WO2007093242A1

WO2007093242A1 - Vorrichtung zum mechanischen lösen einer motorisch betätigten feststellbremse für ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: WO2007093242A1
Application number: PCT/EP2006/069831
Authority: WO
Inventors: Jürgen Stürzer
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2006-02-15
Filing date: 2006-12-18
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2008-08-15
Also published as: DE102006007072B3; AU2006338082B2; AU2006338082A1; UA91893C2; EP1984215A1

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine mechanische Zusatzvorrichtung zum mechanischen Lösen einer motorisch betriebenen Feststellbremse für ein Kraftfahrzeug. Die Vorrichtung weist eine Antriebsmechanik auf, die eine Zugbewegung über ein Zugseil in eine Drehbewegung einer Antriebswelle der Vorrichtung umsetzt, beispielsweise ein über Zapfen betätigtes Schneckengetriebe und über die Antriebswelle direkt eine Antriebsstellmechanik der Feststellbremse antreibt. Die Vorrichtung ist so ausgestaltet, dass sie über stirnseitige Verzahnungen, die ausgekoppelt werden können, sicherstellt, dass bei der Rückführung der Vorrichtung nach Betätigung in den Ausgangszustand kein Moment auf den Antrieb der Feststellbremse übertragen wird.

Description

Beschreibung

Vorrichtung zum mechanischen Lösen einer motorisch betätigten Feststellbremse für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Zusatzaggregat zum mechanischen Lösen einer motorisch betätigten Feststellbremse für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einer elektromotorisch betätigten Parkbremse für ein Kraftfahrzeug.

Motorisch betätigte Feststellbremsen für Kraftfahrzeuge haben sich seit längerer Zeit im Kfz-Bau etabliert, weil sie gegen^¬ über bisher üblichen Lösungen, in denen die Feststellbremse über Seilzüge über einen Hebel am Mitteltunnel des Kfz betä- tigt wurde, erhebliche Vorteile haben. Gegenüber der rein mechanischen Lösung haben sie den Vorteil, dass an der Mittelkonsole kein Handbremshebel benötigt wird, dass keine langen Seilzüge verlegt werden müssen, die aufwändige konstruktive Maßnahmen erfordern und bei Wartungen entspre- chende Wartungsmaßnahmen nach sich ziehen. Weiterhin haben elektrisch betätigte Feststellbremsen im Kraftfahrzeug den Vorteil, dass sie unabhängig vom Kraftaufwand durch den Bediener eine gleichmäßige Wirkung auf der Bremse entfalten.

Nachteilig ist jedoch bei diesen elektrischen oder motorisch bestätigten Feststellbremsen, dass bei einem Stromausfall im Bordnetz des Kfz keine motorische Betätigung zur Freigabe der Bremse mehr möglich ist. Aufgrund dessen sind konstruktive Maßnahmen erforderlich, um im Notfall ein Freigeben der Feststellbremse zu ermöglichen.

Üblicherweise besitzen motorisch betätigte Feststellbremsen im Kraftfahrzeug ein Übersetzungsgetriebe, welches die Drehbewegung eines Antriebsmotors in eine Translations^¬ bewegung für die Betätigung der zugeordneten Bremszüge umsetzt. Bekannte Einrichtungen zum mechanischen Lösen einer motorisch betätigten Kraftfahrzeugfeststellbremse sehen es deshalb vor, im Bereich einer Drehbewegungen ausführenden Antriebsmechanik der Feststellbremse beispielsweise einen Ansatzpunkt für ein Zusatzwerkzeug vorzusehen. Mittels eines Innensechskants kann an dieser Stelle durch Außeneinwirkung über den Fahrer des Kraftfahrzeugs der dort ein spezielles Werkzeug platziert im Notfall die Feststellbremse freigegeben werden. Komfortablere Maßnahmen sehen es vor, dass eine Biegewelle an einem geeigneten Punkt angreift und über diese Biegewelle eine Drehbewegung an die Antriebsmechanik der Feststellbremse weitergegeben werden kann.

Mechanisch weniger aufwändige oder zumindest größere Bean^¬ spruchungen verursachende Maßnahmen sehen es vor, dass unter gespannten Bremsseilen, bei angezogener Feststellbremse der Bremszug mechanisch entspannt wird. Dies geschieht beispiels- weise durch einen Klinkenmechanismus, der über einen Zug freigegeben werden kann. Durch diese Auslösevorrichtung können die Bremsseile, oder eines der Bremsseile ruckartig mechanisch entspannt werden. Die in der Bremse gespeicherte Federkraft führt dann zur Freigabe der Feststellbremse im Notfall.

