Elektromotorische Feststellbremsen in Kraftfahrzeugen sollen den mit Muskelkraft betätigten mechanischen Handbremshebel ersetzen. Hierbei muss die elektromotorische Feststellbremse die aufzubauende Bremskraft am Bremsseil in sehr kurzer Zeit mit dem Bordnetz verfügbaren Strom bei möglichst kompakten Abmessungen aufbauen können. Nach dem Anziehen der Bremse und Abschalten des Motors muss weiterhin durch geeignete Maßnah- men sichergestellt werden, dass sich die Bremse durch eine eventuelle unbeabsichtigte Rückbewegung des Bremsseils nicht von selbst lösen kann.

Bekannte elektromotorische Feststellbremsen weisen einen Elektromotor auf, der ein Spindelgetriebe antreibt. Durch das Spindelgetriebe wird die Rotationsbewegung des Elektromotors in eine Translationsbewegung der Spindel umgewandelt. Die Translationsbewegung der Spindel wird auf ein Bremsstellge- stänge übertragen, das fest mit dem Bremsseil verbunden ist.

Zur Vermeidung einer unbeabsichtigten Rückbewegung des Brems- seils nach Abschalten des Motors ist das Spindelgetriebe selbsthemmend ausgelegt. Die Selbsthemmungseigenschaft wird durch eine niedrige Steigung des Gewindes der Spindel er- reicht. Dies führt in der Folge jedoch zu einem geringen Wir- kungsgrad der Feststellbremse, da ein solches Spindelgetriebe starke Reibungsverluste aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromotori- sche Feststellbremse anzugeben, durch die eine unbeabsichtig- te Rückbewegung des Bremsseils bei Abschalten des Motors ver-

mieden wird und die zugleich im Vergleich zum Stand der Tech- nik einen verbesserten Wirkungsgrad aufweist.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine elektromotorische Fest- stellbremse mit folgenden Merkmalen : Die Feststellbremse weist einen Bremsstell-Elektromotor und eine davon angetrie- bene Bremsstell-Abtriebswelle auf. Ferner weist die Fest- stellbremse ein Bremsstell-Gestänge und eine Antriebsverbin- dung von der Bremsstell-Abtriebswelle zu dem Bremsstell-Ge- stänge auf. Die Antriebsverbindung ist ausgestaltet in Form einer Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung im Sinne einer Um- setzung der Rotation der Bremsstell-Abtriebswelle in eine Translation des Bremsstell-Gestänges durch ein entlang einer Fläche der Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung geführtes Verstellelement. Die Feststellbremse weist mindestens eine Raststellung in der Fläche der Kurvenscheiben-bzw. Kulissen- führung auf im Sinne einer gegenüber Rückstellungskräften selbsthemmenden Fix-Positionierung des Verstellelements.

Zur Betätigung der Feststellbremse wird der Elektromotor be- tätigt. Der Rotor des Elektromotors dreht sich dabei in eine Richtung, die ein Zuspannen der Bremsbeläge des Fahrzeuges bewirken soll (Bremsrichtung). Die Drehbewegung in Bremsrich- tung wird über die Bremsstell-Abtriebswelle auf die Kurven- scheiben-bzw. Kulissenführung übertragen. Dadurch bewegt sich das Verstellelement, das entlang einer ersten Achse ver- stellbar angeordnet ist, entlang der Fläche der Kurvenschei- ben-bzw. Kulissenführung. Die Fläche der Kurvenscheiben- bzw. Kulissenführung ist so ausgebildet, dass das Verstell- element eine Translationsbewegung durchführt. Das Bremsstell- Gestänge, das beispielsweise wie das Verstellelement entlang der ersten Achse verstellbar angeordnet ist, führt daraufhin ebenfalls eine Translationsbewegung durch.

Die Antriebsverbindung bestehend aus einer solchen Kurven- scheiben-bzw. Kulissenführung und einem solchen Verstellele- ment weist sehr geringe Reibungsverluste auf, so dass die

Feststellbremse einen hohen Wirkungsgrad aufweist. Die selbsthemmende Eigenschaft der Feststellbremse wird durch die Raststellung realisiert.

