AT404703B - PARKING LOCK FOR A MOTOR VEHICLE - Google Patents

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Gebhard Ing Woentner
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Steyr Daimler Puch Ag
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Description

ΑΤ 404 703 ΒΑΤ 404 703 Β

Die Erfindung handelt von einer Parksperre für Kraftfahrzeuge, bei der eine Klinkeneinheit mit einem Parkzahnrad zusammenwirkt, um den Antriebsstrang eines Fahrzeuges zu blockieren. Dazu ist das Parkzahnrad meist an der Getriebeausgangswelle angebracht, jedenfalls aber so, daß zwischen ihr und den angetriebenen Rädern keine Unterbrechung mehr möglich ist.The invention relates to a parking lock for motor vehicles, in which a ratchet unit interacts with a parking gear in order to block the drive train of a vehicle. For this purpose, the parking gear is usually attached to the transmission output shaft, but at least in such a way that an interruption is no longer possible between it and the driven wheels.

Parksperren werden immer dann eingesetzt, wenn in einer Kraftübertragung nicht-mechanische Komponenten Verwendung finden, etwa bei automatischen Getrieben mit hydrodynamischem Drehmomentwandler oder bei Getrieben mit fluiddruckbetätigten Kupplungen, insbesondere auch bei kontinuierlich steuerbaren Leistungsverzweigungsgetrieben mit einem Summierungsgetriebe.Parking locks are always used when non-mechanical components are used in a power transmission, for example in automatic transmissions with hydrodynamic torque converters or in transmissions with fluid pressure actuated clutches, in particular also in continuously controllable power split transmissions with a summation transmission.

Bei Leistungsverzweigungsgetrieben wird Stillstand bei laufendem Motor durch gegenläufige Drehung der beiden Zweige erzielt, wovon der eine geregelt wird. Bei Wegfall des Steuerdruckes (bei Abstellen des Motors) oder wenn der Fahrer das Fahrzeug verläßt, muß die Parksperre eingerückt sein. Zum Wegfahren, egal ob vorwärts oder rückwärts, muß sie sich selbsttätig wieder Öffnen.In power split transmissions, standstill is achieved with the engine running by rotating the two branches in opposite directions, one of which is regulated. If the control pressure ceases (when the engine is switched off) or if the driver leaves the vehicle, the parking lock must be engaged. To move away, whether forwards or backwards, it has to open again automatically.

Aus der DE 35 37 091 C1 ist beispielsweise eine Parksperre für ein Fahrzeug mit automatischem Getriebe bekannt, bei der eine Klinke in eine Zahnlücke des Parkzahnrades eingreift und durch Betätigen des Wählhebels mechanisch ausgerückt wird. Bei einer solchen Parksperre ist ein Öffnen unter Last in beiden Drehrichtungen nur unter größtem Kraftaufwand bis überhaupt nicht möglich. Bei automatischen Getrieben passiert das bei Fehlbedienungen, Leistungsverzweigungsgetriebe sind immer unter Last.From DE 35 37 091 C1, for example, a parking lock for a vehicle with an automatic transmission is known, in which a pawl engages in a tooth space of the parking gear and is mechanically disengaged by actuating the selector lever. With such a parking lock, opening under load in both directions of rotation is only possible with great effort or not at all. With automatic transmissions, this happens in the event of incorrect operation, power split transmissions are always under load.

