DE102007043196A1

DE102007043196A1 - Kupplungsvorrichtung zur Notbetätigung einer Feststellbremse

Info

Publication number: DE102007043196A1
Application number: DE102007043196A
Authority: DE
Inventors: Oliver Keller; Peter Frindt
Original assignee: Kuester Holding GmbH
Current assignee: Kuester Holding GmbH
Priority date: 2007-09-11
Filing date: 2007-09-11
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2027-09-12
Also published as: DE102007043196B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung (10) für eine mechanische Notbetätigungseinrichtung zum Lösen oder Arretieren einer Kraftfahrzeugbremse, insbesondere einer elektromechanisch betätigbaren Feststellbremse eines Kraftfahrzeugs. Die Kupplungsvorrichtung (10) weist drehfest miteinander koppelbare und entlang der Kupplungswelle verschiebbare Abtriebs- und Antriebselemente auf, wobei das Antriebselement eine Aufnahme (18) für ein Betätigungsmittel (20) aufweist und wobei zumindest ein Kopplungsmittel (22) vorgesehen ist, welches infolge des Einführens des Betätigungsmittels (20) in die Aufnahme (18) des Antriebselements (14) dieses in eine Betätigungsstellung überführt, in welcher das Antriebs- (14) und das Abtriebselement (12) drehmomentübertragend miteinander in Wirkverbindung stehen (Figur 1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung zur mechanischen Notbetätigung, etwa zum Lösen oder Arretieren einer elektromotorisch betätigbaren Kraftfahrzeugbremse, insbesondere einer Feststellbremse.
Stand der Technik
Vorrichtung zum mechanischen Betätigen, insbesondere zum Lösen einer motorisch betätigten Feststellbremse für Kraftfahrzeuge sind im Stand der Technik, so beispielsweise aus der DE 10 2006 007 072 B3 bekannt. So wird dort eine zum Lösen der Feststellbremse vorgesehene mechanische Zusatzvorrichtung beschrieben, die eine Antriebsmechanik aufweist, die über ein Zugseil eine Zugbewegung in eine Drehbewegung einer Antriebswelle umsetzt. Dabei sind auskoppelbare stirnseitige Verzahnungen vorgesehen, die sicherstellen sollen, dass bei der Rückführung der Vorrichtung nach Betätigung in einen Ausgangszustand kein Moment auf den Antrieb der Feststellbremse übertragen wird.
Eine derartige Notbetätigungseinrichtung zum mechanischen Lösen einer Kraftfahrzeug-Feststellbremse erfordert die Umsetzung einer Zug- oder Druckeinwirkung in eine Drehbewegung, die schließlich dazu verwendet wird, ein Übersetzungsgetriebe zum Lösen der Bremse anzutreiben. Zwar können dadurch ruckartige Beanspruchungen beim Freigeben der Parkbremse reduziert werden. Die technische Umsetzung einer Zug-Druckeinwirkung in eine Drehbewegung ist allerdings per se recht aufwendig und erfordert ein kompliziertes Zusammenspiel von mechanisch miteinander wechselwirkenden Bauteilen.
Ein solch komplexer Aufbau ist bezüglich Herstellungskosten und Montageaufwand nachteilig. Zudem sind solch vorbekannte mechanische Lösevorrichtungen mitunter recht wartungsintensiv und störanfällig, sodass deren bestimmungsgemäße Funktionstauglichkeit gerade unter kritischen Bedingungen, in welche ein zur eigentlichen Betätigung vorgesehener Elektromotor ausgefallen ist, nicht hinreichend sichergestellt werden kann.
Aufgabe
Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsvorrichtung für eine mechanische Notbetätigungseinrichtung sowie eine Notbetätigungseinrichtung zum Lösen oder Arretieren einer Kraftfahrzeugbremse zur Verfügung zu stellen, die einen einfachen Aufbau sowie eine hohe Funktionssicherheit aufweist. Zudem soll die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung einfach in der Montage und nahezu wartungsfrei eine dauerhafte Funktionsfähigkeit gewährleisten.
