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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen motorisierten Feststellbremsaktuator
zum Betätigen
eines Fahrzeugbremssystems mit einer Bremsbetätigungsverbindung.
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Einige
Automobile und andere Motorfahrzeuge sind mit Motor unterstützten Feststellbremsen ausgerüstet. Eine
Motor unterstützte
Feststellbremse ist ein elektrisch angetriebenes Bremsaktuatorsystem,
welches die Fernbetätigung
der Bremsen des Automobils (typischerweise die Hinterradbremsen) erlaubt,
um die Bewegung des Automobils zu verhindern, wenn es abgestellt
ist. Diese Systeme umfassen einen elektrischen Motor und einen Rotations-zu-Linearbewegungsantriebsmechanismus
zum Umsetzen der Rotationsbewegung und des Drehmoments des Motors
auf den linearen Versatz des Bremskabels, welches mechanisch mit
den Bremsen verbunden ist. Bei Fernbetätigung dreht sich der Motor,
um den Versatz des Bremskabels zu bewirken, um die Bremsen anzulegen.
Die Bremsen können
in ähnlicher
Weise fernbedient durch wirkungsvolles Drehen des Motors in umgekehrter
Richtung gelöst werden.
Außerdem
können
die Bremsen manuell mit einem Handbedienungsvorrang im Falle von
Motorausfall des Automobils gelöst
werden, um zu ermöglichen,
dass das Automobil bewegt (z.B. abgeschleppt) werden kann. Es gibt
mehrere Nachteile bei den Bremsbetätigungssystemen der derzeitigen Bauart.
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Die
manuelle Vorrangbetätigung
erlaubt üblicherweise
nicht die uneingeschränkte
Bewegung des Bremskabels und der Bremsen zurück in ihre Ausgangslagen (unbetätigt). Dies
ergibt sich auf Grund des Widerstands gegenüber Bewegung, welcher dem Bremsbetätigungssystem
selbst innewohnt, wie im Antriebsmechanismus und im Motor. Dementsprechend
stellt der Einsatz der manuellen Vorrangbetätigung nicht unbedingt das
vollständige
Lösen der Bremsen
sicher. Erzwungene Bewegung des Automobils mit nur teilweise gelösten Bremsen
kann Abnutzung und/oder Schaden an den Bremsen verursachen.
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Außerdem muss,
um die Betätigung
der Bremsen aufrecht zu erhalten, bei einigen Systemen der Motor
ununterbrochen unter Strom gehalten werden, um ein Haltedrehmoment
auf dem Antriebsmechanismus aufrecht zu erhalten. Dieser ununterbrochene
Einsatz des Motors begrenzt in deutlicher Weise die nutzbare Standzeit
des Motors und daher des Bremsbetätigungssystems. Alternativ
kann eine getrennte Verriegelungsvorrichtung verwendet werden, die
es erlaubt, den Motor vom Strom zu nehmen, ohne dass ein Rutschen
der Bremsen ermöglicht wird.
Jedoch erhöht
dieser überflüssige Aufbau
deutlich die Herstellungskosten des Bremsbetätigungssystems. Darüber hinaus
erhöht
der Einbau einer solchen eigenen Komponente die Größe des Bremsbetätigungssystems
und verringert dementsprechend die Ausrichtungs- und Raumbelegungswahlmöglichkeiten,
die für
den Einbau des Bremsbetätigungssystems
in einem Automobil zu Verfügung
stehen.
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Des
Weiteren wurden Bremsbetätigungssysteme
gemäß dem Stand
der Technik mit Komponenten der Fahrzeuge selbst integriert und
stehen nicht einfach für
Hinzufügungen
oder nachträglichen
Einbau in anderen Fahrzeugen zur Verfügung.
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DE 196 53 961 offenbart
einen umkehrbaren Elektromotorantrieb, welcher die Feststellbremse über eine
Kupplung, welche die Bremse hält,
betätigt und
einen Hilfsantrieb abkoppelt, wenn die Bremse angelegt wurde. Eine
manuelle Steuerung wirkt auf die Bremsverbindung, um ein manuelles
Lösen der Feststellbremse
bereitzustellen.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen alternativen
motorisierten Bremsaktuator zum Betätigen eines Fahrzeugbremssystems
mittels einer Bremsbetätigungs verbindung
bereitzustellen, welcher einen Elektromotor und ein erstes drehbares Element
umfasst, welches operativ mit dem Elektromotor verbunden ist, um
es so dem Motor zu ermöglichen,
das erste drehbare Element in eine die Bremse anziehende Drehrichtung
zu drehen. Das erste drehbare Element ist normalerweise daran gehindert, sich
in eine die Bremse lösende
Drehrichtung zu drehen. Ein zweites drehbares Element ist in Bezug
auf das erste drehbare Element drehbar und umfasst einen Bremsverbindungsaktuator,
welcher mit der Bremsbetätigungsverbindung
verbindbar ist und welcher bewegbar ist, um selbige zu betätigen. Eine
Torsionskupplungsfeder ist zwischen dem ersten und dem zweiten drehbaren
Element angeordnet und ist so konfiguriert, um sich beim Auslösen der
Drehung des ersten drehbaren Elements durch den Motor in die Bremsanziehrichtung
zusammenzuziehen, um das zweite drehbare Element mit dem ersten
drehbaren Element zu kuppeln, um die Drehung des zweiten drehbaren
Elements in die Bremsanziehrichtung zum Betätigen der betätigten Bremsaktivierungsverbindung
zu beeinflussen. Die Kupplungsdruckfeder ist auch so konfiguriert,
um zusammengezogen zu bleiben, während
die Bremsbetätigungsverbindung
eine Kraft an das zweite drehbare Element in die Bremslöserichtung
anlegt, um das zweite drehbare Element mit dem ersten drehbaren
Element gekuppelt zu halten. Dies ermöglicht es dem ersten drehbaren
Element, die Drehung des zweiten drehbaren Elements in die Bremslöserichtung
zu verhindern. Ein selektiv betätigbarer
Bremslösemechanismus
ist operativ mit der Kupplungsdruckfeder verbunden, so dass der Betrieb
des Freigabemechanismus die Kupplungsfeder dehnt, um das zweite
drehbare Element vom ersten drehbaren Element abzukuppeln, um es
dem zweiten drehbaren Element dadurch zu ermöglichen, in die Bremslöserichtung
zu drehen.
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Der
Lösemechanismus
kann manuell angetrieben oder elektrisch angetrieben sein, vorzugsweise
durch eine Quelle, getrennt vom herkömmlichen Hauptbatteriesystem
des Fahr zeugs, so dass er im Falle, dass die Fahrzeugmotorenergie
verloren geht und das Hauptbatteriesystem stromlos gefallen ist, gelöst werden
kann.
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Ein
anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt einen Bremsaktuator
bereit, umfassend:
einen Elektromotor mit einer Ausgangswelle;
eine
Antriebseinheit, die mit der Ausgangswelle gekuppelt ist;
eine
Schwenkstruktur, die mit der Antriebseinheit gekuppelt ist, um von
dem Elektromotor über
die Antriebseinheit geschwenkt zu werden, wobei die Schwenkstruktur
eine Verbindungsstruktur aufweist, die konfiguriert ist, um mit
einer Bremsbetätigungsverbindung
zu kuppeln;
wobei die Antriebseinheit konfiguriert ist, um
sich in eine bremsbetätigte
Position bei Bewegung in diese zu verriegeln,
eine Lösestruktur,
die mit der Antriebseinheit gekuppelt ist, um die Antriebseinheit
aus der gesperrten bremsbetätigten
Position zu lösen,
wobei die Lösestruktur
ein Paar Verbindungsabschnitte aufweist, die darauf in jeweiligen
relativen Stellungen positioniert sind, wobei jeder der Verbindungsabschnitte
mit einer Lösekabeleinheit
verbindbar ist, so dass ein Paar der Verbindungsabschnitte in einer
ersten Installationsausrichtung mit der Lösekabeleinheit verbunden ist
und in einer zweiten Installationsausrichtung, die von der ersten
Installationsausrichtung unterschiedlich ist, das andere Paar von
Verbindungsabschnitten mit der Lösekabeleinheit
verbunden ist, wodurch es ermöglicht
wird, die Bremsbetätigungseinheit
in zwei verschiedenen Installationsausrichtungen anzuordnen, die
den Positionen des Paars von Verbindungsabschnitten entsprechen.