Aus der Europäischen Patentschrift EP 0710595 Bl ist eine elektrische Parkbremse für ein Kraftfahrzeug bekannt. Bei dieser elektrischen Parkbremse werden Gewindestangen oder Gewindemuffen in Drehung versetzt und bewegen durch eine über diese Drehbewegung veranlasste Translation Befestigungen der Bremsseile. So kann über einen Elektromotor die mechanische Betätigung der Parkbremse erfolgen. In einer Drehrichtung des Motors wird die Parkbremse arretiert in der anderen Dreh^¬ richtung wird sie freigegeben. Bei dieser Parkbremse ist für den Notfall eine Mechanik zur ruckartigen Entspannung des Bremsseiles vorgesehen. Es ist dazu beispielsweise eine Führungsmuffe am Gehäuse der Stellmechanik für die Bremse angebracht. Sie hält ein Bremsseil unter Spannung und kann durch einen Zug verschoben werden. Auf ihrer Führung entlang der Bahn, die sie durch Betätigung des Zuges durchläuft, kann sie freigegeben werden und ins Innere des Gehäuses gleiten. Hierdurch wird das Bremsseil ruckartig entspannt und die Bremse unter der Federwirkung der Bremsen freigegeben.

Diese im Stand der Technik offenbarte Freigabemechanik für eine elektrische Parkbremse hat jedoch den Nachteil, dass diese ruckartige Freigabe der unter Zug stehenden Bremsseile hohe mechanische Beanspruchungen mit sich bringt und nach Instandsetzung des Bordnetzes des Kfz aufwändige mechanische Maßnahmen erforderlich macht, um die elektrische Parkbremse und die damit verbundenen mechanischen Teile der Feststell- bremse wieder gangbar zu machen. Dabei muss das Parkseil durch eine Kalibrierfahrt wieder eingeklinkt werden.

Weitere Vorrichtungen zum mechanischen Lösen motorisch betätigter Kfz-Feststellbremsen sind nicht bekannt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine verbesserte Vorrichtung zum mechanischen Lösen einer motorisch betätigten Kfz-Feststellbremse anzugeben, welche die zuvor beschriebenen Nachteile des Standes der Technik überwindet und insbesondere einen problemlosen Betrieb für den Fall gewährleistet, dass das Bordnetz des Kfz ausfällt und die Feststellbremse nach Instandsetzung des Kfz-Bord- netzes wieder in Betrieb genommen werden soll. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum mechanischen Lösen einer motorisch betätigten Kfz-Feststellbremse gemäß Patentanspruch 1 gelöst .

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen 2 bis 14.

Besonders vorteilhaft wird bei einer Vorrichtung zum mecha- nischen Lösen einer motorisch betätigten Kfz-Feststellbremse gemäß der Erfindung eine Antriebswelle durch Zug- oder Druckeinwirkung in Drehbewegungen versetzt, die dann direkt verwendet werden können, um ein zur motorischen Betätigung der Parkbremse vorhandenes Übersetzungsgetriebe anzutreiben. Auf diese Weise werden die mechanischen Beanspruchungen im Bereich der Bremsseile minimiert und technisch besonders vorteilhaft das Problem gelöst, dass keine ruckartigen Beanspruchungen beim Freigeben der Parkbremse im Notfall auftreten sollen. Somit können die mechanischen Beanspruchun- gen im Bereich der Bremsseile gering gehalten werden, was insgesamt zu einer höheren Zuverlässigkeit des Parkbrems^¬ systems führt .

Vorteilhaft wird bei einer Weiterbildung der Erfindung eine Relativbewegung zwischen einem Gehäuse oder Käfig einer Antriebswelle und der Antriebswelle ausgenutzt, um die Antriebswelle in Drehbewegungen zu versetzen. Dabei wird vorteilhaft der Käfig in seiner Rotation, beispielsweise durch eine Vierkantpassung behindert, oder durch eine andersartige mechanische Lösung beispielsweise einer Oval^¬ passung, die ein Drehen des Käfigs verhindert, wobei sie gegebenenfalls eine gleichzeitige axiale Verschiebung bzw. des Käfigs der Welle gestattet. Vorteilhaft wird bei einer Weiterbildung der Erfindung die Antriebsmechanik, welche eine Relativbewegung zwischen einem Käfig der Antriebswelle und der Antriebswelle in eine Dreh- bewegung umsetzt, so aufgebaut, dass zwei komplementär zu^¬ einander aufgebaute Profile zusammenwirken, wobei das erste Profil am Käfig angeordnet ist und das zweite Profil auf der Antriebswelle .Besonders vorteilhaft können durch diese Aus^¬ führung gemäß den mechanischen Festigkeitserfordernissen der Welle und des Käfigs entweder Rillen oder Zapfen als Profile verwendet werden und an einer geeigneten Stelle angebracht werden .

