DE19538108A1 - Holding device to prevent relative movement e.g. for handbrake of motor vehicle - Google Patents
Holding device to prevent relative movement e.g. for handbrake of motor vehicleInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Arretiervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a locking device according to the preamble of Claim 1.
Arretiervorrichtungen mit einem "Ratschenmechanismus" sind allgemein bekannt. Der Ratschenmechanismus erzeugt einen Freigang in Zuspannrichtung, während eine Rückbewegung in der Gegenrichtung erst nach Betätigung einer Löseeinrichtung möglich ist. Da die Sperrklinke während der Zuspannbewegung an der Rast verzahnung entlanggleitet, entsteht ein ratterndes Geräusch, das in vielen Fällen unerwünscht ist.Locking devices with a "ratchet mechanism" are generally known. The ratchet mechanism creates a release in the tightening direction while a return movement in the opposite direction only after actuation of a release device is possible. Because the pawl on the catch during the application movement sliding along the teeth creates a rattling noise, which in many cases is undesirable.
So ist beispielsweise aus der DE 35 45 974 C1 ein Arretiermechanismus mit Rast verzahnung und Sperrklinke bekannt, bei dem zwischen den aufeinander auftref fenden Flächen von Sperrklinke und Rastverzahnung ein schwingungsdämpfender Werkstoff vorgesehen ist, der die unerwünschten Rastgeräusche während der Zu spannbewegung reduziert.For example, from DE 35 45 974 C1 is a locking mechanism with a catch gearing and pawl known, in which meet between each other surfaces of the pawl and locking teeth a vibration-damping Material is provided, the unwanted locking noise during the To clamping movement reduced.
Des weiteren ist aus der EP 0 509 870 A1 eine Handbremsanlage eines Kraftfahr zeugs mit einer gattungsgemäßen Arretiervorrichtung bekannt. Der Handbremshe bel (erstes Element) weist eine mitbewegte Sperrklinke auf, die mit einem feststehenden Zahnsegment (Rastverzahnung am zweiten Element) zusammenwirkt. Zur Vermeidung von Geräuschen während der Zuspannbewegung ist die Sperrklinke mit einer Ummantelung aus Kunststoff versehen, die eine vorstehende Nase auf weist. Alternativ ist ein zusätzliches Zwischenstück aus Kunststoff eingesetzt. In beiden Fällen handelt es sich bei dem Kunststoff um ein verschleißfestes Material mit geringem Reibkoeffizienten. Die bekannte Trenneinrichtung ist zwischen der Sperrverzahnung der Sperrklinke und der Drehachse der Sperrklinke angeordnet. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß während der Zuspannbewegung die Sperrverzahnung der Sperrklinke durch die vorstehende Nase der Ummantelung bzw. das Zwischenstück von dem Zahnsegment abgehoben wird. In der Gegen richtung ist aufgrund der beschriebenen Anordnung der sichere Eingriff des Arretiermechanismus gegeben.Furthermore, EP 0 509 870 A1 describes a handbrake system for a motor vehicle stuff known with a generic locking device. The handbrake bel (first element) has a pawl that moves along with a fixed one Tooth segment (locking teeth on the second element) interacts. For The pawl prevents noise during the application movement provided with a plastic sheathing that protrudes a nose points. Alternatively, an additional intermediate piece made of plastic is used. In In both cases, the plastic is a wear-resistant material with a low coefficient of friction. The known separator is between the Locking teeth of the pawl and the axis of rotation of the pawl arranged. This arrangement ensures that the Locking teeth of the pawl through the protruding nose of the casing or the intermediate piece is lifted off the toothed segment. In the opposite direction is due to the arrangement described the safe engagement of the locking mechanism given.