Soll eine Parksperre selbsttätig einfallen, muß ein Federspeicher vorgesehen sein, gegen den die Sperre während der Fahrt durch ein Druckmedium offengehalten wird. Bei Systemstörungen während der Fahrt, etwa bei Ausfall des Druckmediums, wird das Fahrzeug dann aber ganz blockiert. Abgesehen von der Gefahr, die ein plötzliches Einfallen der Parksperre während der Fahrt darstellt, ist es auch nicht akzeptabel, daß das Fahrzeug dann nicht abgeschleppt werden kann.If a parking lock should engage automatically, a spring mechanism must be provided, against which the lock is kept open by a pressure medium while driving. In the event of system malfunctions while driving, such as a failure of the print medium, the vehicle is then completely blocked. Apart from the danger that the parking lock suddenly engages while driving, it is also unacceptable that the vehicle cannot be towed then.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine auch selbsttätig von der Steuerung und unter Last ein- und ausrückbare Parksperre bereitzustellen, die bei Systemausfall in der momentanen Position (gesperrt oder offen) bleibt.It is therefore an object of the invention to provide a parking lock which can also be engaged and disengaged automatically by the control and under load and which remains in the current position (locked or open) in the event of a system failure.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß a) die Klinkeneinheit zwei in sich verschiebbare im Öffnungssinn federbelastete Klinken und ein quer dazu verschiebbarer Schaltschieber zum Einrücken der Klinken aufweist, b) wobei die mit einer Zahnflanke des Parkzahnrades zusammenwirkenden Klinkenflanken einander abgekehrt sind und mit der Bewegungsrichtung der Klinken einen Winkel einschließen, der größer als der Reibwinkel ist, c) und wobei der Schaltschieber je eine mit einer Klinke zusammmenwirkende Rampe mit einem in der eingerückten Klinken entsprechenden Stellung normal zur Bewegungsrichtung der Klinken gerichteten Absatz aufweist.According to the invention this is achieved in that a) the pawl unit has two pawls which are spring-loaded in the opening direction and a shifting slide which can be moved transversely thereto, for engaging the pawls, b) the ratchet flanks interacting with a tooth flank of the parking gearwheel facing away from one another and with the direction of movement of the pawl Include pawls an angle that is greater than the rubbing angle, c) and wherein the slide switch has a ramp interacting with a pawl with a corresponding position in the engaged pawls normal to the direction of movement of the pawls.

Durch die zwei getrennten Klinken, können deren Flanken so ausgebildet sein, daß sie auch bei geringem Raumbedarf hohe Momente aufnehmen können und daß trotzdem beide - eine bei einer Lastrichtung, eine bei der entgegengesetzten - auch unter Last ausrückbar sind. Dazu sind die Flanken entsprechend dem Reibwinkel geneigt.Due to the two separate pawls, their flanks can be designed so that they can absorb high moments even with a small space requirement and that both - one with one load direction, one with the opposite - can also be disengaged under load. The flanks are inclined according to the angle of friction.

Durch die Federbelastung im Öffnungssinn ist sichergestellt, daß auch die nicht belastete der beiden Klinken selbsttätig ausrückt, wenn der Schaltschieber die entsprechende Stellung einnimmt, bzw auch bei Systemausfail ausgerückt bleiben. Der Schaltschieber sorgt für die Gleichschaltung der beiden Klinken. Deren Absätze stellen sicher, daß bei Systemausfall in gesperrter Stellung die Klinken eingerückt bleiben. ln einer bevorzugten Weiterbildung sind die Flanken einander abgekehrt und ihre Entfernung ist gleich der Lückenweite der Zähne des Parkzahnrades, vermehrt um eine oder mehrere Umfangsteilungen des Parkzahnrades (Anspruch 2). Dadurch sind die Flanken am Umfang des Parkzahnrades weiter voneinander entfernt, es ergeben sich günstigere Winkel der Klinkenflanken und der Zähne des Parkzahnrades.The spring loading in the opening direction ensures that even the non-loaded of the two pawls disengages automatically when the slide switch assumes the corresponding position or remains disengaged even if the system fails. The slide switch ensures that the two jacks are synchronized. Their paragraphs ensure that the latches remain engaged in the locked position in the event of a system failure. In a preferred development, the flanks are turned away from one another and their distance is equal to the gap width of the teeth of the parking gear, increased by one or more circumferential pitches of the parking gear (claim 2). As a result, the flanks on the circumference of the parking gear are further apart, and there are more favorable angles of the pawl flanks and the teeth of the parking gear.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Schaltschieber mit einem Kolben verbunden, der in einem doppeltwirkenden Fluidzylinder geführt ist (Anspruch 3). So kann durch Beaufschlagung des Kolbens von der einen oder anderen Seite auf Befehl der Steuerung die Parksperre geöffnet oder geschlossen werden.In a development of the invention, the slide switch is connected to a piston which is guided in a double-acting fluid cylinder (claim 3). The parking lock can be opened or closed by acting on the piston from one side or the other on the command of the control.

Zur Verringerung des Raumbedarfes und Erhöhung der Betriebssicherheit kann der Fluidzylinder mit der Klinkeneinheit fest verbunden bzw ein Teil dieser sein (Anspruch 4).To reduce the space requirement and increase operational reliability, the fluid cylinder can be firmly connected to the ratchet unit or be part of it (claim 4).

Soll zusätzlich eine Betätigung von Hand vorgesehen und mit einem Minimum an Bauteilen möglich sein, so wirkt der Schaltschieber über eine Leerweg-Verbindung mit einer mechanischen Betätigung zusammen (Anspruch 5).If manual actuation is also to be provided and possible with a minimum of components, the slide switch interacts with a mechanical actuation via an idle travel connection (claim 5).