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Diese
und andere Aspekte dieser Erfindung werden beim Lesen der folgenden
Offenbarung gemeinsam mit den Figuren offensichtlich.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs, welches mit einem Bremsaktuator
gemäß den Grundsätzen der
vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
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2 ist
eine Draufsicht einer Ausführungsform
des Bremsaktuators, gezeigt in 1, in einer ersten
Stellung;
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3 ist
eine perspektivische, auseinander gezogene Ansicht des Bremsaktuators,
gezeigt in 2;
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3A und 3B sind
detaillierte perspektivische, auseinander gezogene Ansichten des Bremsaktuators,
gezeigt in 3;
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4 ist
eine Draufsicht einer Ausführungsform
des Bremsaktuators, gezeigt in 2, in einer zweiten
Stellung;
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5-5B sind
Querschnittsansichten von Verbindungsabschnitten des Bremsaktuators, gezeigt
in 4;
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6 ist
eine Draufsicht des Bremsaktuators, gezeigt in 2,
in einer dritten Stellung;
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7 ist
eine schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform des Bremsaktuators,
gezeigt in 1;
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8 ist
eine perspektivische Ansicht eines manuellen Lösemechanismus des Bremsaktuators, gezeigt
in 7;
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9 ist
eine Draufsicht des manuellen Lösemechanismus,
gezeigt in 8;
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10 ist
eine Querschnittsansicht des manuellen Lösemechanismus, aufgenommen
entlang der Linie I-I in 9;
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11 ist
eine perspektivische Ansicht eines Lösezahnrads des manuellen Lösemechanismus, gezeigt
in 8;
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12 und 13 sind
jeweils entsprechend eine Aufrissansicht und eine Draufsicht des Lösezahnrads,
gezeigt in 11;
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14 ist
eine perspektivische Ansicht eines Lösehebels des manuellen Lösemechanismus, gezeigt
in 8; und
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15 und 16 sind
jeweils entsprechend eine Aufrissansicht und eine Draufsicht des Lösehebels,
gezeigt in 14.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
DER ERFINDUNG
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1 stellt
schematisch ein Fahrzeug 10 dar, welches ein Paar Vorderräder 12 und
ein Paar Hinterräder 14 aufweist.
Die Hinterräder 14 umfassen
jedes einen Bremsmechanismus 16, z.B. Trommel- oder Scheibenbremsmechanismus,
welcher betreibbar ist, um eine Bremskraft an die Radeinheit 14 anzulegen,
um das Fahrzeug 10 zu verlangsamen und/oder anzuhalten,
wenn es sich bewegt, oder um eine Bewegung des Fahrzeugs 10 zu
verhindern, wenn es angehalten ist. Der Bremsmechanismus 16 ist
durch ein hydraulisches Bremssystem betätigbar, welches ein Pedal und
einen Hauptbremszylinder (nicht gezeigt) und Hydraulikleitungen 18 umfasst, welche
den Hauptbremszylinder mit den Bremsmechanismen verbinden. Außerdem kann
der Bremsmechanismus 16 mechanisch durch eine Bremsbetätigungsverbindung,
welche ein Paar Verbindungen 20, das mit der Bremsbetätigungseinheit 22 über eine die
Verbindung herstellende Verbindung 24 gekuppelt ist, umfasst,
betätigt
werden. In der dargestellten Ausführungsform sind die Verbindungen 20, 24 Litzendrahtkabel;
jedoch können
sie auch starre Verbindungen wie Stangen sein. Die Bremsenbetätigungseinheit 22 ist
fernbetätigbar,
um elektrisch den Bremsmechanismus 16 über die Verbindungen 20, 24 durch
einen Insassen des Fahrzeugs 10, z.B. durch einen Fahrer,
mit einer elektrischen Steuereinheit 26 anzulegen oder
zu lösen.
Die elektrische Steuereinheit 26 kann z.B. ein Paar von
Druckknöpfen
oder einen Zweistellungswippschalter, welcher z.B. in einem Armaturenbrett
oder einer Konsole des Fahrzeugs 10 angeordnet ist, umfassen,
um fernbedient den Bremsmechanismus 16 mittels der Bremsbetätigungseinheit 22 anzulegen
und zu lösen.
Außerdem
kann ein manueller Lösemechanismus 28 verwendet
werden, um die Spannung zwischen den Verbindungen 20, 24 zu
lösen,
um den Bremsmechanismus 16 zu lösen, wenn das Fahrzeug 10 nicht
unter Motorkraft steht.
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2 zeigt
die Bremsbetätigungseinheit 22 genauer.
Die Bremsbetätigungseinheit 22 umfasst ein
Gehäuse 30,
welches eine Basis 32 und Seitenwandabschnitte 34 und 36 und
eine obere Platte 37 aufweist, die mit den Seitenwandabschnitten 34, 36 gekuppelt
ist, um eine Umhüllung
für einen
Antrieb 38 auszubilden. 3 und 3A zeigen
die obere Platte 37, welche ein Paar Schlitze 39 aufweist,
die darin ausgebildet sind. Die Schlitze 39 sind so konfiguriert,
um darin ein entsprechendes Paar von aufrechten Abschnitten 33 auf
dem Seitenwandabschnitt 36 aufzunehmen, um die obere Platte 37 an
dem Seitenwandabschnitt 36 zu befestigen. Außerdem umfasst
die obere Platte 37 einen Schlitz 41, welcher
in einem Ende derselben gegenüber
den Schlitzen 39 ausgebildet ist. Der Schlitz 41 ist
so konfiguriert, um darin einen aufrechten Abschnitt 35 auf dem
Seitenwandabschnitt 34 aufzunehmen, um die obere Platte 37 an
dem Seitenwandabschnitt 34 zu befestigen. Das Gehäuse 30 kann
aus Blech- oder Plattenmetallmaterial oder aus jedem geeigneten steifen
Material wie einem Polymer oder Verbundwerkstoff ausgebildet sein.
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Der
Antrieb 38 ist konfiguriert, um durch einen umkehrbaren
Elektromotor 40 angetrieben zu werden, um eine Spannung
an der die Verbindung herstellenden Verbindung 24 anzulegen
oder diese zu lösen,
um dementsprechend den Bremsmechanismus 16 anzulegen oder
zu lösen.
Die Verbindung herstellende Verbindung 24 ist mit dem Antrieb 38 mittels
einer Sensorvorrichtung 44 verbunden, welche später im Folgenden
genauer besprochen wird. Außerdem
umfasst der manuelle Lösemechanismus 28 einen
Kabelzusammenbau 46, welcher ein Zugkabel 48 aufweist,
welches mit dem Antrieb 38 gekuppelt ist, um das manuelle
Lösen der
Spannung in der die Verbindung herstellenden Verbindung 24 zu
erlauben, und dadurch den Bremsmechanismus 16 auf eine
Weise löst,
welche ebenfalls unten genauer besprochen werden wird.
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Wie
in 3 gezeigt, ist der Motor 40 mit dem Seitenwandabschnitt 34 mit
einem Abstandselement 42, das dazwischen angeordnet ist,
z.B. einem Gewindebefestigungselement (nicht gezeigt), verbunden.
Alternativ kann das Abstandselement 42 getrennt mit entweder
dem Seitenwandabschnitt 34 und dem Motor 40 verbunden
sein oder mit diesen einstückig
ausgebildet sein. Der Motor 40 umfasst einen Anker 50,
welcher mit einer Antriebswelle 52 über eine Kupplungsstruktur 54 gekuppelt
ist. Alternativ kann die Armatur 50 einstückig mit
der Antriebswelle 52 ausgebildet sein. Die Antriebswelle 52 erstreckt sich
durch die gefluchteten Öffnungen
im Abstandhalter 42 und in dem Seitenwandabschnitt 34.
