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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung für einen Hebel zum Einstellen
einer für
Fahrzeuge vorgesehenen Feststellbremse, einschließlich solcher Bremseinheiten,
wie Trommelbremsen oder Scheibenbremsen, an zwei einander gegenüberliegenden Rädern in
einem Radpaar, und ein elektrisch angetriebenes Spannmittel zum
Anlegen oder Lösen
der Bremskraft an den Bremseinheiten.
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Bekannt
ist eine große
Anzahl von Vorschlägen über elektrisch
bewegte Feststellbremsen, um die traditionellen handbetätigten Feststellbremsen
zu ersetzen. Elektrisch bewegte Handbremsen werden zum Beispiel
in den Patentschriften
GB
2 304 838 A , WO 92 21 542 und EPO 398 546 A2 beschrieben.
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Der
Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elektrisch
bewegte Feststellbremse mit einer ganzen Reihe von Vorteilen im
Vergleich zu den bisher bekannten Konstruktionen zu erreichen.
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Das
wird gemäß der Erfindung
hauptsächlich durch
mindestens ein Mittel erreicht, das so angeordnet ist, dass es die
Position des Manövrierhebels
erfasst und Steuersignale zu einem ersten Elektromotor liefert,
der dafür
vorgesehen ist, das Spannmittel anzutreiben, um eine Bremsleistung
zu erzeugen, die der Position des Hebels entspricht, wobei der Hebel manuell
verstellbar ist und ein zweiter Elektromotor so angeordnet ist,
dass er den Hebel in Abhängigkeit von
Steuersignalen steuert, die in ihn eingegeben werden, und dass derselbe
zweite Elektromotor, wenn der Hebel vollständig in einer Feststellposition angezogen
ist, so angeordnet ist, dass er den Hebel feststellt und eine Verstellung
per Hand nicht zulässt.
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Die
vorliegende Erfindung bietet unter Anderem folgende Vorteile:
- – Auslösungsanzeige
für den
Kraftfahrer, wenn die Bremse automatisch angezogen oder gelöst worden
ist, da sich der Hebel von allein zu seiner rechten Position bewegt.
- – Einfache
Funktionsweise und Handhabung.
- – Guter
Kinderschutz. Eine zusätzliche
Kinderschutzsperre wird automatisch betätigt, wenn bestimmte Situationen
eintreten. So z.B., wenn der Kraftfahrer seinen Sitz verlässt, ohne
die normale Handhabung zu erschweren.
- – Die
Bremsleistungen sind auf gewünschte
Stufen verstellbar, indem man dementsprechende Federn verwendet.
- – Die
Vorrichtung kann durch richtige Positionierung an alle Typen elektrischer
Feststellbremsen angepasst werden.
- – Der
Einbau ist einfach, da die ganze Vorrichtung in einem Modul hergestellt
werden kann.
- – Die
Unterbringung im Kraftfahrzeug kann verändert werden, ohne die Funktionsweise
der Vorrichtung zu beeinträchtigen.
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Im
Folgenden wird die Erfindung ausführlicher unter Bezugnahme auf
Ausführungsformen
beschrieben, die auf den beigefügten
Zeichnungen dargestellt sind, auf denen 1 schematisch
den Querschnitt durch ein Auto zeigt, um die zweckentsprechende
Positionierung der Hauptteile der Feststellbremse gemäß der Erfindung
zu veranschaulichen.
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2 zeigt
die wichtigen Teile eines zweckentsprechenden Aggregats zur Ingangsetzung
der beiden Bremseinheiten eines Radpaars, wobei sich das Betätigungsaggregat
in einer Position befindet, in der die Feststellbremse gelöst ist. 3 zeigt
das Aggregat gemäß 2 in
einer Position, in der die Feststellbremse angezogen ist. 4 zeigt
einige weitere Details des Aggregats gemäß 2 und 3. 5 und 6 zeigen
das Aggregat gemäß den 2–4 in
einer Seitenansicht, um den Mechanismus für das manuelle, mechanische
Lösen der Feststellbremse
darzustellen. 7 zeigt eine Vergrößerungsskizze
einer Energiespeicherfeder, die in das Aggregat gemäß den 2–6 einbezogen ist.
