DE4228381A1 - Betaetigungseinrichtung fuer eine kraftfahrzeug-feststellbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für eine Kraftfahrzeug-Feststellbremseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Im ständigen Bemühen um Verbesserung des Komforts, insbesondere des Bedienungskomforts von Kraftfahrzeugen sind u. a. auch hilfskraftunterstützte, insbesondere elektromotorisch unter­ stützte Hand- bzw. Feststellbremseinrichtungen entwickelt wor­ den.

Neben Anordnungen (z. B. DE-20 35 349-A1, WO 90/15 743-A2), bei denen die Betätigung der Feststellbremse rein elektrisch vorge­ nommen werden kann und allenfalls bei Ausfall dieser Elektrik eine manuelle Betätigungseinrichtung, z. B. in Form eines manu­ ell betätigbaren Kurbelmechanismus′ aktiviert werden kann (z. B. WO-90/15 743-A2), sind auch Anordnungen bekannt (DE-32 10 402-A1, DE-32 38 196-A1 und WO 90/15 734-A1) bei denen die Fest­ stellbremseinrichtung des Kraftfahrzeugs im Bedarfsfall oder nach Wunsch entweder mittels eines üblichen schwenkbaren Hand­ bremshebels rein manuell oder aber rein elektromotorisch bzw. elektromotorisch unterstützt betätigt werden kann.

Bei einer dieser bekannten Anordnungen (DE-32 10 402-A1) ist zumindest das dem Handbremshebel zugewandte Ende des die Schwenkbewegung des Handbremshebels auf die Zuspannorgane der Feststellbremse übertragenden Kraftübertragungsgliedes als Seil ausgebildet und im Abstand zur Schwenkachse am Handbremshebel befestigt. Außerdem ist es mindestens einmal um ein von einem ein- und ausschaltbaren Elektromotor angetriebenes Reibrad ge­ schlungen, wobei der Elektromotor entweder auf dem schwenkbaren Handbremshebel selbst oder aber getrennt davon an der Fahrzeug­ karosserie befestigt ist.

Wenn der Handbremshebel zum Anziehen der Feststellbremse aus seiner Ruhestellung herausgeschwenkt wird, dann wird vom Elek­ tromotor über das Reibrad eine die vom Handbremshebel aufge­ brachte Kraft unterstützende Servokraft in das seilförmige Kraftübertragungsglied eingeleitet. Das Einschalten des Elek­ tromotors erfolgt dabei mittels eines am Handbremshebel ange­ ordneten Schalter-s.

Eine rein elektromotorische Betätigung der Feststellbremsein­ richtung ist bei dieser Anordnung nicht möglich, da vom Reibrad nur dann eine Servokraft auf das seilförmige Kraftübertragungs­ glied übertragen werden kann, wenn durch den verschwenkenden Handbremshebel für ausreichenden Reibschluß am Reibrad gesorgt ist.

Bei einer anderen bekannten hilfskraftunterstützten Feststell­ bremseinrichtung (WO-90/15 734-A1) ist am handbremshebelseiti­ gen Ende des die Spannorgane der Feststellbremseinrichtung be­ tätigenden Kraftübertragungsgliedes ein schwenkbarer Klinkenhe­ bel angelenkt, dessen Sperrklinke in das sägezahnförmige Steil­ gewinde einer Gewindespindel eingreift, die unter Zwischen­ schaltung eines Getriebes von einem drehrichtungsumkehrbaren ein- und ausschaltbaren Elektromotor angetrieben wird, wobei das Getrieb und/oder die Verbindung zwischen Steilgewinde und Sperrklinke selbsthemmend bemessen sind. In der einen Lauf­ richtung des Elektromotors erfolgt so eine Auslenkung des Klin­ kenhebels bzw. des Kraftübertragungsgliedes in Richtung Anzie­ hen der Feststellbremse und in der anderen Laufrichtung des Mo­ tors eine Auslenkung in Richtung Lösen der zuvor angezogenen Feststellbremse.

Auf der Schwenkachse des Handbremshebels ist noch ein im Ver­ gleich zum Handbremshebel wesentlich kürzerer Betätigungshebel schwenkbar gelagert, dessen freies Ende wie der Klinkenhebel gelenkig am handbremshebelseitigen Ende des Kraftübertragungs­ gliedes angelenkt ist. Dieser Betätigungshebel ist mittels ei­ nes besonderen Mitnahmemechanismus′ derart mit dem Handbremshe­ bel gekoppelt, daß nur die in Richtung Anziehen der Feststell­ bremse gerichteten Schwenkbewegungen des Handbremshebels auf den Betätigungshebel und damit auf das Kraftübertragungsglied übertragen werden. Auf diese Weise kann die Feststellbremse nach Bedarf wahlweise entweder mittels des Handbremshebels rein mechanisch, nämlich über den Mitnahmemechanismus und den Betä­ tigungshebel oder rein elektromotorisch, nämlich über die ro­ tierende Gewindespindel betätigt werden.

Elektromotor und Getriebe sowie Gewindespindel sind räumlich unterhalb des schwenkbaren Handbremshebels sowie in einem ge­ wissen Abstand vor dessen Schwenkachse angeordnet, was entspre­ chenden Bauraum im Tunnelbereich bzw. im Fahrzeugbodenbereich erfordert, da der Handbremshebel aus ergonomischen Gründen nicht beliebig hoch angeordnet werden kann.

Bekannt ist auch eine Betätigungseinrichtung (DE-32 38 196-A1) mit einem um eine raumfeste Achse schwenkbar gelagerten Hand­ bremshebel, an dem ein Spannorgane der Feststellbremseinrich­ tung betätigendes seilförmiges Kraftübertragungsglied angreift, und mit einem drehrichtungsumkehrbaren ein- und ausschaltbaren Elektromotor mit nachgeschaltetem, selbsthemmend bemessenem Schneckengetriebe, das über ein mit der kreisbogenförmigen Ver­ zahnung eines um die gleiche raumfeste Achse wie der Handbrems­ hebel schwenkbaren Transmissionsbauteils kämmendes Stirnrad drehmomentenschlüssig mit dem Transmissionsbauteil verbunden ist, wobei der Handbremshebel und das Transmissionsbauteil mit­ tels einer klinkenförmigen Koppelvorrichtung zumindest für die eine Laufrichtung des Elektromotors drehmomentenschlüssig mit­ einander koppelbar sind.