Nachteilig bei dieser bekannten Arretiervorrichtung ist, daß die vorstehende Nase der Ummantelung bzw. das Zwischenstück nach wie vor an dem Zahnsegment entlangstreift. Das in jedem Fall verbleibende Restgeräusch kann durchaus weiter als störend empfunden werden. Außerdem ergibt sich durch das Entlangstreifen des Kunststoffteils an der mehr oder weniger scharfkantigen Rastverzahnung ein nicht zu vernachlässigender Verschleiß am Kunststoffmaterial, der die Funktionssicherheit der bekannten Arretiervorrichtung vermindern kann bzw. nach entsprechender Betriebsdauer den Austausch der Trenneinrichtung erfordert. Außerdem bedingt die Ummantelung der Sperrklinke bzw. das zusätzliche Zwischenstück einen Zusatzaufwand und erhöht hierdurch die Herstell- und Montagekosten.A disadvantage of this known locking device is that the protruding nose the sheathing or the intermediate piece still on the tooth segment walks along. The residual noise that remains in any case may well continue are perceived as disturbing. It also results from the streaking of the plastic part on the more or less sharp-edged locking teeth not negligible wear on the plastic material, which the functional safety can reduce the known locking device or according to the corresponding Operating time requires replacement of the separator. Furthermore requires the sheathing of the pawl or the additional intermediate piece an additional effort and thereby increases the manufacturing and assembly costs.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Arretiervorrichtung zu vermeiden.The object of the invention is to overcome the disadvantages of the known locking device avoid.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.
Kerngedanke ist es dabei, einen Mitnehmer an der Sperrklinke vorzusehen, der reibschlüssig außerhalb der Rastverzahnung angreift und hierdurch ein Abheben der Sperrklinke von der Rastverzahnung bewirkt. Da keinerlei Kontakt zwischen den Zähnen der Rastverzahnung und der Trenneinrichtung vorliegt, werden schnarrende Geräusche wie beim Stand der Technik mit Sicherheit vermieden. Außerdem unterliegt der Mitnehmer keinem nennenswerten Verschleiß, da ja die Trenneinrichtung erfindungsgemäß gerade nicht an den scharfkantigen Zähnen der Rastverzahnung entlanggleitet.The main idea is to provide a driver on the pawl that engages frictionally outside the locking teeth and thereby lifting the pawl caused by the locking teeth. Since no contact between the teeth of the locking teeth and the separator are present buzzing noises as in the prior art are definitely avoided. In addition, the driver is not subject to any significant wear, since yes Separating device according to the invention not just on the sharp-edged teeth slides along the locking teeth.
Die Rastverzahnung kann sowohl an dem beweglichen als auch an dem festste henden Element vorgesehen sein. Für die Sperrklinke gilt dies in analoger Weise. Die Sperrklinke ist in der Regel drehbar am beweglichen oder am feststehenden Element gelagert; eine Lagerung mit translatorischem Freiheitsgrad ist jedoch ebenso denkbar.The locking teeth can be on both the movable and the most rigid be provided element. This applies analogously to the pawl. The pawl is usually rotatable on the movable or fixed Element stored; storage with a translational degree of freedom is, however equally conceivable.
Gemäß Anspruch 2 bewirkt die Richtungsumkehr der Bewegung auch eine Rich tungsumkehr der Reibkraft, so daß die Sperrklinke zur Rastverzahnung hin verlagert wird. Durch die hiermit bewirkte sichere Verrastung ist eine hohe Funktionssicherheit gegeben.According to claim 2, the reversal of the movement also causes a rich tion reversal of the frictional force, so that the pawl is shifted towards the locking teeth becomes. The resulting secure locking ensures a high level of functional reliability.
Die an sich bekannte Anordnung gemäß Anspruch 3 bewirkt eine Vorspannung der Sperrklinke auf die Rastverzahnung, wodurch zwischen den beiden Elementen grundsätzlich eine Verrastung erzielt wird. Die durch die Trenneinrichtung erzeugte Reibkraft überwindet bei einer Relativbewegung der beiden Elemente in Zuspann richtung diese Vorspannung der Feder. Bei Bewegungsende erfolgt durch die Vorspannung der Feder sofort wieder der Eingriff der Sperrklinke in die Rastverzahnung.The known arrangement according to claim 3 causes a bias of the Pawl on the locking teeth, creating between the two elements basically a locking is achieved. The one generated by the separator Frictional force overcomes when the two elements move relative to one another direction this spring preload. At the end of the movement there is the pre-tension the spring immediately engages the pawl in the locking teeth.