Die Steigung der Fläche der Kurvenscheiben-bzw. Kulissenfüh- rung an der Stelle, an der sich das Verstellelement zu einem bestimmten Zeitpunkt befindet, bestimmt zusammen mit der am Verstellelement durch das Bremsgestänge wirkenden Kraft das minimale erforderliche vom Elektromotor aufzubringende Dreh- moment.

Die Raststellung stellt beispielsweise eine Vertiefung in der Fläche der Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung dar, in deren Mitte die Steigung der Fläche gleich Null ist. Bei Abschalten des Elektromotors bewirkt der durch das Bremsstell-Gestänge hervorgerufene Druck des Verstellelements auf die Fläche der Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung außerhalb der Raststel- lung, dass die Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung sich auf- grund der Steigung ihrer Fläche entgegen der Bremsrichtung dreht, bis das Verstellelement in der Raststellung einrastet.

Die Vertiefung ist derart ausgelegt, dass das Verstellelement auch nicht aufgrund von Erschütterungen selbständig aus der Raststellung rutschen kann. Die Raststellung stellt ein loka- les energetisches Minimum dar. Befindet sich'das Verstellele- ment in der Raststellung, so führt der Druck des Verstellele- ments auf die Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung nicht zu einem Rückstellmoment auf Getriebe und Motor. Das Verstell- element ist daher in der Raststellung fest positioniert. Erst eine Betätigung des Elektromotors in Bremsrichtung oder in zur Bremsrichtung entgegengesetzter Drehrichtung kann das Verstellelement aus der Raststellung lösen.

Vorzugsweise befindet sich die Raststellung an der Stelle der Fläche der Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung, an der sich das Verstellelement befindet, wenn die Feststellbremse im we- sentlichen mit Nennkraft angezogen ist.

Es ist vorteilhaft, wenn eine weitere Raststellung hinter der Raststellung angeordnet ist, um kurzfristige Längungen im Seil-und Bremssystem, vor allem Wärmespiele, ausgleichen und die volle Nennkraft erreichen zu können.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, im Verlauf der Fläche der Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung weitere Raststellungen anzuordnen.

Da die Steigung der Fläche zusammen mit der Kraft, die durch das Bremsgestänge auf das Verstellelement wirkt, das minimale erforderliche Drehmoment des Elektromotors bestimmt, kann die Fläche durch Variation seiner Kurvensteigung so ausgelegt werden, dass der Elektromotor im wesentlichen während des ge- samten Bremsvorgangs in etwa konstant belastet wird, obwohl während des Bremsvorgangs die Brems-Zustellkräfte für das Bremsstell-Gestänge stark variieren. Dadurch kann der Elekt- romotor ständig in seinem günstigsten Arbeitspunkt unter Er- zeugung eines bestimmten Drehmoments arbeiten, so dass der Elektromotor hinsichtlich seiner Baugröße und seiner batte- riebeanspruchenden Leistung entsprechend einer Minimal-Be- lastung ausgelegt werden kann. Dies führt zu einem besonders hohen Wirkungsgrad der Feststellbremse und einer guten Motor- ausnutzung. Die Bremszeit wird bei vorgegebener Maximalleis- tung des Elektromotors durch die beschriebenen Maßnahmen auf ein Minimum reduziert, da bei geringer Kraft am Verstellele- ment, das heißt bei einer geringen Brems-Zustellkraft, die Leistung des Elektromotors trotzdem optimal ausgenutzt wird, indem eine besonders schnelle Translationsbewegung des Bremsstell-Gestänges durchgeführt wird. In der Praxis bedeu- tet dies im wesentlichen, dass zu Beginn des Bremsvorgangs zur Überwindung des Lüftspiels und der anderen mechanischen Spiele eine große Steigung der Fläche, das heißt eine kleine- re Übersetzung, und im Bereich der hohen Zuspannkräfte für das Anpressen der Bremsbeläge eine kleinere Steigung der Flä- che, das heißt eine größere Übersetzung zwischen der

Bremsstell-Abtriebswelle und dem Bremsstell-Gestänge vorge- sehen ist.