In einer vorteilhaften Ausbildung besteht dann die Leerweg-Verbindung aus einem auf einer Betätigungswelle befestigten Nocken und einer Durchbrechung der Schaltschieber, deren lichte Höhe in Bewegungsrichtung der Schaltschieber gleich dem maximalen Durchmesser des Nockens ist (Anspruch 6). So ist die Sperre in einer Stellung des Nockens von Hand eingerückt und arretiert, in der um etwa 90 Grad 2In an advantageous embodiment, the free travel connection then consists of a cam attached to an actuating shaft and an opening in the switching slide, the clear height of which in the direction of movement of the switching slide is equal to the maximum diameter of the cam (claim 6). Thus, the lock is manually engaged and locked in a position of the cam in which it is at about 90 degrees 2

Claims (6)

AT 404 703 B verdrehten Stellung des Nockens wird die Steuerung durch den Nocken nicht behindert. Im folgenden wird die Erfindung anhand von Abbildungen eines Ausführungsbeispieles der Erfindung beschrieben und erläutert. Es stellen dar: Fig.l: Querschnitt durch ein Getriebe mit der erfindungsgemäßen Parksperre in geöffneter Stellung, Fig.2: Detail aus Fig.l, vergrößert und mit abgenommenem Deckel, Fig.3: Schnitt nach lll-lll in Fig.2, Fig.4: Detail aus Fig.1, vergrößert und mit abgenommenem Deckel, in gesperrter Stellung, Fig.5: Detailansicht V in Fig.1, in einer Stellung. Fig.6: Detailansicht V in Fig.1, in einer anderen Stellung. In Fig. 1 ist das Gehäuse eines beliebigen Getriebes mit 1 bezeichnet. Auf einer in diesem Gehäuse gelagerten Ausgangswelle 2 sitzt ein Parkzahnrad 3. Dieses wirkt mit einer ebenfalls im Getriebegehäuse befestigten Klinkeneinheit 4 zusammen. Aus dieser ragt eine Stange 5 heraus, die von einem Betätigungshebel 7 für Handbetätigung über eine Welle 6 und eine Leerweg-Verbindung 8 verschiebbar ist. Die Klinkeneinheit 4 in Fig. 2 und 3 besteht aus einer Grundplatte 10, einem daran anschließenden bzw. damit einstückigen Fluidzylinder 11 und einem Deckel 12 (teilweise aufgerissen). In der Grundplatte 10 ist ein Schaitschieber 13 längsbeweglich geführt, er geht in die Stange 5 über, die den Fluidzylinder 11 durchstoßt und einen Kolben 14 aufweist. Weiters ist in der Grundplatte 10 eine erste Klinke 15 und eine zweite Klinke 16 quer zum Schaltschieber 13 verschiebbar geführt. Die mit dem Schaltschieber 13 zusammenwirkenden Teile der Klinken 15,16 sind gleich. Die Klinke 15 (Fig. 3) hat unten eine Ausnehmung 17, die eine sich auf einer Noppe 19 der Grundplatte 10 abstützende Druckfeder 18 aufnimmt. Auf ihrer Oberseite ist eine Schulter 20 ausgebildet, die von einer zur Bewegungsrichtung normalen Fläche 21 und einer schrägen Fläche 22 begrenzt wird. Der Schaltschieber 13 hat eine erste Kulisse 25, die mit der ersten Klinke 15 zusammenwirkt und eine zweite Kulisse 26, die mit der zweiten Klinke 16 zusammenwirkt. Beide Kulissen sind durch aufeinanderfolgende Flächen gebildet: eine zur Bewegungsrichtung der Klinke normale Grundfläche 27, eine untere Schräge 28, einen zur Bewegungsrichtung normalen Absatz 29 und eine obere Schräge 30. Die beiden Schrägen 28,30 bilden eine Rampe. Diese Aufeinanderfolge stellt im Zusammenwirken mit den Federn 18 sicher, daß die Klinken 15,16 in beiden möglichen Stellungen verbleiben, solange nicht durch Betätigung des Schaltschiebers 13 eingegriffen wird, auch bei System Störung. Wenn die Sperre eingerückt werden soll, wird der Schaltschieber 13 aufwärts in die in Fig. 4 dargestellte Position bewegt. Dabei drückt die untere Schräge 28 der Rampe jeweils die zugehörige Klinke in Sperrstellung. Diese ist erreicht, wenn deren Flächen 21,22 auf den Flächen 29,30 des Schaltschiebers aufsitzen. Die erste Klinke 15 hat an ihrem dem Parkzahnrad 3 zugekehrten Ende eine Klinkenflanke 35, die um einen Winkel 37 zu ihrer Bewegungsrichtung geneigt ist. Dieser Winkel kann gleich dem Winkel der entsprechenden Zahnflanke 36 des Parkzahnrades 3 sein. Jedenfalls ist er so gewählt, daß auf die Klinke unter Last eine geringe Kraft im Ausrücksinn ausgeübt wird, die größer als die entgegenwirkende Reibungskraft ist. Der Winkel 37 hängt auch mit dem Abstand der beiden Klinken 15,16 voneinander in Umfangsrichtung des Parkzahnrades 3 zusammen. Auf den Umfang des Parkzahnrades 3 bezogen