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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Durchführung
der Notbremsung und der Parkbremsung eines Fahrzeugs, insbesondere eines
Motorfahrzeugs.
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Die Notbremsung und die Parkbremsung eines Motorfahrzeugs wird derzeit
bekanntlich mit Mitteln durchgeführt, die "Handbremse" genannt werden und aus
einem innerhalb des Fahrgastraums des Fahrzeugs angeordneten Hebel bestehen,
der mittels einer Zugstange die mechanische Bewegung der jeweiligen
Sattel/Trommel-Bremsbacken der Räder auf entsprechenden Scheiben/Trommeln
steuert; diese Vorrichtungen können solche sein, die auch durch die
(hydraulische) Betriebsbremse des Fahrzeugs gesteuert werden, d.h. durch
besonders vorgesehene Hilfseinrichtungen. Sobald die Handbremse betätigt wird,
verhindert ein Rastgetriebe, daß unter der Spannung einer Stange, die den Hebel
mit den Bremsen verbindet, den Hebel in einer angehobenen Position hält, die
Freigabe. Um die Handbremse freizugeben, muß die Rastung des Rastgetriebes
zuruckgenommen werden, indem die Zugstange weiter unter Spannung gerät und
die Klinke des Rastgetriebes mittels eines am Handhebel placierten Druckknopfes
aus dem Zahnsegment gelöst wird.
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Die zuvor beschriebene, wohlbekannte Vorrichtung ist jedoch nicht ohne
Nachteile. Ist sie beispielsweise in einer Stellung, die eine reduzierte Bremskraft
bewirkt, welche - wenn sie für das Anhalten des Fahrzeugs bei mäßiger
Geländeneigung ausreicht (Park-Bremsfünktion) - für eine Notbremsung eine
eingeschränkte Bremskapazität ergibt (für den Fall, daß das Hauptbremssystem
ausfällt).
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Zur Überwindung eines solchen Nachteils sind hydraulische Parkbremsen
vorgeschlagen worden, wie in der DE-A-30 45 888 offenbart, und es sind
allgemeiner gesprochen, hydraulische Notbremssysteme vorgeschlagen worden,
wie in der US-A-3 680 314 offenbart, in denen eine Pumpe mittels eines
Dreiwegeventils parallel zum Hauptbremskreis angeschlossen ist.
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Nichtsdestoweniger sind solche Systeme unhandlich und komplex und schwierig
zu montieren. Insbesondere wirkt die Notbremse der US-A-3 680 314 auf alle
vier Räder des Fahrzeugs und erfordert die Benutzung eines Dreiwegeventils für
jedes Rad, was sehr teuer ist.
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Das Ziel der Erfindung ist es, eine Not- und Feststellbremsvorrichtung für ein
Fahrzeug vorzuschlagen, die trotz einfachem Aufbau und reduziertem Gewicht
hohe Bremskräfte entwickeln kann. Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine
Bremsvorrichtung des oben genannten Typs vorzuschlagen, die direkt die
Betriebsbremsen betätigen kann, ohne daß eine Parallelsteuerung der letzteren
oder das Vorhandensein einer Hilfsausrüstung erforderlich ist.
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Diese Ziele werden gemäß der Erfindung erreicht, die sich auf eine Not- und
Feststellbremsvorrichtung für ein Fahrzeug bezieht, wie in Anspruch 1 bestimmt.
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Die Erfindung wird durch die nicht beschränkende Beschreibung einer
Ausführungsform, die als Beispiel angegeben ist, unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen:
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Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht der mechanischen
Hauptkomponente der Bremsvorrichtung gemäß der Erfindung ist,
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Fig. 2 schematisch ein Betriebsbremssystem eines Fahrzeugs darstellt, versehen
mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, und
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Fig. 3 eine Schnittansicht in vergrößertem Maßstab von einer Einzelheit eines zur
Vorrichtung gemäß der Erfindung gehörenden Elements ist.
