WO1997001472A1 - Bremsbetätigungsvorrichtung - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a brake actuation device for a parking brake for motor vehicles, with a hand brake lever, which acts on two wheel brakes via two brake cables.
  • actuation is often perceived as uncomfortable, since a high actuating force for actuating the handbrake lever must be manually applied by the driver, in particular to lock the vehicle on a downhill road.
  • the object of the invention is to provide a more comfortable brake actuation device for a parking brake, in which in particular the force for actuating the hand brake lever is low.
  • the solution to the problem results from the characterizing part of patent claim 1.
  • the solution according to the invention essentially consists in additionally providing an electric motor for actuating the handbrake lever, which applies at least part of the actuating force.
  • the driver need only exert little or no actuating force.
  • the brake actuation device could be actuated simply by an electrical switch.
  • the swivel bearing axis of the handbrake lever is provided with a large gearwheel in which a small pinion of the electric motor engages.
  • the arrangement mentioned represents a reduction gear in order to multiply the relatively low force of the electric motor for actuating the parking brakes.
  • a particularly space-saving arrangement results from arranging the motor axis next to the hand brake lever and perpendicular to the pivot bearing axis. Such an arrangement can easily be accommodated in the center console of a vehicle.
  • a particularly convenient adjustment of the amplification force of the electric motor is obtained by arranging a potentiometer which detects the position of the handbrake lever and controls the desired amplification force by means of the associated motor current.
  • a mechanical locking of the hand brake lever in the braking position can be unlocked by means of an electromechanical lifting magnet.
  • an electromechanical lifting magnet Such an arrangement makes the parking brake fully electrically controllable by remote control. This results in additional application possibilities of the parking brake actuation, for example an automatically controlled release when starting the vehicle on the mountain or an automatic application of the brake when the vehicle threatens to roll backwards.
  • the hand brake lever is additionally rotatable about its longitudinal axis, whereby one of the two cable pulls is tensioned depending on the direction of rotation.
  • the handbrake is then actuated, only one wheel brake is selectively actuated. In this way a spinning drive wheel can be braked selectively in order to increase the driving force on the other drive wheel.
  • the handbrake acts as a differential lock.
  • the wear of the friction linings in the wheel brakes can be determined from the actuation path of the brake actuation device by measuring the motor current in relation to the angle of rotation about the pivot bearing axis.
  • the motor current is essentially proportional to the actuation force, while the angle of rotation is essentially proportional to the actuation path.
  • the actuation path until the brakes fully respond increases with increasing wear of the friction linings.
  • FIG. 1 shows a side view of a brake actuation device according to the invention
  • Figure 2 is a plan view of the same device.
  • the brake actuation device has a hand brake lever 1 which is connected to a pivot bearing axis 2 and is pivotably mounted by means of this.
  • the pivot bearing axis 2 has a bolt section 3 to which the hand brake lever 1 and two brake cables 4, 5 are fastened.
  • the brake cables 4,5 are partially wrapped around the bolt section 3.
  • a large gear 6 is attached to the pivot bearing axis 2 to the side of the hand brake lever 1.
  • An electric motor 7 is also attached laterally next to the hand brake lever 1, so that the motor axis 8 is essentially parallel to the longitudinal axis 9 of the handbrake lever 1 is arranged in the release position.
  • the motor axis 8 is perpendicular to the pivot bearing axis 2.
  • a small pinion 10 of the electric motor 7 engages in the gear 6.
  • the operation can be carried out fully manually without the support of the electric motor 7, in that the driver grips a handle 11 of the handbrake lever 1 and pulls it in the direction of actuation 12.
  • the pivot bearing axis 2 rotates and winds the two brake cables 4, 5 so that they move in the pulling direction 13.
  • the brake cables 4,5 lead to two wheel brakes which are actuated by the brake cables 4,5.
  • a mechanical lock not shown in more detail, then holds the hand brake lever 1 in the braking position, even if the manual actuating force decreases in the direction of actuation 12.
