerungseinrichtung für eine Feststellbremse gemäß der Fig. 3 des Hauptpatentes angeordnet werden.

Ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher erläutert. Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstel­ lung einen Querschnitt durch die Welle der Notbetätigungseinrichtung im Bereich der Umschlingungsfeder.

Eine in ihrer Gesamtheit mit 53 bezeichnete Welle zur Einleitung einer Drehbewe­ gung auf das Zahnradgetriebe der Notbetätigungseinrichtung ist in einen bedie­ nerseitigen Abschnitt 50 und einen getriebeseitigen Abschnitt 51 unterteilt. Die Welle 53 kann auch so ausgebildet sein, daß die Trennstelle am Übergang zur Schnecke 13 der Notbetätigungseinrichtung liegt, so daß der Abschnitt 51 unmit­ telbar von der Schnecke 13 gebildet wird. Die beiden Abschnitte 50 und 51 greifen formschlüssig ineinander, indem der Abschnitt 51 mit seinem nasenförmigen Ab­ satz 54 eine Aussparung 55 des Abschnittes 50 ausfüllt (siehe strichliert angedeu­ tete perspektivische Darstellung). Zwischen den beiden Abschnitten 50 und 51 ist in Umfangsrichtung jeweils ein Zwischenraum 58 vorgesehen, der einen kleinen, begrenzten Verdrehwinkel γ zwischen den beiden Abschnitten 50 und 51 ermög­ licht.

Eine Umschlingungsfeder 52, die im Schnitt mit nur einer Windung dargestellt ist, tatsächlich jedoch eine Mehrzahl schraubenförmig angeordneter Windungen auf­ weist, greift mit ihren nach innen abgebogenen Endabschnitten 57 in die Zwi­ schenräume 58 zwischen den beiden Abschnitten 50 und 51 ein. Da im dargestell­ ten Ausführungsbeispiel die Trennung der beiden Abschnitte 50 und 51 nahe des Zahnradgetriebes der Notbetätigungseinrichtung vorgenommen wurde, kann die Umschlingungsfeder 52 von einem stutzenförmigen Ansatz 59 des Gehäuses 40 (siehe Fig. 3 des Hauptpatentes) unter Vorspannung aufgenommen werden.

Die Funktion der Umschlingungsfeder 52 wird nachfolgend näher erläutert: Bei einem Antrieb der Welle 53 über den bedienerseitigen Abschnitt 50 wird in beiden Drehrichtungen (Doppelpfeil N) durch die begrenzte Verdrehbarkeit des Abschnit­ tes 50 gegenüber dem Abschnitt 51 die Umschlingungsfeder 52 zusammengezo­ gen, d. h. sie löst sich von der zylindrischen Innenseite des Gehäusestutzens 59. Somit kann die Welle 53 in beiden Drehrichtungen N angetrieben werden, das heißt bei Einleitung eines Drehmomentes über die Notbetätigungswelle 53 ist die Verdrehsicherung aufgehoben, die Welle 53 dreht sich (zusammen mit der Um­ schlingungsfeder 52), so daß die Schnecke 13 und damit die Spindel angetrieben wird. Das Drehmoment wird hierbei über den Formschluß zwischen Aussparung 55 und Nase 54 der beiden Wellenabschnitte 50 und 51 sowie den dazwischenlie­ genden Endabschnitt 57 der Feder 52 übertragen.

Bei Fremdkraftantrieb versucht die Schnecke 13 und damit der Abschnitt 51 zu­ nächst, sich unter Wirkung der Fremdkraft mitzudrehen. Hierbei wird jedoch in beiden Drehrichtungen des Abschnittes 51 (Doppelpfeil F) die Umschlingungsfeder 52 aufgeweitet, d. h. noch stärker an die Innenfläche des Gehäusestutzens 59 gepreßt. Hierdurch wird die Welle 53 - und damit die Schnecke 13 und die Gewin­ despindel - zuverlässig an einer Verdrehung gehindert.

Claims (3)

1. Feststellbremsanlage für ein Fahrzeug, mit einer Fremdkraftbetätigungsein­ richtung, die über eine Stelleinheit eine Gewindespindel antreibt, die auf die Feststellbremse wirkt sowie mit einer Notbetätigungseinrichtung zur Betäti­ gung der Feststellbremse durch Muskelkraft bei einem Ausfall der Fremd­ kraftbetätigungseinrichtung, wobei sowohl die Fremdkraft- als auch die Not­ betätigungseinrichtung ein Zahnradgetriebe zur Verstellung der Gewinde­ spindel aufweisen, nach Hauptpatent. . . (Patentanmeldung 196 20 463.1), dadurch gekennzeichnet, daß an der Notbetätigungseinrichtung eine Ver­ drehsicherung in Form einer Umschlingungsfeder (52) vorgesehen ist.

2. Feststellbremsanlage nach Anspruch 1, mit einer Welle, über die der Fahr­ zeugnutzer eine Drehbewegung auf das Zahnradgetriebe der Notbetäti­ gungseinrichtung aufbringen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (53) in zwei Abschnitte (50, 51) unterteilt ist, die formschlüssig ineinandergreifen und dabei begrenzt gegen­ einander verdrehbar sind, wobei die Umschlingungsfeder (52) über die be­ grenzte Verdrehbarkeit der Abschnitte (50, 51) angesteuert wird.

3. Feststellbremsanlage nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschlingungsfeder (52) nahe des Zahn­ radgetriebes der Notbetätigungseinrichtung angeordnet ist.