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In den Figuren 1 und 2 bezeichnet die Bezugsziffer 1 ein wohlbekanntes
hydraulisches Betriebsbremssystem eines Fahrzeugs irgend eines bekannten Typs,
insbesondere eines Motorfahrzeugs, das der Einfachheit halber nicht dargestellt
ist; das System 1 umfaßt einen Hauptbremskreis 2 mit einem Ölbehälter 3, einem
Hauptzylinder 4, der Teil einer wohlbekannten Servobremse ist, die der
Einfachheit halber nicht dargestellt ist, und einen Bremskreis 6 der Hinterachse
des Fahrzeugs, der auf wohlbekannte einzelne Betriebsbremsen 7, zur
Vereinfachung dargestellt in Form von Blöcken, der Hinterräder des Fahrzeugs
wirkt. Darüber hinaus umfäßt das System als einen wesentlichen Teil davon auch
eine Not- und Feststellbremsvorrichtung, teilweise dargestellt in Fig. 1 und
teilweise in Fig. 2; diese Vorrichtung umfäßt hauptsächlich einen Steuerhebel 8,
der im Fahrgastraum des Fahrzeugs anzubringen und von Hand anhebbar ist, ein
wohlbekanntes Rastgetriebe 9, das im Anschluß an das Anheben des Hebels 8
wirksam wird und in der Lage ist, zu verhindern, daß letzterer abgesenkt wird,
Mittel zum Lösen des Rastgetriebes 9 und eine Hydraulikpumpe 10, die mit dem
Hebel 8 in einer Weise gelenkig gekoppelt ist, so daß sie durch das Anheben des
letzteren gesteuert wird und die über eine Nebenleitung mit dem Bremskreis der
Hinterachse 6 über ein Dreiwegeventil 11 verbunden ist. Das Anheben des Hebels
8 ist insbesondere durch eine Feder 12 erschwert, die das Rastgetriebe 9 unter
Spannung hält, wenn der Hebel angehoben ist.
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Die Hydraulikpumpe 10 wird durch das Verschieben einer mit Gewinde
versehenen Steuerstange 13 betätigt, die mittels einer Zugstange 14 gelenkig mit
dem Hebel 8 gekoppelt ist; die Pumpe 10 weist darüber hinaus einen
Einlaßanschluß 15 auf, der über eine Nebenleitung zum Hauptbremskreis 2 mit
dem Ölbehälter 3 verbunden ist, und einen Auslaß 16, der über das Ventil 11 mit
dem Bremskreis 6 der Hinterachse verbunden ist; das Ventil 11 wird insbesondere
benutzt, um wahlweise den Bremskreis 6 der Hinterräder mit der Pumpe 10 und
mit dem Hauptkreis 2 zu verbinden, so daß die wirklichen Betriebsbremsen 7 der
Räder der Fahrzeughinterachse wahlweise entweder von der Pumpe 10 oder von
der Pumpe 4 des Hauptbremskreises 2 betätigt werden. Das Dreiwegeventil 11
(Fig. 3) umfäßt ein U-förmiges Anschlußgehäuse, das zwei gegenüberliegende,
wechselseitige, koaxiale Einlässe 21, 22 und einen Auslaß 23, der im rechten
Winkel mit Bezug auf die Achse der Einlässe 21, 22 angeordnet ist, aufweist; die
letzteren sind jeweils verbunden, und zwar der Einlaß 22 mit dem
Hauptbremskreis und der Einlaß 21 mit dem Auslaß 16 der Pumpe 10; auf der
anderen Seite ist der Auslaß 23 mit dem Bremskreis 6 der Hinterachse verbunden.
Innerhalb des Gehäuses 20 ist in einer zu den Einlässen 21, 22 koaxialen Kammer
27 ein verschieblich beweglicher Pendelkolben angeordnet, dessen
gegenüberliegende Enden so angeordnet sind, daß sie flüssigkeitsdicht mit je
einem Dichtsitz 25, 26 der zugehörigen Einlässe 21, 22 zusammenwirken, um
wahlweise die Verbindung zwischen ihnen und der Kammer 27 zu öffnen/zu
schließen, und auf den der Druck, der von der Pumpe 4 erzeugt wird, und der
Druck, der von der Pumpe 10 erzeugt wird, einwirkt. In der dargestellten
Position wird der Pendelkolben von einer Feder 27a in einer Stellung gehalten, in
der der Einlaß 21 geschlossen gehalten wird und gleichzeitig ermöglicht, daß der
Einlaß 22 mit dem Auslaß 23 über die Kammer 27 in Verbindung steht; in der
entgegengesetzten Position, die der Einfachheit halber nicht dargestellt ist, kehrt
der Pendelkolben die Verbindungen um, indem der Einlaß 22 geschlossen und der
Einlaß 21 mit dem Auslaß 23 verbunden wird.