Diese bekannte Betätigungsvorrichtung ist bei Bedarf entweder mittels des Handbremshebels rein manuell betätigbar oder aber - bei eingerasteter Koppelvorrichtung - rein elektromotorisch. Die elektromotorische Betätigung der Feststellbremseinrichtung erfolgt vorzugsweise bei bestimmten Betriebsbedingungen des Fahrzeuges automatisch, wozu geeignet angeordnete elektrische Schalter und Sensoren vorgesehen und in einer elektrischen Schaltung zur Steuerung des Elektromotors miteinander verknüpft sind.

Bei der bekannten Betätigungseinrichtung ist das vom Elektromo­ tor angetriebene schwenkbare Transmissionsbauteil als außenver­ zahntes Vollzahnrad ausgebildet, in welches das vom Schnecken­ getriebe angetriebene wesentlich kleinere Stirnzahnrad - von außen - eingreift. Auch die Koppelvorrichtung zur drehmomenten­ schlüssigen Kopplung des Transmissionsbauteils mit dem das Kraftübertragungsglied betätigenden Handbremshebel greift mit einer am Handbremshebel gelagerten Sperrklinke von außen in die Außenverzahnung des Transmissionsbauteils ein, wozu der Hand­ bremshebel das Transmissionsbauteil axial entsprechend über­ greifen muß.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun­ de, eine möglichst wenig Bauraum erfordernde Betätigungsein­ richtung für eine Kraftfahrzeug-Feststellbremseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, die ebenfalls bei Bedarf wahlweise rein manuell oder aber rein elektromotorisch betätigt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß wird die Verzahnung des elektromotorisch ange­ triebenen schwenkbaren Transmissionsbauteils als Innenverzah­ nung ausgebildet, die sich vorzugsweise lediglich entlang eines Kreissegments erstreckt, wobei das Transmissionsbauteil vor­ zugsweise ebenfalls nur als Kreissegment, nämlich als Hohlrad­ segment ausgebildet ist.

Durch Wahl einer Innenverzahnung ergibt sich eine spürbar kom­ paktere Bauweise, weil das über das Schneckengetriebe elektro­ motorisch angetriebene, mit dieser Verzahnung kämmende Stirnrad räumlich vergleichsweise nahe an die raumfeste Schwenkachse des Transmissionsbauteils bzw. des Handbremshebels herangerückt werden kann.

Anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbei­ spiele wird die Erfindung sowie Weiterbildungen der Erfindung nachstehend näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen in zum Teil schematisierter und prinzi­ pienhafter Darstellung

Fig. 1 die Seitenansicht eines ersten Ausführungs­ beispiels der Erfindung,

Fig. 2 eine teilgeschnittene Draufsicht dieses Aus­ führungsbeispiels,

Fig. 3 die Seitenansicht eines zweiten Ausführungs­ beispiels der erfindungsgemäßen Betätigungs­ einrichtung und

Fig. 4 und 5 prinzipienhafte Darstellungen zweier Steuer­ schaltungen für den Elektromotor der Betäti­ gungseinrichtungen.

In der Zeichnung sind jeweils nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Bauelemente der erfindungsgemäßen Betä­ tigungseinrichtung - zum Teil auch nur schematisch - darge­ stellt.

Die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung 1 enthält einen um eine raumfeste Achse 2 schwenkbar gelagerten zweiarmigen Hand­ bremshebel 3, an dessen nicht weiter bezifferten kürzeren He­ belarm in üblicher Weise ein vorzugsweise seilförmiges Kraft­ übertragungsglied 4 zur Betätigung der Spannorgane der Fest­ stellbremseinrichtung des Kraftfahrzeugs angelenkt ist. Die Schwenkachse 2 kann z. B. Teil eines auf den üblichen mittleren Fahrzeugtunnel oder auf den Fahrzeugboden angeschraubten Lager­ bocks o. ä. sein.

Der Handbremshebel 3 ist in seiner Ruhestellung, d. h. in sei­ ner Ablagestellung dargestellt, in der die Feststellbremsein­ richtung des Fahrzeuges gelöst ist. Wenn der Handbremshebel aus der dargestellten Ruhestellung in Pfeilrichtung verschwenkt wird, wird die Feststellbremseinrichtung in üblicher Weise über das Kraftübertragungsglied 4 mehr oder weniger stark angezogen, je nachdem, wie stark der Handbremshebel angezogen wird.

Um den Handbremshebel 3 in der angezogenen Position zu fixie­ ren, d. h. die Feststellbremseinrichtung auch nach Loslassen des Handbremshebels angezogen zu lassen, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine übliche Arretiervorrichtung 18 mit ei­ nem eine Sperrverzahnung tragenden ortsfesten Sperrsegment 19 und einer schwenkbar am Handbremshebel 3 gelagerten Sperrklinke 20 vorgesehen. Die Sperrklinke 20 kann bzw. muß zum Lösen der Feststellbremseinrichtung in üblicher Weise mittels eines längsverschieblich im Handbremshebel gelagerten Gestänges 21 aus der Sperrverzahnung des Sperrsegments 19 herausgeschwenkt werden, wozu das Gestänge mittels eines in üblicher Weise am freien Ende des Handbremshebels angeordneten knopfförmigen Be­ tätigungsgliedes 17 gegen die Wirkung einer vorgespannten Fe­ dervorrichtung 33 niedergedrückt wird.