Die Verwendung einer Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung er- möglicht also eine an die Bremsstellbelastung angepasste va- riable Übersetzung zwischen Rotation und Translation im Ver- lauf des Bremsvorgangs.

Zur Erzielung einer besonders kompakten Feststellbremse ist es vorteilhaft, wenn das Bremsstell-Gestänge achsparallel und in geringem radialen Abstand zu der Bremsstell-Abtrieb- welle angeordnet ist. Die erste Achse, entlang der das Bremsstell-Gestänge verschiebbar ist, ist folglich parallel zu einer zweiten Achse, entlang der sich die Bremsstell-Ab- triebswelle erstreckt. Die Kurvenscheiben-bzw. Kulissenfüh- rung ist konzentrisch um die Bremsstell-Abtriebswelle ange- ordnet, so dass sie mit der Bremsstell-Abtriebswelle ro- tiert. In diesem Fall ist die Kurvenscheiben--bzw. Kulissen- führung axial ausgebildet, das heißt, dass die Kurvenschei- ben-bzw. Kulissenführung ein axiales Höhenprofil aufweist, auf dem das Verstellelement bewegt wird. Eine solche Fest- stellbremse ist radial sehr kompakt und lässt sich folglich besonders einfach zwischen die Vordersitze des Kraftfahrzeugs anordnen.

Alternativ ist das Bremsstell-Gestänge im wesentlichen senk- recht zur Bremsstell-Abtriebswelle angeordnet. Das heißt, dass die erste Achse im wesentlichen senkrecht zur zweiten Achse steht. In diesem Fall ist die Kurvenscheiben-bzw. Ku- lissenführung nockenähnlich ausgestaltet. Die Fläche, entlang der das Verstellelement geführt wird, bildet den Umfang der Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung. Die Kurvenscheiben- bzw. Kulissenführung weist also ein radiales Höhenprofil auf.

Eine solche radiale Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung lässt sich besonders einfach und kostengünstig herstellen, da

die Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung fertigungstechnisch gesehen zweidimensional ist.

Eine Feststellbremse mit einer radialen Kurvenscheiben-bzw.

Kulissenführung weist den zusätzlichen Vorteil auf, dass das Verstellelement die Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung ra- dial statt axial belastet, was zu wesentlich günstigeren La- gerkräften führt und wodurch die Lebensdauer der Feststell- bremse erhöht wird.

Ein weiterer Vorteil einer Feststellbremse mit einer radialen Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung besteht darin, das eine Notbetätigung der Feststellbremse besonders leicht realisier- bar ist. Verläuft die erste Achse, entlang der das Bremsstell-Gestänge verschiebbar ist, zwischen den Vorder- sitzen des Kraftfahrzeugs und in der Ebene des Kraftfahrzeug- bodens, so kann die Notbetätigung als Kurbel ausgestaltet sein, deren Achse senkrecht zum Fahrzeugboden, das heißt von oben nach unten verläuft. Dazu verläuft die zweite Achse, entlang der sich die Bremsstell-Abtriebswelle erstreckt, entlang der Achse der Kurbel der Notbetätigung. Das Ende die- ser Kurbel könnte in eine Innenkontur des von oben frei zu- gänglichen Endes der Motorachse-beispielsweise einen Innen- vierkant-formschlüssig eingreifen.

Eine Kurbel zur Notbetätigung ist jedoch auch bei einer Fest- stellbremse mit axialer Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung möglich. In diesem Fall ist eine Kraftumlenkung erforderlich, z. B. in Form einer Flexwelle, durch die die Drehbewegung der Kurbel, deren Achse senkrecht zur ersten Achse steht, auf das Verstellelement übertragen wird.

Vorzugweise ist eine zusätzliche Hebelumsetzung zwischen dem Verstellelement und dem Bremsstell-Gestänge angeordnet um mit der Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung einen größeren Seilweg zurücklegen oder höhere Seilkräfte erreichen zu kön- nen.

Die Feststellbremse weist beispielsweise ein Getriebe, insbe- sondere ein Planetengetriebe, im Antriebsstrang zwischen der Rotorwelle des Bremsstell-Elektromotors und der Bremsstell- Abtriebswelle auf, um mit einem kleinen, kostengünstigen Mo- tor große Drehmomente an der Abtriebswelle und in der Folge hohe Betätigungskräfte an den Bremsseilen erreichen zu kön- nen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert.