Ein Schneckenantrieb 56 ist fest an der Antriebswelle 52 angebracht
(oder kann einstückig
mit dieser ausgebildet sein) und ein Endabschnitt 58 der
Antriebswelle 52 ist drehbar in einer aufnehmenden Öffnung 59 gehalten,
die im Seitenwandabschnitt 36 ausgebildet ist, wie mit
einer Lager- oder Zapfenstruktur 60, um Drehung und biegsamen
Halt der Antriebswelle 52 zu ermöglichen. Außerdem erstrecken sich die
Wellen 62, 64, 66 durch entsprechende
die Wellen aufnehmende Öffnungen 68 im
der Basis 32 und sind dadurch nicht drehbar daran befestigt.
Wie gezeigt, sind die Wellen 62, 64, 66 parallel
zueinander und senkrecht zum Schneckenantrieb 56 ausgerichtet.
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Eine
erste Zahnradstruktur 70 ist drehbar auf der Welle 62 innerhalb
des Gehäuses 30 angebracht. Die
erste Zahnradstruktur 70 umfasst ein Schneckengetriebe 72,
ein Ritzel 74 und einen Abstandhalter 76, welcher
getrennt oder integral als ein Stück ausgebildet sein kann. Das
Schneckengetriebe 72, das Ritzel 74 und der Abstandhalter 76 sind
koaxial gefluchtet und wenigstens das Schneckengetriebe 72 und
das Ritzel 74 sind nicht drehbar miteinander verbunden
(d.h. sie sind zur gemeinsamen Drehung befestigt). Die Schnecke 56,
welche durch den Motor 40 angetrieben wird, steht antriebsmäßig in einer kämmenden
Beziehung mit dem Schneckengetriebe 72 in Eingriff, um
die erste Zahnradstruktur 70 anzutreiben. Das Schneckengetriebe 72 treibt
drehend das Ritzel 74, um die erste Zahnradstruktur 70 anzutreiben.
Das Schneckengetriebe 72 treibt das Ritzelzahnrad 74 auf
Grund ihrer integralen oder nicht drehbaren Beziehung drehend an.
Eine zweite Zahnradstruktur 78 ist ähnlich der ersten Zahnradstruktur 70 und
umfasst ein Stirnrad 80, ein Ritzel 82 und einen
Abstandhalter 84. Obwohl getrennt dargestellt, können das
Stirnrad 80, das Ritzel 82 und der Abstandhalter 84 integral
miteinander als ein Stück
ausgebildet sein. In jedem Fall sind wenigstens die Zahnräder 80, 82 nicht
verdrehbar miteinander verbunden. Das Ritzel 74 der ersten
Zahnradstruktur 70 steht antriebsmäßig mit dem Stirnrad 80 der
zweiten Zahnradstruktur in einer kämmenden Beziehung in Eingriff,
welches dementsprechend das Ritzel 82 dreht. Das Ritzel 82 steht antriebsmäßig mit
einem Hauptzahnrad 86 in einer kämmenden Beziehung im Eingriff,
welches drehend auf der Welle 66 angebracht ist. Das Hauptzahnrad 86 kann
von jedem Typ oder jeder Bauart sein und kann allgemein als ein nicht
beschränkendes
erstes drehbares Element bezeichnet werden.
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Das
Drehmoment am Hauptzahnrad 86 als auch seine Drehzahl werden
durch den Motor 40 erzeugt und wird dem Hauptzahnrad 86 über die
erste und die zweite Zahnradstruktur 70, 78 zugeführt. Das Drehmoment
und die Drehzahl des Hauptzahnrads 86 können durch Modifizieren des
Drehmoments und der Drehzahl des Motors 40 und/oder durch
Verändern
der relativen Größen der
Zahnräder 56, 72, 74, 80, 82 und 86 verändert werden.
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Wie
des Weiteren in 3 gezeigt, umfasst das Hauptzahnrad 86 ein
erstes Wellenelement 88 darauf. Das Hauptzahnrad 86 und
das erste Wellenelement 88 sind vorzugsweise integral als
ein Stück ausgebildet,
jedoch können
sie getrennt ausgebildet sein und aufeinanderfolgend nicht verdrehbar
miteinander gekuppelt sein. Das erste Wellenelement 88 ist konzentrisch
mit dem Hauptzahnrad 86 ausgerichtet und erstreckt sich
koaxial außerhalb
davon. Das erste Wellenelement 88 definiert einen äußeren, umlaufenden
Umfang 90. Das erste Wellenelement 88 kann mit
einem zweiten Wellenelement 94 eines zweiten drehbaren
Elements gekuppelt sein, um eine Kabelanbringungsstruktur auf dem
zweiten drehbaren Element 95 zu bewegen. Die Kabelanbringungsstruktur
kann einen Betätigungsarm 96 umfassen, welcher
mit dem zweiten drehbaren Element durch die Koppelung des ersten
und des zweiten Wellenelements 88, 94 geschwenkt
wird, wie genauer im Folgenden unten besprochen wird. Das zweite
Wellenelement 94 ist koaxial mit dem ersten Wellenelement 88 ausgerichtet
und ist mit einem Durchmesser ausgebildet, der gleich einem Außendurchmesser
des ersten Wellenelements 88 ist. Der Betätigungsarm 96 erstreckt
sich allgemein radial nach außen
vom zweiten Wellenelement 94. Ein erstes Ende 98 der
Sensorvorrichtung 44 ist mit einem radial äußeren Ende des
Betätigungsarms 96 verbunden
und ein zweites Ende 100 der Sensorvorrichtung 44 ist
mit der die Verbindung herstellenden Verbindung 24 verbunden. Dementsprechend
schwenkt, wenn das zweite Wellenelement 94 gedreht wird,
der Betätigungsarm 96, um
eine Spannung auf die die Verbindung herstellende Verbindung 24 anzulegen
und zu lösen,
wodurch die Bremsmechanismen 16 angelegt und gelöst werden.
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Eine
ringförmige
Nut 102 ist im Hauptzahnrad 86 entlang des äußeren Umfangs 90 des
ersten Wellenelements 88 vorgesehen. Die ringförmige Nut 102 umfasst
einen tangentialen Schenkel 104. Eine Kupplungsfeder 106 in
der Form einer Drehfeder, welche eine Mehrzahl von kreisförmigen Windungen aufweist,
umfasst ein erstes Ende 108, welches in der ringförmigen Nut 102 aufgenommen
ist. Ein Mitnehmer 110 ist im tangentialen Schenkel 104 der ringförmigen Nut 102 aufgenommen.
Wie in 3B gezeigt, umfasst ein Lösezahnrad 112 eine
ringförmige
Nut 114, welche darin ausgebildet ist, um so ein zweites
Ende 116 der Kupplungsfeder 106 aufzunehmen. Die
ringförmige
Nut 116 umfasst einen weiteren tangentialen Schenkel 118,
welcher einen gegenüberliegend
sich erstreckenden Mitnehmer 120 des zweiten Endes 116 der
Kupplungsfeder 106 aufnimmt. Das Lösezahnrad 112 ist
mit einer kreisförmigen
zentralen Öffnung 121 ausgebildet,
welche sich axial dahindurch erstreckt, um so das zweite Wellenelement 94 darin
aufzunehmen. Das Lösezahnrad 112 ist
drehbar auf dem zweiten Wellenelement 94 angebracht und
ist nicht verdrehbar mit dem zweiten Ende 116 der Kupplungsfeder 106 über die
Aufnahme des Mitnehmers 120 im tangentialen Schenkel 118 gekuppelt.
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Eine
Löseklammer
oder ein Lösehebel 122 umfasst
eine ringförmige
Struktur 124, welche eine sich axial erstre ckende runde
zentrale Öffnung 126 definiert,
um drehbar darin das zweite Wellenelement 94 aufzunehmen.