Es ist leicht erkennbar, daß der den schwenkbaren Handbremshe­ bel 3 betreffende Teil der erfindungsgemäßen Betätigungsvor­ richtung im beschriebenen Umfange funktionell und konstruktiv im wesentlichen mit konventionellen- rein manuell betätigbaren Betätigungseinrichtungen üblicher Kfz-Feststellbremseinrichtun­ gen übereinstimmt.

Die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung 1 enthält des wei­ teren ein von einem drehrichtungsumkehrbaren ein- und aus­ schaltbaren Elektromotor 5 angetriebenes Transmissionsbauteil 10, welches - im dargestellten Ausführungsbeispiel - um die gleiche raumfeste Achse 2 wie der Handbremshebel 3 dreh- bzw. schwenkbar gelagert ist und räumlich unmittelbar neben dem Handbremshebel in einer parallelen Ebene angeordnet ist, wie die Draufsicht der Fig. 2 erkennen läßt. Das Transmissionsbau­ teil 10 trägt entlang eines um seine Schwenkachse 2 geschlage­ nen Kreisbogens eine als Innenverzahnung ausgebildete Verzah­ nung 11, mit der sich ein Stirnrad 9 im Zahneingriff befindet, welches drehfest auf der Ausgangswelle 34 eines dem Elektromo­ tor 5 nachgeschalteten Schneckengetriebes 6 sitzt. In der teil­ geschnittenen Darstellung der Fig. 2 sind die von der Motorwel­ le 35 angetriebene Schnecke des Schneckengetriebes 6 mit 7 und das mit der Schnecke 7 kämmende und auf der Ausgangswelle 34 sitzende Schneckenrad mit 8 beziffert.

Durch die Ausbildung der Verzahnung 11 als Innenverzahnung kann das Stirnrad 9 relativ nahe an die raumfeste Schwenkachse 2 herangerückt werden, wodurch sich eine bauraumsparende kompakte Anordnung ergibt.

Die Innenverzahnung 11 erstreckt sich lediglich entlang eines Kreissegments, vorzugsweise entlang weniger als 90°. Das Trans­ missionsbauteil 10 selbst ist entsprechend als Hohlradsegment ausgebildet, d. h. auch das Transmissionsbauteil 10 erstreckt sich - auf seine raumfeste Schwenkachse 2 bezogen - nicht über einen Vollkreis, sondern bauraumsparend lediglich entlang eines Kreissegments.

Des weiteren enthält die erfindungsgemäße Betätigungseinrich­ tung eine Koppelvorrichtung 12, durch welche das elektromoto­ risch angetriebene Transmissionsbauteil 10 zumindest für eine der beiden Laufrichtungen des Elektromotors 5 drehmomenten­ schlüssig an den Handbremshebel 3 mit dem daran angreifenden Kraftübertragungsglied 4 ankoppelbar ist, so daß die über das Kraftübertragungsglied 4 betätigbare Feststellbremseinrichtung auch elektromotorisch angezogen werden kann.

Die Koppelvorrichtung 12 enthält einen sowohl die Schwenkebene des Handbremshebels 3 als auch die Schwenkebene des Transmis­ sionsbauteils 10 querenden Mitnehmer, der im Ausführungsbei­ spiel gemäß den Fig. 1 und 2 bolzenförmig ausgebildet ist. Dieser bolzenförmige Mitnehmer 13 ist mit seinem einen Ende in einem der beiden zu koppelnden Bauteile federvorgespannt axial­ verschieblich gelagert und greift mit seinem anderen Ende form­ schlüssig in eine korrespondierende Ausnehmung des anderen Bau­ teils ein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der bolzen­ förmige Mitnehmer 13 im Transmissionsbauteil 10 gelagert, wäh­ rend die Ausnehmung 14 im Handbremshebel 3 angeordnet ist. Durch eine vorgespannte Federvorrichtung 15 wird der bolzenför­ mige Mitnehmer 13 normalerweise im Eingriff mit der Ausnehmung 14 gehalten. Solange der bolzenförmige Mitnehmer 13 in die kor­ respondierende Ausnehmung 14 eingreift, sind das Transmissions­ glied und der Handbremshebel 3 für beide Schwenkrichtungen starr miteinander verbunden.

Wenn Handbremshebel 3 und Transmissionsbauteil 10 abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel nicht um die gleiche raumfeste Achse 2 verschwenkbar wären, dann müßte die das Mit­ nehmerglied aufnehmende Ausnehmung 14 natürlich derart ausge­ bildet und ausgerichtet sein, daß die aufgrund der versetzt zu­ einander angeordneten Schwenkachsen auftretenden Wegdifferenzen ausgeglichen werden. Die Ausnehmung 14 müßte also kulissenartig als mehr oder weniger gebogenes Langloch ausgebildet sein, in dem sich das eingreifende Mitnehmerglied beim Verschwenken von Handbremshebel und Transmissionsbauteil entsprechend verlagern kann. Da solche Relativverschiebungen zwangsläufig mit Rei­ bungsverlusten verbunden sind, zumal wenn von einem der beiden Bauteile auf das andere Bauteil eine mehr oder weniger hohe Kraft übertragen wird, ist - sofern die räumlichen Gegebenhei­ ten es zulassen - stets eine gemeinsame Schwenkachse 2 für Handbremshebel und Transmissionsbauteil vorzuziehen.

Wenn die - gelöste - Kfz-Feststellbremseinrichtung elektromoto­ risch angezogen werden soll, muß der Elektromotor 5 durch Betä­ tigung eines elektrischen Schalters eingeschaltet werden, und zwar in seine erste Laufrichtung, in der das Transmissionsglied 10 durch das mit ihm in Zahneingriff befindliche Stirnrad 9 aus seiner in Fig. 1 dargestellten Ruhestellung nach oben ge­ schwenkt wird, wobei der mit ihm über die Koppelvorrichtung 12 gekoppelte Handbremshebel 3 in Pfeilrichtung ebenfalls nach oben geschwenkt wird. Hierzu muß also sichergestellt sein, daß die Koppelvorrichtung 12 wirksam ist. Es ist deshalb von Vor­ teil, einen in Fig. 1 angedeuteten Lagesensor 27 vorzusehen, der erfaßt, daß bzw. ob der bolzenförmige Mitnehmer 13 der Kop­ pelvorrichtung sich in formschlüssigem Eingriff mit der korre­ spondierenden Ausnehmung 14 befindet oder nicht und der in ei­ ner Steuerschaltung des Elektromotors 5 schaltungstechnisch derart eingefügt ist, daß der Elektromotor 5 grundsätzlich nur dann in seine erste Laufrichtung, d. h. in Richtung Anziehen der Feststellbremseinrichtung anlaufen kann, wenn die Koppel­ vorrichtung 12 in erwähnter Weise wirksam ist.

