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Die
Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung
für eine
Feststellbremse gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Eine
Betätigungsvorrichtung
für eine
Feststellbremse ist aus der
DE 195 21 159 C2 bekannt. Diese Betätigungsvorrichtung
umfasst einen Handbremshebel, der an einem Lagerbock schwenkbar gelagert
ist. Zur Betätigung
der Feststellbremse ist eine einzelne Betätigungsstange als Betätigungsgestänge vorgesehen,
die in Eingriff mit einer Festsetzeinrichtung steht. Die Betätigungsstange
verläuft
in einer rohrförmigen
Aufnahme des Handbremshebels. Am vorderen Ende der Betätigungsstange
ist ein Druckknopf vorgesehen, der über die rohrförmige Aufnahme
hervorsteht und von einer Bedienperson betätigbar ist.
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Die
Festsetzeinrichtung besteht aus einem Sperrsegment und einer Sperrklinke.
Das Sperrsegment ist am Lagerbock befestigt und weist eine Leiste mit
Rastzähnen
auf. Die Sperrklinke ist an einem Lagerzapfen des Handbremshebels
schwenkbar gelagert und über
ein Federelement vorgespannt. Dabei ist die Sperrklinke so am Lagerzapfen
gelagert, dass diese in zwei beidseits des Lagerzapfens verlaufende
Schwenkarme unterteilt ist. An einem Ende des ersten Schwenkarms
sind Rastnasen vorgesehen, die zur Fixierung der Sperrklinke am
Sperrsegment in die Rastzähne
des Sperrsegments greifen. Das Ende des zweiten Schwenkarmes ist über eine Gelenkverbindung
am unteren Ende der Betätigungsstange
befestigt.
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Zur
Betätigung
der Feststellbremse wird der Handbremshebel geschwenkt. Die Schwenkbewegung
wird über
die Betätigungsstange
auf die Sperrklinke übertragen.
In einer Endposition rastet die Sperrklinke an dem Sperrsegment
ein und fixiert den Handbremshebel in der entsprechenden Position.
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Bei
derartigen Betätigungsvorrichtungen wird
die jeweilige Schwenkstellung des Handbremshebels typischerweise über einen
Seilzug auf die Feststellbremse übertragen.
Während
des Betriebs der Betätigungsvorrichtung
kommt es bedingt durch Verschleiß und Abnutzung von Bauteilen
zu einer Reduzierung der Seilzugspannung, wodurch die Funktion der
Feststellbremse beeinträchtigt
werden kann. Um eine fehlerfreie Funktion der Feststellbremse zu gewährleisten,
muss der Seilzug von Zeit zu Zeit nachgestellt werden, damit dieser
mit der erforderlichen Kraft gespannt ist. Üblicherweise erfolgt eine derartige
Nachstellung des Seilzugs in vorgegebenen Zeitabständen durch
das Wartungspersonal. Das manuelle Nachstellen des Seilzugs ist
jedoch relativ zeitaufwendig.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung für eine Feststellbremse bereitzustellen,
für welche
bei geringem Wartungsaufwand eine fehlerfreie Funktion gewährleistet
ist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte
Ausführungsformen
und zweckmäßige Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die
erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung
für eine
Feststellbremse umfasst einen an einem Lagebock schwenkbar gelagerten
Handbremshebel, eine Festsetzeinrichtung zur Fixierung der Handbremshebel
in einer Rastposition und einen Seilzug zur Übertragung der aktuellen Schwenkstellung
des Handbremshebels auf die Feststellbremse. Weiterhin ist eine
Seilzugnachstelleinheit vorgesehen, die ein Anschlusselement für den Seilzug
umfasst, welches in Wirkverbindung mit einer Arretierungseinheit
und einer Rückstelleinheit
steht. Die Arretierungseinheit blockiert das Anschlusselement in Richtung
der wirkenden Seilzugkraft und die Rückstelleinheit gibt eine entgegen
der Seilzugkraft wirkende Rückstellkraft
vor, mittels derer das Anschlusselement entgegen der Richtung der
wirkenden Seilzugkraft verschiebbar ist.
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Mit
der erfindungsgemäßen Seilzugnachstelleinheit
wird eine selbsttätige
Nachstellung des Seilzugs ermöglicht,
wodurch ein wartungsarmer Betrieb der Betätigungsvorrichtung gewährleistet
ist.
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Die
erfindungsgemäße Seilzugnachstelleinheit
weist bei konstruktiv einfachem Aufbau eine hohe Funktionssicherheit
auf. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Seilzugnachstelleinheit
besteht darin, dass diese aus wenigen Einzelteilen aufgebaut und
somit kostengünstig
herstellbar ist.