Glattflächige Begrenzungsflächen nach Anspruch 4 liegen z. B. bei Zahnstangen oder Zahnsegmenten vor. Zahnstangen haben beispielsweise einen rechteck- oder dreieckförmigen Querschnitt mit glattflächigen Seitenflächen außerhalb der Rastverzahnung. Ebenso sind im Querschnitt kreisförmige oder kreisähnliche Zahn stangen gebräuchlich mit einem glattflächigen Zylindermantel außerhalb der Verzahnung. Die beschriebenen Begrenzungsflächen eignen sich in vorteilhafter Weise für die Anlage mit dem erfindungsgemäßen Federelement. Durch die Glatt flächigkeit der Begrenzungsflächen entstehen weder Geräusche während der Relativbewegung der beiden Elemente noch nennenswerte Verschleißerscheinungen. Auch bei Zahnsegmenten, die in der Regel scheibenförmig ausgebildet sind, mit einer stirnseitigen Verzahnung und mit großflächigen Seitenflächen zur Reibanlage mit dem Federelement, liegen die oben beschriebenen günstigen Voraussetzungen vor. Die Erfindung läßt sich also ohne weiteres bei den an sich bekannten Zahnstangen oder Zahnsegmenten bekannter Arretiervorrichtungen anwenden. Das Federelement kann in einfacher Weise hergestellt und an der Sperrklinke ange bracht werden, so daß nur geringe Zusatzkosten entstehen, bei gleichzeitig hoher Funktionssicherheit. Smooth-surface boundary surfaces according to claim 4 are z. B. with racks or tooth segments. Racks, for example, have a rectangular or triangular cross-section with smooth side surfaces outside the locking teeth. Also in cross section are circular or circle-like teeth rods commonly used with a smooth cylinder jacket outside the teeth. The boundary surfaces described are more suitable Way for the system with the spring element according to the invention. Through the smooth The flatness of the boundary surfaces does not produce any noise during the Relative movement of the two elements still significant signs of wear. Even with tooth segments, which are usually disc-shaped, with a front toothing and with large side surfaces to the friction system with the spring element, the favorable conditions described above in front. The invention can therefore be readily applied to the racks known per se or use toothed segments of known locking devices. The Spring element can be easily manufactured and attached to the pawl are brought, so that only low additional costs arise, at the same time high Functional security.
Die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 5 zeichnet sich durch ihren einfachen Aufbau aus. Das eine Ende der Blattfeder ist hierbei an der Sperrklinke fixiert, während das andere Ende an zumindest einer Begrenzungsfläche anliegt. Bei den in der Regel symmetrisch aufgebauten Zahnstangen oder Zahnsegmenten bietet sich ein symmetrisch gestaltetes Federelement mit zwei Blattfederenden an, die beidseits der Rastverzahnung anliegen. Auch ein Umgreifen vor allem von zahn stangenförmigen Elementen ist möglich. Mit der Blattfeder liegt ein einfaches und kostengünstig herzustellendes Bauteil vor, das mit geringem Zusatzaufwand in bekannte Arretiervorrichtungen eingesetzt werden kann. Blattfedern zeichnen sich durch ihre hohe Funktionssicherheit auch bei langer Betriebsdauer aus.The embodiment of the invention according to claim 5 is characterized by its simple Construction from. One end of the leaf spring is fixed to the pawl, while the other end abuts at least one boundary surface. Both usually offers symmetrically structured racks or toothed segments a symmetrically designed spring element with two leaf spring ends, the rest on both sides of the locking teeth. Also a change of grip, especially from tooth rod-shaped elements is possible. With the leaf spring lies a simple and inexpensive to manufacture component that with little additional effort Known locking devices can be used. Leaf springs stand out due to their high level of functional reliability even after a long period of operation.