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Gemäß der nicht einschränkenden, dargestellten Ausführungsform ist der Hebel 8
innerhalb einer U-förmigen Konsole 30, die durch jeweils im wesentlichen
dreieckige Seitenwände begrenzt ist, mit Leerhub schwenkbar gelagert; im
einzelnen ist das äußere Ende 32 des Hebels 8 um einen rohrförmigen Stift
drehbar, der quer durch die Wände 31 in den entsprechenden unteren Teilen
letzterer befestigt ist; auf diese Weise sind der Hebel 8 und die Konsole 30 fest
miteinander gekoppelt und relativ zueinander drehbar und in der Lage, sich
voneinander zu entfernen wie zwei Scheren-Schneiden; die Konsole 30 ist
ihrerseits mit Leerhub von einer zweiten Konsole 34 gehalten, die mittels
Schrauben auf einer feststehenden Tragplatte 35 im Fahrgastraum starr verbindbar
befestigt ist und die Pumpem 10 in einer geeigneten Position gesichert hält; im
einzelnen ist die Konsole 30 selbst koaxial zur Schwenkachse des Hebels 8 in der
Konsole 30 in der Konsole 34 angelenkt, beispielsweise mittels eines Bolzens 38,
der sich durch die Konsole 34 erstreckt und innerhalb des rohrförmigen Stiftes 33
angeordnet ist; im oberen Teil, im Scheitelpunkt 39 der dreieckigen Wände 31,
gegenüber der Bodenseite, ist der offene Teil der U-förmigen Konsole 30
schwenkbar mit dem Kopf einer Zugstange 14 verbunden, beispielsweise mittels
eines Stiftes 41; je ein Splint 42 fixiert die Stifte 38, 41 in axialer Richtung, wenn
sie eingesetzt sind. Auf diese Weise ist die Konsole 30 mit der Steuerstange der
Pumpe 10 drehbar und exzentrisch mit Bezug zu ihrer Schwenkachse 38
verbunden.
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Gemäß der Erfindung ist an der Konsole 30 in der Richtung des Hebels 8
freitragend und starr (beispielsweise geschweißt) ein Ansatz in Form einer Kappe
44 befestigt; zwischen letzterem und einem mit dem Hebel 8 starr verbundenen
Tragkonus 44 ist eine Feder 12, im vorliegenden Fall eine Schraubenfeder,
eingesetzt, so daß sie zwischen dem Arm 8 und der Konsole 30 eingespannt ist
und daher in der Lage ist, diese Teile voneinander getrennt zu halten; das
Rastgetriebe 9 ist teilweise durch die feste Konsole 34 gehalten, an der seitlich
und fest mit ihr verbunden ein Zahnsegment 46 vorgesehen ist, und teilweise vom
Hebel 8, dessen Ende 32 seitlich mit einer freitragenden Sperrklinke 47 versehen
ist, die mit dem Zahnsegment 46 zusammenwirkt; zum gesteuerten Lösen des
Rastgetriebes 9 ist die Sperrklinke 47 mittels eines wohlbekannten
Antriebsgestänges 48 verbunden, das innerhalb des Hebels 8 angeordnet ist, um
einen gegen den Widerstand einer Feder 50 und am Ende eines Handgriffs 51 des
Hebels 8 gegenüber dem Ende 32 angeordneten Druckknopf 49 zu lösen.