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Die
erfindungsgemäße Seilzugnachstelleinheit
umfasst ein Anschlusselement für
den Seilzug, welches bevorzugt in Form einer Stange ausgebildet ist
und welches in Wirkverbindung mit einer Arretierungseinheit und
einer Rückstelleinheit
steht. Mit der Arretierungseinheit wird das Anschlusselement blockiert,
so dass dieses nicht in Richtung der wirkenden Seilzugkraft verschoben
werden kann, das heißt, durch
die Arretierungseinheit kann das Anschlusselement nur entgegen der
Seilzugkraft verschoben werden. Die hierfür erforderliche Rückstellkraft
wird von der Rückstelleinheit
gebildet. Diese kann besonders vorteilhaft von einer Feder gebildet
sein, die auf einem Segment der das Anschlusselement bildenden Stange
aufsitzt und zwischen Anschlägen
an der Arretierungseinheit und an der Stange selbst gelagert ist.
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Durch
eine geeignete Dimensionierung der Feder kann die Rückstellkraft
auf einfache Weise vorgegeben werden. Die Größe der Rückstellkraft legt dabei fest,
bei welcher Seilzugspannung ein automatisches Nachstellen des Seilzugs
erfolgt, in dem bedingt durch die Rückstellkraft das Anschlusselement in
der Arretierungseinheit um ein vorgegebenes Wegstück entgegen
der Seilzugkraft weiter geschoben wird und dann wieder in der Arretierungseinheit arretiert
wird.
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Da
allein durch die Vorgabe der Rückstellkraft
der Rückstelleinheit
der Seilzug selbsttätig nachgestellt
und in der Arretierungseinheit lagefixiert wird, entfällt eine
manuelle Justage der Seilzugspannung.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Arretierung
und Blockierung des Anschlusselements in der Arretierungseinheit dadurch,
dass dort angeordnete Gleitsteine mit ihren Zahnungen in Eingriff
mit Zahnungen am Anschlusselement gebracht werden.
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Besonders
vorteilhaft sind für
den Fall, dass das Anschlusselement von einer Stange gebildet ist, zwei
Gleitsteine vorgesehen, die mit ihren Zahnungen in Zahnungen an
gegenüberliegenden
Seiten der Stange greifen. Durch eine asymmetrische Gestaltung der
Zahnungen kann auf einfache Weise einerseits die Blockierung der
Stange in Richtung der Seilzugkraft und andererseits eine Verschiebbarkeit der
Stange in entgegengesetzter Richtung zur Durchführung der Seilzugnachstellung
erzielt werden. Die Gleitsteine werden dabei, vorzugsweise durch
den Einsatz von Federelementen, mit vorgegebenen Anstellkräften gegen
die Zahnungen der Stange gedrückt.
Die Anstellkräfte
sind in Bezug auf die Rückstellkraft
der Rückstelleinheit
so gewählt,
dass ein Sollwert für
die Seilzugspannung vorgegeben wird. Wird dieser Sollwert unterschritten,
wird bedingt durch die Rückstellkraft
die Stange entgegen der Seilzugkraft in der Arretierungseinheit
verschoben und dann in einer neuen Ruhestellung mittels der Gleitsteine
fixiert. Die so durchgeführte
Seilzugnachstellung wird selbsttätig
durchgeführt
und gewährleistet
eine reproduzierende Einstellung des Seilzugs.
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Die
Erfindung wird im Nachstehenden der Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
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1:
Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung
für eine
Feststellbremse.
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2:
Einzeldarstellung von Komponenten der Betätigungsvorrichtung gemäß 1.
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3:
Detaildarstellung der Seilzugnachstelleinheit für die Betätigungsvorrichtung gemäß 1.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung 1 für eine Feststellbremse
in einem Fahrzeug.
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Die
Betätigungsvorrichtung 1 weist
einen Handbremshebel 2 auf, welcher um eine horizontale Achse
schwenkbar an einem Lagerbock 3 gelagert ist. Der Handbremshebel 2 ist
dabei an einem Lagerzapfen 4 schwenkbar gelagert. Der Handbremshebel 2 weist
einen Grundkörper
auf, dessen Vorderende in Form eines Rohrsegments ausgebildet ist.
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Am
Lagerbock 3 ist ein Anschlusselement 5 für einen
nicht dargestellten Seilzug vorgesehen. Die jeweilige Stellung des
Handbremshebels 2 wird über den
Seilzug auf die nicht dargestellte Feststellbremse des Fahrzeugs übertragen.
