-
Die
Erfindung betrifft eine Feststellbremse mit einer Antriebseinheit
und einer Vorrichtung, die mindestens ein Bremsseil mit einer mittels
der Antriebseinheit erzeugte Zugkraft beaufschlagt. Insbesondere
betrifft die Erfindung eine Feststellbremse, die mit einem Führungselement
versehen ist, durch das das Bremsseil geführt ist.
-
Bekannt
sind Feststellbremsen, bei denen eine manuell oder elektromotorisch
erzeugte Zugkraft mittels einer Vorrichtung, die z. B. ein Spindeltrieb
oder Hebelmechanismus sein kann, auf mindestens ein Bremsseil übertragen
wird. Eine elektromotorisch betriebene Feststellbremse wird beispielsweise
in der
DE 101 02 685
A1 beschrieben. Dort wird die von der elektromotorischen
Antriebseinheit erzeugte Zugkraft über einen Spindeltrieb
auf mindestens einen Bremszug übertragen. Ein in die Feststellbremse
integrierter Kraftsensor dient zur Bestimmung der mechanischen Belastung
des mindestens einen Bremszuges, welcher über einen Aktuator
betätigt wird. Der Kraftsensor kann insbesondere als Hallsensor
ausgeführt sein. Dort wird jedoch nicht mehr beschrieben,
ob oder wie der Kraftsensor direkt mit dem Aktuator zusammenwirkt.
Insbesondere wird dort nicht beschrieben, wie die Feststellbremse
bei Ausfall des elektromotorischen Antriebs wieder gelöst werden
kann. Dieser Fall tritt insbesondere dann auf, wenn die Stromversorgung
im Fahrzeug ausfällt, und der Fahrer die Feststellbremse
manuell notentriegeln muss.
-
Eine
Feststellbremse, bei der eine Notentriegelung möglich ist,
wird in der
DE 197
55 933 C1 beschrieben. Dort (s. insbes.
2a)
wird vorgeschlagen, eine sogenannte Löseeinrichtung
24 in
die Teleskop-Vorrichtung
4 zu integrieren, d. h. in die
Vorrichtung, welche mindestens ein Bremsseil
21 und
22 mit
einer mittels der Antriebseinheit
10 erzeugten Zugkraft
beaufschlagt. Dazu wird dort eine sogenannte Sperrklinke
25 angebracht,
die eine mechanische Verbindung zwischen Bremsseil und Teleskop-Vorrichtung
4 im
Falle der Notentriegelung auftrennt. Die dortige Konstruktion ist
jedoch recht aufwendig gestaltet.
-
In
der
DE 10 2006
033 569 A1 wird eine Feststellbremse vorgeschlagen (s.
insbes.
7), die in ihrem Gehäuse
eine Zugangsöffnung
51 aufweist, über
die im Falle eines Versagens des Elektromotors
26 die Motorwelle
49 über
einen Drehanschluss
48 manuell z. B. mittels eines Sechskantschlüssels
gedreht werden kann. Bei dieser Konstruktion handelt es sich also
nicht um eine Notentriegelung im eigentlichen Sinne, sondern um
eine Möglichkeit, die Motorwelle
49 im Notfall
manuell drehen zu können.
-
Demnach
ist es Aufgabe der Erfindung, eine Feststellbremse der eingangs
genannten Art unter Überwindung der oben genannten Probleme
so vorteilhaft zu gestalten, dass eine schnelle und einfache Notentriegelung
möglich ist.
-
Gelöst
wird die Aufgabe durch eine Feststellbremse mit den Merkmalen des
Anspruchs 1, sowie durch eine Feststellbremse mit den Merkmalen
des nebengeordneten Anspruchs 13.
-
Demnach
wird vorgeschlagen, dass ein Führungselement, durch welches
das Bremsseil geführt ist, am Gehäuse der Feststellbremse
koaxial zum Bremsseil verschiebbar angeordnet ist, wobei ein an
dem Führungselement angeordneter Verriegelungsmechanismus
eine die Zugkraft im Bremsseil verringernde Verschiebung des Führungselementes
verhindert oder erlaubt. In analoger Weise wird bei einem Koppelelement, das
zur Kraftübertragung die Vorrichtung, wie etwa den Spindeltrieb,
an die Antriebseinheit koppelt, vorgesehen, dass dieses Koppelelement
am Gehäuse der Feststellbremse koaxial zur Vorrichtung
bzw. zum Spindeltrieb verschiebbar angeordnet ist, wobei ein an
dem Koppelelement angeordneter Verriegelungsmechanismus eine die
Kraftübertragung auflösende Verschiebung des Koppelelementes
verhindert oder erlaubt.