Besonders vorteilhaft weist eine Weiterbildung der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung zum mechanischen Lösen zweite Mittel auf, welche das erste und das zweite Profil in Drehrichtung gegenüber dem Käfig fixieren, sodass sie in der ersten Drehrichtung Kraft übertragen.

Auf diese Weise wird eine lösbare Verbindung bereitgestellt, die im Falle des Ingangsetzens der motorisch betätigten Fest^¬ stellbremse in einem Notfall eine Betätigung des Mechanismus lediglich in umgekehrter Drehrichtung, entgegen der Feststellrichtung ermöglicht. Bei der Rückstellung der Freigabe- mechanik ist so vorteilhaft sichergestellt, dass keine Kraft von der Welle auf den Käfig oder das Gehäuse übertragen wird.

Besonders vorteilhaft sind die Profile zur Kraftübertragung bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einer Weiterbildung so ausgestaltet, dass bei axialer Verschiebung des Käfigs und der Antriebswelle relativ zueinander eine Kraftwirkung gegen eine schräge Flanke auftritt, wodurch ein resultierendes Drehmoment in Drehrichtung der Antriebswelle erzeugt wird. Eine solche Wirkung kann beispielsweise durch eine umlaufende Ringnut, eine umlaufende Antriebswendel oder eine Herzkurve erzielt werden, welche gegen feststehende Zapfen bewegt wird. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang darauf zu achten, dass die Steigung der schiefen Flanke so gewählt wird, dass der Kraftaufwand und das erzeugte Drehmoment in geeignetem Bezug zueinander stehen, sodass die Feststellbremse unter vertret^¬ barem Kraftaufwand durch eine Person gelöst werden kann.

Vorteilhaft sind die zweiten Mittel bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Lösen der Feststellbremse als Freilauf ausgestaltet, weil Freiläufe gängige mechanische Lösungen darstellen, wie beispielsweise vom Fahrrad bekannt, um lediglich Antriebsmomente in einer Dreh- richtung zu übertragen, während sie gleichzeitig einen sicheren mechanischen Verbund herstellen, was eine hohe Langzeitzuverlässigkeit gewährleistet .

Vorteilhaft sind bei einer Weiterbildung der erfindungs- gemäßen Vorrichtung zum mechanischen Lösen der Feststellbremse die zweiten Mittel in Form eines Mitnehmerrades realisiert, das in eine stirnseitige Innenverzahnung des Käfigs einrastbar ist und das erste Profil aufweist .

Vorteilhaft ist bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwischen dem Käfig und dem Gehäuse der Vorrichtung zum mechanischen Lösen der Feststellbremse eine Feder angeordnet, die bei einer Relativbewegung des Käfigs und der Antriebswelle zueinander vorgespannt wird und eine Gegenkraft ausübt, die zum Rückstellen der Vorrichtung verwendet werden kann . Durch die Federwirkung kann auch gewährleistet werden, dass der Käfig und das Gehäuse zueinander in einer ersten Position zueinender gehalten werden, in der sie im Ruhezustand verbleiben .

Vorteilhaft sieht es eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, dass die Profile so ausgestaltet sind, dass die Profile in der ersten Position nicht zusammenwirken. In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft möglich, die erfin- dungsgemäße Vorrichtung kraftschlüssig mit der Antriebs^¬ mechanik, d.h. der Stellmechanik der Parkbremse zu koppeln, wobei in der ersten Position auch bei einer elektrischen oder andersartigen mechanischen Betätigung der Feststellbremse die erfindungsgemäße Vorrichtung mitbetätigt wird und indem sie eben nicht einkoppelt, frei bewegbar ist, sodass keine mechanischen Kupplungen in diesem Fall erforderlich sind.

Vorteilhaft sieht es eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, dass die Relativbewegung zwischen dem Käfig und der Antriebswelle der Vorrichtung durch einen Zug erzeugt wird, weil Züge kostengünstig herstellbar sind und zuver^¬ lässige Lösungen im Bereich des Kfz-Baus darstellen.

Vorteilhaft sieht es eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, dass das Mitnehmerrad axial verschiebbar ist, wobei das axiale Bewegungsspiel so groß ist, dass in axialer Richtung die erste und die zweite Verzahnung freigebbar sind.