Die Löseklammer 122 ist
axial zwischen dem Betätigungsarm 96 und
dem Lösezahnrad 112 auf
dem zweiten Wellenelement 94 angeordnet. Die Löseklammer 122 umfasst
ein Paar sich radial erstreckender Verbindungsabschnitte 128, 129, welche
konfiguriert sind, um fest ein Ende des Zugkabels 48 aufzunehmen.
Die Verbindungsabschnitte 128, 129 sind vorzugsweise
auf der ringförmigen Struktur 124 angeordnet,
um umfangsmäßig ungefähr 90° von einander
beabstandet zu sein. Obwohl nur eine Kabeleinheit 46 für den manuellen
Aktuator 28 benötigt
wird, stellt das Ausbilden der Löseklammer 122 mit
dem Paar von Verbindungsabschnitten 128, 129 an
unterschiedlichen relativen Positionen unterschiedliche Konfigurationsoptionen
zum Einbau in das Fahrzeug 10 bereit. 3 und 4 zeigen das
Kabel 48 verbunden mit den jeweiligen Verbindungsabschnitten 128, 129.
Eine schwenkbare Sperrklinkenstruktur 130 ist auf der ringförmigen Struktur 124 benachbart
dem Verbindungsabschnitt 128 angebracht. Die Sperrklinke 130 umfasst
einen Ratschenzahn 132, welcher sich nach außen davon zum
Eingriff mit dem Lösezahnrad 112 erstreckt.
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Wie
in 3B und 5 gezeigt, kann der Verbindungsabschnitt 128 eine
allgemein U-förmige Konfiguration
aufweisen, die beabstandete gegenüberliegende Wandstrukturen 128A, 128B bereitstellt. Jede
Wandstruktur 128A, 128B ist mit einer Öffnung 131A, 131B darin
ausgebildet. In einer Situation, wie in 3B und 5 gezeigt,
wo das Kabel 48 mit dem Verbindungsabschnitt 129 verbunden
ist, wird ein zylindrischer Rückhaltestift 131 in
den Öffnungen 131A, 131B in
den Wandstrukturen 128A, 128B des Verbindungsabschnitts 128 angeordnet.
Die Sperrklinkenstruktur 130 ist zwischen den Wandstrukturen 128A, 128B angeordnet
und ist schwenkbar am Stift 131 befestigt, welcher sich
durch eine aufnehmende Öffnung 125 in
der Sperrklinkenstruktur 130 erstreckt. Der Stift 131 ist
in den Öffnungen 131A, 131B durch
z.B. eine Klammer oder einen Stift befestigt, welche(r) als 131C bezeichnet
ist. Ein Abstandhalter 125A ist zwischen der Sperrklinkenstruktur 130 und
der Wandstruktur 128B positioniert, um so die Sperrklinkenstruktur 130 mit
dem Lösezahnrad 112 auszurichten.
Mit Bezugnahme auf 5A erstreckt sich in einem Fall,
wo das Zugkabel 48 mit dem Verbindungsabschnitt 128 verbunden
ist, ein Anschlagelement oder eine Kabelstütze 133 an einem Ende
des Kabels 48 durch die Öffnungen 131A, 131B in
den Wandstrukturen 128A, 128B und die Sperrklinkenstruktur 130 ist
schwenkbar darauf über die Öffnung 125 angebracht.
In dieser Situation ersetzt das Kabel 48 selbst die Position
des Abstandhalters 125A, gezeigt in 5, um die
ausgerichtete Position der Sperrklinkenstruktur 130 mit
dem Lösezahnrad 112 aufrecht
zu erhalten. In dieser Situation, wobei das Kabel 48 mit
dem Verbindungsabschnitt 129 verbunden ist, wie in 3B und 5B gezeigt,
erstreckt sich das Anschlagelement 133 durch die Öffnungen 135A, 135B in
den Wandstrukturen 129A, 129B des Verbindungsabschnitts 129.
Ein Abstandhalter 133A ist zwischen dem Kabel 48 und
einer der Wandstrukturen 129A, 129B auf dem Anschlagelement 133 positioniert,
um die Bewegung des Anschlagelements 133 im Verbindungsabschnitt 129 zu
beschränken.
Alternativ könnte
der Abstandhalter 125A aus 5 auch für den Verbindungsabschnitt 129 anstelle
der Anordnung in 5C eingesetzt werden.
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Das
zweite Wellenelement 94 umfasst eine sich axial erstreckende
Nasenstruktur 134. In der dargestellten Ausführungsform
sind die Nasenstruktur 134, der Betätigungsarm 96 und
das zweite Wellenelement 94 integral in einem Stück miteinander ausgebildet.
Jedoch ist es auch möglich,
dass diese Bauteile getrennt ausgebildet sind und aufeinanderfolgend
nicht verdrehbar miteinander zusammengefügt sind. Eine Drehfeder 136 ist
um die Nasenstruktur 134 positioniert und umfasst ein erstes
und ein zweites torsional vorgespanntes Ende 138, 140.
Das erste Ende 138 erstreckt sich durch eine übergroße Öffnung 142 in
der ringförmigen
Struktur 124 der Löseklammer 122 und
greift in eine aufnehmende Öffnung 144 der
Sperrklinkenstruktur 130 ein. Das zweite Ende 140 ist
in einer Queröffnung 146 einer
sich axial erstreckenden Nasenstruktur 148 am äußeren Ende
des Betätigungsarms 96 aufgenommen.
Das zweite Ende 140 der Feder 136 ist nicht nur
relativ zum zweiten drehbaren Element 95 durch seine Aufnahme
in der Öffnung 146 fest
verankert, sondern sie dient auch dazu, um das erste Ende 98 der
Sensorvorrichtung 44 an der Nasenstruktur 148 zurückzuhalten.
Das erste Ende 138 der Feder 136 spannt den Ratschenzahn 132 der
Sperrklinkenstruktur 130 in den Eingriff mit den Sägezähnen 150 auf
einem äußeren Umfang
des Lösezahnrads 112 vor.
Wie gezeigt, neigen sich die Sägezähne 150 entgegengesetzt
der Bremsbetätigungsrichtung
in Richtung der Bremslöserichtung.
Der Ratschenzahn 132 und die Sägezähne 150 arbeiten zusammen,
um die relative Drehbewegung des Lösezahnrads 112 und
der Löseklammer 122 in
eine Drehrichtung zu erlauben und um eine solche Bewegung in eine
entgegengesetzte Richtung zu verhindern. Insbesondere reitet der
Ratschenzahn 132 über
die rampenartigen führenden Randoberflächen 166 der
Zähne 150 (siehe 2), was
wiederholte radial nach außen
und nach innen führende
Schwenkbewegung (d.h. Ratschenbewegung) der Sperrklinkenstruktur 130 bewirkt,
wenn das Lösezahnrad 112 daran
vorbei in die Bremsbetätigungsrichtung
gedreht wird. Der Ratschenzahn 132 verriegelt sich auch
mit den überhängenden
nachfolgenden Randoberflächen 168 (siehe 2)
der Zähne 150,
wenn das Lösezahnrad 112 relativ
dazu in die Bremslöserichtung
gedreht wird. Eine wahlweise Federbeilagscheibe 152 ist
zwischen der Nasenstruktur 134 und der oberen Platte 37 angeordnet, um
eine axial rückhaltende
Kraft auf die Bauteile auszuüben,
die drehbar auf der Welle 66 angebracht sind.
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Wie
unten besprochen wird, spielt das zweite Ende 140 der Drehfeder 136 die
zusätzliche
Rolle des Vorspannens des Betätigungsarms 96.
Jedoch könnten
eigene Federn zum Vorspannen der Sperrklinke 130 und des
Betätigungsarms 96 anstatt
der einen, wie gezeigt, verwendet werden.