Die 8–10 zeigen
die für
die Funktionsweise wichtigen Teile des Manövrierhebels. 11 zeigt
einen zweckentsprechenden Hebelführungsarm
und sein Zusammenwirken mit dem Hebel. Die 12 und 13 stellen
schematisch die Winkelbewegung des Hebels bzw. die Winkelbewegung
des Hebelarms der Brems einheit dar. 14 zeigt
das Beispiel eines entsprechenden Prinzipschemas für die Feststellbremse.
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In 1 wird
ein Kunststoffkasten mit 1 bezeichnet. Darin befindet sich
ein Aggregat zur Betätigung
der Bremse. Von diesem Aggregat verlaufen die Bremsdrähte 2 und 3 zu
den Bremseinheiten in den beiden Rädern 4 und 5.
Ein Hebel 6 zum Manövrieren
der Feststellbremse befindet sich im Mittelpult des Autos. Der Hebel 6 und
das Betätigungsaggregat im
Kunststoffkasten 1 sind mit der elektrischen Steuereinheit 7 verbunden.
Ein mechanischer Lösedraht wird
mit 8 bezeichnet. Er dient dem Lösen der Bremse bei Stromausfall
oder einer anderen elektrischen Störung.
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Ein
Gleiter 9 wird in 2 gezeigt.
Er ist verstellbar auf die Gleitschienen 10 und 11 gesetzt
und an beiden Enden an einem ersten und zweiten Bremsdraht 2 und 3 befestigt.
Auf dem Gleiter befindet sich ein Elektromotor 12 (4),
der mit Hilfe seines Schaltgetriebes einen Hebelarm 14 antreibt,
der schwenkbar am Gleiter befestigt ist. Seine Achse wird auf den
Zeichnungen mit 15 bezeichnet. Am freien Ende des Hebelarms
befindet sich ein hervorstehender Hebelarmstift 16, an
dem der erste Bremsdraht 2 befestigt ist.
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Der
andere Bremsdraht 3 ist mit dem Gleiter über einen
Drahtspanner 38 und eine Federpackung verbunden, in der
es auch eine Energiespeicherfeder 18 gibt. Der Drahtspanner 38 kann
mit einem Dehnungsmessgerät
(nicht abgebildet) ausgestattet sein.
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In
der Federpackung gibt es einen Außenzylinder 19, der
diese Feder enthält.
Er ist einstellbar an einer Zylinderführung 20 befestigt
und mit einem Ende an einem Schaft 21 auf einer gebogenen
Stange angebracht, der im Weiteren als Rücksteller 22 bezeichnet
wird, dessen Mittelteil 23 am Gleiter 9 in einem
Rückstellerhalter 24 verstellbar
befestigt ist. Der Rücksteller 22 besitzt
einen zweiten Schaft 25 auf der anderen Seite des Hebelarmstiftes 16 bezogen
auf den Außenzylinder 19 der
Federpackung. In der in 2 gezeigten Position befindet sich
der zweite Schaft des Rückstellers
direkt am Hebelarmstift 16, der oberhalb des anderen Schaftes
hervorsteht. In 3 hat der Hebelarm 14 von
seiner in 2 gezeigten, entspannten Ausgangsposition eine
Schwenkbewegung gemacht, in der sich der Hebelarm an einer Anschlagnase 26 in
Ruhelage befindet.
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In
der in 3 gezeigten Position des Hebelarms wird die Federpackung
mit der Feder 18 auf dem Gleiter nur durch das Feststellmittel 27 in
ihrer Position gehalten, das in seiner normalen Position, der Feststellposition,
den Außenzylinder 19 zurückhält und die
in dem anderen Draht auftretende Spannung aufnimmt. Das Feststellmittel
wird beim Ziehen des Lösedrahtes
gegen die Federwirkung einer Druckfeder 28 aus seiner Feststellposition
herausgehoben.
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Dieser
manuelle mechanische Lösemechanismus
wird weiter unten ausführlicher
im Zusammenhang mit den 5 und 6 beschrieben.