Unter Umständen kann sich zwischen einem metallischen Federelement und dem mit der Rastverzahnung versehenen Element, das üblicherweise ebenfalls metal lisch ist, ein zu geringer Reibkoeffizient ergeben. Anspruch 6 sieht daher die Anbringung eines reibungserhöhenden Materials am Federelement vor, beispielsweise durch Verklebung oder Beschichtung.Under certain circumstances, there can be between a metallic spring element and the with the locking teeth provided element, which is usually also metal is too low a coefficient of friction. Claim 6 therefore sees the attachment of a friction-increasing material on the spring element, for example by gluing or coating.
Alternativ kann auch an dem mit der Rastverzahnung versehenen Element rei bungserhöhendes Material angebracht sein. Ebenso ist eine leichte Aufrauhung der Kontaktfläche(n) zwischen Federelement und Begrenzungsfläche möglich.Alternatively, the element provided with the locking teeth can also be used exercise enhancing material. There is also a slight roughening the contact surface (s) between spring element and boundary surface possible.
Anspruch 7 beschreibt eine bevorzugte Anwendung der Erfindung: Feststell bremsanlagen von Kraftfahrzeugen sind an der Betätigungseinrichtung für den Fahrer (Handbremshebel, Feststellpedal) mit einer Arretiervorrichtung versehen, meist mit einem Ratschenmechanismus. Während der Zuspannbewegung der Feststellbremse entsteht somit ein störendes Ratschengeräusch, sofern die Lö sereinrichtung nicht betätigt wird. Bei modernen Kraftfahrzeugen mit gestiegenen Anforderungen an den Komfort wird diese Geräuschentwicklung von den Kunden immer weniger akzeptiert. Die Erfindung läßt sich in besonders vorteilhafter Weise auf solche Feststellbremsanlagen anwenden, da die Trenneinrichtung äußerst wenig zusätzlichen Bauraum beansprucht und kostengünstig in Herstellung und Montag ist. Entscheidend ist in diesem Zusammenhang ferner, daß sich die Erfindung durch große Funktionssicherheit auszeichnet, so daß die hohen Sicherheits anforderungen an Bremsenbauteile in jedem Fall erfüllt werden.Claim 7 describes a preferred application of the invention: Brake systems of motor vehicles are on the actuator for the Provide driver (hand brake lever, parking pedal) with a locking device, mostly with a ratchet mechanism. During the closing movement of the Parking brake thus creates an annoying ratchet noise, provided the Lö water device is not operated. In modern motor vehicles with increased This noise development from the customer demands comfort less and less accepted. The invention can be used in a particularly advantageous manner apply to such parking brake systems, since the separator extremely little additional space required and inexpensive to manufacture and Monday is. It is also crucial in this context that the invention is characterized by a high level of functional reliability, so that the high level of security requirements for brake components are met in every case.
Ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher dargestellt und erläutert. Es zeigt:A possible embodiment of the invention is described below with reference to the Drawing shown and explained in more detail. It shows:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Arretiervorrichtung in vereinfachter Darstellung und Fig. 1 shows a locking device according to the invention in a simplified representation and
Fig. 2 eine Schnittdarstellung entsprechend der Schnittverlauflinie II-II in Fig. 1. Fig. 2 is a sectional view along the section line II-II in FIG. 1.