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Um die von der Pumpe 4 erzeugte Bremskraft in Zusammenarbeit mit der Feder
27a zu nutzen, wird der Pendelkolben 24 normalerweise in der in Figur 3
dargestellten Position gehalten und der Hebel ist fast horizontal abgesenkt und
liegt im wesentlichen in der in Figur 1 dargestellten Position; in diesem Fall
strömt das von der Pumpe 4 ausgesandte Drucköl durch das Ventil 11 vom Kreis
2 zum Kreis 6 und betätigt die hydraulischen Betriebsbremsen 7, wann immer es
erforderlich ist. Wenn man das Fahrzeug im abfallenden Gelände anhalten will,
d.h., wenn die Hauptbremspumpe 4 außer Betrieb ist, kann der Benutzer die
Feststell- bzw. Notbremse betätigen, indem er den Hebel 8 zieht. Im einzelnen
wird der Benutzer den Handgriff 51 ergreifen und den Hebel 8 anheben, wobei er
in Richtung des Pfeiles (Figur 1) geschwenkt wird. Während dieses Vorgangs
dreht sich der Hebel 8 zuerst um den Stift 33 relativ zur Konsole 30, während
letztere unbewegt bleibt; dadurch wird die Feder 12 zusammengedrückt, und
wenn die Feder 12 den größtmöglichen Druck erreicht hat, bewirkt eine weitere
Drehung des Hebels 8 auch die Drehung der Konsole 30 um den Stift 38; die
Drehung der Konsole 30 erzeugt eine Translation der Zugstange 14 und danach
eine Betätigung der Hydraulikpumpe 10, die Öl aus dem Behälter 3 ansaugt und
unter Druck in das Ventil 11 einspeist; unter den vorgenannten Bedingungen (die
Pumpe 4 arbeitet nicht, d.h., das Fahrzeug steht) steht keinerlei hydraulischer
Druck an dem Ende des Pendelkolbens 24 an, das dem Einlaß 22 gegenüberliegt;
auf der anderen Seite wirkt der Druck, der von der Pumpe 10 erzeugt wird, auf
das gegenüberliegende Ende im Falle der Bremsung, wodurch sich der durch die
Feder 27a vorgespannte Pendelkolben innerhalb der Kammer 27 bewegt in
Richtung auf und zum Zusammenwirken mit dem Dichtsitz 26 (mit
anschließendem Schließen des Einlasses 22) und um den Dichtsitz 25 zu öffnen
mit anschließendem Einfließen des Drucköls durch den Einlaß 21, das über die
Kammer 27 den Auslaß 23 erreicht und in den Kreis 6 fließt, um die
Betriebsbremsen 7 zu betätigen.
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Während der Anhebbewegung des Hebels 8 fällt die Sperrklinke 47 selbsttätig in
das Zahnsegment 46, so daß, wenn der Benutzer den Hebel 8 losläßt, dieser in
einer Position zwischen zwei nebeneinanderliegenden Zähnen fixiert wird und der
Hebel 8 in einer Position gehalten wird, die entweder gegen den elastischen
Druck der Feder 12 oder gegen den Reaktionsdruck, der von der Pumpe 10 auf
die Stange 13 ausgeübt wird, erreicht wird, wodurch die unbegrenzte
Verlängerung der Bremswirkung sichergestellt wird. Für den Fall, daß das
Fahrzeug angehalten und für eine sehr lange Zeit in diesem Zustand gehalten
werden soll, wird der hydraulische Druck im Bremskreis 6 nicht einmal dann
vermindert, wenn in ihm mögliche Undichtigkeiten vorhanden sind, und deshalb
wird die Bremswirkung nicht reduziert. Wenn eventuelle Undichtigkeiten
tatsächlich einen stärkeren Abfall des Drucks im Kreis 6 verursachen, wird der
Reaktionsdruck, der von der Pumpe 10 auf die Stange 13 ausgeübt wird und der
sich auf die Konsole 30 in der Weise auswirkt, daß sie sich in ihrer
Ausgangsposition dreht, konsequenterweise auch vermindert; dadurch ist der
Druck, der von der Feder 12, die in der Anfangsphase der Hebelbetätigung
vorgespannt wird, ausgeübt wird, nicht mehr durch den Gegendruck, der von der
Pumpe 10 erzeut wird, ausgeglichen; die Feder 12 neigt daher dazu, sich
auszudehnen und erzeugt als Reaktion, da sie nicht in der Lage ist, den Hebel 8
in seine Anfangsposition zu drehen, weil der Hebel 8 vom Rastgetriebe gehalten
wird, anschließend eine Drehung der Konsole 30 in entgegengesetzte Richtung,
wodurch der Abstandswinkel vergrößert wird und der Hebel 8 eine zusätzliche
Translation der Zugstange 14 bewirkt, die ausreicht, die Pumpe 10 so zu steuern,
daß der ursprüngliche hydraulische Druck im Kreis 6 wieder hergestellt wird.
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Zum Lösen der Notbremsvorrichtung betätigt der Benutzer den Druckknopf 49
gerade so wie bei wohlbekannten Handbremsen und bewirkt dessen
Rückbewegung gegen die Kraft der Feder 50.
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Die Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der vorstehenden Beschreibung.
Dank der beschriebenen Konstruktion können die Betriebsbremsen der
Fahrzeugräder, im vorliegenden Falle insbesondere der Hinterräder, direkt von
Hand betätigt werden, insbesondere mittels eines traditionellen Hebels, ohne daß
komplexe mechanische Antriebe oder ein Arbeiten parallel zum hydraulischen
Antrieb nötig wäre.