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Wie
zuvor besprochen, ist der Bremsaktuator 22 betreibbar,
um eine Spannung auf die die Verbindung herstellende Verbindung 24 anzulegen
und zu lösen,
um so den Bremsmechanismus 16 anzulegen und zu lösen. 2 zeigt
den Bremsaktuator 22 mit seinen Bauteilen in relativen
Stellungen, welche einer Situation entsprechen, worin eine geringe Spannung
in der die Verbindung herstellenden Verbindung 24 vorhanden
ist, wie dies der Fall ist, wenn der Bremsmechanismus 16 nicht
in Eingriff steht. Wie in 2 gezeigt,
sind in diesem Zustand die Bauteile des Bremsaktuators 22 in
entsprechenden ersten Stellungen (auch bezeichnet als Bremslösestellungen).
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Insbesondere
wird der Betätigungsarm 96 in anstoßende Beziehung
mit einer Anschlagstruktur 154 bewegt, welche an einer
sich nach innen erstreckenden Angel 156 angebracht ist,
die durch den Seitenwandabschnitt 34 bereitgestellt ist.
Die Anschlagstruktur 154 dient vorzugsweise als ein Puffer und
ist daher aus einem elastischen Material wie Gummi oder anderen
elastischen Materialien ausgeführt.
Außerdem
steht der Ratschenzahn 132 der Sperrklinkenstruktur 130 in
Eingriff mit den Sägezähnen 150 des
Lösezahnrads 112.
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Um
das Anlegen der Spannung auf die die Verbindung herstellende Verbindung 24 einzuleiten, wird
der Motor 40 in eine Spannungsanlegungsrichtung, z.B. im
Uhrzeigersinn, gedreht. Um dies zu erreichen, muss der Benützer bloß auf der
elektrischen Steuereinheit 26 z.B. einen Knopf niederdrücken oder
einen Schalter bedienen. Die elektrische Steuereinheit 26 arbeitet
mit dem Motor 40 zusammen, so dass der Motor 40 in
die Spannung anlegende Richtung angetrieben wird. Die Drehung des
Motors 40 und das Drehmoment, welches dadurch erzeugt wird,
wird durch die erste und die zweite Zahnradstruktur 70, 78 auf
das Hauptzahnrad 86 übertragen, um
so das Hauptzahnrad 86 in die Spannung anlegende Richtung,
z.B. im Uhrzeigersinn, zu drehen. Da der Mitnehmer 110 der
Kupplungsfeder 106 im Schenkel 104 der ringförmigen Nut 102,
welche im Hauptzahnrad 86 bereitgestellt ist, angeordnet
ist, wird der Mitnehmer 110 mit dem Hauptzahnrad 86 mitgedreht.
Eine Restspannung in der die Verbindung herstellenden Verbindung 24,
welche durch die vorspannenden Elemente (nicht gezeigt) in den Bremsmechanismen 16 erzeugt
wird, verhindert anfänglich
die Drehung des zweiten Wellenelements 94. Die Drehung
des ersten Wellenelements 88 mit dem Hauptzahnrad 86 in
der Spannung anlegenden Richtung dient dazu, die Kupplungsfeder 106 zu "schließen". In anderen Worten
entspricht die Spannung anlegende Richtung der Wickelrichtung der Schläge der Kupplungsfeder 106 und
der Versatz derselben in der Spannung anlegenden Richtung verursacht
eine relative Abnahme im Durchmesser der Kupplungsfeder 106.
Die Abnahme im Durchmesser der Kupplungsfeder 106 verursacht,
dass ein innerer Umfang der Kupplungsfeder 106 die äußere Oberfläche 90 des
ersten Wellenelements 88 und eine äußere Oberfläche 158 des zweiten
Wellenelements 94 reibend in Eingriff bringt oder "ergreift". Die Kupplungsfeder 106 ist
so konfiguriert, dass, wenn sie sich in ihren ersten Positionen
befindet, der innere Umfang der Kupplungsfeder 106 leicht
reibend die äußeren Umfänge des
ersten und des zweiten Wellenelements 88, 94 in
Eingriff nimmt. Da das erste Wellenelement 88 sich relativ
zum zweiten Wellenelement 94 in die Spannung anlegende
Richtung dreht, veranlasst der Reibungseingriff zwischen der Kupplungsfeder 106 und
dem zweiten Wellenelement 94 einen Abschnitt der Feder 106,
welche das zweite Wellenelement 94 in Eingriff hat, sich
entlang des äußeren Umfangs 158 des
zweiten Wellenelements 94 zu "ziehen", wodurch eine Ablenkung der Feder 106 verursacht
wird, welche die Windungen der Feder 106 in einer zusammenziehenden
Art auf dem zweiten Wellenelement 94 strafft. Wenn ein
ausreichendes Zusammenziehen der Feder 106 erzielt ist,
sind das erste und das zweite Wellenelement 88 und 94 nicht
verdrehbar gekuppelt. In weiterer Folge wird der "Widerstand" der Bremsmechanismen 16, d.h.
die Kraft, welche durch die Vorspannungselemente in den Bremsmechanismen 16 erzeugt
wird, überwunden
und das zweite Wellenelement 94 dreht sich mit dem ersten
Wellenelement 88. In der Folge wird der Betätigungsarm 96 in
einer Bremsanlegerichtung, z.B. im Uhrzeigersinn, gedreht, welche dazu
dient, ausreichende Spannung in der die Verbindung herstellenden
Verbindung 24 zu erzeugen, um die Bremsmechanismen 16 zu
betätigen.
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4 zeigt
die Bauteile des Bremsaktuators 22 in relativen Positionen,
entsprechend einem Bremsen betätigten
Zustand, wobei die Bremsmechanismen 16 angelegt sind. Wie
gezeigt, befindet sich der Betätigungsarm 96 in
seiner zweiten Stellung, welche umfangsmäßig relativ zu seiner ersten Stellung,
wie in 2 dargestellt, fortgeschritten ist. Der drehmäßige Versatz
des Betätigungsarms 96 versetzt
die Sensorvorrichtung 44 und die die Verbindung herstellende
Verbindung 24 linear, um die Bremsmechanismen anzulegen.
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Während des
Zusammenbaus des Bremsaktuators 22 ist die Drehfeder 136 vorbelastet,
um so eine Resttorsionsvorspannkraft aufzuweisen, welche entsprechend
eine Vorspannkraft auf das erste und das zweite Ende 138, 140 davon
bereitstellt. Wenn der Betätigungsarm 96 sich
in seiner ersten Stellung befindet, wie in 2 gezeigt,
richtet die Feder 136 den Betätigungsarm 96 und
die Löseklammer 122 drehend
zueinander um das zweite Wellenelement 94 aus.
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Insbesondere
in der dargestellten Ausführungsform
richtet die Feder 136 den Betätigungsarm 96 in einer
Richtung im Uhrzeigersinn aus, während die
Löseklammer 122 in
der Richtung gegen den Uhrzeigersinn vorgespannt wird. Ein Schlitz 160 ist
im Seitenwandabschnitt 136 vorgesehen, durch welchen sich
der jeweilige Verbindungsabschnitt 128 der Löseklammer 122 erstreckt.
Der Schlitz 160 umfasst einen ersten und einen zweiten
beabstandeten Endabschnitt 162, 164, welche eine
erste und eine zweite Stellung der Löseklammer 122 definieren. 2 und 4 zeigen
die Löseklammer 122 in
ihrer ersten Stellung, wobei der Verbindungsabschnitt 128 an den
ersten Endabschnitt 162 stößt. Die Feder 136 spannt
die Löseklammer 122 in
den anstoßenden Eingriff
mit dem ersten Endabschnitt 162 vor. Außerdem dient das Vorspannen
der Feder 136 dazu, den Kontakt zwischen dem Ratschenzahn 132 und
den Sägezähnen 150 der
Sperrklinkenstruktur 130 beziehungsweise dem Lösezahnrad 112 aufrecht
zu erhalten. Wenn der Betätigungsarm 96 sich
von seiner ersten Stellung (d.h. Bremsen lösen) zu seiner zweiten Stellung
(d.h. Bremsen anlegen) bewegt, wird das zweite Ende 140 der
Feder 136 relativ zum ersten Ende 138 bewegt,
wodurch die torsionale Vorspannung der Feder 136 etwas
gelockert wird. Jedoch reicht die Vorbelastung der Feder 136 aus,
dass die Bewegung des Betätigungsarms 96 in
seine zweite Stellung keinen Grad Vorspannkraft auf die Löseklammer 122 lockert,
die ausreicht, um der Löseklammer 122 zu
erlauben, aus ihrer ersten Stellung zu schwenken. Anders gesagt,
spannt die Feder 136 elastisch für Stellungen des Betätigungsarms 96 zwischen
seiner ersten und seiner zweiten Stellung den Verbindungsabschnitt 128 in
anstoßender
Beziehung mit dem ersten Endabschnitt 162 des Schlitzes 160 vor.