Auf diese Weise wird vorteilhaft eine mechanisch kosten^¬ günstige Lösung zur Einkupplung der Profile und damit der Drehbewegung geschaffen, die für den Antrieb und zum Lösen der elektrischen Parkbremse im Notfall erforderlich ist. Vorteilhaft wird die axiale Verschiebbarkeit des Mitnehmer^¬ rades bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch einen axialen Sicherungsring ermöglicht, der die axiale Verschiebung in Bezug auf den Käfig begrenzt . Siche^¬ rungsringe sind mechanisch einfach, stellen kostengünstige Standardlösungen dar und bringen Vorteile im Bereich der Montage der Vorrichtung mit sich.

Besonders vorteilhaft ist bei einer Weiterbildung der erfin^¬ dungsgemäßen Vorrichtung die Antriebswelle der Vorrichtung gleichzeitig die Antriebswelle einer motorisch betriebenen Feststellbremse, sodass kein zusätzliches Kopplungsbauteil zur Ankoppelung der Vorrichtung an die Feststellbremse er- forderlich ist. Bei der Herstellung der Feststellbremse ist vorteilhaft lediglich eine längere Welle aufzubauen, welche die zusätzlichen, für die Antriebswelle der Vorrichtung benötigten Bestandteile aufweist.

Es wird also hierdurch gleichzeitig eine einfache mechanische Kopplung der Vorrichtung mit dem Antrieb der elektrischen Parkbremse geschaffen und ebenso ein kostengünstiges Ferti^¬ gungsverfahren für diese Vorrichtung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren weiter erläutert .

Fig. 1 zeigt eine motorisch betätigte Feststellbremse für ein Kfz nach dem Stand der Technik.

Die Figuren 2 und 3 zeigen eine Vorder- und eine Seitenansicht einer Ausführungsform der mechanischen Vorrichtung zum Lösen einer motorisch betätigten Kfz-Feststellbremse gemäß der Erfindung.

Fig. 4 zeigt eine Detailansicht des Käfigs einer Ausführungs- form der Erfindung.

Fig. 5 zeigt eine Explosionsansicht eines Details der Vor^¬ richtung gemäß der Erfindung.

Fig. 6 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Mitnehmerrades und des Käfigs der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht entlang der Mittelachse der Antriebswelle einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 8 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht im Bereich der Stirnseite des Käfigs einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Stelleinheit 11 für eine elektrisch betä^¬ tigte Parkbremse eines Kfz nach dem Stand der Technik. In der Bremse nach dem Stand der Technik ist in der Stelleinheit 11 ein Antriebsmotor 2 vorhanden, der über Versorgungsleitungen 9 angesteuert wird. Der Antriebsmotor 2 treibt über eine Antriebswelle 8 ein Antriebsritzel 1 eines Übersetzungs^¬ getriebes an, das mit einem Getrieberitzel 3 verzahnt ist, welches auf Gewindestangen 4 und 6, deren Gewinde gegenläufig sind, einwirkt und bei Drehungen des Motors diese Gewinde^¬ stangen in Drehung versetzt. Die Drehbewegung der Gewinde- Stangen bei Betätigung des Motors führt je nach Drehrichtung zum Einfahren oder Ausfahren der Bremsseile 5 und 7 in die durch Pfeile angedeuteten Zugrichtungen 51 und 71. In einer Drehrichtung bewegen die Gewindestangen 4 und 6 die Befesti- gungen der Bremszüge 5 und 7 so, dass diese nach innen in das Gehäuse der Stelleinheit 11 einfahren und die Bremszüge an^¬ ziehen. In der anderen Richtung geben sie die Bremszüge wieder frei.

Eine mechanische Lösvorrichtung zum Lösen der motorisch betätigten Feststellbremse gemäß dem Stand der Technik sieht es im Bereich des Bremszuges 5 vor, dass dieser durch eine Verschiebung der Befestigung freigebbar ist und das unter Zug stehende Bremsseil ruckartig freigegeben wird, wodurch die Gewindestangen 4 und 6, die im Getrieberitzel 3 frei axial verschiebbar sind, sich nach rechts bewegen und so in Richtung des Pfeils 71 und dadurch auch das Bremsseil 7 frei^¬ geben. Eine rückstellende Kraft wird in diesem Fall durch die Bremsfedern der Feststellbremse erzeugt.

Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Lösen einer motorisch betätigten Feststellbremse 10. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse 20 auf, einen Käfig 30, einen Sicherungsring 40, ein Antriebsritzel 60 und eine Antriebswelle 70. Zwischen dem Gehäuse 20 und dem Käfig 30 ist eine Feder 50 so angeordnet, dass sie bei einer axialen Verschiebung des Käfigs 30 eine rücktreibende Kraft in Richtung der in Fig. 2 gezeigten Ausgangsposition bewirkt.

Fig. 3 zeigt die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass gleichwirkende Bauteile von Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch alle Figuren hindurch mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden. Die Antriebswelle 70 der Aus^¬ führungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann bei- spielsweise direkt mit der Antriebswelle 8 der Vorrichtung nach dem Stand der Technik gekoppelt werden oder eine mechanische Einheit mit dieser Antriebswelle bilden, sodass die erfindungsgemäße Vorrichtung direkt an der Motorwelle oder einer anderen Antriebswelle der Vorrichtung nach dem Stand der Technik, die in Fig. 1 gezeigt ist, eine Drehbewegung erzeugen kann. Wie aus Fig. 3 weiter zu erkennen ist, ist am Käfig 30 ein Zugseil 80 angebracht, mit dem der Käfig von vorne betrachtet in Fig. 3 nach rechts gezogen werden kann. Dieser Bewegung ist im hier gezeigten Beispiel erforderlich, falls im Notfall die motorische Betätigung der Feststell^¬ bremse ausfällt und eine mechanische Lösung dieser Feststell^¬ bremse erforderlich ist .

Die Verwendung eines Zugseile 80 zur Erzeugung der Bewegung stellt eine einfache konstruktive Maßnahme dar. Es sind auch andere Betätigungsmittel wie Stangen, hydraulische oder pneumatische Zylinder denkbar.

Fig. 4 zeigt ein Detail der Ausführungsform der Vorrichtung zum mechanischen Lösen einer motorisch betriebenen Feststellbremse für ein Kfz gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Hier sind im Detail der Käfig 30 und das Zugseil 80 zu er^¬ kennen, das beispielsweise als Bowdenzug ausgeführt sein kann, um eine axiale Bewegung des Käfigs zu bewirken. Aus Fig. 4 ist in der Darstellung deutlich ein Vierkant als Arretierungsbauteil 35 zu erkennen, der den Käfig 30 im Gehäuse 20 gegen Verdrehen sichert, sodass ein Drehmoment durch die mechanischen Funktionsteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf die Antriebswelle 70 erzeugt werden kann.

Fig. 5 zeigt deutlich eine Explosionsansicht von aufbauenden Teilen einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung. Insbesondere ist hier die Antriebswelle 70 zu erkennen, das Ritzel 60, eine verdünnte Partie der Welle 65, die in einem ersten Abschnitt kein erstes Profil aufweist und ein Teil der Antriebswelle, der ein erstes Profil 75 aufweist. Weiterhin ist der Sicherungsring 40 zu erkennen und das Mitnehmerrad 90, ebenso wie der Käfig 30 und das Zugseil 80. Deutlich sind im Bereich des Mitnehmerrades 90 auch Laufzapfen 63 zu erkennen. Die Laufzapfen 63 des Mitnehmerrades 90 wirken mit der Zapfenlauffläche 65, bzw. der An- triebslauffläche 75 der Antriebswelle 70 zusammen, wenn die Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung betätigt wird, um die mechanisch betätigte Freigabe der elek^¬ trisch betätigten Feststellbremse auszulösen.

In der Darstellung in Fig. 5 ist das Profil auf der Welle so ausgestaltet, dass es diese wendelartig umrundet, und die Profilteile am Mitnehmerrad sind als Zapfen ausgestaltet, die mit dem Profil auf der Antriebswelle 70 zusammenarbeiten. Dem Fachmann auf diesem Gebiet ist es jedoch klar, dass ebenso die umgekehrte Anordnung im Bezug auf das Mitnehmerrad und die Welle möglich ist, d.h. auf der Welle könnten Zapfen vorhanden sein, und eine entsprechende Spirale oder Lauf^¬ schnecke könnte am Mitnehmerrad angeordnet sein, und es würde die gleiche Wirkung erzielt werden.