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In
dem Handbremshebel 2 ist eine Betätigungsstange 6 gelagert,
die im vorliegenden Fall einstückig
ausgebildet ist und aus einem Kunststoff-Spritzteil besteht. Die
Betätigungsstange 6 besteht
dabei aus glasfaserverstärktem
Kunststoff. Die Betätigungsstange 6 verläuft im Wesentlichen
längs einer
Geraden und ist in einem Hohlraum 7 des Handbremshebels 2 geführt. Am
vorderen Ende des Rohrsegments, ist eine Öffnung 8 vorgesehen,
durch welches das vordere Ende der Betätigungsstange 6 hervorsteht.
An diesem vorderen Ende der Betätigungsstange 6 ist
ein Druckknopf 9 befestigt. Die Betätigung des Druckknopfs 9 erfolgt
gegen eine von Federelementen 10 ausgeübten Federkraft, welche Bestandteil
der Betätigungsstange 6 sind.
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Die
Betätigungsstange 6 ist
an eine Festsetzeinrichtung gekoppelt. Mit dieser Festsetzeinrichtung
kann der Handbremshebel 2 in einer vorgegebenen Schwenkstellung
fixiert werden. Die Festsetzeinrichtung weist eine Sperrklinke 11 und
ein Sperrsegment 12 auf. Das Sperrsegment 12 ist
einstückig
mit dem Lagerbock 3 ausgebildet und weist eine Leiste mit
Rastzähnen 13 auf.
Die Sperrklinke 11 weist an ihrem unteren Ende eine Rastnase 11a auf, die
an den Rastzähnen 13 des
Sperrsegments 12 eingerastet werden kann. Das obere Ende
der Sperrklinke 11 ist mit der Betätigungsstange 6 gekoppelt.
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Die
Sperrklinke 11 ist an einem Lagerzapfen 14 um
eine Schwenkachse drehbar am Handbremshebel 2 gelagert.
Im Bereich des Lagerzapfens 14 ist zudem eine nicht dargestellte
Klinkenfeder gelagert. Diese Klinkenfeder greift an dem dem Sperrsegment 12 abgewandten
Rand der Sperrklinke 11 an und übt somit eine Kraft auf die
Sperrklinke 11 in Richtung des Sperrsegments 12 aus.
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Zur
Fixierung des Handbremshebels 2 befindet sich die Sperrklinke 11 in
einer Raststellung am Sperrsegment 12. Durch Betätigung des
Druckknopfs 9 kann die Sperrklinke 11 aus dem
Sperrsegment 12 gelöst
und damit der Handbremshebel 2 geschwenkt werden.
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Die
Schwenkbewegung des Handbremshebels 2 wird auf den im Anschlusselement 5 gelagerten
Seilzug übertragen.
Die Richtung der dabei wirkenden Seilzugkraft ist in 1 mit
K bezeichnet.
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Zur
selbsttätigen
Nachstellung des Seilzugs ist eine Seilzugnachstelleinheit vorgesehen.
Das Anschlusselement 5 ist Bestandteil der Seilzugnachstelleinheit.
Als weitere Komponenten weist die Seilzugnachstelleinheit eine Arretierungseinheit 15 sowie eine
von einer Feder 16 gebildete Rückstelleinheit auf. Die Seilzugnachstelleinheit
ist im fertig montierten Zustand in 1 dargestellt. 2 zeigt
Einzeldarstellungen der Komponenten der Seilzugnachstelleinheit.
Dabei sind in 2 zwei aus einem Kunststoff-Spritzteil
gebilde te Halbschalen 16a, b dargestellt, welche den Handbremshebel 2 der
Betätigungsvorrichtung 1 bilden.
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Wie
insbesondere aus 2 ersichtlich, ist das Anschlusselement 5 von
einer Stange gebildet, die aus einem Kunststoff Spritzteil besteht.
Am hinteren Ende der Stange befindet sich eine Bohrung 17 zur
Aufnahme des Seilzugs. Zur Fixierung des Seilzugs in der Bohrung 17 kann
in diese ein nicht dargestelltes Insert eingegossen werden. Das
Vorderteil 18 der Stange weist einen kreisförmigen Querschnitt auf.
Auf dieses Vorderteil 18 kann die die Rückstelleinheit bildende Feder 16 aufgeschoben
werden. Die Feder 16 wird auf dem Vorderteil 18 mittels
eines die Stange an ihrem vorderen Ende abschließenden Anschlags 19 gehalten.
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Im
mittleren Bereich weist die Stange einen rechteckigen Querschnitt
auf. An der Ober- und Unterseite weist die Stange in diesem Bereich
jeweils eine Zahnung 20a, b auf.
