DE102005015161B4

DE102005015161B4 - Parksperranordnung für ein automatisiertes Getriebe

Info

Publication number: DE102005015161B4
Application number: DE102005015161.2A
Authority: DE
Inventors: Christoph Lindenschmidt; Dr. Pollak Burkhard; Swen Dörrie; Klaus Krämer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2005-04-02
Publication date: 2018-09-13
Anticipated expiration: 2025-04-03
Also published as: DE102005015161A1

Abstract

Parksperranordnung für ein automatisiertes Getriebe mit einer Getriebeaktorik in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges, wobei
eine Sperreinrichtung zum Blockieren einer abtriebseitigen Getriebewelle vorgesehen ist, die Sperreinrichtung durch die Getriebeaktorik betätigbar ist,
die Sperreinrichtung eine Sperrverzahnung zwischen der Getriebeausgangswelle (1) und einem gehäusefesten Abschnitt umfasst,
als Sperrverzahnung eine koaxial zur Getriebeausgangswelle (1) angeordnete Schiebemuffe (3) vorgesehen ist, deren Verzahnung mit einer gehäusefesten Verzahnung (4) koppelbar ist, um die Getriebeausgangswelle (1) zu sperren, und
als gehäusefeste Verzahnung (4) ein begrenzt drehbar gelagertes Zahnrad (7) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (7) mit einer drehfest an dem Gehäuse angeordneten Nabe (6) derart gekoppelt ist, dass das Zahnrad (7) um einen Drehwinkel von etwa +/- 2° drehbar gelagert ist, bevor ein Anschlag (8) an der Nabe (6) erreicht wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Parksperranordnung für ein automatisiertes Getriebe mit einer Getriebeaktorik für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges, wobei eine Sperreinrichtung zum Blockieren einer abtriebsseitigen Getriebewelle vorgesehen ist. Aus der Fahrzeugtechnik sind Parksperranordnungen für automatisierte Getriebe bekannt, welche üblicherweise eine manuell betätigbare Parksperre als Sperreinrichtung aufweisen. Die Sperreinrichtung umfasst dabei ein Sperrrad, welches mit der Getriebeausgangswelle gekoppelt ist. Um die Parksperre zu aktivieren, weist die Sperreinrichtung eine Sperrklinke auf, welche das Sperrrad blockiert Auf diese Weise wird auch die Getriebeausgangswelle gesperrt, sodass das Fahrzeug nicht mehr bewegt werden kann.
Entsprechende Parksperranordnungen sind zum Beispiel bekannt aus der DE 101 11 258 A1 , der DE 100 34 746 A1 , der US 4 709 793 A und der DE 198 00 880 A1 .
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Parksperranordnung der eingangs genannten Gattung vorzuschlagen, wobei der konstruktive Aufbau wesentlich vereinfacht wird.
Diese Aufgabe kann erfindungsgemäß durch eine Parksperranordnung für ein automatisiertes Getriebe mit einer Getriebeaktorik in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges gemäß Anspruch 1 gelöst werden, wobei eine Sperreinrichtung zum Blockieren einer abtriebsseitigen Getriebewelle vorgesehen ist, indem die Sperreinrichtung durch die Getriebeaktorik betätigt wird. Bei einer von einem Getriebeaktor oder dergleichen betätigten Parksperranordnung in vorteilhafter Weise die Möglichkeit besteht, den Aufbau vorzugsweise der Sperreinrichtung wesentlich zu vereinfachen, da die Betätigung der Sperreinrichtung durch die bereits vorhandene Getriebeaktorik erfolgt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Sperreinrichtung eine Sperrverzahnung zwischen der Getriebeausgangswelle und einem gehäusefesten Abschnitt umfasst.
Somit kann die erfindungsgemäße Parksperranordnung bei aktivierter Sperreinrichtung ein Blockieren der Getriebeausgangswelle ermöglichen, indem die Getriebeausgangswelle vorzugsweise über weitere Elemente mit einem gehäusefesten Abschnitt verspannt ist.
Um diese Verspannung der Getriebeausgangswelle bei aktivierter Parksperranordnung zu realisieren, ist es vorgesehen, dass als Sperrverzahnung eine koaxial zur Getriebeausgangswelle angeordnete Schiebemuffe verwendet wird, welche in der Regel Teil der Getriebeaktorik ist. Die Verzahnung der Schiebemuffe kann mit einer getriebefesten Verzahnung gekoppelt werden, um letztendlich die Getriebeausgangswelle zu sperren, sodass das Fahrzeug bei aktivierter Parksperranordnung nicht bewegt werden kann.
Es ist auch denkbar, dass als getriebeausgangswellenseitige Verzahnung ein anderes Element als die Schiebemuffe eingesetzt wird. Die Verwendung der Schiebemuffe ist jedoch aufgrund ihrer Doppelfunktion bei der erfindungsgemäßen Parksperranordnung einerseits und bei der Getriebeaktorik andererseits besonders vorteilhaft. Als gehäusefeste Verzahnung kann vorzugsweise eine an dem Gehäuseabschnitt vorgesehene Verzahnung oder dergleichen zum Einsatz kommen.