Die Arretiervorrichtung einer Feststellbremse in einem Kraftfahrzeug besteht aus einem ersten beweglichen Element in Form einer Zahnstange 1 sowie einem fest stehenden zweiten Element, das in seiner Gesamtheit mit 2 bezeichnet ist. Die Zahnstange 1 bildet beispielsweise einen Abschnitt eines nicht näher dargestellten Betätigungspedals einer fußbetätigten Feststellbremsanlage. Die Zahnstange 1 ist im Querschnitt etwa rechteckförmig und besitzt eine oberseitige Rastverzahnung 5 mit zahnförmigen Erhebungen 6 sowie seitliche Begrenzungsflächen 7. Das zweite Element 2 weist eine Sperrklinke 3 mit einer Drehachse 4 auf. Die Sperrklinke 3 ist als zweiarmiger Hebel ausgebildet. Der erste Hebelarm 8 ist an seinem Endab schnitt so gestaltet, daß er mit dem Rastverzahnung 5 zusammenwirken kann. Auf den zweiten Hebelarm 9 wirkt eine Feder 10, die sich an einem feststehenden Teil 24 des Fahrzeuges abstützt. Der Hebelarm 8 trägt darüber hinaus erfindungsge mäß eine etwa U-förmige Blattfeder 11, deren oberer Abschnitt den Hebelarm 8 umgreift und mittels einer Nietverbindung 12 an diesem festgelegt ist. Die beiden freien, abwärts gerichteten Endabschnitte 13 der Blattfeder 11 weisen abgewinkelte Fußabschnitte 14 auf, die über linienförmige Kontaktbereiche 22 an den seitlichen Begrenzungsflächen 7 der Zahnstange 1 anliegen.The locking device of a parking brake in a motor vehicle consists of a first movable element in the form of a rack 1 and a fixed second element, which is designated in its entirety by 2 . The rack 1 forms, for example, a section of an actuation pedal, not shown, of a foot-operated parking brake system. The toothed rack 1 is approximately rectangular in cross-section and has an upper-side locking toothing 5 with tooth-shaped elevations 6 and lateral boundary surfaces 7 . The second element 2 has a pawl 3 with an axis of rotation 4 . The pawl 3 is designed as a two-armed lever. The first lever arm 8 is cut at its Endab so that it can cooperate with the locking teeth 5 . A spring 10 acts on the second lever arm 9 and is supported on a fixed part 24 of the vehicle. The lever arm 8 also bears, according to the invention, an approximately U-shaped leaf spring 11 , the upper section of which engages around the lever arm 8 and is fixed to it by means of a rivet connection 12 . The two free, downward end sections 13 of the leaf spring 11 have angled foot sections 14 which rest against the lateral boundary surfaces 7 of the rack 1 via linear contact areas 22 .
Durch den Reibschluß zwischen den Kontaktbereichen 22 und den Begrenzungs flächen 7 entsteht bei einer Bewegung in Zuspannrichtung 15 eine Reibkraft 16, die die Blattfeder 11 mit der Zahnstange 1 mitbewegt. Die Reibkraft 16 greift in einem Abstand d zur Drehachse 4 an und erzeugt ein entgegen der Vorspannkraft der Feder 10 wirkendes Drehmoment. Hierdurch wird die Sperrklinke 3 gemäß dem Pfeil 17 verdreht. Durch diese Drehung wird die Sperrklinke 3 von der Rastverzahnung 5 abgehoben, so daß während der Zuspannbewegung Sperrklinke 3 und Rastverzahnung 5 außer Eingriff stehen. Hierdurch wird eine Relativbewegung zwischen den beiden Elementen 1 und 2 ohne ratterndes Geräusch ermöglicht. Due to the frictional engagement between the contact areas 22 and the boundary surfaces 7 , a frictional force 16 is created during a movement in the application direction 15 , which moves the leaf spring 11 with the rack 1 . The friction force 16 acts at a distance d from the axis of rotation 4 and generates a torque acting counter to the biasing force of the spring 10 . As a result, the pawl 3 is rotated according to the arrow 17 . By this rotation, the pawl 3 is lifted from the locking teeth 5 , so that pawl 3 and locking teeth 5 are disengaged during the application movement. This enables a relative movement between the two elements 1 and 2 without rattling noise.