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Die
Arretierungseinheit 15 weist als Aufnahme, die insbesondere
zur Lagerung der Stange dient, eine seitlich von der Halbschale 16b hervorstehende, hohlzylindrische
Hülse 21 auf,
die frontseitig mit einer Deckelplatte 22 abgeschlossen
ist. Die Hülse 21 mit der
Deckelplatte 22 sind mit der Halbschale 16b einstückig ausgebildet.
Auf diese Hülse 21 ist
ein Ring 23 aufrastbar, der ebenfalls als Kunststoff-Spritzteil ausgebildet
ist. In den Mantelflächen
der Hülse 21 und
des Rings 23 sind Durchbrüche 24, 25 eingearbeitet.
Bei auf der Hülse 21 aufgesetztem
Ring 23 ergänzen
sich die Durchbrüche 24, 25 zu
Führungsöffnungen,
durch welche die Stange, wie in 1 dargestellt,
geführt
ist. Zum Abschluss der offenen Rückseite
der Hülse 21 ist
an der Halbschale 16a ein hohlzylindrischer, rohrförmiger Ansatz 26 vorgesehen, der
auf die Rückseite
der Hülse 21 aufgerastet
werden kann. Das Wandsegment des Rings 23, welches die
dem Seilzug abgewandte Führungsöffnung begrenzt,
bildet einen weiteren Anschlag 27 für die Feder 16. Wie
aus 1 ersichtlich, ist bei fertig mon tierter Seilzugnachstelleinheit
die auf der Stange geführte
Feder 16 zwischen diesem Anschlag 27 und dem Anschlag 19 der
Stange gelagert.
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In
den Innenraum der Hülse 21 ist
ein aus zwei Einsatzteilen 28a, b bestehender Einsatz 28 einbringbar,
in welchem zwei Gleitsteine 29a, b mit jeweils einem zugeordneten
Federelement 30a, b einbringbar sind.
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3 zeigt
einen Ausschnitt der Seilzugnachstelleinheit mit den im Einsatz 28 montierten Gleitsteinen 29a,
b und Federelementen 30a, b. Die Kraftrichtung der Seilzugkraft
ist in 4 wiederum mit dem mit K bezeichneten
Pfeil veranschaulicht.
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Wie
aus 3 ersichtlich, sind die identisch ausgebildeten
Gleitsteine 29a, b mit den Federelementen 30a,
b im Einsatz 28 derart gelagert, dass das Federelement 30a den
Gleitstein 29a gegen die Oberseite der Stange und das Federelement 30b den Gleitstein 29b gegen
die Unterseite der Stange drückt,
wobei durch die Federelemente 30a, b die Gleitsteine 29a,
b mit einer vorgegebenen Anstellkraft gegen die Stange gedrückt werden.
Im vorliegenden Fall bilden ein Gleitstein 29a, b und das
zugeordnete Federelement 30a, b separate Einheiten, wobei
die beiden Federelemente 30a, b identisch ausgebildet sind.
Prinzipiell können
diese auch einstückig
ausgebildet sein. Weiterhin können
anstelle von Federelementen 30a, b auch andersartige Druckelemente
verwendet werden, die geeignet sind eine Anstellkraft für den Gleitstein 29a,
b zu erzeugen.
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Wie
aus 3 weiter ersichtlich, sind die Gleitsteine 29a,
b beidseits der Stange gegenüberliegend
angeordnet und weisen an ihrer Unterseite jeweils eine Zahnung 31a,
b auf, die in Eingriff mit der jeweiligen Zahnung 20a,
b der Stange stehen. Die Zähne
der Zahnungen 31a, b sind an die Zähne der Zahnungen 20a,
b der Stange angepasst, so dass diese formschlüssig ineinander greifen.
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Wie
aus 3 weiter ersichtlich, sind die Zähne der
Zahnungen 20a, b der Stange und damit auch die Zahnungen 31a,
b der Gleitsteine 29a, b asymmetrisch ausgebildet. Die
dem Seilzug zugewandten Flanken der Zähne der Zahnungen 20a,
b der Stange verlaufen senkrecht zur Längsachse der Stange und weisen
so eine erheblich größere Flankensteilheit
auf als die dem Seilzug abgewandten Flanken.
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Durch
die von den Federelementen 30a, b ausgeübten Anstellkräfte blockieren
somit die Gleitsteine 29a, b eine Bewegung der Stange in
Richtung der Seilzugkraft, da aufgrund der hohen Flankensteilheiten
der dem Seilzug zugewandten Flanken ein Herauslösen der Stange aus der Raststellung
in den Gleitsteinen 29a, b nicht möglich ist.