Figur 1 zeigt in perspektivischer Darstellung den Aufbau ei- ner ersten elektromotorischen Feststellbremse.

Figur 2 zeigt in Seitenansicht die gegenseitige Stellung von Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung und Verstellele- ment zu Beginn eines Bremsvorgangs der ersten Fest- stellbremse.

Figur 3 zeigt die gegenseitige Stellung von Kurvenscheiben- bzw. Kulissenführung und Verstellelement zum Ende ei- nes Bremsvorgangs der ersten Feststellbremse.

Figur 4 zeigt die Abwicklung des Höhenprofils über den Umdre- hungswinkel der Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung und die Lagedarstellung des Verstellelements bzw. dessen endseitiger Laufrolle gemäß den beiden Stel- lungen aus Figur 2 und Figur 3.

Figur 5 zeigt in perspektivischer Darstellung den Aufbau ei- ner zweiten elektromotorischen Feststellbremse.

Figur 6 zeigt die gegenseitige Stellung von Kurvenscheiben- bzw. Kulissenführung und Verstellelement zu Beginn eines Bremsvorganges der zweiten Feststellbremse.

Figur 7 zeigt die gegenseitige Stellung von Kurvenscheiben- bzw. Kulissenführung und Verstellelement zum Ende ei- nes Bremsvorgangs der zweiten Feststellbremse.

In einem ersten Ausführungsbeispiel umfasst eine erste Fest- stellbremse einen Bremsstell-Elektromotor 1 insbesondere ei- nen für einen Fensterheber-Stellantrieb in einem Kraftfahr- zeug entwickelten Kommutatormotor auf. Der Elektromotor 1 treibt in einer Aufnahmehalterung 10 über ein axial nachge- schaltetes Planetengetriebe 7 eine Bremsstell-Abtriebswelle 2 an. Die Bremsstell-Abtriebswelle erstreckt sich entlang einer zweiten Achse A2 (siehe Figur 1).

Konzentrisch zur Bremsstell-Abtriebswelle 2 ist eine axiale Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung 3 angeordnet, die ein axiales Höhenprofil 3.1 aufweist, das eine Fläche F be- schreibt. Ein querriegelartiges axiales Verstellelement 5 mit einer Laufrolle 8 ist entlang einer ersten Achse A1, die pa- rallel zur zweiten Achse A2 verläuft, verstellbar angeordnet.

Die Laufrolle 8 liegt auf der Fläche F auf. Bei Drehung der Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung 3, wird die Laufrolle 8 entlang der Fläche F geführt, wodurch das Verstellelement 5 eine dem Verlauf des axialen Höhenprofils 3.1 (Hubhöhe H als Funktion des Umdrehungswinkel a) entsprechende Translations- bewegung ausführt. Für die mit der Bremsstell-Abtriebswelle 2 rotierende Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung 3 ist ein maximaler Umdrehungswinkel von ca. 360° vorgesehen.

Das Verstellelement 5 ist unter Vermittlung einer Hebelumset- zung 6 an ein parallel zur ersten Achse AI in dichtem radia- len Abstand zu einer Seilwaage 9 mit in an sich bekannter Weise angekoppelten Seilzug-Bremsbetätigungen S1, S2 rück- führenden Bremsstell-Gestänge 4 angelenkt. Dadurch kann die Rotationsbewegung der Bremsstell-Abtriebswelle 2 auf engstem Raum und mit einfach fertigbaren sowie montierbaren Umset- zungs-bzw. Übersetzungsmitteln in eine Translationsbewegung des Bremsstell-Gestänges 4 übertragen werden. Die Hebelum-

setzung 6 kann je nach motorischer Antriebsleistung bzw. bremsseitiger Bremsbelastung vorteilhaft auch als Hebelüber- setzung bzw. Hebeluntersetzung mit entsprechend unterschied- lichen Hebellängen eines antriebsseitigen Hebelarms bzw. ei- nes abtriebsseitigen Hebelarms eines um einen Drehpunkt schwenkbaren Umsetzungshebels ausgebildet sein.