Um eine Verbindung zwischen der Getriebeausgangswelle und der Schiebemuffe zu realisieren, kann ein ebenfalls zur Getriebeaktorik gehörender Mitnahmering oder dergleichen verwendet werden, welcher mit der Getriebeausgangswelle fest verbunden ist. Erfindungsgemäß kann die Schiebemuffe in axialer Richtung derart von dem Getriebeaktor der Getriebeaktorik bewegt werden, dass die Verzahnung der Schiebemuffe mit der gehäusefesten Verzahnung an dem Gehäuse bzw. an einem Abschnitt des Gehäuses in Eingriff gebracht werden kann. Wenn beispielsweise die Schiebemuffe in Richtung des Gehäuses verschoben wird, indem der Getriebeaktor eine entsprechende Ausrückbewegung vollzieht, kann die Sperrverzahnung in Eingriff gebracht werden, sodass die Getriebeausgangswelle blockiert wird und ein Bewegen des Fahrzeuges bei eingelegter Parksperre verhindert wird.
Die erfindungsgemäße Parksperranordnung sieht vor, dass als gehäusefeste Verzahnung ein z. B. begrenzt drehbares Zahnrad oder dergleichen verwendet wird, um insbesondere eine Zahn-auf-Zahn-Stellung bei der Sperrverzahnung sicher zu vermeiden.
Dazu ist das Zahnrad mit einer drehfest an dem Gehäuse angeordneten Nabe oder dergleichen derart gekoppelt, dass das Zahnrad um einen bestimmten Drehwinkel, welcheretwa +/- 2° beträgt, drehbar gelagert ist, bevor das somit bedingt drehbare Zahnrad einen Anschlag an der Nabe erreicht, um somit drehfest mit dem Gehäuse gekoppelt zu sein. Durch die bedingte Drehbarkeit des Zahnrades kann bei einer Zahn-auf-Zahn-Stellung durch geringe Drehung des Zahnrades diese Stellung vermieden werden und somit trotzdem ein Eingriff zwischen den Verzahnungen realisiert werden, sodass auch bei dieser Variante die Getriebeausgangswelle bei aktivierter Parksperranordnung blockiert wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Nabe und das Zahnrad durch zumindest ein Federelement oder dergleichen elastisch gekoppelt sind, sodass eine relative Verdrehung z. B. bei einer Zahn-auf-Zahn-Stellung in jeder Lage durchgeführt werden kann. Zudem kann das Zahnrad ohne äußere Kraftwirkung eine Mittelposition zwischen den Anschlägen der Nabe einnehmen. Zusätzlich kann auch eine weitere Möglichkeit vorgesehen sein, um eine Zahn-auf-Zahn-Stellung zu vermeiden. Beispielsweise können dafür die Verzahnungen der Sperrverzahnung jeweils eine entsprechende Anfasung oder dergleichen an den einzelnen Zähnen der Verzahnungen aufweisen, sodass auch auf diese Weise eine leichte Verdrehung bei einer Zahn-auf-Zahn-Stellung realisiert wird, um auch in dieser Stellung die Verzahnungen der Sperrverzahnungen vollständig ineinander greifen zu lassen.
Eine weitere, nicht erfindungsgemäße insbesondere hinsichtlich des Fertigungsaufwandes und der Montage weiter verbesserte Alternative der vorgeschlagenen Parksperranordnung kann vorsehen, dass als Sperrverzahnung eine koaxial zur Getriebewelle angeordnete Schiebemuffe vorgesehen ist, deren Verzahnung mit einer Verzahnung eines Losrades des Getriebes gekoppelt werden kann, wobei das Losrad wiederum mit einer Nabe gekoppelt ist. Auf diese Weise kann bei dieser Alternative die Nabe nicht mit dem Getriebegehäuse verbunden werden, sondern getriebeseitig z. B. mit einem Losrad gekoppelt werden. Bei der erfindungsgemäßen Alternative kann die Parksperre quasi durch ein Verspannen des Getriebes realisiert werden, indem die Getriebeausgangswelle bei aktivierter Parksperranordnung blockiert wird.
Zum Sperren der Getriebeausgangswelle kann die Schiebemuffe mit dem Losrad in Eingriff gebracht werden, wobei gleichzeitig ein Gang eingelegt wird. Auf diese Weise kann das Verspannen des Getriebes durch Einlegen der Parksperre und eines Ganges z. B. des dritten Ganges oder dergleichen, realisiert werden.
Insgesamt kann bei der erfindungsgemäßen Parksperranordnung ein geringerer Montageaufwand durch weniger und besonders einfach gestaltete Bauteile beispielsweise durch Doppelfunktionen von Bauteilen ermöglicht werden. Teilweise sind die erforderlichen Bauteile ähnlich den Bauteilen, welche bei der Synchronisierung der Getriebeaktorik zum Einsatz kommen. Ferner können die Betätigungskräfte insbesondere bei der Verwendung eines Losrades erheblich reduziert werden.
Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Parksperranordnung durch die Verwendung eines Elektromagneten und eines Federelementes derart erweitert werden, dass auch bei einem Stromausfalls bei der Getriebeaktorik ein Einlegen bzw. ein Aktivieren der Parksperranordnung ermöglicht wird.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine geschnittene Teilansicht einer ersten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Parksperranordnung;
2 eine schematische Teilansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Parksperranordnung;
3 eine Seitenansicht der Parksperranordnung der zweiten Ausführungsform gemäß 2; und
Figur 4eine schematische Teilansicht eines automatisierten Getriebes mit einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Parksperranordnung.