-
Die
Erfindung wird also von dem Gedanken getragen, einen Verriegelungsmechanismus
an einem axial verschiebbaren Element, wie beispielsweise dem Führungselement
oder dem Koppelelement, vorzusehen, welches auf Grund seiner Verschiebung
bewirkt, dass das mindestens eine Bremsseil mit der von der Antriebseinheit
erzeugten Zugkraft beaufschlagt wird.
-
Durch
die hier vorgeschlagenen Maßnahmen kann eine sehr kostengünstige
und effektive Konstruktion zur Notentriegelung der Feststellbremse
realisiert werden.
-
Vorzugsweise
ragt das Führungselement in ein an dem Gehäuse
vorgesehenes Aufnahmeteil hinein, wobei der Verriegelungsmechanismus
verhindert oder erlaubt, dass das Führungselement durch
die im Bremsseil herrschende Zugkraft sich in das Aufnahmeteil hinein
verschiebt. In diesem Zusammenhang wirkt ein Federelement, das vorzugsweise
als Rückstellfeder ausgebildet ist, auf das Führungselement
und stellt sich der Verschiebung des Führungselementes
entgegen.
-
Vorzugsweise
ist das Bremsseil in einem Bowdenzug geführt, wobei das
Führungselement ein Ende des Bowdenzuges aufnimmt. Dabei
kann das Führungselement wie auch das Aufnahmeteil rohrförmig
gestaltet sein, wobei das Führungselement in dem Aufnahmeteil
gleitbar angeordnet ist.
-
Somit
gibt also der Verriegelungsmechanismus eine axiale Verschiebung
des Führungselementes frei oder versperrt diese, wobei
die im Bowdenzug auftretende Zugkraft verringert bzw. aufrechterhalten
wird. Im Falle einer Notentriegelung wird also über den
Verriegelungsmechanismus das direkt am Bowdenzug ansetzende Führungselement
entriegelt und kann sich axial verschieben, so dass der Bowdenzug
entlastet wird und sich die Zugkraft im Bremsseil deutlich verringert
bzw. völlig aufhebt. Da der Verriegelungsmechanismus integrativ
mit dem Führungselement verbunden ist, so dass beide von
dem Bremsseil durchzogen werden, ist eine sehr kompakte Bauweise
möglich.
-
Dies
gilt auch für die nach demselben Prinzip arbeitende und
hier analog vorgeschlagene Lösung, bei der Verriegelungsmechanismus
direkt an einem axial verschiebbaren Koppelelement angeordnet wird,
welches die Kraftübertragung bzw. Umsetzung der Zugkraft
auf das mindestens eine Bremsseil ermöglicht. Vorzugsweise
ist das Koppelelement als ein auf einem Ritzel der Antriebseinheit
axial verschiebbares Koppelelement ausgebildet. Dabei kann ein Federelement
vorgesehen sein, welches das Koppelelement axial verschiebt, wenn
der Verriegelungsmechanismus eine die Kraftübertragung
auflösende Verschiebung des Koppelelementes erlaubt.
-
Diese
und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich auch aus den
Unteransprüchen.
-
Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und
unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen näher beschrieben,
wobei:
-
1a) im Querschnitt den Aufbau eines Verriegelungsmechanismus
für ein Führungselement des Bremsseils darstellt;
-
1b) dazu in Queransicht den Aufbau des
Verriegelungsmechanismus näher im Detail zeigt;
-
2 einen
Zustand der Anordnung nach 1a)/b)
darstellt, bei der der Verriegelungsmechanismus entriegelt ist;
-
3 eine
weitere Ausführungsform zeigt, bei der ein Verriegelungsmechanismus
mit einem Kraftsensor kombiniert ist; und
-
4 eine
Anordnung zeigt, bei der ein Verriegelungsmechanismus für
ein Koppelelement zwischen Antriebeinheit und Spindeltrieb vorgesehen
ist.
-
Die 1 zeigt
in zwei Teilansichten a) und b) den schematischen Aufbau eines Verriegelungsmechanismus 10,
der mit einem Führungselement 12 zusammenwirkt,
durch welches ein Bremsseil S einer Feststellbremse geführt
ist. Das Führungselement 12 ist in Form einer
Hülse ausgebildet, die das Ende eines Bowdenzuges H aufnimmt,
in dem das Bremsseil S geführt wird. Das Bremsseil S geht
ausgehend von einer im Gehäuse G der Feststellbremse angeordneten
(nicht dargestellten) Vorrichtung aus, welche eine von einer (nicht dargestellten)
Antriebseinheit erzeugte Zugkraft F in das Bremsseil einleitet.