Da das Lösezahnrad 112 sich
mit dem zweiten Wellenelement 94 dreht, durchläuft die
Sperrklinkenstruktur 130 einen Ratschenvorgang über die
angeschrägten,
führenden
Kantenoberflächen 166 der Sägezähne 150 (siehe 2).
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In
der dargestellten Ausführungsform
liegt der Bremsaktuator 22 in einer selbstsperrenden Konfiguration
vor, so dass, wenn der Bremsaktuator 22 sich im Bremsen
angelegten Zustand befindet, keine Notwendigkeit besteht, ständigen Strom
zum Motor 40 zu führen,
um das Lösen
der Spannung zwischen den Verbindungen zu verhindern oder um einen
zusätzlichen
Verriegelungsmechanismus einsetzen zu können, um selbiges zu erzielen.
Die Vorspannelemente in dem Bremsmechanismen 16 selbst
dienen dazu, um ein Drehmoment auf das zweite Wellenelement 94 in
der Spannung lösenden
Richtung anzulegen. Drehmoment auf dem zweiten Wellenelement 94 in
der Spannung lösenden
Richtung ist relativ gleichwertig mit Drehmoment auf dem ersten
Wellenelement 88 in der Spannung anlegenden Richtung, jedes
von beiden hält
die Zusammenziehung der Kupplungsfeder 106 aufrecht, um
die nicht verdrehbare Kupplung ebendort dazwischen beizubehalten. Dementsprechend
verbleiben auf Grund des Drehmoments auf dem zweiten Wellenelement 94 über die
Vorspannelemente der Bremsmechanismen 16 in der Spannung
lösenden
Richtung das erste und das zweite Wellenelement 88, 94 durch
die Kupplungsfeder 106 nicht verdrehbar gekuppelt. Das
Zusammenwirken zwischen der ersten und der zweiten Zahnradstruktur 70, 78 und
der Schnecke 56 dient wirkungsvoll dazu, um die Übertragung
eines bedeutsamen Drehmoments auf den Motor 40 zu verhindern,
was das Anlegen einer durch Leistungsaufnahme entstehenden Reaktionskraft
durch den Motor 40 erfordern würde, um die Spannung auf die
Verbindung 24 beizubehalten und/oder relative Drehung zwischen
dem ersten und dem zweiten Wellenelement 88, 94 zu verhindern,
welche die Kupplungsfeder 106 dehnen würde, wodurch das erste und
das zweite Wellenelement 88, 94 entkuppelt würde. Insbesondere
sind die jeweiligen Teilungen des Schneckengetriebes 72 und der
Schnecke 56 so konfiguriert, dass ein Drehmoment auf dem
Schneckengetriebe 72, das durch die Schnecke 56 angelegt
wird, sich überwiegend
in eine axiale Kraft auf die Schnecke 56 umsetzt. Die axiale Kraft
erzeugt eine Reibung zwischen den Zähnen des Schneckengetriebes 72 und
der Schnecke 56, welche ausreichend groß ist, um die Bewegung der Schnecke 56 und
daher des Motors 40 zu verhindern.
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Um
die Bremsmechanismen 16 fernbedient zu lösen, braucht
der Benützer
auf der elektrischen Steuereinheit 26 nur z.B. einen Knopf
zu drücken oder
einen Schalter zu betätigen.
Die elektrische Steuereinheit 26 arbeitet mit dem Motor 40 so
zusammen, dass der Motor 40 in eine Spannung lösende Richtung
(z.B. gegen den Uhrzeigersinn) angetrieben wird. Die Drehung des
Motors 40 in die Spannung lösende Richtung treibt entsprechend
das Hauptzahnrad 86 und folglich ebenfalls mit diesem das
erste Wellenelement 88 in eine Spannung lösende Richtung
an. Die Drehung des ersten Wellenelements 88 in die Spannung
lösende
Richtung "öffnet" oder dehnt dementsprechend
die Kupplungsfeder 106, welche dadurch den Eingriff der
Kupplungsfeder mit dem zweiten Wellenelement 94 "entspannt". Das zweite Wellenelement 94 ist
dadurch in der Lage, sich frei in die Spannung lösende Richtung zu drehen, um
dadurch die Bremsmechanismen 16 zu lösen.
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6 zeigt
den Bremsaktuator 22 in einem manuell gelösten Zustand.
Wie gezeigt, wurde das Zugkabel 48 manuell versetzt, um
so die Löseklammer 122 zu
schwenken. Wie zuvor besprochen, hält die Drehfeder 136 den
Eingriff des Zahnes 132 der Sperrklinkenstruktur 130 mit
den Sägezähnen 150 des
Lösezahnrads 112 aufrecht.
Während
sich das Lösezahnrad 112 relativ
zur Löseklammer 122 dreht, wie
während
der Bewegung des Betätigungsarms 96 von
seiner ersten Stellung in seine zweite Stellung, ratscht die Sperrklinkenstruktur 130 entlang
der Sägezähne 150.
Jedoch wenn eine Bewegung der Löseklammer 122 durch
das Zugkabel 48 relativ zum Lösezahnrad 112 bewirkt
wird, greift der Ratschenzahn 132 in eine überhängende nachfolgende Randoberfläche 168 eines der
Sägezähne 150 ein und
kuppelt die Löseklammer 122 und
das Lösezahnrad 112 nicht
verdrehbar. Da der Mitnehmer 120 der Kupplungsfeder 106 im
Schenkel 118 der ringförmigen
Nut 114 angeordnet ist, bewirkt die Drehbewegung des Lösezahnrads 112 eine
relative Bewegung zwischen den Mitnehmern 110, 120 der
Kupplungsfeder 106. Bei einem gewissen Grad relativer Bewegung
der Mitnehmer 110, 120 wird die Kupplungsfeder 106 "entspannt", so dass ein innerer
Durchmesser der Kupplungsfeder 106 zunimmt und anschließend die äußeren Umfänge 90, 158 des
ersten und des zweiten Wellenelemente 88, 94 freigibt.
Dementsprechend können
sich das zweite Wellenelement 94 und der Betätigungsarm 96 nachfolgend
frei drehen und sind in Richtung ihrer ersten Stellungen und in diesen
durch die Vorspannelemente der Bremsmechanismen 16 vorgespannt.
Der zweite Endabschnitt 164 des Schlitzes 160 wirkt
als ein zweiter Stellungsanschlag, um eine Bewegung der Löseklammer 122 über seine
zweite Stellung hinaus zu verhindern.
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Da
der Bremsaktuator 22 durch den Benützer z.B. vom Inneren des Fahrzeugs
fernbedient wird, wird bevorzugt, aber es ist nicht notwendig, dass
der Bremsaktuator 22 eine Selbstabschaltung bereitstellt,
wenn vorbestimmte Stellungen erreicht werden. Insbesondere kann
der Motor 40 wahlweise bei ausreichender Spannung auf der
die Verbindung herstellenden Verbindung 24 von der Stromversorgung
genommen werden, um das richtige Anlegen der Bremsmechanismen 16 sicherzustellen.
Außerdem
kann der Motor 40 wahlweise im Anschluss an das Lösen der
Bremsmechanismen 16 von der Stromversorgung genommen werden.
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Mit
Bezugnahme auf 3B wird nun eine allgemeine
Beschreibung der dargestellten Ausführungsform der Sensorvorrichtung 44 gegeben.