  • the driver can release the handbrake by pressing a release button 14 and then bringing the handbrake lever 1 back into the release position against the actuation direction 12.
  • the position of the hand brake lever 1 is detected by a potentiometer (not shown) and an associated motor current is controlled by the electric motor 7 depending on the desired boosting force.
  • the pinion 10 of the electric motor 7 rotates and transmits the rotary movement on the large gear 6, the engine power being multiplied.
  • the gear wheel 6 in turn rotates the pivot bearing axis 2 and thus applies part of the actuating force for tensioning the brake cables 4, 5 in the direction 13.
  • the actuation of the parking brake can, however, also be controlled completely electrically by supplying the motor with power through an electrical switch which is accommodated elsewhere. In this case, the brake cables 4, 5 are tensioned without the driver touching the hand brake lever 1.
  • the handbrake lever 1 can also be released done remotely electromechanically by unlocking the mechanical locking of the hand brake lever 1 by means of a lifting magnet 15.
  • the hand brake lever 1 is rotatable about its longitudinal axis 9.
  • one of the brake cables 4, 5 wound at point 16 around hand brake lever 1 is preferably pretensioned.
  • the handbrake lever 1 is subsequently actuated in the actuation direction 12, only one of the two brake cables 4, 5 is selectively actuated.

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Abstract

Eine Bremsbetätigungsvorrichtung für eine Feststellbremse für Kraftfahrzeuge besitzt einen Handbremshebel (1), der über zwei Bremsseile (4, 5) auf zwei Radbremsen einwirkt, und zur Unterstützung der manuellen Betätigung einen zusätzlichen Elektromotor (7) aufweist, der zumindest einen Teil der Betätigungskraft aufbringt.

Description

BremsbetätigungsVorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Bremsbetätigungsvorrichtung für eine Feststellbremse für Kraftfahrzeuge, mit einem Hand¬ bremshebel, der über zwei Bremsseile auf zwei Radbremsen einwirkt.
Bei derartigen Handbremsvorrichtungen wird die Betätigung oft als unkomfortabel empfunden, da insbesondere zum Fest¬ stellen des Fahrzeugs an einer abschüssigen Straße eine hohe Betätigungskraft zur Betätigung des Handbremshebeis manuell vom Fahrer aufgebracht werden muß.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine komfortablere Bemsbetäti- gungsvorrichtung für eine Feststellbremse anzugeben, bei der insbesondere die Kraft für die Betätigung des Handbremshe¬ bels gering ist.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. Die erfindungsgemäße Lösung be¬ steht im wesentlichen darin, zur Betätigung des Handbrems¬ hebels zusätzlich einen Elektromotor vorzusehen, der zumin¬ dest einen Teil der Betätigungskraft aufbringt. Bei der er¬ findungsgemäßen Betätigungsvorrichtung braucht also der Fah¬ rer nur eine geringe oder gar keine Betätigungskraft auf¬ zubringen. Im letzteren Fall wäre die Bremsbetätigungsvor¬ richtung einfach durch einen elektrischen Schalter betätig¬ bar.
ORIGINALUNTERLAGEN In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schwenklager¬ achse des Handbremshebeis mit einem großen Zahnrad versehen, in das ein kleines Ritzel des Elektromotors eingreift. Die genannte Anordnung stellt ein Untersetzungsgetriebe dar, um die rela¬ tiv geringe Kraft des Elektromotors zur Betätigung der Fest¬ stellbremsen zu vervielfachen. Eine besonders raumsparende Anordnung ergibt sich durch Anordnen der Motorachse neben dem Handbremshebel und senkrecht zur Schwenklagerachse. Eine derartige Anordnung kann ohne weiteres in der Mittelkonsole eines Fahrzeugs untergebracht werden.