Das Anlaufen des Elektromotors 5 in seine erste Laufrichtung wird vorzugsweise - wie in Fig. 1 angedeutet - mittels eines im Griffbereich des Handbremshebels 3 angeordneten ersten elektri­ schen Tastschalters 23 initiiert. Ergonomisch vorteilhaft ist es, diesen im Griffunterbereich anzuordnen, d. h. in dem Be­ reich, der beim Anziehen des Handbremshebels 3 von den Fingern des Fahrzeughalters quasi automatisch - zumindest geringfügig - kraftbeaufschlagt wird.

Ein Loslassen des Tastschalters 23 beendet das Anziehen der Feststellbremseinrichtung durch Anhalten des Elektromotors 5. Die zu diesem Zeitpunkt eingenommene Position des mit dem Hand­ bremshebel 3 gekoppelten Transmissionsbauteils 10 wird durch die vorerwähnte mechanische Arretiervorrichtung 18 aufrechter­ halten.

Um eine Überbeanspruchung der eigentlichen Bremseinrichtung, des Kraftübertragungsgliedes 4 und/oder der übrigen Bauteile der Betätigungseinrichtung zu vermeiden, ist es von Vorteil, einen Überlastsensor 25 (Fig. 4) vorzusehen, durch den der Elektromotor 5 auch bei betätigtem Tastschalter 23 automatisch dann stillgesetzt bzw. ausgeschaltet wird, wenn ein vorgegebe­ nes Motoranzugsmoment und/oder eine vorgegebene Zugkraft im Kraftübertragungsglied 4 überschritten wird. Dieser Überlast­ sensor kann grundsätzlich an beliebiger Stelle im Zuge des Kraft- bzw. Momentenflusses angeordnet sein.

Um die angezogene Feststellbremseinrichtung wieder elektromoto­ risch zu lösen, muß der Elektromotor S wieder eingeschaltet werden, diesmal jedoch in seine entgegengesetzte, seine zweite Laufrichtung, bei der das nach oben geschwenkte Transmissions­ bauteil 10 durch das mit seiner Innenverzahnung 11 kämmende Stirnrad 9 wieder in Richtung der in Fig. 1 dargestellten Ruhe­ lage zurückgeschwenkt wird. Damit dieses Zurückschwenken des Transmissionsbauteils 10 sowie des damit gekoppelten Handbrems­ hebels 3 durchgeführt werden kann, muß zuvor die im Eingriff befindliche Arretiervorrichtung 18 gelöst werden, d. h. die Sperrklinke 20 muß mittels des längsverschieblich gelagerten Gestänges 21 aus der Sperrverzahnung des Sperrsegments 19 her­ ausgeschwenkt werden.

Die bei angezogener Hand- bzw. Feststellbremse zwischen Sperr­ klinke 20 und Sperrsegment 19 wirksamen Klemmkräfte sind i. a. so hoch, daß die an der Sperrklinke 20 über das Gestänge 21 und das druckknopfförmige Betätigungsglied 17 manuell maximal auf­ bringbare Schwenkkraft nicht ausreicht, um die Arretiervorrich­ tung 18 zu lösen. Dieses Problem besteht grundsätzlich auch bei in gleicher Weise arretierten üblichen Handbremsanordnungen. Bei diesen wird daher zum Lösen der Arretiervorrichtung zu­ nächst der Handbremshebel manuell leicht weiter angehoben, wo­ durch die Sperrklinken/Sperrsegment-Anordnung entlastet wird und erst danach wird durch Betätigen des druckknopfförmigen Be­ tätigungsgliedes die Sperrklinke der Arretiervorrichtung aus ihrem Sperreingriff herausgeschwenkt.

Im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 ist eine Ent­ lastung der im Eingriff befindlichen Arretiervorrichtung durch manuelles Verschwenken des Handbremshebels 3 nur erschwert mög­ lich, weil der Handbremshebel mit dem Transmissionsbauteil 10 gekoppelt ist und die am Handbremshebel aufzubringenden Schwenkkräfte deshalb vergleichsweise hoch sind.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist daher im Griffbereich des Handbremshebels 3 ein zweiter elektrischer Tastschalter 24 zum Initiieren des Lösens der - angezogenen - Feststellbremse angeordnet. Die Betätigung des zusammen mit elektronischen Lo­ gikbausteinen und weiteren elektrischen Schaltern in einer Steuerschaltung des Elektromotors 5 angeordneten zweiten elek­ trischen Tastschalters 24 bewirkt, daß zunächst die Handbrems­ hebel/Transmissionsbauteil-Einheit 3/10 zwecks Entlastung der mit dem Sperrsegment 19 im Eingriff befindlichen Sperrklinke 20 geringfügig weiter angezogen wird, um die Arretiervorrichtung 18 durch Betätigen des druckknopfförmigen Betätigungsgliedes 17 entriegeln zu können, und daß nach Entriegelung der Arretier­ vorrichtung 18 der Elektromotor beginnt, mit seiner zweiten Laufrichtung umzulaufen und dadurch Transmissionsbauteil 10 und Handbremshebel 3 - die Feststellbremse lösend - in Richtung der in Fig. 1 dargestellten Ruhestellung zurückzuschwenken, und zwar entweder solange, wie der zweite elektrische Tastschalter 24 gedrückt wird oder aber solange, bis durch einen vorteilhaf­ terweise vorgesehenen ortsfesten Ruhelagesensor 26 erfaßt wird, daß das Transmissionsbauteil 10 und/oder der Handbremshebel 3 wieder in ihrer Ruhestellung angelangt sind.