Sobald die Bewegung in Zuspannrichtung 15 beendet wird, fällt das aus der Bewegung resultierende Drehmoment weg, so daß durch die Wirkung der Vorspannkraft der Feder 10 die Sperrklinke 3 unmittelbar wieder in die Rastverzahnung 5 einrastet und die Zahnstange 1 gegenüber der Sperrklinke 3 arretiert ist. Fig. 1 zeigt des weiteren eine Löseeinrichtung, die in Form einer Stange 18 an der Sperrklinke 3 angreift. Durch die Verschiebung der Stange 18 in Richtung des Pfeils 23 wird die Sperrklinke 3 gemäß der Richtung des Pfeils 17 verschwenkt, so daß die Arretierung gelöst ist. Während des Lösens der Feststellbremse muß durch die Stange 18 nicht nur die Vorspannkraft der Feder 10, sondern auch die Reibkraft 20 überwunden werden. Die Reibkraft 20 resultiert aus der Bewegung in Gegenrichtung 19 und erzeugt ein in Richtung des Pfeils 21 drehendes Moment. Durch die Drehung in Richtung des Pfeils 21 wird bei Beendigung der Bewegung in der Gegenrichtung 19 die Sperrklinke 3 zusätzlich in Richtung auf die Rastverzahnung 5 bewegt.As soon as the movement in the application direction 15 is ended, the torque resulting from the movement is eliminated, so that the pawl 3 snaps back into the locking teeth 5 and the rack 1 is locked relative to the pawl 3 by the action of the biasing force of the spring 10 . Fig. 1 further shows a release device which engages in the form of a rod 18 on the pawl 3 . By moving the rod 18 in the direction of arrow 23 , the pawl 3 is pivoted in the direction of arrow 17 , so that the lock is released. While releasing the parking brake, not only the pretensioning force of the spring 10 but also the frictional force 20 must be overcome by the rod 18 . The friction force 20 results from the movement in the opposite direction 19 and generates a torque rotating in the direction of the arrow 21 . By turning in the direction of arrow 21 , when the movement in the opposite direction 19 is completed, the pawl 3 is additionally moved in the direction of the locking teeth 5 .
Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel kann selbstverständlich die Zahnstange 1 auch feststehend ausgebildet sein, während die Sperrklinke 3 mit der Betätigungseinrichtung (Handbremshebel, Feststellpedal) mitbewegt wird. Neben einer geraden Verzahnung kann auch ein Zahnsegment vorgesehen sein.In a departure from the exemplary embodiment shown, the toothed rack 1 can of course also be designed to be stationary, while the pawl 3 is also moved with the actuating device (hand brake lever, parking pedal). In addition to straight toothing, a tooth segment can also be provided.
Claims (7)
- - einer Rastverzahnung,
- - einer beweglich gelagerten Sperrklinke, die in die Rastverzahnung einrastet und
- - einer an der Sperrklinke angeordneten Trenneinrichtung, die wäh rend der Bewegung in Zuspannrichtung Sperrklinke und Rastver zahnung zueinander beabstandet, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung reibschlüssig mit einem außerhalb der Rastverzahnung (5) liegenden Bereich desjenigen Elements zusammenwirkt, das mit der Rastverzahnung (5) versehen ist, so daß bei Bewegung in Zuspannrichtung (15) eine Reibkraft (16) entsteht, durch die die Sperrklinke (3) von der Rastverzahnung (5) abgehoben wird.
- - a locking toothing,
- - A movably mounted pawl that engages in the locking teeth and
- - A separating device arranged on the pawl which, during the movement in the application direction, pawl and locking toothing are spaced apart, characterized in that the separating device cooperates frictionally with an area of the element lying outside the locking toothing ( 5 ), which with the locking toothing ( 5 ) is provided so that when moving in the application direction ( 15 ), a frictional force ( 16 ) is created, by means of which the pawl ( 3 ) is lifted off the locking teeth ( 5 ).
Priority Applications (1)
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