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Aufgrund
der geringeren Flankensteilheiten der dem Seilzug abgewandten Flanken
der Zähne der
Stange kann jedoch die Stange entgegen der Kraftrichtung K verschoben
werden, falls die von der Feder 16 ausgeübte Rückstellkraft
groß genug
ist, die Anstellkräfte,
die durch die Gleitsteine 29a, b auf die Stange ausgeübt werden,
zu überwinden.
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Durch
die asymmetrische Ausbildung der Zahnungen 31a, b der Stange
und der Gleitsteine 29a, b wird somit eine selbsttätige Seilzugnachstellung
möglich.
Für den
Fall, dass die Spannung des Seilzuges vermindert ist, wird entsprechend
die Seilzugkraft reduziert. Damit übersteigt die von der Feder 16 ausgeübte Rückstellkraft
die Seilzugkraft derart, dass die Differenzkraft ausreicht, die
Anstellkräfte
der Gleitsteine 29a, b auf die Stange zu überwinden,
so dass bedingt durch die Rückstellkraft
die in den Führungsöffnungen
der Aufnahme geführte
Stange entgegen der Kraftrichtung K auf den Gleitsteinen 29a,
b gleitend weiter geschoben wird. Durch Weiterschieben der Stange
wird der Seilzug stärker
gespannt und die Seilzugkraft wieder erhöht. Die durch die Feder 16 bewirkte
Verschiebung der Stange wird selbsttätig dann beendet, wenn der
Seilzug so weit nachgespannt ist, dass die Seilzugkraft und die
Rückstellkraft
wieder soweit im Gleichgewicht sind, dass die resultierende Differenzkraft nicht
mehr ausreicht, die Anstellkräfte,
die durch die Gleitsteine 29a, b ausgeführt werden, zu überwinden.
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Somit
wird durch geeignete Dimensionierung der durch die Feder 16 ausgeübten Rückstellkraft und
durch die Federelemente auf die Gleitsteine 29a, b ausgeübten Anstellkräfte in Verbindung
mit der Zwangsführung
der angeordneten Zahnungen 20a, b der Stange in den Zahnungen 31a,
b der Gleitsteine 29a, b eine selbsttätige Seilzugnachstellung ermöglicht.
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Zu
Einstell- oder Justagezwecken kann die Stange in der Aufnahme entriegelt
werden. Hierzu kann eine nicht dargestellte Spreizzange mit ihren freien
Vorderenden durch Langlöcher 32 in
der Deckelplatte 22 in Löcher 33 in den Gleitsteinen 29a,
b eingeführt
werden. Durch Spreizen der Vorderenden der Spreizzange werden diese
aufgespreizt und dabei in den Langlöchern 32 geführt. Durch
die Spreizbewegung werden die Gleitsteine 29a, b von der Stange
abgeschoben, so dass diese frei bewegt werden kann und so in eine
definierte Ausgangsposition überführt werden
kann.
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Eine
solche Ausgangsposition kann beispielsweise dadurch fixiert werden,
indem ein Stift durch ein Loch 34 in der Deckelplatte 22 und
ein weiteres Loch 35 in der Stange eingeführt wird.
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- 1
- Betätigungsvorrichtung
- 2
- Handbremshebel
- 3
- Lagerbock
- 4
- Lagerzapfen
- 5
- Anschlusselement
- 6
- Betätigungsstange
- 7
- Hohlraum
- 8
- Öffnung
- 9
- Druckknopf
- 10
- Federelement
- 11
- Sperrklinke
- 11a
- Rastnase
- 12
- Sperrsegment
- 13
- Rastzahn
- 14
- Lagerzapfen
- 15
- Arretierungseinheit
- 16
- Feder
- 16a
- Halbschale
- 16b
- Halbschale
- 17
- Bohrung
- 18
- Vorderteil
- 19
- Anschlag
- 20a
- Zahnung
- 20b
- Zahnung
- 21
- Hülse
- 22
- Deckelplatte
- 23
- Ring
- 24
- Durchbruch
- 25
- Durchbruch
- 26
- Ansatz
- 27
- Anschlag
- 28
- Einsatz
- 28a
- Einsatzteil
- 28b
- Einsatzteil
- 29a
- Gleitstein
- 29b
- Gleitstein
- 30a
- Federelement
- 30b
- Federelement
- 31a
- Zahnung
- 31b
- Zahnung
- 32
- Langloch
- 33
- Loch
- 34
- Loch
- 35
- Loch