DE102005051266A1 - Vorrichtung zur Blockierung eines Fahrzeuges in Parkposition - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Blockierung eines Fahrzeuges in Parkposition, von der Art, welche ein Parkrad 10 aufweist, das mit einer Mehrzahl von vorragenden Zähnen 2 ausgestattet ist, das an einem Gehäuse 9 eines Differentials montiert ist, wobei es mit einem verstellbaren Blockierbauteil zusammenwirkt, das fest mit dem Gehäuse verbunden ist, wobei das Differential mehrere Planetengetriebe aufweist, die auf einer Planetenträgerwelle 16 montiert sind, die mit ihren zwei Enden durch zwei Öffnungen 17 des Gehäuses in Eingriff ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Parkrad 10 mit der Planetenträgerwelle 16 derart verbunden ist, dass das Moment zum Halten in blockierter Position über die Planetenträgerwelle übertragen wird.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft die Blockierung eines Kraftfahrzeugs in Parkposition.
- Die Übertragung des Moments, welches vom Antriebsmotor eines Fahrzeuges her kommt, in Richtung der Räder erfolgt, wie man weiß, über ein Getriebesystem bzw. Differentialsystem, welches ein Gehäuse aufweist, das die Bewegung über Zahnkränze empfängt, die mit einer Antriebswelle verbunden sind und fähig sind, die Antriebskraft zwischen zwei Planetengetrieberädern über eine Anzahl von konischen Planetengetrieben aufzuteilen, welche frei um eine Achse herum drehen, die durch eine Planetenträgerwelle gebildet wird. Die Planetenträgerwelle wird im Verhältnis zum Gehäuse des Getriebes durch die Tatsache blockiert, dass die zwei Enden der Planetenträgerwelle durch zwei Öffnungen des Gehäuses in Eingriff sind.
- Die Fahrzeuge, welche mit einem automatischen Getriebe ausgestattet sind, weisen einen Schalthebel auf, der manuell durch den Fahrer des Fahrzeuges betätigt wird. Der Hebel kann in verschiedene Stellungen gesetzt werden, im Allgemeinen entsprechend dem Vorwärtsgang, der Stoppposition, dem Rückwärtsgang und einer als „Parken" bezeichneten Position, in welcher das Fahrzeug mechanisch blockiert ist durch Zusammenwirkung zwischen einem Element, das fest mit dem Fahrzeug verbunden ist, und einem beweglichen Element, welches einen Teil des Antriebsstrangs bildet. Das bewegliche Element wird im Allgemeinen durch ein ringförmiges Bauteil gebildet, welches als „Parkrad" bezeichnet wird, das mit einer Mehrzahl von vorragenden Zähnen ausgestattet ist und welches mit einem Blockierbauteil zusammenwirken kann, das in Antwort auf eine Aktion des Fah rers auf den Schalthebel des Getriebes verstellt werden kann. Das Blockierbauteil kann sich in Form eines im Verhältnis zum Fahrzeug festen Fingers darstellen, welcher zwischen zwei Zähnen des Parkrades eingreifen wird.
- Das Parkrad kann direkt durch den Wellenstrang getragen werden, welcher die hintere Brücke des Fahrzeuges antreibt, im Falle eines Antriebs über die Hinterräder. Allerdings werden in diesem Fall in blockierter Position des Fahrzeuges oder bei der Durchführung des Eingriffs der Blockiervorrichtung oder Parkbremse die Zähne des Antriebsritzels sowie der Differentialmechanismus und der Antriebsmechanismus durch die Kräfte belastet, welche sich aus der Blockierung des Fahrzeuges ergeben.