In den 1 bis 4 sind verschiedene Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Parksperranordnung für ein automatisiertes Getriebe mit einer Getriebeaktorik in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges dargestellt, wobei jeweils eine Sperreinrichtung zum Blockieren einer abtriebsseitigen Getriebewelle vorgesehen ist, welche durch die Getriebeaktorik betätigbar ist.
In 1 ist die Getriebeausgangswelle 1 gezeigt, welche mit einem Mitnahmering 2 fest verbunden ist. Der Mitnahmering 2 ist mit einer koaxial zur Getriebeausgangswelle 1 angeordneten Schiebemuffe 3 gekoppelt. Die Schiebemuffe 3 kann in axialer Richtung der Getriebeausgangswelle 1 durch den Aktor der Getriebeaktorik, welcher nicht weiter dargestellt ist, verschoben werden.
Bei dieser Ausführungsform weist die Sperreinrichtung als Sperrverzahnung die Verzahnung der Schiebemuffe 3 und eine gehäusefeste Verzahnung 4 an einem Gehäuseabschnitt 5 auf. Durch das axiale Verschieben der Schiebemuffe 3 durch den Aktor der Getriebeaktorik kann die Sperrverzahnung in Eingriff gebracht werden und somit die Parksperranordnung aktiviert werden, sodass die Getriebeausgangswelle 1 durch die Sperrverzahnung blockiert wird.
Dies kann bei der in 1 dargestellten Ausführungsform dadurch erreicht werden, dass die Schiebemuffe 3 aus ihrer gezeigten neutralen Lage in Richtung des Gehäuses bzw. der Gehäusewand 5 axial verschoben wird, wodurch die Verzahnung der Schiebemuffe 3 mit der gehäusefesten Verzahnung 4 in Eingriff gebracht wird, sodass die Getriebeausgangswelle 1 blockiert und ein Bewegen des Fahrzeuges verhindert wird.
Eine weitere, zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Parksperranordnung ist in den 2 und 3 gezeigt.
Bei dieser Ausführungsform wird eine Nabe 6 fest mit der Gehäusewand 5 verbunden. An der Nabe 6 ist ein Zahnrad 7 gelagert, welches jeweils um einen Drehwinkel von etwa +/-2° begrenzt gedreht werden kann, bevor es an einen Anschlag 8 der Nabe 6 anstößt, wodurch ein Weiterdrehen des Zahnrades 7 verhindert wird. Über den gesamten Umfang der Nabe 6 können mehrere Anschläge 8 vorgesehen sein. Bei dem hier gezeigten Beispiel werden vier Anschläge 8 realisiert. Die Nabe 6 und das Zahnrad 7 können durch mehrere Federelemente 9 elastisch gekoppelt sein. Auf diese Weise kann das Zahnrad 7 ohne äußere Krafteinwirkung immer in der in 2 dargestellten Mittelposition verbleiben.
Aus der ebenfalls in 3 dargestellten zweiten Ausführungsform ist ersichtlich, dass die Verzahnung des Zahnrades 7 eine Fase bzw. eine Anspitzung an jedem Zahn aufweist, sodass eine Zahn-auf-Zahn-Stellung des Zahnrades 7 und der Schiebemuffe 3 verhindert wird und somit jederzeit die Getriebeausgangswelle 1 bei aktivierter Parksperranordnung blockiert werden kann.
Ingesamt wird bei der in 2 und 3 jeweils dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Parksperranordnung die Sperrverzahnung durch das mit der gehäusefesten Nabe 6 gekoppelte Zahnrad 7 einerseits und der Verzahnung der Schiebemuffe 3 andererseits realisiert, wobei durch die bedingte Verdrehbarkeit des Zahnrades 7 eine Zahn-auf-Zahn-Stellung mit besonderem Vorteil bei dieser Ausführungsform verhindert werden kann.
Eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Parksperranordnung wird in 4 gezeigt. Diese vierte mögliche Ausführungsform wird aufgrund der besseren Übersicht beispielsweise anhand eines normalen Schaltgetriebes mit einer Kupplung 10 zwischen der Getriebewelle 1 und einer Motorwelle 11 verdeutlicht, wobei die erfindungsgemäße Parksperranordnung aber auch für automatisierte Schaltgetriebe, insbesondere für Parallelschaltgetriebe verwendet werden kann.
Bei der dritten Ausführungsform wird die Nabe nicht mit dem Getriebegehäuse wie bei der zweiten Ausführungsform gekoppelt, sondern stattdessen mit einem Losrad des Getriebes verbunden. Durch das Einlegen eines Ganges und das Aktivieren der Parksperre kann dann das Getriebe verspannt werden und somit ein Wegrollen verhindert werden. Dieses Prinzip wird in 4 beispielhaft anhand des dritten Ganges gezeigt. Je nach Getriebestruktur kann eine speziell ausgestaltete Getriebeaktorik, wie z. B. eine so genannte „Active-Interlock-Getriebeaktorik“, entsprechend mit berücksichtigt werden, sodass bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Parksperranordnung keine konstruktiven Änderungen vorgenommen werden müssen, um diese bei speziellen Getriebeaktoriken einzusetzen.
Bezugszeichenliste