Eine besonders komfortable Anpassung der Verstärkungskraft des Elektromotors erhält man durch die Anordnung eines Po¬ tentiometers, das die Stellung des Handbremshebeis erfaßt und die gewünschte Verstärkungskraft durch den zugehörigen Motorstrom steuert.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß eine mechanische Verriegelung des Handbremshebels in der Bremsstellung mittels eines elektromechanischen Hubmagneten entriegelbar ist. Eine derartige Anordnung macht die Fest¬ stellbremse elektrisch vollkommen fernsteuerbar. Dabei er¬ geben sich zusätzliche Anwendungsmöglichkeiten der Fest¬ stellbremsbetätigung, beispielsweise ein automatisch gesteu¬ ertes Lösen beim Anfahren des Fahrzeugs am Berg oder ein automatisches Feststellen der Bremse, wenn das Fahrzeug rückwärts zu rollen droht.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Handbremshebel zusätzlich um seine Längsachse drehbar, wodurch je nach Drehrichtung einer der beiden Seilzüge gespannt wird. Bei einer anschließenden Betätigung des Handbremshebeis wird dann nur eine Radbremse selektiv betätigt. Auf diese Weise kann ein durchdrehendes Antriebsrad selektiv gebremst wer¬ den, um die Antriebskraft auf das andere Antriebsrad zu er¬ höhen. Die Handbremse übernimmt in diesem Fall die Funktion einer Differentialsperre.
Weiterhin kann der Verschleiß der Reibbeläge in den Radbrem¬ sen aus dem Betätigungsweg der Bremsbetätigungsvorrichtung ermittelt werden, indem der Motorstrom im Verhältnis zum Drehwinkel um die Schwenklagerachse gemessen wird. Der Mo¬ torstrom ist im wesentlichen proportional zur Betätigungs¬ kraft, während der Drehwinkel im wesentlichen proportional zum Betätigungsweg ist. Der Betätigungsweg bis zum vollstän¬ digen Ansprechen der Bremsen vergrößert sich mit zunehmendem Verschleiß der Reibbeläge.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an¬ hand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Brems¬ betätigungsvorrichtung,
Figur 2 eine Draufsicht auf diesselbe Vorrichtung.
Die Bremsbetätigungsvorrichtung besitzt einen Handbremshebel 1, der mit einer Schwenklagerachse 2 verbunden und mittels dieser schwenkbar gelagert ist. Die Schwenklagerachse 2 be¬ sitzt einen Bolzenabschnitt 3, an dem der Handbremshebel 1 und zwei Bremsseile 4,5 befestigt sind. Die Bremsseile 4,5 sind teilweise um den Bolzenabschnitt 3 herumgeschlungen. Seitlich neben dem Handbremshebel 1 ist ein großes Zahnrad 6 an der Schwenklagerachse 2 befestigt. Ein Elektromotor 7 ist ebenfalls seitlich neben dem Handbremshebel 1 befestigt, so daß die Motorachse 8 im wesentlichen parallel zur Längsachse 9 des Handbremshebeis 1 in Lösestellung angeordnet ist. Da¬ bei steht die Motorachse 8 senkrecht auf der Schwenklager¬ achse 2. Ein kleines Ritzel 10 des Elektromotors 7 greift in das Zahnrad 6.
Die Betätigung kann ohne Unterstützung durch den Elektro¬ motor 7 voll manuell erfolgen, indem der Fahrer einen Griff 11 des Handbremshebeis 1 in die Hand nimmt und in Betäti¬ gungsrichtung 12 zieht. Dabei dreht sich die Schwenklager¬ achse 2 und wickelt die beiden Bremsseile 4,5 auf, so daß sich diese in Zugrichtung 13 bewegen. Die Bremsseile 4,5 führen zu zwei Radbremsen, die durch die Bremsseile 4,5 be¬ tätigt werden. Eine nicht näher gezeigte mechanische Verrie¬ gelung hält anschließend den Handbremshebel 1 in der Brems¬ stellung, auch wenn die manuelle Betätigungskraft in Betäti¬ gungsrichtung 12 nachläßt. Der Fahrer kann die Handbremse lösen, indem er einen Löseknopf 14 drückt und anschließend den Handbremshebel 1 entgegen der Betätigungsrichtung 12 in die Lösestellung zurückbringt.