Die Verwendung einer Arretiervorrichtung der beschriebenen Art bringt den wesentlichen Vorteil, daß das Schneckengetriebe 6 etc. nicht selbsthemmend bemessen sein muß, was zu einem besse­ ren Wirkungsgrad führt und u. U. den Einsatz eines leistungs­ schwächeren und damit i. a. auch kleineren Elektromotors 5 er­ möglicht.

Ergonomisch vorteilhaft ist es, den zweiten elektrischen Tast­ schalter 24 zum Initiieren des Lösens der Feststellbremse wie in Fig. 1 angedeutet am druckknopfförmigen Betätigungsglied 17 zum Entriegeln der Arretiervorrichtung 18 anzuordnen. Auf diese Weise wird dieser elektrische Tastschalter beim Versuch, die verriegelte Arretiervorrichtung durch Drücken des druckknopf­ förmigen Betätigungsgliedes 17 zu lösen, automatisch betätigt.

Wenn die Kfz-Feststellbremse aus welchen Gründen auch immer, z. B. weil der elektromotorische Antrieb ausgefallen ist, manu­ ell betätigt werden soll, muß die mechanische Kopplung zwischen Handbremshebel 3 und Transmissionsbauteil 10 gelöst werden, d. h. der bolzenförmige Mitnehmer 13 muß aus der korrespondie­ renden Ausnehmung 14 herausgezogen werden. Dies kann in vor­ teilhafter Weise mittels eines am bolzenförmigen Mitnehmer 13 angreifenden Bowdenzuges 16 bewirkt werden, welcher im Bedarfs­ falle durch ein am Handbremshebel 3 angeordnetes Betätigungs­ glied betätigbar ist. In vorteilhafter Weise kann hierfür das gleiche druckknopfförmige Betätigungsglied 17 mit verwendet werden, mit dem die Entriegelung der Arretiervorrichtung 18 be­ wirkt wird.

In Fig. 1 ist eine mögliche Ausführung einer solchen Bowdenzug- Betätigung beispielhaft dargestellt. Hier ist auf dem mittels des Betätigungsgliedes 17 längsverschieblichen Gestänges 21 ein Mitnehmerglied 37 befestigt, an dem der Seilzug 38 des Bowden­ zugs 16 derart angeschlossen ist, daß an ihm eine Zugkraft wirksam wird, wenn das druckknopfförmige Betätigungsglied 17 eingedrückt wird. Das hebelseitige Ende der Bowdenzughülse ist dabei am Handbremshebel 3 selbst fixiert. Die Bauelemente die­ ser Anordnung sind dabei derart bemessen und aufeinander abge­ stimmt, daß durch das Niederdrücken des druckknopfförmigen Be­ tätigungsgliedes 17 bei vergleichsweise kleinen Längsverschie­ bungswegen des Gestänges 21 lediglich die Arretiervorrichtung 18 entriegelt wird und daß das Zugseil 38 des Bowdenzugs 16 erst bei vergleichsweise größeren Längsverschiebungen des Ge­ stänges soweit gezogen wird, daß der bolzenförmige Mitnehmer 13 aus der korrespondierenden Ausnehmung 14 herausgezogen wird.

In Fig. 1 ist prinzipienhaft angedeutet, daß das Mitnehmerglied 37 gleichzeitig auch zur Betätigung eines Schalters oder Sen­ sors ausgenutzt werden kann, mit dem die Entriegelung der Arre­ tiervorrichtung 18 erfaßt und dadurch das Umpolen des bei Betä­ tigung des zweiten elektrischen Tastschalters 24 zunächst hoch­ laufenden Elektromotors 5 bewirkt wird.

Durch eine vorzugsweise im näheren Umfeld des bolzenförmigen Mitnehmers 13 angeordnete Rasteinrichtung 39 (Fig. 2) mit einem z. B. im Transmissionsbauteil 10 gelagerten federvorgespannten Kugelkörper und einer im Handbremshebel 3 angeordneten kalot­ tenförmigen Eindellung kann in vorteilhafter Weise sicherge­ stellt werden, daß ein versehentliches Herausziehen des bolzen­ förmigen Mitnehmers 13 aus der Ausnehmung 14 nicht sofort zu einer ungewollten Entkopplung zwischen Handbremshebel und Transmissionsbauteil führt.

Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungs­ gemäßen Betätigungseinrichtung stimmt im wesentlichen Aufbau und in den wesentlichen Funktionen mit der zuvor beschriebenen Betätigungseinrichtung überein.

Die Koppelvorrichtung 12 dieser Betätigungseinrichtung ist je­ doch derart ausgebildet, daß eine drehmomentenschlüssige Kopp­ lung vom elektromotorisch angetriebenen Transmissionsbauteil 10 zum mit dem Kraftübertragungsglied 4 verbundenen Handbremshebel 3 nur dann vorliegt, wenn der Elektromotor 5 in seiner ersten Laufrichtung umläuft, in der das Transmissionsbauteil 10 in Richtung Anziehen der Feststellbremse verschwenkt wird, in der zeichnerischen Darstellung also im Uhrzeigersinn.