Die Sensorvorrichtung 44 umfasst eine erste und eine zweite
Verbindungsstruktur 170, 172. Die erste Verbindungsstruktur 170 umfasst
ein Paar Verbin dungselemente 174, welche aneinander mit
einem Befestigungselement 176 wie zum Beispiel einem Schraubbefestigungsmittel
befestigt sind. Die erste Verbindungsstruktur 170 stellt
ein Wandelement 178 bereit und die zweite Verbindungsstruktur 172 stellt
ein Wandelement 180 bereit. Eine Druckfeder 182 ist zwischen
den Wandelementen 178, 180 angeordnet und wird
dazwischen während
relativer Bewegung zwischen der ersten und der zweiten Verbindungsstruktur 170, 172 zusammengedrückt. Die
Sensorvorrichtung 44 umfasst ein Paar Schalteinheiten 184, von
denen eine eine maximale Versatzstellung der Druckfeder 182 bestimmt
und die andere eine minimale Versatzstellung bestimmt. Mit Bezugnahme
auf 4 wird der Bremsaktuator 22 für einen
angelegten Zustand der Bremsmechanismen 16 gezeigt. Das Ausmaß des Drehungsversatzes
des Betätigungsarms 96 und
daher die Größe der Spannung,
die an der die Verbindung herstellenden Verbindung 24 angelegt
ist, wird durch die Sensorvorrichtung 44 bestimmt. Insbesondere
wenn ein vorbestimmter Versatz der Druckfeder 182 durch
eine der Schalteinheiten 184 erfasst wird, kommuniziert
die Sensorvorrichtung 44 mit der elektrischen Steuereinheit 26,
um den Motor 40 von der Stromversorgung zu nehmen und dadurch
die Drehung des Betätigungsarms 96 zu
beenden. In ähnlicher
Weise kommuniziert die Sensorvorrichtung 44, wenn eine
minimale Spannung in der die Verbindung herstellenden Verbindung 24 durch eine
der Schalteinheiten 184 beim Lösen der Bremsmechanismen 16 erfasst
wird, mit der elektrischen Steuereinheit 26, um den Motor 40 von
der Stromversorgung zu nehmen und dadurch die Drehung des Betätigungsarms 96 zu
beenden. Der Einsatz der Sensorvorrichtung 44 ist insofern
vorteilhaft, um übermäßiges Spannen
der die Verbindung herstellenden Verbindung 24 als auch
zu geringes Spannen der die Verbindung herstellenden Verbindung 24 zu vermeiden.
Außerdem
wird der Bremsaktuator 22 selbstanpassend gemacht, um die
allmähliche
Dehnung der die Verbindung herstellenden Verbindung 24 auszugleichen,
da die Sensorvorrichtung 44 den Motor 40 auf der
Grundlage der Spannung in der die Verbindung herstellenden Verbindung 24 nicht
auf der Grundlage eines längenmäßigen Versatzes
derselben von der Stromversorgung nimmt. Darüber hinaus kann der Bremsaktuator 22 in
der Lage sein, unterschiedliche Größenordnungen an Spannung auf
die die Verbindung herstellende Verbindung 24 aufzubringen,
um dementsprechend unterschiedliche Größenordnungen an Bremskraft
durch die Bremsmechanismen 16 zu erzeugen. Zum Beispiel kann
der Bremsaktuator 22 eine größere Spannung auf die Verbindung
herstellende Verbindung 24 aufbringen, wenn das Fahrzeug
auf einer Steigung geparkt ist, als wenn das Fahrzeug auf einer
ebenen Fläche
geparkt ist. Die Sensorvorrichtung 44 kann in der Lage
sein, dies zu erfassen und entsprechend den Motor 40 auf
unterschiedlichen Spannungsniveaus in der die Verbindung herstellenden
Verbindung 24 abzuschalten. Außerdem kann die elektrische
Steuereinheit 26 für
diesen Zweck einen Neigungsdetektor (nicht gezeigt) umfassen.
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Eine
andere Ausführungsform
eines Bremsaktuators ist schematisch in 7 dargestellt
und darin mit 200 gekennzeichnet. Der Zusammenbau 200 umfasst
einen elektrischen Motor 202, welcher fernbedient durch
die elektrische Steuereinheit 26 gesteuert ist, wie bei
dem Bremsaktuator 22, oben beschrieben (d.h. die elektrische
Steuereinheit 26 umfasst Druckknöpfe oder einen Schalter, um
es dem Benützer
zu gestatten, den Motor 202 in die Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung elektrisch anzutreiben).
Eine Schnecke 204 ist mit einer Antriebswelle 206 des
Motors 202 gekuppelt und die Schnecke 204 steht
antriebsmäßig mit
einem Schneckengetriebe 208 im Eingriff. Das Schneckengetriebe 208 ist
zwischen der Schnecke 204 und einem Hauptzahnrad 210 angeordnet
und kämmt
mit diesen.
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Das
Hauptzahnrad 210 ist drehbar auf einer Drehzapfenwelle 212 abgebracht,
so wie ein erstes Wellenelement 214 und ein zweites Wellenelement 216.
Das erste Wellenelement 214 kann angeschweißt oder
auf andere Art mit dem Hauptzahnrad 210 zusammengefügt sein
oder alternativ können das
erste Wellenelement 214 und das Hauptzahnrad 210 als
eine einzelne integrale Einheit ausgebildet sein. Das zweite Wellenelement 216 und
das erste Wellenelement 214 sind in der Lage, sich relativ
zu einander um die Drehzapfenwelle 212 zu drehen. Wie ebenfalls
gezeigt, ist eine Einheit 217 oder eine andere Rückhaltestruktur
an einem Ende der Drehzapfenwelle 212 befestigt, um eine
wesentliche, relative axiale Bewegung zwischen dem ersten und dem zweiten
Wellenelement 214, 216 zu verhindern. Eine Kupplungsfeder 218 ist über dem
ersten Wellenelement 214 und dem zweiten Wellenelement 216 in überlappender, übereinander
liegender Beziehung zwischen den beiden angeordnet und ist konfiguriert, um
es dem ersten Wellenelement 214 und dem zweiten Wellenelement 216 zu
gestatten, sich relativ zueinander in einer Richtung (eine Spannung
lösende Richtung)
zu drehen, aber nicht drehbar in die entgegengesetzte Richtung (eine
Spannung anlegende Richtung) zu verriegeln.
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Ein
Betätigungsarm 220 erstreckt
sich allgemein radial nach außen
vom zweiten Wellenelement 216 und kann mit dem zweiten
Wellenelement 216 verschweißt oder integral ausgebildet
sein. Die die Verbindung herstellende Verbindung 24 ist
mit dem Kabelanbringungselement 220 gekuppelt.
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Mit
dieser Anordnung treibt der Motor 202 die Schnecke 204 an,
welche ihrerseits das Schneckengetriebe 208 und folglich
das Hauptzahnrad 210 antreibt. Dies lässt das erste Wellenelement 214 in
die Spannung anlegende Richtung drehen. Die Drehung des ersten Wellenelements 214 in
die Spannung anlegende Richtung veranlasst die Kupplungsfeder 218,
sich um das zweite Wellenelement 216 zu schließen und
dadurch das zweite Wellenelement 216 mit dem ersten Wellenelement 214 nicht
verdrehbar zu kuppeln, so dass das zweite Wellenelement 216 sich
ebenfalls in die Spannung anlegende Richtung dreht, wodurch die
Verbindung herstellende Verbindung 24 gezogen wird, um
so die Bremsmechanismen 16 zu betätigen. Der elektrische Antriebsstrom
für den
Motor 202 kann einfach zum Lösen des Bremsbetätigungsknopfes
beendet werden oder vorzugsweise indem die Verbindung herstellende
Verbindung 24 eine Sensorvorrichtung wie die Sensorvorrichtung 44,
oben beschrieben, umfasst, welche eine vorbestimmte maximale Spannung
erfasst, die an die Verbindung herstellende Verbindung 24 angelegt
werden soll. Die Verbindung zwischen dem ersten Wellenelement 214 und
dem zweiten Wellenelement 216 über die Kupplungsfeder 218 und
die Zahnräder 210, 208, 204 sorgt
für ausreichende
Steifigkeit, um Spannung lösende
Rückwärtsdrehung
des zweiten Wellenelements 216 um die Drehzapfenwelle 212 zu
verhindern.