Bei einer elektrisch unterstützten Betätigung wird die Stel¬ lung des Handbremshebeis 1 durch ein nicht gezeigtes Poten¬ tiometer erfaßt und je nach gewünschter Verstärkungskraft ein zugehöriger Motorstrom durch den Elektromotor 7 gesteu¬ ert. Dabei dreht sich das Ritzel 10 des Elektromotors 7 und überträgt die Drehbewegung auf das große Zahnrad 6, wobei die Motorkraft vervielfacht wird. Das Zahnrad 6 wiederum dreht die Schwenklagerachse 2 und bringt damit einen Teil der Betätigungskraft zum Spannen der Bremsseile 4,5 in Zu¬ grichtung 13 auf. Die Betätigung der Feststellbremse kann aber auch vollkommen elektrisch gesteuert werden, indem der Motor durch einen anderweitig untergebrachten elektrischen Schalter mit Strom versorgt wird. In diesem Fall werden die Bremseile 4,5 gespannt, ohne daß der Fahrer den Handbrems¬ hebel 1 berührt. Auch das Lösen des Handbremshebeis 1 kann ferngesteuert elektromechanisch erfolgen, indem die mecha¬ nische Verriegelung des Handbremshebels 1 mittels eines Hub¬ magneten 15 entriegelt wird.
Zusätzlich ist der Handbremshebel 1 um seine Längsachse 9 drehbar. Dadurch wird vorzugsweise eines der an der Stelle 16 um den Handbremshebel 1 herumgeschlungenen Bremsseile 4,5 vorgespannt. Bei einer anschließenden Betätigung des Hand¬ bremshebels 1 in Betätigungsrichtung 12 wird nur das eine der beiden Bremsseile 4,5 selektiv betätigt.

Claims

Patentansprüche
1. Bremsbetätigungsvorrichtung für eine Feststellbremse für Kraftfahrzeuge, mit einem Handbremshebel (1)/ der über zwei Bremsseile (4,5) auf zwei Radbremsen ein¬ wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß für die Betätigung des Handbremshebeis (1) zusätzlich ein Elektromotor (7) vorgesehen iεt, der zumindest einen Teil der Betäti¬ gungskraft aufbringt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenklagerachse (2) des Handbremshebeis (1) mit einem großen Zahnrad (6) versehen ist, in das ein kleines Ritzel (10) des Elektromotors (7) eingreift.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenklagerachse (2) des Handbremshebeis (1) senkrecht auf der Motorachse (8) steht und daß die Mo¬ torachse (8) im wesentlichen parallel neben der Längs¬ achse (9) des Handbremshebeis (1) in Lösestellung an¬ geordnet ist.
4. Vorrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadaurch gekennzeichnet, daß die Stellung des Hand¬ bremshebels (1) durch einen Potentiometer erfaßt wird, das je nach gewünschter Verstärkungskraft den zugehöri¬ gen Motorstrom steuert.
5. Vorrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadaurch gekennzeichnet, daß eine mechanische Verriege¬ lung des Handbremshebeis (1) in der Bremsstellung mit¬ tels eines elektromechanischen Hubmagneten (15) entrie¬ gelbar ist.
6. Vorrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Handbremshebel (1) zu¬ sätzlich um seine Längsachse (9) drehbar ist, wodurch je nach Drehrichtung eines der beiden Bremsseile (4,5) gespannt wird, so daß bei der anschließenden Betätigung des Handbremshebeis (1) nur eine Radbremse selektiv betätigt wird.
7. Vorrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschleiß der Reibbe¬ läge in den Radbremsen aus dem Betätigungsweg der Bremsbetätigungsvorrichtung ermittelbar ist, indem der Motorstrom im Verhältnis zum Drehwinkel um die Schwenk¬ lagerachse (2) gemessen wird.
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