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Auf
dem Gleiter gibt es eine Anzahl von Mikroschaltern. Ein erster Mikroschalter 29,
der die Ausgangsposition des Hebelarmstiftes 16 anzeigt, und
ein zweiter Mikroschalter 30, der die Endposition des Hebelarmstiftes
anzeigt, und ein dritter Mikroschalter 31, der anzeigt,
wenn die Bremse durch den Lösedraht 8 mechanisch
gelöst
wird.
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Die
Feststellbremse wird gelöst,
wenn sich das Betätigungsorgan
in der in 2 gezeigten Position befindet.
Der Elektromotor 12 ist so angeordnet, dass er den Hebelarm 14 beim
Betätigen
der Bremse eine Schwenkbewegung machen lässt, wodurch der Hebelarmstift 16 eine
Drehbewegung im Uhrzeigersinn von seiner Ausgangsposition zu seiner Endposition
vollführt
und dabei gleichzeitig den ersten Draht zieht, um ihn zu spannen.
Der Gleiter 9, der so angeordnet ist, um auf den Gleitschienen 10 und 11 gleiten
zu können,
wird mit dem ersten Draht 2 bewegt und die Gegenkraft wird
vom zweiten Draht 3 aufgenommen, wodurch die gleiche Kraft
immer an beide Drähte
angelegt ist. Das Schaltgetriebe des Elektromotors 12 ist
selbst regelnd, was bedeutet, dass der Hebelarm 14 in jeder
Position gestoppt und gehalten werden kann. Das ermöglicht ein
dynamisches Bremsen mit der Feststellbremse.
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Wenn
das Fahrzeug geparkt werden soll, wird der Hebel in seine Endposition
gezogen, wie in den 3 und 4 zu sehen
ist.
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In
dieser Position haben der Hebelarmstift 16 und deshalb
der Kraftvektor des Drahtes 2 den Drehungsmittelpunkt 15 des
Hebelarms passiert, wodurch der Hebelarm gegen die Anschlagnase 26 gedrückt und
in dieser selbsttätigen
Feststellposition gehalten wird. Das System wird so eingestellt,
dass eine etwas größere Kraft
als eigentlich erforderlich an die Drähte angelegt wird. Die Energiespeicherfeder, die
auf die erforderliche aufgebrachte Kraft vorgespannt ist, wird dadurch
noch weiter gespannt, um die Veränderungen
der Kraft auszugleichen, die z.B. im Zusammenhang mit dem Abkühlen der
Bremsscheiben auftreten können.
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Wenn
die Feststellbremse gezogen ist, kann der Hebelarm durch den Elektromotor
in seine Ausgangsposition zurückgeführt werden,
um die Bremse zu lösen.
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Wie
oben bei dem Betätigungsorgan
bereits erwähnt,
gibt es einen manuellen mechanischen Lösemechanismus, mit dem die
Feststellbremse gelöst werden
kann, wenn der Elektromotor z. B. wegen einer entladenen Batterie
nicht funktioniert.
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Die
Funktionsweise des manuellen mechanischen Lösemechanismus wird am besten
durch die 5 und 6 erläutert. In 5 ist
das Feststellmittel 27 aus der mit Feststellstiften im
Außenzylinder vollzogenen
Einrastung durch Ziehen des Lösedrahtes 8 herausgehoben
worden, wodurch der Außenzylinder 19 gelöst und die
Federpackung nun aus ihrer bisher ortsfesten Position (siehe 5)
mit Hilfe des Drahtes herausgebracht wird.
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Wenn
der Außenzylinder
in der Zylinderführung 20 gleitet,
wird auch der Gleiter 9 solange bewegt, bis sich die Drähte 2 und 3 entspannen
und die Feststellbremse außer
Betrieb gesetzt ist.
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Der
oben beschriebene Rücksteller 22,
der sich zusammen mit dem Außenzylinder
bewegt, wenn er freigegeben ist, umfasst eine Verbindung zwischen
der Energiespeicherfeder und dem Hebelarm des Elektromotors.
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Wenn
der Elektromotor wieder seine Funktion erfüllt und der Hebelarm in seine
Ausgangsposition zurückkehrt,
wird der Rücksteller
durch den Hebelarmbolzen 14 zurückgedrückt und der Außenzylinder 19 wird
in seine Ausgangsposition zurückgebracht,
wie in 5 zu sehen ist. In dieser Position veranlasst
die Druckfeder 28 den Feststeller 27, in den Außenzylinder
einzurasten.