Fig. 6 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Käfigs 30 und des Mitnehmerrades 90. Deutlich sind im Bereich des Käfigs 30 an seiner Stirnseite eine axiale Innenverzahnung 38 zu erkennen und im Bereich des Mitnehmerrades 90 eine stirnseitige Ver- zahnung 95. Bevorzugt ist die Verzahnungspaarung 95, 38 als Schrägverzahnung ausgeführt. Die Schrägverzahnung gestattet eine verbesserte Kraftübertragung in der Richtung zum Lösen der Feststellbremse. In der entgegengesetzten Richtung bei der Rückstellung der Mechanik zum Lösen der Bremse in ihren Ruhezustand begünstigt sie ein schnelles Trennen der Verzah^¬ nung und verhindert ebenso eine Kraftübertragung in dieser Richtung. Auch sind in der Darstellung deutlich Teile des ersten Profils in Form von Antriebszapfen am Mitnehmerrad zu erkennen, die mit 63 bezeichnet sind. Das Mitnehmerrad 90 wird im Inneren des Käfigs 30 montiert, der Sicherungsring 40 ist bei der Montage entfernt. Anschliessend wird es durch die Öffnung im Bereich der Stirnseite des Käfigs 30 durchge- steckt, wonach der Sicherungsring 40 am Mitnehmerrad 90 angebracht wird. Dieser Sicherungsring weist eine axiale Posi^¬ tion auf, die es dem Mitnehmerrad 90 gestattet, axial in Be^¬ zug auf die Stirnseite bzw. die Welle der Antriebsachse be^¬ wegt zu werden, sodass zumindest eine Freigabe der Verzahnung 95 und der Verzahnung 38 möglich ist.

Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung in Längsrichtung. Es ist die Antriebsschnecke mit einer Lauffläche 75 zu erkennen, das Zugseil 80, die Laufzapfen 63, die Lauffläche 65, das Mit^¬ nehmerrad 90 und die Antriebswelle 70. Besonders kann man aus Fig. 7 erkennen, dass die Verzahnung nicht einrastet, und dass die Zapfen 63 im Bereich einer Lauffläche laufen, die keinen Antrieb ermöglicht und wo kein Drehmoment zwischen der Welle und dem Käfig übertragen würde, sogar in dem Fall, in dem eine Kopplung der stirnseitigen Verzahnung des Käfigs mit der Verzahnung des Mitnehmerrades vorhanden wäre.

Wie beispielsweise aus Fig. 2 zu erkennen ist, ist die An- triebswelle 70 im Bereich des Antriebsritzels 60 axial fixiert. Wenn nun der Käfig 30 zur Beschreibung der Funktion über Zug im Bereich des Zugseiles 80 nach hinten, d.h. nach links in Fig. 6 gezogen wird, so wird zunächst die stirn- seitige Verzahnung des Käfigs 30, die mit 38 bezeichnet ist, und die stirnseitige Verzahnung 95 des Mitnehmerrades 90 miteinander in Eingriff gebracht, da sich der Käfig in Richtung des Mitnehmerrades bewegt und somit die Zähne in Ein- griff gelangen. Eine weitere Zugausübung über das Zugseil 80 führt dazu, dass die Laufzapfen 63 gegen die Antriebsflanke 72 der Antriebsschnecke auf der Antriebswelle 70 gedrückt werden und somit die Verzahnungen 95 und 38 stark miteinander koppeln, weil sie über die Antriebswelle 70 in Zusammenarbeit mit der Antriebsflanke 72 und den Laufzapfen 63 zusammenge^¬ drückt werden. In Bezug auf die Zapfen stellen die geneigten Antriebsflanken 72 der Antriebsschnecke eine schiefe Ebene dar, die eine aus der Zugkraft in Richtung des Seiles 80 resultierende Kraft quer zur Antriebswelle bewirken, welche die Antriebswelle bei ausreichendem Zug in Drehung versetzt. Da der Käfig in seiner Drehbewegung gehindert wird, indem er durch das Vierkant- bzw. das Arretierungsbauteil 35 im Ge^¬ häuse gesichert ist, das beispielsweise auch als Oval aus^¬ geführt sein könnte, oder durch Führungsstifte oder ähnliches realisiert werden könnte, die in Nuten im Gehäuse 20 ein^¬ greifen, kann sich als Reaktion auf die durch den Zug bewirkte Querkraft lediglich die Antriebswelle 70 in Drehung versetzen, da sich die Querkraft durch Einwirkung auf die Flanke der Antriebsschnecke 75 in einem Drehmoment auf die Antriebswelle 70 auswirkt. D.h. durch eine weitere Trans^¬ lationsbewegung des Käfigs 30 nach links in Fig. 7 in Richtung des Zugseiles 80 laufen die Laufzapfen 63 entlang der Schnecke der Antriebswelle und versetzen die Antriebs^¬ welle entlang ihres Weges durch die übertragene Zugkraft in Drehung. Hierbei ist darauf zu achten, dass Reibung zwischen den Laufzapfen und der Antriebswelle im Bereich der Schnecke entsprechend berücksichtigt wird und dass die Steigung so gewählt wird, dass die ausgeübte Kraft durch das Zugseil 80 und die benötigte Zahl der Umdrehungen für das Lösen der Feststellbremse geeignet dimensioniert und aufeinander ab^¬ gestimmt werden.