Die Koppelvorrichtung 12 enthält demzufolge einen Mitnehmer 13′, der an einem der beiden zu koppelnden Bauteile - auf die Schwenkbewegung bezogen starr - befestigt ist und sich axial bis in die benachbarte Schwenkebene erstreckt, während er am anderen Bauteil lediglich lose anliegt. Im Ausführungsbeispiel gemaß Fig. 3 ist der Mitnehmer 13′ z. B. bolzenförmig ausgebil­ det und im Handbremshebel 3 gelagert, während am Transmissions­ bauteil 10 ein auf die Außenkontur dieses Mitnehmers 13′ abge­ stimmtes und nach oben offenes Widerlager 40 angeformt ist, auf dem der Mitnehmer 13′ lose aufliegt. Bei einer Schwenkbewegung des Transmissionsbauteils 10 im Uhrzeigersinn liegt so eine drehmomentenübertragende Kopplung mit dem Handbremshebel 3 vor, während bei einer elektromotorisch bewirkten Schwenkbewegung des Transmissionsbauteils 10 entgegen dem Uhrzeigersinn eine entsprechend drehmomentenschlüssige Kopplung zum Handbremshebel 3 nicht existiert.

Es ist leicht erkennbar, daß der Handbremshebel 3 bei diesem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Betätigungseinrich­ tung ohne weiteres manuell angezogen werden kann, d. h. ohne daß zuvor irgendwelche Manipulationen bezüglich der Koppelvor­ richtung 12 getätigt werden müssen. Auch kann der Elektromotor 5 eingeschaltet werden, ohne daß zuvor durch irgendeine Senso­ rik erfaßt werden muß, daß die Koppelvorrichtung 12 wirksam ist. Der Gesamtaufwand ist somit geringer.

Der Elektromotor 5 unterstützt bei diesem Ausführungsbeispiel nur noch das Hochschwenken des Handbremshebels 3, d. h. das An­ ziehen der Feststellbremse. Das Lösen der Feststellbremse er­ folgt dagegen rein manuell in herkömmlicher Weise, d. h. indem die auch hier vorgesehene Arretiervorrichtung 18 durch Betäti­ gen des druckknopfförmigen Betätigungsgliedes 17 entriegelt wird. Voraussetzung hierfür ist, daß die Steuerschaltung des Elektromotors 5 derart konzipiert ist, daß der Elektromotor 5 das Transmissionsbauteil 10 jeweils sofort wieder in die in Fig. 3 dargestellte Ruhestellung, d. h. bis zum Ruheanschlag zurückschwenkt, sobald die Feststellbremse nicht weiter angezo­ gen werden soll, sei es daß der Fahrer das Anziehen bewußt durch Loslassen des entsprechenden elektrischen Betätigungs­ schalters beenden will oder aber daß durch einen installierten Überlastsensor 25 (Fig. 5) erfaßt wird, daß ein vorgegebenes Motoranzugsmoment o. ä. überschritten ist. Sobald das zurück­ schwenkende Transmissionsbauteil 10 seine in Fig. 3 dargestell­ te Ruhestellung erreicht hat, wird durch einen installierten Ruhelagesensor 26 das Ausschalten des Elektromotors 5 bewirkt.

Für den in der Praxis nahezu auszuschließenden Fall, daß die Elektrik des Elektromotors 5 gerade während des elektromotori­ schen Anziehens der Feststellbremse ausfällt, wenn also einer­ seits die Feststellbremse bereits mehr oder weniger stark ange­ zogen ist, andererseits das Transmissionsbauteil 10 aber noch nicht in seine Ruhestellung zurückgekehrt ist, muß dafür Sorge getragen werden, daß der Mitnehmer 13′ notfalls auch aus seiner Normalstellung herausgezogen werden kann, was mittels einfacher Hebelmechanismen bewirkt werden kann.

In Fig. 4 ist für das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 für die Steuerschaltung des Elektromotors 5 - lediglich prinzipienhaft - eine denkbare logische Verknüpfung der vorer­ wähnten elektrischen Schalter und Sensoren dargestellt, wobei NICHT-Glieder mit 29, AND-Glieder mit 30, NAND-Glieder mit 31, OR-Glieder mit 32 und normale Verzweigungsglieder mit 36 bezif­ fert sind.

Die elektrischen Tastschalter und Sensoren etc. 23 bis 28 sind selbst zeichnerisch nicht dargestellt. An den Eingängen der je­ weiligen Logik-Glieder ist lediglich durch entsprechende Bezif­ ferung 23 bis 28 angegeben, von welchem dieser Schalter und Sensoren das betreffende Glied signalmäßig beaufschlagt wird. Dabei ist davon ausgegangen, daß ein 1-Signal jeweils dann an­ steht, wenn die Schalter bzw. Sensoren in der beschriebenen Weise aktiviert werden.

In der dargestellten logischen Verknüpfung sind zwei Ausgänge angedeutet. Ein am Ausgang A anstehendes 1-Signal bewirkt dabei ein An- bzw. Umlaufen des Elektromotors 5 in Richtung Anziehen der Feststellbremse und ein am Ausgang L anstehendes 1-Signal in entsprechender weise ein Umlaufen des Elektromotors 5 in Richtung Lösen der Feststellbremse. Es ist leicht erkennbar, daß der Elektromotor bei Betätigen des ersten elektrischen Tastschalters 23 nur dann in gewünschter Weise in Richtung An­ ziehen der Feststellbremse umläuft, wenn zum einen nicht gleichzeitig auch der zweite elektrische Tastschalter 24 betä­ tigt ist und wenn zum anderen vom Lagesensor 27 signalisiert wird, daß die Koppelvorrichtung 12 wirksam ist. Im übrigen darf natürlich auch der in den Fig. 1 und 3 nicht weiter darge­ stellte Überlastsensor 25 nicht signalisieren, daß das vorgege­ bene Anzugsmoment des Elektromotors 5 oder der vorgegebene Wert eines äquivalenten Betriebsparameters erreicht bzw. überschrit­ ten ist.