1: Getriebeausgangswelle
2: Mitnahmering
3: Schiebemuffe
4: gehäusefeste Verzahnung
5: Gehäusewand
6: Nabe
7: Zahnrad
8: Anschlag
9: Federelement
10: Kupplung
11: Motorwelle

Claims

Parksperranordnung für ein automatisiertes Getriebe mit einer Getriebeaktorik in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges, wobei eine Sperreinrichtung zum Blockieren einer abtriebseitigen Getriebewelle vorgesehen ist, die Sperreinrichtung durch die Getriebeaktorik betätigbar ist, die Sperreinrichtung eine Sperrverzahnung zwischen der Getriebeausgangswelle (1) und einem gehäusefesten Abschnitt umfasst, als Sperrverzahnung eine koaxial zur Getriebeausgangswelle (1) angeordnete Schiebemuffe (3) vorgesehen ist, deren Verzahnung mit einer gehäusefesten Verzahnung (4) koppelbar ist, um die Getriebeausgangswelle (1) zu sperren, und als gehäusefeste Verzahnung (4) ein begrenzt drehbar gelagertes Zahnrad (7) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (7) mit einer drehfest an dem Gehäuse angeordneten Nabe (6) derart gekoppelt ist, dass das Zahnrad (7) um einen Drehwinkel von etwa +/- 2° drehbar gelagert ist, bevor ein Anschlag (8) an der Nabe (6) erreicht wird.
Parksperrenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebemuffe (3) mit einem drehfest an der Getriebeausgangswelle (1) befestigten Mitnahmering (2) gekoppelt ist, wobei die Schiebemuffe (3) derart von der Getriebeaktorik in axialer Richtung bewegbar ist, dass die Verzahnung der Schiebemuffe (3) mit der gehäusefesten Verzahnung (4) an einem Gehäuseabschnitt (5) in Eingriff bringbar ist.
Parksperranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (6) und das Zahnrad (7) durch mehrere Federelemente (9) elastisch gekoppelt sind.
Parksperranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung der Schiebemuffe (3) und die Verzahnung (4) des Zahnrades (7) angefast sind.