Eine geeignete Dimensionierung kann auch bedeuten, dass der Käfig länger gestaltet wird, und die Länge des überstrichenen Profils im Bereich der Translationsbewegung verlängert wird, sodass eine geringere Kraftausübung, oder eine höhere Anzahl von Umdrehungen der Welle realisierbar wird. Gleichzeitig ist zu berücksichtigen, dass, wie ebenfalls in Fig. 3 darge^¬ stellt, durch Translationsbewegung des Käfigs 30 die Feder 50 gegenüber dem Gehäuse 20 vorgespannt wird. Falls durch die Laufzapfen das gesamte auf der Welle vorhandene Antriebs^¬ profil, hier eine Antriebsschnecke, überstrichen wurde, wird beispielsweise ein Anschlag erreicht, und der Bediener gibt den Käfig wieder frei, indem er beispielsweise den Zug loslässt oder ausklinkt oder ähnliches. Der Käfig wird durch die Feder nach rechts in Bezug auf Fig. 7 gedrückt, dies führt dazu, dass nun wieder die Laufzapfen des Mitnehmerrades 90 gegen das Schneckenprofil auf der Antriebswelle 75 an^¬ stoßen und in diesem Zusammenhang, wegen der axialen Verschiebbarkeit des Mitnehmerrades im Bereich der Stirnseite des Käfigs, die Verzahnung 95 und 38 durch den Druck auf die Laufzapfen auskoppelt und beim Zurückgleiten des Käfigs nach rechts in Fig. 7 lediglich sich das Mitnehmerrad 90 dreht, ohne dass auf den Käfig ein Drehmoment von der Welle über^¬ tragen wird.

Fig. 8 zeigt ein vergrößertes Beispiel einer Schnittansicht einer Ausführungsform gemäß der Erfindung. Es sind der Käfig 30 dargestellt, die Zapfenlauffläche 65, die Mitnehmerradver^¬ zahnung 95, die Käfigstirnseite 33 und der Sicherungsring 40 und Positionen 110 dargestellt. Der Abstand zwischen den Positionen 100 und 110 ist so bemessen, dass die stirnseitige Verzahnung des Mitnehmerrades 95 und die stirnseitige Ver^¬ zahnung des Käfigs 38 sich bei der durch diese Positionen angegebenen axialen maximalen Verschiebung des Mitnehmerrades gegenüber dem Käfig nicht im Eingriff befinden, sodass sich die Verzahnung entkoppeln kann, wenn die Vorrichtung, d.h. der Käfig nach Freigabe, d.h. Lösen der elektrisch betätigten mechanischen Feststellbremse, wieder in seine Ausgangs^¬ position durch die Feder 50 zurückgeführt wird. Ein Fachmann auf diesem Gebiet ist sich darüber im klaren, dass auf die stirnseitige Verzahnung des Käfigs 38 und des Mitnehmerrades 95 verzichtet werden kann, wenn stattdessen ein nicht gezeigter aus dem Fahrradbereich bekannter Freilauf eingesetzt wird, der lediglich die Übertragung des Drehmomen- tes zwischen Welle und Käfig in einer Richtung gestattet, die in diesem Fall die Antriebsrichtung zur Freigabe der motorisch betätigten Feststellbremse sein muss. Ein derartiger Freilauf ist zwar kostspieliger, hat aber den Vorteil, dass er bei häufiger Betätigung keinem so großen Verschleiß aus- gesetzt ist wie die Stirnverzahnungslösung.

In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, dass die Erfindung nunmehr lediglich in Form eines Ausführungsbeispiels be^¬ schrieben wurde, dass jedoch im Rahmen der angegebenen Prin- zipien Abwandlungen möglich sind. Zum Beispiel kann die