Das Bremsseil S ragt im Bereich des Führungselementes 12 aus
dem Gehäuse G der Feststellbremse heraus und wird über
den dort ansetzenden Bowdenzug H hin zu einer an dem jeweiligen
Fahrzeugrad vorgesehenen Bremse (nicht dargestellt) geführt.
-
Das
Führungselement 12, in welchem sich das Endstück
des Bowdenzuges H befindet, ist verschiebbar in einem Aufnahmeteil 11 angeordnet,
wobei das Führungselement 12 in das Aufnahmeteil 11 hineinragt. Ein
als Rückstellfeder 13 ausgebildetes Federelement,
befindet sich in dem Aufnahmeteil 11 und wirkt einer Verschiebung
des Führungselementes 12 in das Aufnahmeteil 11 entgegen.
Ein nachfolgend noch näher beschriebener Verriegelungsmechanismus 10 verriegelt
die Position des Führungselementes oder gibt durch Entriegelung
eine Verschiebung des Führungselementes in axialer Richtung
frei.
-
Die 1a) zeigt die Anordnung im verriegelten
Zustand, wobei der Verriegelungsmechanismus 10 das Führungselement 12 in
einer Ausgangsposition festhält bzw. arretiert. Wird nun
mittels der Antriebseinheit eine Zugkraft F in das Bremsseil S eingeleitet,
so kann die Feststellbremse in üblicher Weise betrieben
werden. Herrscht eine ausreichend hohe Zugkraft F, so befindet sich
die Feststellbremse im angezogenen Zustand. Im Normalbetrieb kann
dann durch Ansteuerung der Antriebseinheit die Zugkraft F im Bremsseil
S wieder verringert werden, um die Feststellbremse zu lösen.
-
Fällt
die Antriebseinheit, welche beispielsweise eine elektromotorische
Antriebseinheit darstellt, aus, so kann über den Verriegelungsmechanismus 10 eine
einfach ausführbare Notentriegelung vorgenommen werden.
Die Notentriegelung besteht darin, dass die Arretierung des Führungselementes 12 aufgehoben
wird, um somit eine axiale Verschiebung in das Aufnahmeteil 11 hinein
zu ermöglichen. Dadurch wiederum wird das eine Ende des
Bowdenzuges H entlastet, was wiederum zu einer Verringerung der
Zugkraft F in dem Bremsseil S führt. Insgesamt verschiebt
sich im entriegelten Zustand das Führungselement 12 nach
links hin in das Aufnahmeteil 11 hinein. Diese Situation
wird in der 2 näher dargestellt.
Wie dort zu sehen ist, hat sich in dem entriegelten Zustand das
Führungselement 12 und somit auch der Bowdenzug
H um eine Weglänge D nach links verschoben. Dies wiederum
hat zu einer Entspannung im Bremsseil S geführt, was hier
durch eine reduzierte Zugspannung F' dargestellt wird. Das Federelement 13 befindet
sich in dieser Situation in einem komprimierten Zustand. Die Feststellbremse
kann dann wieder in den Normalbestrieb, d. h. in den verriegelten
Zustand nach 1a) gebracht werden,
indem durch Zugabe von Seillose (s. Pfeil nach rechts) die Rückstellfeder 13 das
Führungsstück 12 und somit auch den Bowdenzug
H wieder in die Anfangsposition (s. 1a)) zurückführt.
-
Der
hier vorgeschlagene Verriegelungsmechanismus 10 wird vorzugsweise
mittels zwei symmetrisch angeordneter Sperrelemente 15 realisiert,
die in eine an dem Führungselement 12 vorgesehene
Nut 14 eingreifen. Wie die 1a)
und b) näher darstellen, befindet sich im verriegelten
Zustand das jeweilige Sperrelement 15, welches als eine
federnd gelagerte Backe ausgeführt ist, im Eingriff mit
der Nut 14 des Führungselements 12. Wie
insbesondere die 1b) näher
darstellt, werden also im verriegelten Zustand zwei Backen 15 mittels
vorgesehener Federelemente 16 in die Nut 14 des
Führungselements 12 hinein gedrückt.
Damit ist das Führungselement an seiner Stelle 12' arretiert.
Die Feststellbremse befindet sich somit im Normalzustand und kann
mittels der Antriebseinheit die gewünschte Zugkraft F in
das Bremsseil S einleiten.