ist dieser im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Umfangsteiiung 40 und eine Lückenweite 41. In den Figuren 5,6 ist noch die Leerweg-Verbindung 8 im Detail dargestellt, in Fig.5 in gesperrter, in Fig.6 in geöffneter Stellung. Die Stange 5 weist eine Durchbrechung 45 auf, mit der ein auf der Betätigungswelle 6 befestigter Nocken 46 zusammenwirkt. Der größte Durchmesser des Nockens 46 ist gleich der lichten Höhe 47 der Durchbrechung 45. Deren Höhenlage ist auf der Stange 5 so gewählt, daß sich die Stange 5 und mit ihr der Schaltschieber 13 in der obersten Stellung (gesperrt) befindet, wenn der Nocken 46 in der Durchbrechung 45 aufrecht steht. Steht er quer, so kann sich die Stange zwischen der geöffneten und der gesperrten Stellung frei hin- und herbewegen. Patentansprüche 1. Parksperre für ein Kraftfahrzeug, bei der eine Klinkeneinheit mit einem Parkzahnrad zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß a) die Klinkeneinheit (4) zwei in sich verschiebbare im Öffnungssinn federbelastete Klinken (15,16) und einen quer dazu verschiebbaren Schaltschieber (13) zum Einrücken der Klinken (15,16) aufweist, b) wobei die mit einer Zahnflanke (36) des Parkzahnrades (3) zusammenwirkenden Klinkenflanken (35) mit der Bewegungsrichtung der Klinken einen Winkel (37) einschließen, der größer als der Reibwinkel ist, 3 AT 404 703 B c) und wobei der Schaltschieber (13) je eine mit einer Klinke (15,16) zusammmenwirkende Rampe (28,30) mit einem in der eingerückten Klinken entsprechenden Stellung normal zur Bewegungsrichtung der Klinken gerichteten Absatz (29) aufweist.AT 404 703 B twisted position of the cam, the control is not hindered by the cam. The invention is described and explained below with the aid of illustrations of an exemplary embodiment of the invention. 1: Cross-section through a transmission with the parking lock according to the invention in the open position, FIG. 2: Detail from FIG. 1, enlarged and with the cover removed, FIG. 3: Section according to III-III in FIG. 2, Fig. 4: Detail from Fig. 1, enlarged and with the cover removed, in the locked position, Fig. 5: Detail view V in Fig. 1, in one position. Fig.6: Detail view V in Fig.1, in a different position. In Fig. 1, the housing of any gear is designated 1. A parking gear 3 is seated on an output shaft 2 mounted in this housing. This cooperates with a pawl unit 4 also fastened in the gear housing. From this protrudes a rod 5, which is displaceable by an operating lever 7 for manual operation via a shaft 6 and an idle connection 8. The pawl unit 4 in FIGS. 2 and 3 consists of a base plate 10, an adjoining or thus integral fluid cylinder 11 and a cover 12 (partially torn open). In the base plate 10, a slide valve 13 is guided in a longitudinally movable manner, it passes into the rod 5, which pierces the fluid cylinder 11 and has a piston 14. Furthermore, a first pawl 15 and a second pawl 16 are guided transversely to the slide switch 13 in the base plate 10. The parts of the pawls 15, 16 which interact with the slide switch 13 are the same. The pawl 15 (FIG. 3) has at the bottom a recess 17 which receives a compression spring 18 which is supported on a knob 19 of the base plate 10. A shoulder 20 is formed on its upper side, which is delimited by a surface 21 normal to the direction of movement and an inclined surface 22. The slide switch 13 has a first link 25 which interacts with the first pawl 15 and a second link 26 which interacts with the second pawl 16. Both scenes are formed by successive surfaces: a base surface 27 normal to the direction of movement of the latch, a lower slope 28, a shoulder 29 normal to the direction of movement and an upper slope 30. The two slopes 28, 30 form a ramp. This sequence, in cooperation with the springs 18, ensures that the pawls 15, 16 remain in both possible positions as long as there is no intervention by actuation of the slide switch 13, even in the event of a system fault. When the lock is to be engaged, the slide switch 13 is moved up to the position shown in FIG. 4. The lower slope 28 of the ramp presses the associated pawl in the locked position. This is achieved when their surfaces 21, 22 are seated on the surfaces 29, 30 of the slide switch. The first pawl 15 has at its end