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Die
Feststellbremse wird somit automatisch funktionsfähig gemacht,
wenn der manuelle mechanische Lösemechanismus
zum Einsatz kommt und der Elektromotor wieder seine Funktion erfüllt. Ein bedeutsamer
Vorteil besteht hierbei darin, dass das Fahrzeug nicht jedes Mal,
wenn der Lösemechanismus
angewendet worden ist, zu einer Reparaturwerkstatt gefahren werden
muss.
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Die
Federpackung gemäß 7,
die, wie oben bereits erwähnt
wurde, auf den Gleiter 9 aufgesetzt wird und kraftmäßig mit
dem anderen Draht 3 verbunden ist, besteht aus dem Außenzylinder 19,
einer darin untergebrachten Stange 33, der Feder 18, einer
Arretierung 34, den Feststellstiften 32, die an der
Arretierung befestigt werden und in angezogener Position aus den
Löchern 35 im
Außenzylinder
herausragen, um mit dem Feststellmittel 27, einer Vorspannmutter 36,
einer Feststellmutter 37 und einem Drahtspanner 38 zusammenzuwirken,
von dem ein Ende fest an die Stange 33 angeschraubt werden kann,
während
sein anderes Ende dafür
vorgesehen ist, mit dem anderen Draht 3 verbunden zu werden. Sollte
die Kraft im Draht 3 die Kraft in der Feder übersteigen,
kann die Stange in das mittlere Loch der Arretierung hineingleiten.
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Die
Zweckbestimmung der Feder besteht darin, Energie für thermische
Veränderungen
zu speichern sowie eine Positions- und Energiereserve für die Rückkehr des
Systems aus dem Spannungszustand in den Normalzustand zu sein.
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Die
an die Feder gestellte Anforderung besteht darin, dass sie Energie
aus den Kräften
speichern soll, die die minimale Verriegelungskraft übersteigen.
Außerdem
soll es möglich
sein, sie um eine Größenordnung
von 5 mm zu verformen.
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Wie
oben bereits erwähnt
wurde, befindet sich das Betätigungsorgan
der Bremse in einem Kunststoffkasten (siehe 1) und ist
an einem Rahmenblech (nicht abgebildet) befestigt, das mit einer Drahtführung (nicht
abgebildet) ausgestattet ist, um die Drähte in Bezug auf den Gleiter 9 korrekt
zu steuern.
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Das
gesamte Betätigungsorgan
mit seinem Rahmenblech und dem es umgebenden Kunststoffkasten 1 kann
ohne weiteres im Fahrzeug untergebracht werden. Es ist in passender
Weise zwischen den Hinterrädern
untergebracht, wie es in 1 wegen der kürzesten
Drähte
dargestellt ist.
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Die
Konstruktion ist sehr gut dafür
geeignet, die Position unter Verwendung des Hebels 6 einzustellen,
wie in 1 zu sehen ist, da der Hebelarm nur über eine
begrenzte Drehungsfreiheit verfügt, und
zwar in der Größenordnung
von 0–195
Grad. Die Positionseinstellung ist ein Vorteil für das dynamische Bremsen.
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Manuell
wird die Feststellbremse durch den Hebel 6 betätigt, der
im Mittelpult untergebracht ist. Der Manövrierhebel 6 kann
sowohl manuell als auch automatisch gesteuert werden, wie im Folgenden
unter Bezugnahme auf die 8–10 beschrieben werden
wird. An seinem unteren Ende wird der Hebel 6 an einem
Hebelfuß befestigt,
der drehbar in einer Konsole 40 angebracht ist. Wie oben
bereits erwähnt wurde,
ist die Hebelbaugruppe im Mittelpult des Fahrzeugs untergebracht.
Der Hebelfuß kann
in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gedreht und in Vorwärtsrichtung
mit dem Federdruck einer Torsionsfeder 41 gespannt werden.
Der Steuerhebel kann um eine Achse 42 im Hebelfuß gedreht
werden und – wie am
deutlichsten in 10 zu sehen ist – er kann
auch ein wenig seitwärts
gedreht werden.