-
Um
nun bei Ausfall der Antriebseinheit bzw. Defekt der Feststellbremse
eine Notentriegelung herbeiführen zu können, werden
im Verriegelungsmechanismus 10 die beiden Backen 15 auseinander
und aus der Nut 14 heraus bewegt. Somit stellt sich der
in 2 dargestellte entriegelte Zustand ein. Wie die 1b) näher darstellt, werden die
Sperrelemente bzw. Backen 15 mittels eines zangenförmigen
Hebelmechanismus 17 auseinander bewegt, um die gewünschte
Notentriegelung herzustellen. Der zangenförmige Hebelmechanismus 17 wird
vorzugsweise über einen speziellen Seilzug SZ manuell vom
Fahrer betätigt.
-
Mit
der hier anhand der 1 und 2 beschriebenen
Feststellbremse bzw. dem Verriegelungsmechanismus 10 kann
eine konstruktiv sehr kompakte Notentriegelung realisiert werden.
-
Diese
Konstruktion kann auch mit einem Kraftsensor kombiniert werden,
was anhand von 3 näher dargestellt
wird: Dort befindet sich am Gehäuse G' der Feststellbremse
ein mittels einer Druckfeder 21 realisierter Kraftsensor 20,
an dem wiederum die beschriebene Notentriegelung bzw. der Verriegelungsmechanismus 10' angeordnet
ist. Im Normalbetrieb befindet sich der Verriegelungsmechanismus 10' im
verriegelten Zustand, so wie es in 3 dargestellt
ist.
-
Das
Aufnahmeteil 11 des Verriegelungsmechanismus 10' ragt
wiederum in die Konstruktion des Kraftsensors 20 hinein
und übt somit aufgrund der im Bremsseil S herrschenden
Kraft F einen Druck auf die Druckfeder 21 aus. Abhängig
davon ist die Druckfeder 21 mehr oder weniger stark komprimiert
und bestimmt somit die Position eines Hallsensors 25, der
sich entsprechend entlang eines Messweges 23 verschiebt.
Der Hallsensor 25 erfasst das magenetische Muster von einem
Magnetfeld-erzeugendem Element 26, das z. B. streifenförmig
ausgebildet und in ein Kunststoff-Gehäuse 27 eingebracht
ist. Das Element 26 ist z. B. aus mehreren in Reihe angeordneten
flachen Permanent-Magenten gebildet, die wechselweise ausgerichtet
sind und somit ein magnetischen Referenzmuster erzeugen. Über
die jeweilige Position bzw. Verschiebung des Hallsensors 25 kann
somit die auf die Druckfeder 21 wirkende Druckkraft, welche
der Zugkraft F entspricht, bestimmt werden. Die 3 zeigt,
dass die vorgeschlagene Notentriegelung besonders kompakt ausführbar
ist und beispielsweise auch mit einer Kraftsensoreinrichtung vorteilhaft
kombiniert werden kann.
-
Die 4 zeigt
eine alternative Ausführungsform für eine Notentriegelung,
die im Bereich eines Koppelelements 310 realisiert ist,
welches der Kraftübertragung von der Antriebseinheit auf
die Vorrichtung zur Einleitung einer entsprechenden Zugkraft im
Bremsseil herstellt. Das Kopplungselement 310 ragt aus
dem Gehäuse G'' der Feststellbremse hervor und verbindet
ein Getriebe 210 bzw. einen Elektromotor 200 der
Antriebseinheit mit einem Spindeltrieb 400, über
den das mindestens eine Bremsseil (nicht dargestellt) ausgelenkt
wird. Das Koppelelement 310 ist dazu koaxial beweglich
in dem Gehäuse G'' angeordnet, wobei es auf der einen Seite
mit den Ritzel 211 des Antriebsgetriebes 210 verbunden.
Auf der anderen Seite ist das Koppelelement 310 über
eine Verzahnung 313 mit dem verzahnten Spindelende 413 der
in einem Drehlager 410 gelagerten Spindel 400 verbunden.
Steht das Kopplungselement 310 sowohl mit dem Ritzel 211 wie
auch mit dem verzahnten Spindelende 413 im Eingriff, so
wird die von der Antriebseinheit erzeugte Kraft bzw. das Drehmoment direkt
auf die Spindel 400 übertragen. Durch axiale Verschiebung
des Koppelelements 310 nach links in das Gehäuse
G'' hinein, wird der Eingriff zwischen Koppelelement 310 und
Ritzel 211 aufgelöst. In diesem Falle wäre
dann die Spindel 400 vollkommen von der Antriebseinheit 200 und 210 entkoppelt.