Zusätzlich sollen die Kupplungsvorrichtung sowie die Notbetätigungseinrichtung bezüglich ihrer Fertigungsrationalität und bezüglich Herstellungskosten optimiert werden.
Erfindung und vorteilhafte Wirkungen
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mittels einer Kupplungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 und einer Notbetätigungseinrichtung gemäß Anspruch 14 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung ist insbesondere für eine mechanische Notbetätigungseinrichtung entweder zum Lösen oder zum Arretieren einer Kraftfahrzeugbremse, insbesondere einer elektromechanisch betätigbaren Feststellbremse eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Die Kupplungsvorrichtung weist zumindest ein auf einer Kupplungsachse drehbar gelagertes Abtriebselement, welches beispielsweise mit einer Motorwelle der Feststellbremseinrichtung koppelbar ist und ein auf der Kupplungswelle drehbar gelagertes Antriebselement auf.
Dabei ist zumindest das Antriebselement zwischen einer Ausgangsstellung und einer Betätigungsstellung koaxial zur Kupplungswelle verschiebbar. In der Betätigungsstellung stehen das Antriebs- und das Abtriebselement mittel- oder unmittelbar drehmomentübertragend miteinander in Wirkverbindung. Ein auf das Antriebselement einwirkendes Drehmoment wird dann auf das Abtriebselement der Kupplungsvorrichtung übertragen, sodass die Feststellbremse manuell gelöst oder arretiert werden kann, insbesondere dann, wenn der zur eigentlichen Betätigung der Bremse vorgesehene Elektromotor ausfällt.
Das Antriebselement weist ferner eine Aufnahme für ein Betätigungsmittel auf. Zudem ist an der Kupplungsvorrichtung zumindest ein Kopplungsmittel vorgesehen, welches infolge eines Einführens des Betätigungsmittels in die Aufnahme des Antriebselements das Antriebselement in die Betätigungsstellung überführt. Die Aufnahme für das Betätigungsmittel und die Einführ- oder Einsteckrichtung des Betätigungsmittels in die Aufnahme fallen mit der Kupplungswelle zusammen. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass das Betätigungsmittel von der dem Abtriebselement abgewandten Seite des Antriebselements in dieses eingeführt werden kann.
Zur Bildung der Kupplungsvorrichtung sind prinzipiell drei untereinander in Wirkverbindung stehende Komponenten, nämlich ein Antriebs- und ein Abtriebselement sowie die erwähnten Kopplungsmittel erforderlich. Durch eine solche Reduzierung der Bauteileanzahl kann die Komplexität einer solchen Kupplungsvorrichtung und mechanischen Notbetätigungseinrichtung in vorteilhafter Weise reduziert werden. Dies wirkt sich vorteilhaft auf Montage- und Herstellungsaufwand bzw. die Fertigungskosten aus. Durch die geringe Anzahl von miteinander in Wirkverbindung tretender Funktionsteile kann zudem ein hohes Maß an Funktionssicherheit und eine dementsprechend geringe Störanfälligkeit zur Verfügung gestellt werden.
Nach einer ersten vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das zumindest eine Kopplungsmittel beim Einführen des Betätigungsmittels in die Aufnahme des Antriebselements zur Ausübung einer Mitnahmebewegung auf das Antriebselement ausgebildet ist. Das Kopplungsmittel oder auch gar eine Vielzahl an Kopplungsmitteln stellen einen auf das Antriebselement einwirkenden Mitnahmeeffekt zur Verfügung, wenn das Betätigungsmittel in die dafür vorgesehene Aufnahme koaxial zur Kupplungswelle eingeführt wird. Dabei erfährt das Antriebselement eine parallel zur Einsteckrichtung des Betätigungsmittels gerichtete Verschiebebewegung.
Nach einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kopplungsmittel nicht nur eine Mitnahmebewegung auf das Antriebselement zum Überführen desselben in die Betätigungsstellung, sondern auch zum Halten des Antriebselements in der Betätigungsstellung ausgebildet sind. Sobald etwa infolge des Einführens des Betätigungsmittels in die Aufnahme die Betätigungsstellung erreicht wird, übt das zumindest eine Kopplungsmittel eine in Axialrichtung wirkende Haltefunktion zumindest auf das Antriebselement aus.