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Im
Inneren des Hebelfußes 39 gibt
es eine Druckfeder, die sich direkt am Schraubbolzen 43 befindet.
Diese Feder ist so angeordnet, dass sie den Hebel um die Achse 42 nach
rechts drückt.
Die Bewegungsbahn des Hebels 6 wird durch einen Führungsschlitz 45 in
einer Führungsplatte 44 bestimmt. Sie
besitzt einen in Fahrtrichtung des Fahrzeugs verlaufenden Steuerteil.
Er lenkt die Bewegung des Hebels aus der gelösten Position bei A zu der
vollständig
angezogenen Feststellposition bei B und umgekehrt. Wie oben bereits
erwähnt
wurde, ist der Hebelfuß durch
den Federdruck der Torsionsfeder 41 nach vorn gespannt.
Da das Ziehen der Bremsdrähte
elektrisch erfolgt, kann der Widerstand im Hebel gegen die Ziehbewegung
im Steuerteil 45 durch die Auswahl der Torsionsfeder 41 beliebig
eingestellt werden.
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Wenn
sich der Hebel in der Position B befindet, das heißt, vollständig hochgezogen
ist, kann er entlang des Querteils 46 des Führungsschlitzes
nach rechts bewegt werden. Der Hebel wird auch in der Position B
durch die Druckfeder im Hebelfuß nach rechts
gedrückt.
Außerdem
gibt es im Führungsschlitz
auch einen Feststellteil 47, in dem der Hebel in seinem
angezogenen Zustand festgehalten wird. Wenn er nicht gegen manuelle
Betätigung
gesperrt ist (die Sperre wird weiter unten beschrieben), kann der
Hebel aus seiner Feststellposition im Feststellteil 47 heraus
gegen die Federwirkung der Torsionsfeder 41 und der Druckfeder
im Hebelfuß zur
Position B bewegt werden. Der Hebel bleibt nicht in der Position
B, sondern wird durch die Torsionsfeder zur Position A gebracht,
wenn der Kraftfahrer das nicht stoppt. Dynamisches Bremsen kann
zur Anwendung kommen, indem man den Hebel von der Position A zur
Position B bewegt. Die Position des Hebels im Steuerteil zwischen
den Positionen A und B wird durch einen Regelwiderstand (nicht abgebildet)
wahrgenommen, der ein Steuersignal proportional zur Verschiebung des
Hebels erzeugt.
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In
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird der Hebel automatisch von der total gelösten Position zu der vollständig angezogenen
Position und umgekehrt bewegt, und zwar in Abhängigkeit von den Steuersignalen,
die die vorliegende Situation anzeigen, so z. B. dass der Kraftfahrer
den Fahrersitz verlässt.
Die automatische Bewegung des Hebels erfolgt mit Hilfe einer Hebelführung 48,
die durch einen weiteren Elektromotor 49 angetrieben wird.
Wie am deutlichsten in 9 zu sehen ist, wird er an die
Außenseite
der Konsole 40 angeschraubt und besitzt auf seiner Austrittsachse
ein Riemenrad 50. Ein Getrieberiemen 51 überträgt die Kraft
vom Elektromotor über
ein Riemenrad 52 zur Hebelführung 48, die ein Hebelarm
ist. Er kann sich um eine Achse 53 drehen, die an der Führungsplatte 43 und
der Konsole 40 befestigt ist.
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In 10 ist
die Führungsplatte
abgenommen worden, um die Funktionsweise der Hebelführung zu
veranschaulichen. Wenn sich der Hebel in seiner gelösten Position
befindet, das heißt,
in Position A, kann der Hebel durch die Hebelführung zu der Position bewegt
werden, in der die Bremse vollständig
angezogen ist, wenn er entgegen dem Uhrzeigersinn um seine Achse
gedreht wird. Sobald der Hebel die Position B erreicht hat, drückt ihn
die Druckfeder im Hebelfuß nach
rechts und weiter durch die Torsionsfeder 41 in die Feststellposition
im Feststellteil 47 des Führungsschlitzes 44.