Es ist auch leicht erkennbar, daß bei Betätigen des zweiten elektrischen Tastschalters 24 zum Initiieren des Lösens des Elektromotors zunächst ein Anlaufen des Elektromotors in Rich­ tung Anziehen der Feststellbremse bewirkt wird und daß erst dann, wenn vom in Fig. 1 angedeuteten Schalter bzw. Sensor 28 die Entriegelung der Arretiervorrichtung 18 signalisiert wird, eine Umkehrung der Laufrichtung des Elektromotors 5 in Richtung Lösen der Feststellbremse bewirkt wird und zwar solange, bis vom Ruhelagesensor 26 signalisiert wird, daß das Transmissions­ bauteil 10 bzw. der Handbremshebel 3 wieder die in Fig. 1 dar­ gestellte Ruhestellung erreicht hat. Grundvoraussetzung hierbei ist wiederum, daß vom Sensor 27 signalisiert wird, daß die Kop­ pelvorrichtung 12 wirksam ist.

In Fig. 5 ist eine entsprechende logische Verknüpfung der je­ weiligen Sensoren für das in Fig. 3 dargestellte Ausführungs­ beispiel angedeutet, wobei gleichartige Bausteine in gleicher Weise wie in Fig. 4 beziffert sind. Man erkennt, daß der Auf­ wand für die Steuerschaltung des Elektromotors 5 bei diesem Ausführungsbeispiel vergleichsweise gering ist. Man erkennt, daß der Elektromotor 5 bei Betätigung des ersten elektrischen Tastschalters 23 in Richtung Anziehen der Feststellbremse an- und umläuft, wenn und solange vom Überlastsensor 25 nicht si­ gnalisiert wird, daß das vorgegebene Motoranzugsmoment erreicht ist und daß die Laufrichtung des Elektromotors selbsttätig in Richtung Lösen der Feststellbremse umgekehrt wird, sobald der erste elektrische Tastschalter 23 nicht mehr betätigt wird oder aber vom Überlastsensor 25 das Erreichen des vorerwähnten Mo­ toranzugsmoments o. a. signalisiert wird. In Richtung Lösen der Feststellbremseinrichtung läuft der Elektromotor dabei nur so­ lange um, bis vom Ruhelagesensor 26 sensiert wird, daß das Transmissionsbauteil 10 wieder in seine Ruhestellung zurückge­ kehrt ist.

Wenn der erste elektrische Tastschalter 23 zum Initiieren des Anziehens der Feststellbremseinrichtung ergonomisch günstig im Griffunterbereich des Handbremshebels 3 angeordnet ist, dann wird dieser beim manuellen Lösen der Feststellbremse in vielen Fällen auch unbewußt oder ungewollt betätigt werden, mit der Folge, daß der Elektromotor in Richtung Anziehen der Feststell­ bremse hochläuft. Im Griffbereich des Handbremshebels 3, und zwar am druckknopfförmigen Betätigungsglied 17 für die Entrie­ gelung der Arretiervorrichtung 18 ist daher ein dritter elek­ trischer Tastschalter 22 angeordnet, der beim Niederdrücken des Betätigungsgliedes 17 automatisch mitgedrückt wird und das "Hochlaufen", des Elektromotors 5 beendet und ein "Runterlaufen", bewirkt.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, bei dem die Koppelvor­ richtung 12 lediglich beim elektromotorischen Anziehen der Feststellbremse eine mechanische Kopplung zwischen Transmis­ sionsbauteil und Handbremshebel herstellt, kann das Lösen der angezogenen Feststellbremse an sich in konventioneller Weise rein manuell durchgeführt werden, d. h. für die Entlastung der mit dem Sperrsegment 19 in Eingriff befindlichen Sperrklinke 20 wäre eine elektromotorische Unterstützung nicht erforderlich. Wenn der erste elektrische Tastschalter 23 zum Initiieren des Anziehens der Feststellbremse jedoch für das Anziehen ergono­ misch günstig im Griffunterbereich des Handbremshebels 3 ange­ ordnet wird, dann wird einerseits beim manuell eingeleiteten Entlasten der Arretiervorrichtung 18 durch Hochschwenken des Handbremshebels automatisch durch die den Griff umfassenden Finger des Fahrzeughalters auch der erste elektrische Tast­ schalter 23 betätigt - mit der Folge, daß der Elektromotor 5 hochläuft und die eingeleitete Schwenkbewegung des Handbremshe­ bels 3 unterstützt - und zum anderen wird beim Niederdrücken des Betätigungsgliedes 17 automatisch auch der dritte elektri­ sche Tastschalter 22 betätigt, wodurch der Elektromotor in vor­ beschriebener Weise in seiner Drehrichtung umgekehrt wird.

Claims (14)

1. Betätigungseinrichtung für eine Kfz-Feststellbremseinrich­ tung, enthaltend

• a) einen um eine raumfeste Achse (2) schwenkbar gelagerten Handbremshebel (3), an dem ein Spannorgane der Fest­ stellbremseinrichtung betätigendes, vorzugsweise seil­ förmiges Kraftübertragungsglied (4) angreift,
• b) einen zum Anziehen der Feststellbremse in seine erste und zum Lösen der Feststellbremse in seine zweite Lauf­ richtung umschaltbaren ein- und ausschaltbaren Elektro­ motor (5) mit nachgeschaltetem Schneckengetriebe (6), dessen Schnecke (7) vom Elektromotor (5) angetrieben ist und mit dessen Schneckenrad (8) ein Stirnrad (9) drehmo­ mentenschlüssig gekoppelt ist,
• c) ein vorzugsweise um die gleiche raumfeste Achse (2) wie der Handbremshebel (3) dreh- bzw. schwenkbar gelagertes Transmissionsbauteil (10), das entlang eines um die raumfeste Achse (2) geschlagenen Kreisbogens eine mit dem Stirnrad (9) im Zahneingriff befindliche Verzahnung (11) trägt, sowie
• d) eine Koppelvorrichtung (12), durch die der Handbremshe­ bel (3) und das Transmissionsbauteil (10) zumindest für die erste Laufrichtung des Elektromotors (5) drehmomen­ tenschlüssig miteinander koppelbar sind,

dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (11) des Trans­ missionsbauteils (10) als Innenverzahnung ausgebildet ist.

2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (11) sich ledig­ lich entlang eines Kreissegments erstreckt, vorzugsweise entlang weniger als 90°.