Dies ist insbesondere für die eigentliche Betätigung der Kupplungsvorrichtung von Vorteil, da nicht noch zusätzlich zum Lösen oder Arretieren der Kraftfahrzeugbremse aufzubringenden Drehmoment eine zusätzliche Kraft in Axialrichtung auf das Antriebselement ausgeübt werden muss, die das Element in der Betätigungsstellung hält.
Das oder die Kopplungsmittel erfüllen somit eine Doppelfunktion. Zum einen bewirken sie ein Überführen des Antriebselements von einer Ausgangsstellung in die Betätigungsstellung und zum anderen verhindern die Kopplungsmittel, dass das Antriebselement etwa selbsttätig von der Betätigungsstellung in seine Ausgangsstellung zurückkehrt. Das Kopplungsmittel erfüllt diese Doppelfunktion alternativ, das heißt, es dient entweder dazu, eine Mitnahmebewegung in Axialrichtung auf das Antriebselement auszuüben oder das Antriebselement axial in der Betätigungsstellung zu halten.
Dabei ist die Position des Betätigungsmittels in der Aufnahme von Bedeutung. So ist beispielsweise vorgesehen, dass, solange das Betätigungsmittel nicht vollständig in die Aufnahme eingeführt ist, das zumindest eine Kopplungsmittel eine Mitnahmefunktion und erst bei einem vollständigen Einführen des Betätigungsmittels in die Aufnahme eine Haltefunktion auf das Antriebselement ausübt.
Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das zumindest eine Kopplungsmittel am Antriebselement in Radialrichtung, das heißt senkrecht zur Kupplungswelle, verschiebbar gelagert ist und in der Ausgangsstellung die Aufnahme für das Betätigungsmittel zumindest bereichsweise blockiert. Durch dieses bereichsweise Blockieren, etwa dadurch, dass das Kopplungsmittel zumindest bereichsweise in Radialrichtung in die Aufnahme hineinragt, kann dieses eine Mitnahmefunktion beim Einführen des Betätigungsmittels in die Aufnahme auf das Antriebselement ausüben.
Dieses zumindest bereichsweise Blockieren wird bestimmungsgemäß erst dann aufgehoben, wenn das Antriebselement die Betätigungsstellung erreicht hat, in welcher es in vorbestimmter Art und Weise mit dem Abtriebselement in drehmomentübertragender Wirkverbindung steht.
Weiterhin ist vorgesehen, dass das Antriebselement zumindest eine sich im Wesentlichen in Radialrichtung zwischen der Innenwand der Aufnahme und einer Außenwand des Antriebselements erstreckende Bohrung aufweist. In dieser vorzugsweise senkrecht zur Kupplungswelle, alternativ aber auch schräg zur Kupplungswelle erstreckenden Bohrung ist das zumindest eine Kopplungsmittel geführt. Dieses ist hierzu vorzugsweise kugelartig ausgebildet.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass nicht nur ein, sondern mehrere in Radialrichtung erstreckende Bohrungen zur Aufnahme entsprechender Kopplungskugeln am Antriebeselement ausgebildet sind. Die Bohrungen oder Führungskanäle weisen dabei vorzugsweise gleichmäßige Abstände in Umfangsrichtung am Antriebselement zueinander auf.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführung sind insbesondere drei, jeweils um 120° in Umfangsrichtung versetzt angeordnete, sich in Radialrichtung erstreckende Bohrungen am Antriebselement vorgesehen. Hierdurch kann eine ausreichende Mitnahmefunktion auf das Antriebselement sowie eine unter Einsatz möglichst weniger Teile hinreichende axiale Fixierung das Antriebselements in der Betätigungsstellung sicher gestellt werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass sowohl das Antriebs- als auch das Abtriebselement in einer zylindrischen Führungshülse gelagert sind. Die zentrisch liegende Achse der Führungshülse kommt dabei im Wesentlichen mit der Kupplungswelle zu liegen. Das Antriebs- und das Abtriebselement weisen dabei einen Umfang auf, der im Wesentlichen dem Zylinderinnendurchmesser entspricht, sodass das Antriebs- und das Abtriebselement an der Innenwand der zylindrischen Führungshülse bei einer Überführung zwischen Ausgangs- und Betätigungsstellung entlang gleiten.