Dieser Zustand soll jedoch nur im Falle einer Notentriegelung hergestellt
werden.
-
Im
Normalbetrieb befindet sich das Koppelelement 310 stets
im Eingriff mit dem Ritzel 211 und verkoppelt somit die
Spindel 400 direkt mit der Antriebseinheit bestehend aus
Getriebe 210 und Motor 200.
-
Ein
Sperrelement 312, welches in eine Nut 311 des
Kopplungselements eingreift, arretiert das Koppelelement 310 in
dieser Position, so dass keine axiale Verschiebung mehr möglich
ist. Das Sperrelement 312 und die Nut 311 bilden
somit Teile eines an dem Kopplungselement 310 realisierten
Verriegelungsmechanismus 10''. Für den Fall einer
Notentriegelung soll das Kopplungselement 310 nach links
in das Gehäuse G'' bewegt bzw. verschoben werden können.
Diese Verschiebung kann dadurch bewirkt werden, dass das Sperrelement 312 als
ein Gestänge ausgebildet ist, welches über seinen
Eingriff in die Nut 311 das Kopplungselement 310 nach
links in das Gehäuse G'' hinein zieht. Somit erfolgt eine
Verschiebung des Koppelelements 310 nach links und damit
eine Entkopplung vom Ritzel 211. Bei der Bewegung bzw.
Verschiebung des Koppelelements 310 wird mindestens eine
in der Vorrichtung vorgesehene Druckfeder 320 komprimiert.
Diese mindestens eine Druckfeder 320 erlaubt es, die Anordnung
nach erfolgter Notentriegelung wieder in den ursprünglichen
Zustand hinein (s. 4) zu bewegen.
-
Die
Erfindung wurde anhand von vorteilhaften Ausführungsformen
beschrieben. Dabei wurde insbesondere Bezug auf Feststellbremsen
genommen, welche über eine elektromotorische Antriebseinheit
verfügen. Das Prinzip der Erfindung ist jedoch auf jede
Art von Feststellbremse anwendbar, insbesondere auch auf rein mechanisch
angetriebene Feststellbremsen. Auch hier wäre im Falle
eines mechanischen Defekts der Feststellbremse eine Notentriegelung
erforderlich, welche durch die erfindungsgemäße
Lösung in vorteilhafter Weise realisiert werden kann. Bezugszeichenliste
| 10; 10'; 10'' | Verriegelungsmechanismus
(für Notentriegelung einer Feststellbremse) |
| 11 | Aufnahmeteil
für Führungselement 12 |
| 12 | Führungselement |
| 12' | Verriegelungsbereich
am Führungselement 12 |
| 13 | Federelement
(Druckfeder als Rückstellfeder) |
| 14 | umlaufende
Nut im Verriegelungsbereich 12' |
| 15 | Sperrelemente
bzw. Backen zum Eingreifen in die Nut 14 |
| 16 | Druckfeder
für Backen 15 |
| 17 | zangenförmiger
Hebelmechanismus für Backen 15 |
| SZ | Seilzug
für manuelle Notentriegelung |
| S | Bremsseil |
| H | Hülle
bzw. Bowdenzug für Bremsseil S |
| G;
G'; G'' | Gehäuse
der Feststellbremse |
| D | Verschiebungsweg
des Führungselementes 12 |
| F;
F' | Zugkraft
in Bremsseil S |
| 20; 23 | Kraftsensor-Vorrichtung
bzw. Messweg |
| 21 | Druckfeder
in Kraftsensor-Vorrichtung 20 |
| 25; 26 | Hallsensor
bzw. Magnetfeld erzeugendes Element |
| 27 | Gehäuse
bzw. Gehäuseabschnitt aus Kunststoff |
| 200 | Elektromotor
für Antrieb der Feststellbremse |
| 210 | Getriebe
für Antrieb der Feststellbremse |
| 211 | Motorritzel |
| 310 | Kopplungselement
für Spindeltrieb 400 |
| 311 | Aussparung
bzw. Nut am Kopplungselement 310 |
| 312 | Sperrelement |
| 313 | Verzahnung
am Kopplungselement für 413 |
| 320 | Rückstellfeder |
| 400; 413 | Spindeltrieb
(Spindel) bzw. verzahntes Ende |
| 410 | Lagerung
der Spindel |
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10102685
A1 [0002]
- - DE 19755933 C1 [0003]
- - DE 102006033569 A1 [0004]