In dieser Position kann der Hebel durch den Hebelführungsarm
so arretiert werden, dass aus dieser Position eine manuelle Verstellung
des Hebels nicht möglich
ist. Der Hebel 6 kann durch Drehung der Hebelführung 48 im
Uhrzeigersinn aus der Feststellposition in eine Position zurückgeführt werden,
in der die Bremse vollständig
gelöst wird.
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In 10 ist
die Hebelführung
in einer vereinfachten Form dargestellt worden. Damit die Hebelführung 48 in
der vorgesehenen Art und Weise funktionieren kann, muss ihre geometrische
Form der gewünschten
Hebelbewegung und Arretierungsfunktion angepasst werden.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Hebelführung
wird im Detail in 11 dargestellt. Außer der
Hebelführung 48 werden
in 11 auch der Führungs schlitz 44 und
der Hebel (nur im Querschnitt) gezeigt. Die Hebelführung 48,
die sich um die Achse 53 dreht, wird in 11 in
zwei unterschiedlichen Positionen dargestellt, und zwar in einer
Arretierungsposition (ausgezogene Linie) und in einer anderen Position
(gestrichelte Linie), in der die Hebelführung einen gelösten Hebel
in der Position A hält.
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Der
Hebel wird von der Position A wegbewegt, wenn die Hebelführung entgegen
dem Uhrzeigersinn gedreht wird, wobei der Hebel durch ein Führungsteil 54 der
Hebelführung
zwischen den Positionen A und B im Führungsschlitz 44 bewegt
wird. In der mit gestrichelter Linie gekennzeichneten Position des
Hebels in 11 wird dieses Führungsteil
dabei gezeigt, wie es den Hebel in der Position A hält. Von der
Position B wird der Hebel durch die Druckfeder im Hebelfuß nach rechts
zur Position C und dann durch die Torsionsfeder zur Feststellposition
D gebracht.
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Sobald
beim Elektromotor 49 eingehende Steuersignale eine Arretierung
des Hebels in seiner Feststellposition anzeigen, wird die Hebelführung entgegen
dem Uhrzeigersinn solange gedreht, bis der Feststellteil 55 der
Hebelführung
in Form einer Aussparung den Hebel 6 umgibt, wie es durch
die ausgezogenen Linien in 11 dargestellt
wird.
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Um
den Hebel aus der vollständigen
Feststellposition D zu lösen,
wird die Hebelführung 48 im Uhrzeigersinn
von der mit ausgezogenen Linien gekennzeichneten Position der Hebelführung in 11 weggedreht.
Dann wird der Hebel aus dem Feststellteil 55 ausgerückt, der
bei der abgebildeten Ausführungsform
eine Aussparung in der Hebelführung
ist. Wenn sie im Uhrzeigersinn zu der Position des Hebels gedreht
wird, die in 11 mit gestrichelten Linien
gekennzeichnet ist, wird der Löseteil 63 der
Hebelführung
mit dem Hebel an der auf der Hebelführung markierten Position in
Eingriff gebracht. Bei weiterer Drehung im Uhrzeigersinn erhöht sich
der Abstand zwischen der Drehungsachse der Hebelführung und
dem Rand der Hebelführung,
der mit dem Hebel in Eingriff ist. Entgegen der Federwirkung der Torsionsfeder 41 bringt
der Löseteil 63 sie
aus der Position D im Führungsschlitz
zur Position C, in der die Hebelführung sich im Uhrzeigersinn
dreht, und der im Hebel eingerastete Randteil bewegt sich von d
zu der mit c gekennzeichneten Position. Bei weiterer Drehung im
Uhrzeigersinn wird der Hebel von der Position C im Führungsschlitz
gegen die Federwirkung einer Druckfeder zur Position B bewegt, wenn der
im Hebel eingerastete Löseteil 63 von
der Position c zu der mit b gekennzeichneten Position bewegt wird.
Wenn der Hebel die Position B erreicht, wird er durch die Torsionsfeder 41 zur
Position A gebracht.
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Zusammenfassend
ist festzuhalten, dass der Löseteil 63 zwischen
den Randteilen d bis b den Hebel von der Position D nach B bewegt,
während
der durch die Randteile a und b begrenzte Führungsteil 54 den
Hebel von der Position A zur Position B bringt.