Ferner ist an der Innenwandung der Führungshülse zumindest eine Ausnehmung für das Kopplungsmittel vorgesehen. Die Ausnehmung, welche insbesondere als konkave Ausnehmung zur Aufnahme der kugelartig ausgebildeten Kopplungsmittel ausgebildet ist, befindet sich dabei in einem axialen Abschnitt der Führungshülse, in welcher das Antriebselement bei Erreichen der Betätigungsstellung zu liegen kommt.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass nicht nur das Antriebs-, sondern auch das Abtriebselement zwischen einer Ausgangs- und einer Betätigungsstellung verschieblich innerhalb der zylindrischen Führungshülse gelagert ist. Die Verschiebebewegung des Abtriebselements zwischen Ausgangs- und Betätigungsstellung wird dabei ebenfalls durch das Einführen des Betätigungsmittels in die Aufnahme des Antriebselements und die damit einhergehende Verschiebebewegung des Antriebselements initiiert.
Weiterhin ist vorgesehen, dass bei Erreichen der Betätigungsstellung des Antriebselements das radial außenliegende Ende der Bohrung im Bereich der führungshülsenseitigen konkaven Ausnehmung zu liegen kommt. Dadurch kann erreicht werden, dass unmittelbar bei Erreichen der Betätigungsstellung die kugelartigen Kopplungsmittel radial durch die dafür vorgesehenen Bohrungen des Antriebselements bis in die Ausnehmungen hineinragend verschoben werden. Sobald die Kopplungsmittel bereichsweise in die führungshülsenseitige Ausnehmung eintauchen, stellen diese eine axiale Arretierfunktion für das Antriebs- und ggf. auch für das Abtriebselement zur Verfügung.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Durchmesser des zumindest einen Kopplungsmittels größer als die Radialerstreckung der am Antriebselement vorgesehenen Bohrung ist. Dadurch kann erreicht werden, dass das Kopplungsmittel beim Einführen des Betätigungsmittels in die Aufnahme erst bei Erreichen der Betätigungsstellung unter einer Verdrängung aus der Aufnahme in die führungshülsenseitige Ausnehmung verschiebbar ist. Somit wird beim Einführen des Betätigungsmittels in die antriebselementseitige Aufnahme bei Erreichen dessen Betätigungsstellung das in die Aufnahme zumindest bereichsweise hineinragende kugelartig ausgebildete Kopplungsmittel in Radialrichtung derart verdrängt, dass es zum einen die Aufnahme für ein weiteres Einführen des Betätigungsmittel freigibt und zugleich zur Ausübung einer Haltefunktion in die führungshülsenseitige Ausnehmung eingreift.
Beim Einführen des beispielsweise als Schraubenschlüssel oder als Sechskantschlüssel ausgebildeten Betätigungsmittels in die dafür vorgesehene Aufnahme des Antriebselements kann vorgesehen sein, dass die Aufnahme lediglich in dem Bereich, der in Einführrichtung gesehen, hinter dem Kopplungselement liegt, eine der Außenkontur des Betätigungsmittels entsprechende Geometrie aufweist. So kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Aufnahme erst im Bereich der Kopplungskugel eine dem Betätigungsmittel entsprechende Innensechskantkontur aufweist. Eine derartige Ausgestaltung der Aufnahme verhindert, dass das Antriebsmittel bei einem nur bereichsweise in die Aufnahme eingeführten Betätigungsmittel gedreht werden kann. Eine solche Ausgestaltung der Aufnahme erzwingt geradezu ein vollständiges Einführen des Betätigungsmittels in die Aufnahme, sodass sichergestellt werden kann, dass eine Drehbewegung vom Betätigungsmittel auf das Antriebselement erst bei Erreichen der Betätigungsstellung vollzogen werden kann.
Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die an der Führungshülse ausgebildete Ausnehmung ringförmig in Umfangsrichtung an der Hülsenwand ausgebildet ist. Diese ringförmige Ausgestaltung ermöglicht die Aufnahme von Kopplungsmitteln insbesondere in jeder Winkelstellung des Antriebselements.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist zwischen dem Antriebs- und dem Abtriebselement ein mit einer Stirnverzahnung versehendes Kupplungsteil angeordnet. Die an das Kupplungsteil in der Betätigungsstellung angrenzenden Stirnflächen von Abtriebs- und Antriebselement weisen dabei vorzugsweise jeweils oder vereinzelt eine korrespondierende Stirnverzahnung auf, sodass über diese Verzahnung eine drehfeste und drehmomentübertragende Verbindung von Antriebs- und Abtriebselement geschaffen werden kann. Die Stirnverzahnungen bewirken mitunter eine formschlüssige Wirkverbindung zwischen Antriebs- und Abtriebselement.
Weiterhin ist eine Druckfeder vorgesehen, die das Abtriebselement in seine Ausgangsstellung zu überführen trachtet. Diese vorzugsweise spiralartig ausgebildete Druckfeder stützt sich an einem dem Antriebselement abgewandten Endabschnitt des Abtriebselements ab und gelangt mit seinem anderen Ende an einer stirnseitigen Innenwandung der Führungshülse zur Anlage. Die koaxiale Verschiebebewegung von der Ausgangsstellung in die Betätigungsstellung erfolgt somit gegen eine Federkraft.
Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass in der Ausgangsstellung das Antriebs- und das Abtriebselement nicht miteinander in mechanischer Wirkverbindung stehen, sodass sich insbesondere das Antriebselement bei einer elektromotorischen Betätigung der Bremse nicht mitdreht. Das Überführen der Antriebs- und/oder Abtriebselemente in die Betätigungsstellung entgegen der Federkraft bewirkt, dass bei Erreichen der Betätigungsstellung das Antriebs- und das Abtriebselement der dann wirkenden Federkraft entsprechend in Axialrichtung aneinandergedrückt werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist daher durch eine aufeinander abgestimmte Ausgestaltung von Kupplungsteil, Antriebselement und/oder Abtriebselement sowie durch Dimensionierung der Federkonstanten und des Federwegs eine lastbegrenzende Rutschkupplung ausbildbar. Da die Kupplungsvorrichtung abtriebsseitig mit der Motorwelle einer elektromotorischen Feststellbremseinrichtung koppelbar ist, kann in besonders einfacher Art und Weise ein Überlastschutz bei manueller Notbetätigung der Kraftfahrzeugbremse zur Verfügung gestellt werden. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass etwaige, den Elektromotor oder die Motorwelle schädigende Drehmomente von der Kupplungsvorrichtung übertragen werden.
Zur Ausbildung einer solchen Rutschkupplung sind auch andere, nicht nur formschlüssig, sondern auch form- und/oder kraftschlüssig miteinander koppelbare Kupplungsglieder im Rahmen der Erfindung. Dabei kann insbesondere vorgesehen werden, das zwischen Antriebs- und Abtriebselement vorgesehene Kupplungsteil aus einem flexiblen Material mit ggf. einem ausreichend hohen Haft- bzw. Gleitreibungskoeffizienten auszubilden.
Weiterhin ist vorgesehen, dass das Abtriebselement ein mit einer Abtriebswelle koppelbares Schaftteil und ein radial verbreitertes Kopfteil aufweist. Das radial verbreiterte Kopfteil weist an seinem dem Schaftteil angewandten stirnseitigen Abschnitt vorzugsweise die bereits angesprochene Stirnverzahnung auf, während die gegenüberliegende Seite des Kopfteils einen Anschlag für die spiralartig ausgebildete Druckfeder bildet.
Das Schaftteil des Abtriebselements ist dabei zumindest bereichsweise in die Druckfeder einführbar. An seinem dem Kopfteil abgewandten Endabschnitt weist das Schaftteil vorzugsweise eine Aufnahme für die Abtriebswelle auf. Diese kann beispielsweise als Vierkant-, Sechs- oder Mehrkantaufnahme, entsprechend der Kontur der Abtriebswelle ausgebildet sein. Die Abtriebswelle selbst kann insbesondere als flexible Welle ausgebildet werden. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Welle eine der Verschiebebewegung des Abtriebselements zwischen Ausgangs- und Betätigungsstellung entsprechende Druck- oder Zugbewegung überträgt, welche für eine Kopplung an die Kraftfahrzeugbremse, etwa an deren Motorwelle ausgenutzt werden kann.
Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass auch die von der Kupplungsvorrichtung ausgehende Abtriebswelle in Betätigungsstellung von Antriebs- bzw. Abtriebselement drehfest mit der Motorwelle der Feststellbremse gekoppelt ist. Nimmt das Abtriebselement der Kupplungsvorrichtung hingegen seine Ausgangsstellung ein, kann über die damit einhergehende Zugbewegung der Abtriebswelle eine Entkopplung dieser Welle und der Kupplungseinrichtung von der Motorwelle erfolgen. Damit ist in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass auch das Abtriebselement bei einer normalen Betätigung der Kraftfahrzeugbremse durch den dafür vorgesehenen Elektromotor nicht mitbewegt wird. Dies wirkt sich vorteilhaft auf den Verschleiß einer solchen Kupplungsvorrichtung und der Lebensdauer sowie auf den Energieverbrauch bei Betätigung der Feststellbremse durch den elektromotorischen Antrieb aus.
Weiterhin ist vorgesehen, dass an einem der Druckfeder abgewandten Endabschnitt der Führungshülse eine umlaufende Nut ausgebildet ist. Diese ist zur Aufnahme eines Halterings vorgesehen, an welchem das Antriebselement in Ausgangsstellung zur Anlage gelangt. Der Haltering stellt somit einen Endanschlag für das Antriebselement zur Verfügung und verhindert, dass das Antriebselement etwa durch Einwirkung der Druckfeder aus der Führungshülse herausgeschoben wird.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Notbetätigungseinrichtung zum Lösen oder Arretieren einer Kraftfahrzeugbremse, insbesondere einer elektromechanisch betätigbaren Feststellbremse eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung.
Ausführungsbeispiel
Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Dabei bilden sämtliche beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale in ihrer sinnvollen Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung; auch unabhängig von den Patentansprüchen und deren Rückbezügen.
Es zeigen:
1 eine Querschnittsdarstellung der Kupplungsvorrichtung in Ausgangsstellung,
2 die Darstellung gemäß 1 mit der Kupplungsvorrichtung in Betätigungsstellung und
3 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Kupplungsvorrichtung.
In den 1 bis 3 ist die zylindrisch ausgebildete Führungshülse 26 gezeigt, in welcher das Abtriebselement 12 und das Antriebselement 14 längsverschieblich, das heißt entlang der Kupplungswelle 16 verschiebbar gelagert sind. An der in den 1 und 2 links zu liegen kommenden stirnseitigen Innenwandung der Führungshülse 26 stützt sich ein Druckfederelement 28 ab, dessen anderes Ende an einem radial verbreiterten Kopfteil 44 des Abtriebselements 12 zur Anlage gelangt. Das Druckfederelement 28 bewirkt in einem Ausgangszustand, wie er in 1 gezeigt ist, dass das Abtriebselement 12 und das über ein Kupplungsteil 24 damit mittelbar in Eingriff stehende Antriebselement 14 in der in 1 gezeigten Ausgangsstellung gehalten werden, in welcher zumindest das Antriebselement 14 vom Antriebsmechanismus einer nicht gezeigten elektromotorischen Feststellbremse entkoppelt ist. Von Vorteil kann auch das Abtriebselement 12 in der Ausgangsstellung von einer Motorwelle entkoppelt sein.
Das Abtriebselement 12 weist ein zumindest bereichsweise in Axialrichtung in das Federelement 28 eingreifendes Schaftteil 42 auf, welches eine sich in Axialrichtung erstreckende Aufnahme 40 für die drehfeste Anordnung einer vornehmlich flexiblen abtriebsseitigen Welle hat. Durch die über die nicht gezeigte mit dem Abtriebselement 12 koppelbare elastische Welle kann eine Zug- oder Druckkraft mit einer einhergehenden Verschiebebewegung übertragen werden, die ein Entkoppeln der Abtriebswelle sowie der Kupplungsvorrichtung 10 von der nicht explizit gezeigten elektromotorisch betätigbaren Feststellbremse ermöglicht.