3. Betätigungseinrichtung noch Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Transmissionsbauteil (10) als Hohlradsegment ausgebildet ist.

4. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Handbremshebel (3) und das Transmissionsbauteil (10) räumlich unmittelbar nebeneinan­ der in parallelen Ebenen angeordnet sind und daß die Kop­ pelvorrichtung (12) einen beide Ebenen querenden Mitnehmer (13, 13′) enthält.

5. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (13′) an einem der beiden zu koppelnden Bauteile (Handbremshebel 3 oder Transmissionsbauteil 10) befestigt ist, während er am ande­ ren Bauteil lediglich lose anliegt, und zwar derart, daß eine drehmomentenschlüssige Verbindung dann vorliegt, wenn der Elektromotor (5) in seiner ersten Laufrichtung umläuft.

6. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (13) bolzenförmig ausgebildet ist und mit seinem einen Ende in einem der bei­ den zu koppelnden Bauteile, vorzugsweise im Transmissions­ bauteil (10) federvorgespannt axialverschieblich gelagert ist, während sein anderes Ende formschlüssig in eine korre­ spondierende Ausnehmung (14) des anderen Bauteils, vorzugs­ weise des Handbremshebels (3) eingreift, aus welcher es zwecks Entkopplung von Transmissionsbauteil (10) und Hand­ bremshebel (3) gegen die Wirkung der vorgespannten Feder­ vorrichtung (15) herausziehbar ist.

7. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen am bolzenförmigen Mitnehmer (13) angreifenden Bowdenzug (16) o. ä., welcher durch ein am Handbremshebel (3) angeordnetes vorzugsweise druckknopf­ förmiges Betätigungsglied (17) betätigbar ist.

8. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte Arretiervorrich­ tung (18) für den Handbremshebel (3), mit einem eine Sperr­ verzahnung tragenden ortsfesten Sperrsegment (19) und einer am Handbremshebel (3) schwenkbar gelagerten Sperrklinke (20), die mittels eines längsverschieblich im Handbremshe­ bel (3) gelagerten druckknopfbetätigten Gestänges (21) aus der Sperrverzahnung des Sperrsegments (19) herausschwenkbar ist.

9. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen Überlastsensor (25) zum Abschal­ ten des Elektromotors (5) bei Überschreiten eines vorgege­ benen Motoranzugsmoments.

10. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen im Bereich der Ruhestellung des Handbremshebels (3) oder des Transmissionsbauteils (10) po­ sitionierten Ruhelagesensor (26), durch den der Elektromo­ tor (5) ausgeschaltet ist, wenn und solange der Handbrems­ hebel (3) bzw. das Transmissionsbauteil (10) seine Ruhe­ stellung einnimmt.

11. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 10, mit einer Koppelvorrichtung (12) mit axialverschieblichem bolzenförmigen Mitnehmer (13), gekennzeichnet durch eine elektronische Logikbausteine (29, 30, 31, 32, 36) enthaltende Steuerschaltung für den Elek­ tromotor (5), in der Sensoren und elektrische Tastschalter logisch derart miteinander verknüpft sind, daß u. a. die Betätigung eines im Griffbereich des Handbremshebels (3), vorzugsweise im beim Anziehen des Handbremshebels (3) von den Fingern des Fahrers kraftbeaufschlagten Griffunterbe­ reich angeordneten ersten elektrischen Tastschalters (23) zum Initiieren des Anziehens der Feststellbremse nur dann einen Anlauf des Elektromotors (5) in seine erste Laufrich­ tung bewirkt, wenn durch einen Lagesensor (27) sensiert ist, daß der bolzenförmige Mitnehmer (13) sich in form­ schlüssigem Eingriff mit der Ausnehmung (14) der Koppelvor­ richtung (12) befindet, und daß die Betätigung eines eben­ falls im Griffbereich des Handbremshebels (3) angeordneten zweiten elektrischen Tastschalters (24) zum Initiieren des Lösens der Feststellbremse zunächst einen Anlauf des Elek­ tromotors (5) in seine erste Laufrichtung bewirkt und daß erst bei von einem Sensor (28), der im Bereich der Sperr­ klinke (20) oder deren Entriegelungsgestänges (21) angeord­ net ist, erfaßter Entriegelung der Sperrklinke (20) eine Umpolung und damit eine Umkehr der Laufrichtung des Elek­ tromotors (5) bewirkt wird.

12. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 10, mit einer Koppelvorrichtung (12) mit einem an einem der beiden zu koppelnden Bauteile (3, 10) befestigten und am anderen Bauteil lose anliegenden Mitnehmer (13′), gekennzeichnet durch eine elektronische Logikbausteine (29, 30, 36) enthaltende Steuerschaltung für den Elektromotor (5), in der Sensoren und elektrische Tastschalter logisch derart miteinander verknüpft sind, daß u. a. die Betätigung eines im Griffbereich des Handbremshebels (3), vorzugsweise im beim Anziehen des Handbremshebels (3) von den Fingern des Fahrers kraftbeaufschlagten Griffunterbereich angeord­ neten ersten elektrischen Tastschalters (23) zum Initiieren des Anziehens der Feststellbremse einen Anlauf des Elektro­ motors (5) in seine erste Laufrichtung nur dann und solange bewirkt, wenn der Überlastsensor (25) nicht aktiviert ist, und daß der Elektromotor (5) andernfalls in seiner zweiten Laufrichtung umläuft, solange bis vom Ruhelagesensor (26) sensiert ist, daß das Transmissionsbauteil (10) sich in seiner Ruhestellung befindet.

13. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen ebenfalls im Griffbereich des Handbremshebels (3) angeordneten dritten elektrischen Tast­ schalter (22), durch dessen Betätigung ein vom ersten elek­ trischen Tastschalter (23) initiierter Anlauf des Elektro­ motors (5) in seine erste Laufrichtung unterbrochen und ei­ ne Umschaltung in die zweite Laufrichtung bewirkt wird.