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Die 12 und 13 zeigen
jeweils die Verschiebung des Hebels zwischen der Position A, in der
die Bremse vollständig
gelöst
ist, zur Position B, in der der Hebel vollständig angezogen ist, die der Drehung
des Hebelarms 14 in der Drahtspannungseinrichtung entspricht.
Bei der abgebildeten Ausführungsform
wird der Hebel um 44° zwischen
der Position A und Position B bewegt und die entsprechende Verschiebung
des Hebelarms 14 vom schlaffen Draht 2 in der
Position A1 zur Position B1, in der das Bremsmoment maximal ist,
entspricht zum Beispiel der Größenordnung
von 135°.
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Das
Bremsmoment wird durch einen Regelwiderstand geregelt, der die Winkelposition
des Hebels erfasst. Diese Winkelposition wird mit einem Regelwiderstand
auf dem Elektromotor 12 des Hebelarms 14 verglichen.
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Das
Bremsmoment kann folglich so geregelt werden, dass es sich proportional
zur Verschiebung des Hebels verhält.
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Bei
dem oben erwähnten
Zahlenbeispiel dreht das System, um eine dynamische Bremsung durchzuführen, den
Hebelarm der Bremseinheit mindestens um 135 Grad von der Ausgangsposition weg,
wenn sich der Hebel in der Position B befindet. Der Hebelarm der
Bremseinheit darf aber nicht sein maximales Drehmoment erreichen,
bevor sich der Hebel in der Position B befindet, sondern bei Position B1
muss sich der Hebelarm der Bremseinheit in dem besagten Zahlenbeispiel
mindestens um 135 Grad von seiner Ausgangsposition durch Drehung
entfernt haben.
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Wenn
der Hebel in die Feststellposition gebracht ist, das heißt, in 12 sich
zwischen C und D bewegt hat, wird der Hebelarm 14 der Bremseinheit
von der Position B1 zur Anschlagnase 26 bewegt. Wie oben
bereits im Zusammenhang mit 3 und 4 beschrieben
worden ist, nimmt der Hebelarm eine selbstarretierende Position
ein, wenn er sich direkt an der Anschlagnase in Ruhelage befindet.
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Das
Bremssystem ist mit einer ganzen Reihe automatischer Funktionen
versehen. So ist es möglich,
die Feststellbremse automatisch zu lösen und anzuziehen, wenn bestimmte
ausgewählte
Bedingungen für
die jeweiligen Funktionen erfüllt
sind.
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In 14 wird
das Beispiel eines elektrischen Schaltschemas mit Details gezeigt,
die zum automatischen System der Bremse gehören, wobei das System durch
eine Steuereinheit 7 gesteuert wird.
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Die
letztgenannte Einheit wird mit einem Elektromotor 12 über ein
Amperemeter 56 und einen Regelwiderstand 57 verbunden,
der für
den Vergleich mit der Position des Hebelarms 14 verwendet
wird.
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Der
Mikroschalter 58, der die angezogene Bremse anzeigt, und
der Mikroschalter 59, der die gelöste Bremse anzeigt, werden
mit der Steuereinheit verbunden. Außerdem werden Signale von einem
in einem Zündschloss
eingebauten Sensor 60, der anzeigt, ob der Schlüssel steckt
oder nicht, und Signale von einem im Fahrersitz eingebauten Anwesenheitsdetektor 61,
der anzeigt, ob der Kraftfahrer dort sitzt oder nicht, zur Steuereinheit 7 weitergeleitet.
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Ein
Drehmomentsensor 62 liefert Informationen darüber, ob
der Motor das Fahrzeug antreibt.
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Der
Elektromotor 49, der die Hebelführung antreibt, und ein Amperemeter 65 für den durch
den Elektromotor 49 laufenden Strom sind mit der Steuereinheit
verbunden. Außerdem
ist der Regelwiderstand 66, der die Winkelposition des
Manövrierhebels
wahrnimmt, mit der Steuereinheit 7 verbunden.
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Zu
dem oben Erwähnten
kommt hinzu, dass zum System in entsprechender Weise zwei Endpositionssensoren 63 und 64 für den Hebel,
die Sensoren 67 in den Türschlössern, die wahrnehmen, ob die
Türen verschlossen
sind oder nicht, sowie die Sensoren 68 im Schalthebel und
Bremspedal gehören.