Zwischen dem Abtriebselement 12 und dem Antriebselement 14 ist ein mit einer Stirnverzahnung 34 versehenes Kupplungsteil 24 angeordnet. Durch eine geeignete geometrische Ausgestaltung sowie Materialwahl des Kupplungsteils 24 sowie der an das Kupplungsteil 24 angrenzenden Stirnflächen 46 bzw. 48 des Abtriebselements 12 bzw. Antriebselements 14 und der von der Druckfeder 28 zur Verfügung gestellten Druckkraft kann eine Rutschkupplung realisiert werden, die das mit Hilfe des Betätigungsmittels 20 auf das Abtriebselement 12 übertragbare Drehmoment begrenzt.
Das Betätigungsmittel 20 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als Sechskantschlüssel ausgebildet und die am Antriebselement vorgesehene Aufnahme 18 weist einen dementsprechenden Innensechskant auf. An diese Aufnahme 18 angrenzend, erstreckt sich eine in Radialrichtung verlaufende Bohrung 36, in welcher ein kugelartig ausgebildetes Kopplungsmittel 22 geführt ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind insgesamt drei solcher Bohrungen in einem gleichmäßigen Abstand von 120° in Umfangsrichtung an dem Antriebselement 14 vorgesehen.
Der Durchmesser der Kugeln 22 ist dabei etwas größer gewählt als der Abstand zwischen der Innenwandung der Aufnahme 18 und der Innenwandung der Führungshülse 26. Befinden sich das Antriebs- und das Abtriebselement 14, 12 in der in 1 gezeigten Ausgangsstellung, so blockiert die Kugel 22 ein vollständiges Einführen des Sechskantschlüssels 20 in die Aufnahme 18. Infolge dieses Blockierens erfährt das Antriebselement 12 und damit auch das Kupplungsteil 24 sowie das Abtriebselement 12 eine Axialverschiebung hin zur in 2 dargestellten Betätigungsstellung.
Bei Erreichen der Betätigungsstellung kommt die Kugel 22 in Höhe der konvex ausgebildeten Ringnut an der Innenwandung der Führungshülse 26 zu liegen. Infolge der vom Sechskantschlüssel 20 initiierten Koaxialverschiebung wird dann die Kugel 22 radial nach außen in die konvexe Ringnut der Führungshülse 26 verdrängt. Die Kugel befindet sich dann sowohl bereichsweise in der Bohrung 36 des Antriebselements 12 als auch in der Ausnehmung 38 der Führungshülse 26, sodass mittels der Kugeln 22 eine axiale Haltekraft auf das Antriebselement 12 ausgeübt wird.
Dies wirkt sich bei der Betätigung der Kupplungsvorrichtung besonders vorteilhaft aus, denn beim Drehen des in der Aufnahme 18 eingeführten Drehwerkzeuges 20 muss zur Aufrechterhaltung der drehfesten Verbindung zwischen Antriebselement 14 und Abtriebselement 12 keine zusätzlich in Koaxialrichtung wirkende Kraft manuell aufgebracht werden.
Ferner ist an dem in den 1 und 2 rechts liegenden Endabschnitt der Führungshülse 26 eine Ringnut 30 ausgebildet, die zur Aufnahme eines Halterings 32 dient. Dieser stellt zugleich einen Endanschlag für das Antriebselement 14 dar, damit dieses nicht über seine in 1 gezeigte Ausgangsstellung hinaus, etwa durch die Druckfeder 28 initiiert, bewegt werden kann.