facing the parking gear 3 a pawl flank 35 which is inclined at an angle 37 to its direction of movement. This angle can be equal to the angle of the corresponding tooth flank 36 of the parking gear 3. In any case, it is chosen so that a small force in the release direction is exerted on the pawl under load, which is greater than the opposing frictional force. The angle 37 is also related to the distance between the two pawls 15, 16 from one another in the circumferential direction of the parking gear 3. In relation to the circumference of the parking gear 3, in the exemplary embodiment shown it is a circumferential pitch 40 and a gap 41. In FIGS. 5, 6, the idle path connection 8 is also shown in detail, in FIG. 5 in a blocked state, in FIG. 6 in an open state Position. The rod 5 has an opening 45 with which a cam 46 fastened on the actuating shaft 6 interacts. The largest diameter of the cam 46 is equal to the clear height 47 of the opening 45. Its height is selected on the rod 5 so that the rod 5 and with it the slide switch 13 is in the uppermost position (locked) when the cam 46 stands upright in the opening 45. If it is at a right angle, the rod can move freely between the open and the locked position. 1. Parking lock for a motor vehicle in which a pawl unit interacts with a parking gear, characterized in that a) the pawl unit (4) has two pawls (15, 16) which are spring-loaded in the opening direction and a switching slide (13) which can be displaced transversely thereto. for engaging the pawls (15, 16), b) the pawl flanks (35) interacting with a tooth flank (36) of the parking gear (3) enclosing an angle (37) with the direction of movement of the pawls that is greater than the friction angle, 3 AT 404 703 B c) and wherein the slide switch (13) each has a ramp (28, 30) which interacts with a pawl (15, 16) and has a position (29) which is directed normal to the direction of movement of the pawls in the engaged pawls . 2. Parksperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken (35) der Klinken (15,16) einander abgekehrt sind und ihre Entfernung gleich der Lückenweite (41) der Zähne des Parkzahnrades (3), vermehrt um eine oder mehrere Umfangsteilungen (40) des Parkzahnrades, ist.2. Parking lock according to claim 1, characterized in that the flanks (35) of the pawls (15, 16) are turned away from one another and their distance is equal to the gap width (41) of the teeth of the parking gear (3), increased by one or more circumferential pitches ( 40) of the parking gear. 3. Parksperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltschieber (13) mit einem Kolben (14) verbunden ist, der in einem doppeltwirkenden Fluidzylinder (11) geführt ist.3. Parking lock according to claim 1, characterized in that the slide switch (13) is connected to a piston (14) which is guided in a double-acting fluid cylinder (11). 4. Parksperre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidzylinder (11) mit der Klinkeneinheit (4) fest verbunden bzw ein Teil dieser ist.4. Parking lock according to claim 3, characterized in that the fluid cylinder (11) with the pawl unit (4) is fixedly connected or part of it. 5. Parksperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltschieber (13) über eine Leerweg-Verbindung (8) mit einer mechanischen Betätigung (7) zusammenwirkt.5. Parking lock according to claim 1, characterized in that the slide switch (13) via an idle connection (8) cooperates with a mechanical actuation (7). 6. Parksperre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leerweg-Verbindung (8) aus einem auf einer Betätigungswelle (6) befestigten Nocken (46) und einer Durchbrechung (45) des Schaltschiebers (13) besteht, deren lichte Höhe (47) in Bewegungsrichtung des Schaltschiebers (13) gleich dem maximalen Durchmesser des Nockens (46) ist. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen 46. Parking lock according to claim 5, characterized in that the idle connection (8) consists of a on an actuating shaft (6) attached cam (46) and an opening (45) of the slide switch (13), the clear height (47) in the direction of movement of the slide switch (13) is equal to the maximum diameter of the cam (46). Including 4 sheets of drawings 4
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