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Eine
automatische Funktion in der Feststellbremse besteht darin, dass
die Bremse sich automatisch löst,
sobald das Fahrzeug sich zu bewegen beginnt. Das geschieht dann,
wenn folgende Bedingungen erfüllt
sind:
- – Die
Zündung
ist eingeschaltet.
- – Der
Kraftfahrer hat seinen Sitz eingenommen.
- – Der
Motor treibt das Fahrzeug an.
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Das
wird erkannt, wenn man die Sensoren im Zündschloss und Fahrersitz Signale
zur Steuereinheit senden lässt,
während
letztere Informationen aus der Motorelektronik abruft.
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Es
gibt Zeiten, in denen die Bremse nicht automatisch gelöst werden
darf. Beispiele dafür
sind die folgenden Fälle:
- – Kein
Kraftfahrer auf dem Fahrersitz.
- – Der
Motor läuft.
- – Das
Fahrzeug hatte einen Unfall.
- – Es
liegt keine Spannung an oder die Spannung ist gerade erst wieder
angelegt worden.
- – Stromausfall,
Kurzschluss.
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Das
wird durch den Sensor im Sitz erkannt, während der Motor kein Signal
sendet, das das Fahrzeug antreibt.
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Die
Bremse muss in folgenden Fällen
automatisch betätigt
werden:
- – Wenn
das Auto zurückrollt
und ein Vorwärtsgang
(erster Gang) eingelegt worden ist.
- – Das
Auto rollt nach vorn, wenn der Rückwärtsgang
eingelegt worden ist.
- – Wenn
der Zündschlüssel herausgezogen
worden ist.
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Auch
hier kommt der Sensor im Zündschloss zum
Einsatz. Die Steuereinheit muss auch Informationen vom im Schaltgetriebe
befindlichen Sensor erhalten, um den eingelegten Gang herauszufinden, während das
ABS-System des Autos Informationen darüber liefert, dass sich das
Auto in Bewegung befindet.
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Desweiteren
ist es wichtig, dass die Bremse in folgenden Situationen nicht selbst
betätigt
wird:
- – Wenn
das Auto abgeschleppt wird.
- – Wenn
ein Rad blockiert ist, während
sich das Auto bewegt.
- – Wenn
es einen Stromausfall gibt.
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Es
kommt deshalb darauf an, die automatische Steuerung abschalten zu
können.
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Es
ist immer möglich,
die Bremse zu betätigen.
Aber das Lösen
der Bremse aus seiner maximalen Feststellposition ist nur dann möglich, wenn
der zweite Elektromotor eingeschaltet ist und die Hebelführung aus
ihrer Feststellposition zurückzieht.
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Wenn
die Zündung
eingeschaltet ist und jemand auf dem Fahrersitz sitzt, kann die
Hebelführung
aus der Feststellposition herausgeführt und der Hebel frei bewegt
werden. Sobald niemand mehr auf dem Fahrersitz sitzt, kann der Hebel
nicht aus seiner Feststellposition herausbewegt werden. Das erhöht die Kindersicherheit.
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Das
System ist in angemessener Weise so ausgelegt, dass es, wenn die
Zündung
ausgeschaltet ist und jemand auf dem Fahrersitz sitzt, das Bremspedal
niedergedrückt
werden muss, damit die Hebelführung
aus ihrer Feststellposition gelöst
werden kann. Auch das erhöht
die Kindersicherheit.
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Die
Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen
begrenzt. Stattdessen sind viele Modifikationen im Rahmen des Schutzumfangs
der beigefügten
Ansprüche
möglich.
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Die
automatische Steuerung des Hebels kann selbstverständlich auch
verändert
werden. Die elektrische Bremseinheit kann zu einem anderen Typ als
dem Typ gehören,
der oben im Zusammenhang mit den 2–7 beschrieben
worden ist.
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So
z. B. müssen
die Bremseinheiten nicht durch Drähte betätigt werden, sondern können elektromechanische
Bremsen sein, die direkt am jeweiligen Rad angebracht sind.