10: Kupplungsvorrichtung
12: Abtriebselement
14: Antriebselement
16: Kupplungswelle
18: Aufnahme
20: Betätigungsmittel
22: Kugel
24: Kupplungsteil
26: Führungshülse
28: Druckfeder
30: Ringnut
32: Halteelement
34: Stirnverzahnung
36: Bohrung
38: Ausnehmung
40: Aufnahme
42: Schaftteil
44: Kopfteil
46: Stirnverzahnung
48: Stirnverzahnung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102006007072 B3 [0002]

Claims

Kupplungsvorrichtung (10) für eine mechanische Notbetätigungseinrichtung zum Lösen oder Arretieren einer Kraftfahrzeugbremse, insbesondere einer Feststellbremse, mit zumindest einem drehbar gelagerten Abtriebselement (12) und einem drehbar gelagerten Antriebselement (14), welches zwischen einer Ausgangsstellung und einer Betätigungsstellung, in welcher das Antriebs- (14) und das Abtriebselement (12) drehmomentübertragend miteinander in Wirkverbindung stehen, koaxial zu einer Kupplungswelle (16) der Kupplungseinrichtung (10) verschiebbar ist, wobei das Antriebselement (14) eine Aufnahme (18) für ein Betätigungsmittel (20) aufweist und zumindest ein Kopplungsmittel (22) vorgesehen ist, welches infolge eines Einführens des Betätigungsmittels (20) in die Aufnahme (18), das Antriebselement (14) in die Betätigungsstellung überführt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Kopplungsmittel (22) beim Einführen des Betätigungsmittels (20) in die Aufnahme (18) zur Ausübung einer Mitnahmebewegung auf das Antriebselement (14) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kopplungsmittel (22) dazu ausgebildet ist, das Antriebselement (14) in der Betätigungsstellung zu halten.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kopplungsmittel (22) am Antriebselement (14) in Radialrichtung verschiebbar gelagert ist und in der Ausgangsstellung die Aufnahme (18) für das Betätigungsmittel (20) zumindest bereichsweise blockiert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Antriebselement (14) zumindest eine sich im Wesentlichen in Radialrichtung zwischen der Innenwand der Aufnahme (18) und einer Außenwand des Antriebselements (14) erstreckende Bohrung (36) aufweist, in welcher ein kugelartig ausgebildetes Kopplungsmittel (22) geführt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Antriebs- (14) und das Abtriebselement (12) in einer zylindrischen Führungshülse (26) gelagert sind, die an ihrer Innenwandung eine Ausnehmung (38) für das Kopplungsmittel (22) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei in der Betätigungsstellung des Antriebselements (14) das radial außen liegende Ende der Bohrung (36) im Bereich der Ausnehmung (38) zu liegen kommt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7, wobei der Durchmesser des zumindest einen Kopplungsmittels (22) größer als die Radialerstreckung der Bohrung (36) ist und das Kopplungsmittel (22) beim Einführen des Betätigungsmittels (20) in die Aufnahme (18) erst bei Erreichen der Betätigungsstellung unter einer Verdrängung aus der Aufnahme (18) in die ringförmig ausgebildete Ausnehmung (38) verschiebbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen dem Antriebs- (14) und dem Abtriebselement (12) ein mit einer Stirnverzahnung (34) versehenes Kupplungsteil (24) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich an einem dem Antriebselement (14) abgewandten Endabschnitt des Abtriebselements (12) eine Druckfeder (28) abstützt, welche dazu ausgebildet ist, das Abtriebs (12)- und/oder das Antriebselement (14) in die Ausgangsstellung zu überführen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Antriebselement (14) und/oder das Abtriebselement (12) an ihrer dem Kupplungsteil (24) zugewandten Stirnfläche eine Stirnverzahnung (46, 48) aufweisen und zusammen mit dem Kupplungsteil (24) und der Druckfeder (28) eine lastbegrenzende Rutschkupplung bilden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Abtriebselement (12) ein mit einer Abtriebswelle koppelbares Schaftteil (42) und ein radial verbreitertes Kopfteil (44) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an dem der Druckfeder (28) abgewandten Endabschnitt der Führungshülse (26) eine umlaufende Nut (30) zur Aufnahme eines Halterings (32) ausgebildet ist, an welchem das Antriebselement (14) in Ausgangsstellung zur Anlage gelangt.
Notbetätigungseinrichtung für eine mechanische Notbetätigung zum Lösen oder Arretieren einer Kraftfahrzeugbremse mit einer Kupplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.