Ein für die Betätigung einer Feststellbremse spezifisches Hö- henprofil H = f (a) ist in Figur 4 dargestellt. Das Höhenpro- fil, das den Verlauf der Fläche F der Kurvenscheiben-bzw.

Kulissenführung 3, auf dem das Verstellelement 5 bewegt wird, wiedergibt, weist zwei Raststellungen R1, R2 auf. Die erste Raststellung R1 befindet sich bei a = ca. 320° an der Stelle der Fläche F der Kurvenscheiben-bzw. Kulissenführung 3, an der sich das Verstellelement 5 befindet, wenn die Feststell- bremse im wesentlichen mit Nennkraft angezogen ist. Die zwei- te Raststellung R2 befindet sich hinter der ersten Raststel- lung R1.

Figur 4 zeigt ferner zwei beispielhafte Positionen zwischen einer linken Lösestellung L (a = 40°) und einer rechten Bremsstellung der das freie Ende des Verstellelements 5 füh- renden Laufrolle 8. In der rechten Bremsstellung befindet sich das Vestellelement 5 in der ersten Raststellung R1. In beiden Raststellungen R1, R2 ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung die Laufrolle 8 und somit das freie Ende des Ver- stellelements 5 entgegen einer möglichen systembedingten Rückstellkraft nach Art einer durch den Antrieb des Bremsstell-Elektromotor 1 bei dessen Aktivierung aufhebbaren Selbsthemmung dadurch fixierbar, dass Vertiefungen V1, V2 in dem Verlauf H = f (a) des axialen Höhenprofils 3.1 der Kur- venscheiben-bzw. Kulissenführung 3 vorgesehen sind, in wel- che die Laufrolle 8 einsinkt und dadurch fixierbar ist. Auch die linke Lösestellung L stellt eine Art Vertiefung dar, in der das Verstellelement 5 verbleibt, wenn der Elektromotor 1 nicht betätigt wird.

Figuren 2 und 3 zeigen in Seitenansicht von Figur 1 die bei- den zuvor beschriebenen Lösestellungen des Verstellelements 5.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel ist eine zweite Fest- stellbremse vorgesehen, die wie die erste Feststellbremse ei- nen Bremsstell-Elektromotor 1', eine Aufnahmehalterung 10', ein Planentengetriebe 7'und eine Bremsstell-Abtriebswelle 2', die sich entlang einer zweiten Achse A2'erstreckt, auf- weist (siehe Figur 5). Konzentrisch zu der Bremsstell-Ab- triebswelle 2'ist eine radiale Kurvenscheiben-bzw. Kulis- senführung 3'befestigt, die im Gegensatz zum ersten Ausfüh- rungsbeispiel ein radiales Höhenprofil 3.1' aufweist.

Die zweite Feststellbremse weist ein Verstellelement 5'mit einer Laufrolle 8'auf, die entlang dem radialen Höhenprofil, also auf einer Fläche F'am Umfang der Kurvenscheiben-bzw.

Kulissenführung 3'geführt wird und dadurch eine Translati- onsbewegung entlang einer ersten Achse A1'ausführt, die senkrecht zur zweiten Achse A2'steht.

Die Fläche F weist zwei als Vertiefungen ausgestaltete Rast- stellungen R1', R2'auf.

Das Verstellelement 5'ist direkt oder indirekt, z. B. über eine schlitzgeführte Zugvorrichtung 6'oder einen Hebelmecha- nismus oder andere bekannte Linearführungsprinzipien und über ein Bremsstell-Gestänge 4'mit einer Seilwaage 9 verbunden, welche parallel zur ersten Achse Al'angeordnet ist.

In Figur 1 ist schematisch eine Kurbel K zur manuellen Notbe- tätigung gezeigt. Die Achse der Kurbel K verläuft parallel zur zweiten Achse A2'.

Figuren 6 und 7 zeigen in Seitenansicht von Figur 5 die bei- den im Zusammenhang mit Figur 4 beschriebenen Fixierungsposi- tionen des Verstellelements 5'.