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Das
Bremsbetätigungssystem 200 kann
sowohl durch Antreiben des Motors 202 in eine entgegengesetzte
Richtung, um die Federkupplung 218 zu lösen, gelöst werden, wie es auch manuell
gelöst werden
kann. Das stellt sich so dar, dass die Feststellbremse gelöst werden
kann, auch wenn die gesamte Energieversorgung für das System verloren gegangen
ist, wodurch zum Beispiel Abschleppen, wenn notwendig, ermöglicht wird.
Ein angedachter manueller Lösemechanismus 222 ist
in 8-16 dargestellt.
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Ein
Lösezahnrad 224 ist über dem
zweiten Wellenelement 216 angebracht und ist drehungsmäßig frei
relativ dazu. Wie in 9 dargestellt, ist eine die
Kupplungsfeder aufnehmende Nut 226 in der unteren Oberfläche des
Lösezahnrads 224 ausgebildet. Das
Lösezahnrad 224 passt
von oben auf die Kupplungsfeder 218 und ein oberer Mitnehmer
(nicht gezeigt) der Kupplungsfeder 218 passt in die den
Mitnehmer aufnehmende Nutverlängerung 228.
(Der gegenüberliegende
Mitnehmer der Kupplungsfeder 218 (ebenfalls nicht gezeigt) am
gegenüberliegenden Ende
der Kupplungsfeder ist relativ zum Hauptzahnrad 210 durch
einen Anschlag befestigt, welcher freie nicht zurückgehaltene
Drehung der Kupplungsfeder 218 relativ zum ersten und zum
zweiten Wellenelement 214, 216 verhindert.)
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Der
Lösemechanismus 222 umfasst
des Weiteren einen Löseratschenhebelzusammenbau. Insbesondere
umfasst der Lösehebelzusammenbau einen
Stab 230 mit einem tragenden Flansch oder Kragen 232.
Ein gezahntes Lösezahnrad 234 ist
drehend auf dem Stab 230 mittels des Flansches oder Kragens 232 getragen.
Die Zähne 236 des
gezahnten Lösezahnrads 234 kämmen mit
den Zähnen 238 des
Lösezahnrads 224,
so dass die zwei Lösezahnräder 224, 234 sich
zueinander entgegengesetzt drehen. Wie in 11 gezeigt,
weist das gezahnte Lösezahnrad 234 einseitig
abgeschrägte
Ratschenzähne 240 auf,
die auf einer axial nach außen
gewandten Seite des gezahnten Lösezahnrads 234 gegenüber den
Zähnen 236 ausgebildet
sind.
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Mit
Bezugnahme auf 14-16 passt eine
Löseklammer
oder ein Lösehebel 242 drehend auf
den Stab 230 und umfasst einseitig abgeschrägte Ratschenzähne 244,
welche mit den einseitig abgeschrägten Ratschenzähnen 240 des
gezahnten Lösezahnrads 234 in
Eingriff stehen. Daher sind der Lösehebel 242 und das
gezahnte Lösezahnrad 234 in der
Lage, sich relativ zueinander in eine Richtung zu drehen (wobei
sich die zwei Elemente axial voneinander weg und zurück aufeinander
zu bewegen während
ihre jeweiligen einseitig abgeschrägten Zähne über einander hinweg gleiten),
aber sie sind nicht in der Lage, sich relativ zueinander in die
entgegengesetzte Richtung zu drehen (dank des bündigen Eingriffs zwischen den
jeweiligen "senkrechten" Flächen ihrer
jeweiligen einseitig abgeschrägten
Zähne),
so dass die zwei Elemente gezwungen sind, sich miteinander gemeinsam
zu drehen. Der Lösehebel 242 weist
des Weiteren einen Lösekabelverbindungsabschnitt 246 auf.
Eine Druckfeder 248 ist über den Stab 230 (zwischen
einer zurückhaltenden
Beilagscheibe 250 und der Oberfläche des Lösehebels 242) vorgesehen,
um so den Lösehebel 242 in
seinen Eingriff mit dem gezahnten Lösezahnrad 234 vorzuspannen.
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Der
Lösemechanismus 222 arbeitet
wie folgt. Während
die Feststellbremse in Einsatz gebracht wird, dreht sich die Kupplungsfeder 218 in eine
Eingriffsrichtung und das Lösezahnrad 224 dreht
sich in dieselbe Richtung, d.h. mit der Kupplungsfeder, dadurch
dass die Kupplungsfeder in die Nut und die Nutverlängerung 226 und 228 eingepasst ist.
Während
sich das Lösezahnrad 224 dreht,
treibt es das gezahnte Lösezahnrad 234 an,
welches in der Lage ist, sich am Lösehebel 242 vorbei
oder relativ zu diesem zu drehen, da ihre Zähne an einander vorbei gleiten
(wobei sich der Lösehebel 242 axial
zurück
und nach vor entlang dem Stab 230 gegen die Vorspannung
der Druckfeder 248 bewegt).
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Um
die Feststellbremse zu lösen,
wird der manuelle Aktuator 28 (1), welcher
mit dem Lösekabelverbindungsabschnitt 246 über z.B.
den Kabelzusammenbau 46 gekoppelt ist, gezogen (z.B. von der
Insassenkabine des Fahrzeugs aus), was den Lösehebel 242 veranlasst,
sich in die entgegengesetzte Richtung zu drehen. Der ratschenartige
Eingriff zwischen dem Lösehebel 242 und
dem gezahnten Lösezahnrad 234 verursacht,
dass der Lösehebel 242 das
gezahnte Lösezahnrad 234 dazu
zwingt, sich in die entgegengesetzte Richtung zu drehen, wodurch
auch das Lösezahnrad 224 veranlasst
wird, sich in seine jeweilige entgegengesetzte Richtung zu drehen.
Dies zwingt die Kupplungsfeder 218, sich leicht zu öffnen, wodurch
sie ihren Griff auf das zweite Wellenelement 216 löst und es
dem zweiten Wellenelement 216 ermöglicht, sich auf der Drehzapfenwelle 212 relativ
zum ersten Wellenelement 214 zu drehen. Dies ermöglicht,
dass die Feststellbremse gelöst
wird, während
das zweite Wellen element 216 in eine "Ausgangs"-Stellung zurückkehrt. Vorzugsweise umgibt
eine Druckfeder (nicht gezeigt) das Lösekabel (nicht gezeigt) und
ist so konfiguriert, um das Lösekabel,
und folglich den Lösehebel,
zurück
auf eine neutrale Position, wie dargestellt, zu zwingen.
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Eine
Verlängerungsfeder
kann zwischen dem Betätigungsarm 220 und
z.B. einem Zusammenbaugehäuse
vorgesehen sein. Jene Verlängerungsfeder
wird verwendet, um die Spannung in der die Verbindung herstellenden
Verbindung 24 aufrecht zu erhalten, wenn sich das Kabel
in seiner "Ausgangs"-Stellung befindet.
Alternativ dazu kann die Spannung in der die Verbindung herstellenden
Verbindung 24 mittels der Bremsmechanismen 126 selbst
aufrecht erhalten werden. In diesem Fall wird für das Zusammenbaugehäuse bevorzugt,
dass es eine Anschlagstruktur vorsieht, um die Bewegung des Kabelanbringungselement 220 starr
zu beschränken.
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Verschiedene
Modifikationen zu der Ausführungsform,
die hierin offenbart ist, und Abweichungen von dieser werden sich
für Fachleute
auf diesem Gebiet der Technik ergeben und diese werden als innerhalb
des Umfangs der folgenden Ansprüche
liegend erachtet.