Drehung bei Translationsbewegung über eine andere Kurve als durch eine Wendel mit konstanter Steigung erzeugt werden, beispielsweise durch eine Herzkurve. Die Profile können andere Steigungen aufweisen oder kleiner sein, sie können invers angeordnet werden oder anders . Es ist ebenso denkbar, dass nicht der Käfig verschiebbar ist, obwohl dies in der Praxis das günstigste Prinzip darstellen sollte, sondern dass die Antriebswelle 70 mit einer anzutreibenden Welle der motorisch betätigten Feststellbremse so gekoppelt ist, dass die Welle der Vorrichtung 70 axial verschiebbar ist, und anstatt des Käfigs die Antriebswelle axial verschiebbar gemacht wird. Hierdurch wird durch eine technisch zwar kompliziertere Ausgestaltung der mechanischen Anordnung die gleiche Wirkung erzielt, ohne dass das Prinzip der Erfindung beeinträchtigt wird. In diesem Fall wäre jedoch die Kopplungslösung zwischen der Parkbremse des Kfz und der Vorrichtung zum mechanischen Lösen der Parkbremse aufwändiger. Beispielsweise müsste die Drehbewegung dann über eine Hohlwelle übertragen werden, die eine axiale Verschiebung der Antriebswelle darin ermöglicht. Die Relativbewegung könnte zum Beispiel über eine Druckstange erzeugt werden, welche am freien Ende Druck auf die Antriebswelle ausübt.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung (10) zum mechanischen Lösen einer motorisch betätigten Feststellbremse für ein Kraftfahrzeug aufweisend: - eine Antriebswelle (70) zum Lösen der Feststellbremse in einer ersten Drehrichtung;

- einen Käfig (30), der wenigstens einen Teil der Antriebs^¬ welle (70) umgibt;

- eine Antriebsmechanik (63, 75, 90, 38, 95) zwischen dem Käfig (30) und der Antriebswelle (70), die so ausgestaltet ist, dass eine Relativbewegung der Antriebswelle und des Käfigs zueinander in wenigstens einer im wesentlichen axialen Richtung der Antriebswelle (70) eine Drehung der Antriebs^¬ welle in der ersten Drehrichtung bewirkt, wobei der Käfig (30) in einem Gehäuse (20) axial verschiebbar angeordnet ist; und

- erste Mittel (35) vorhanden sind, um eine Drehbewegung des Käfigs im Gehäuse zu verhindern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die ersten Mittel als Vierkantpassung (35) ausgestaltet sind.

3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Antriebsmechanik (63, 75, 90, 38, 95) so aufgebaut ist, dass wenigstens zwei Profile formschlüssig zur Kraft^¬ übertragung zusammenwirken, wobei ein erstes Profil (63, 90, 38, 95) wenigstens mittelbar Kraft auf den Käfig (30) über^¬ trägt und ein zweites Profil (75) Kraft auf die Antriebswelle (70) überträgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der zweite Mittel (90,38,

95) vorhanden sind, um das erste (63) und das zweite Profil (75) in Drehrichtung gegenüber dem Käfig zu fixieren, sodass sie in der ersten Drehrichtung Kraft übertragen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, bei der das zweite Profil (75) im wesentlichen auf der Oberfläche ange^¬ ordnet ist und in axialer Bewegungsrichtung der Antriebswelle

(70) eine Schräge (72) aufweist, die in Zusammenwirkung mit dem ersten Profil (38) eine resultierende Kraft in der ersten Drehrichtung der Antriebswelle (70) bei Relativbewegung erzeugt .

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 5, bei der die zweiten Mittel als Freilauf ausgestaltet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 5, bei der die zweiten Mittel als Mitnehmerrad (90) ausgestaltet sind, wel^¬ ches das erste Profil aufweist (63), wobei das Mitnehmerrad eine erste Verzahnung aufweist (95), die in axialer Richtung der Antriebswelle mit einer zweiten Verzahnung (38) am Käfig (30) koppelbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem zwischen dem Käfig (30) und dem Gehäuse (20) eine Feder (50) so angeordnet ist, dass sie bei der Relativbewegung gespannt wird, so dass sie Käfig (30) und Gehäuse (20) im entspannten Zustand in einer ersten Position hält.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8 in Verbindung mit Anspruch 4, bei der die Profile (63, 75) so ausgestaltet sind, dass sie in der ersten Position nicht zusammenwirken.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die einen Zugseil (80) zur Zugbetätigung aufweist, wobei ein Zug am Zugseil eine Relativbewegung zwischen der Antriebswelle (70) und dem Käfig (30) erzeugt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei der Das Mitnehmerrad (90) im Käfig (39) axial verschiebbar angeordnet ist, wobei sein axiales Bewegungsspiel (100, 110) so bemessen ist, dass die erste und zweite Verzahnung (38, 95) freigebbar sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die axiale Bewegung durch einen Sicherungsring (40) begrenzt wird.

13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der Antriebswelle (70) ebenso als Antriebswelle (38) der motorisch betriebenen Feststellbremse ausgelegt ist.