- Die deutsche Patentanmeldung DE-A-101 31 735 (Volkswagen) löst diese Schwierigkeit teilweise, indem das Parkrad auf dem Gehäuse des Differentials montiert ist. Die
1 und2 zeigen eine derartige bekannte Vorrichtung. Das Parkrad1 weist eine Mehrzahl von vorragenden Zähnen2 auf, welche durch Aussparungen3 voneinander getrennt sind, in deren Innerem sich ein Finger4 eines schwenkenden Blockierbauteils5 einsetzen kann, das einer Rückstellfeder6 ausgesetzt ist. Die Steuerung des Blockierbauteils5 erfolgt mittels eines in Translation beweglichen Betätigungsschlittens7 unter der Wirkung einer Steuerachse8 , welche betätigt wird, wenn der Fahrer auf den Steuerhebel des Getriebes einwirkt. - Wie es in der
2 dargestellt ist, nimmt das Gehäuse9 des Differentials das Parkrad10 auf, welches mit dem Gehäuse9 über Rillen11 fest verbunden ist. Die Kraft wird auf das Gehäuse9 und auf das Parkrad10 über den Eingangskranz12 übertragen, welcher eine Zahnung13 aufweist und welcher durch Nieten14 an einem radialen Flansch15 befestigt ist, der fest mit dem Gehäuse9 verbunden ist. Die Planetenträgerwelle16 ist selbst mit ihren Enden in Aufnahmen17 des Gehäuses9 in Eingriff. Axiale Stifte18 durchqueren Löcher19 , die in dem Gehäuse9 ausgeführt sind, und Löcher20 , die an dem Ende der Planetenträgerwelle16 ausgeführt sind, erlauben es, diese in dem Gehäuse9 zu blockieren. - Bei einer derartigen, bekannten Ausführungsform ruft die Betätigung des Einlegens der Blockiervorrichtung oder Parkbremse keine Belastung auf das Antriebsritzel
12 hervor. Jedoch ist es notwendig, das Gehäuse9 des Differentials derart zu verstärken, dass es fähig ist, die zusätzlichen Kräfte aufgrund der Parkbremse auszuhalten. - Die vorliegende Erfindung hat als Aufgabe, diese Schwierigkeiten zu lösen und eine Vorrichtung zur Blockierung eines Kraftfahrzeugs zu realisieren, bei welcher der Mechanismus des Differentials und die Zahnung der verschiedenen Getriebe bzw. Zahnräder, wie z.B. das Antriebsritzel oder diejenigen des Antriebs, nicht belastet sind und in welcher des Weiteren die Struktur des Gehäuses des Differentials vereinfacht ist, wobei dennoch eine perfekte Blockierung des Kraftfahrzeuges durch Blockierung des Parkrades in der Position sichergestellt ist.
- In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung zur Blockierung eines Fahrzeuges in Parkposition von der Art, welche ein Parkrad aufweist, das mit einer Mehrzahl von vorragenden Zähnen versehen ist, die axial oder radial angeordnet sind, das an einem Gehäuse eines Differentials montiert ist. Das Parkrad kann mit einem verstellbaren Blockierbauteil zusammenwirken, das fest mit dem Gehäuse verbunden ist. Das Differential umfasst mehrere Planetengetriebe, welche auf einer Planetenträgerwelle montiert sind, die über ihre zwei Enden durch zwei Öffnungen des Gehäuses in Eingriff ist. Das Parkrad ist mit der Planetenträgerwelle derart verbunden, dass das Haltemoment in blockierter Position über die Planetenträgerwelle übertragen wird.
- Auf diese Weise wird der Mechanismus des Differentials in Parkposition nicht belastet. Das Gehäuse des Differentials ist nicht den Kräften aufgrund der Parkbremse ausgesetzt, da diese Kräfte direkt auf das Parkrad durch die Planetenträgerwelle übertragen werden.
- In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Parkrad radiale Aufnahmen auf, um die Enden der Planetenträgerwelle aufzunehmen.
- Die radialen Aufnahmen können die Dicke des Parkrads durchqueren, wobei Anschlagbauteile, wie z.B. axiale Stifte, die fest mit dem Gehäuse verbunden sind, mit den frontalen Enden der Planetenträgerwelle in Kontakt gelangen, um sie in Position zu halten.
- Derartige axiale Stifte können in den Aufnahmen befestigt werden, die in einem Flansch ausgeführt sind, der fest mit dem Gehäuse verbunden ist, oder können fest mit dem Parkrad verbunden sein.
- In einer Variante können die radialen Aufnahmen nicht-durchgehend sein, wobei das Parkrad axial an dem Gehäuse durch ein Anschlagmittel blockiert ist, wie z.B. einen Clip oder jedes andere Mittel, wie z.B. ein Aufpressen bzw. ein Crimpen auf das Gehäuse.
- Die Erfindung wird beim Studium einiger Ausführungsbeispiele besser verstanden werden, welche lediglich beispielhaft und keineswegs beschränkend zu nehmen sind und welche durch die beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, in welchen:
-
1 ein Parkrad von der herkömmlichen Art und seine Betätigungsvorrichtung darstellt; -
2 die Montage eines Parkrads nach einer bekannten Ausführungsform darstellt; -
3 in Perspektive die Montage eines Parkrads an einem Gehäuse eines Differentials gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt; -
4 eine teilweise Schnittansicht gemäß IV-IV aus3 ist; -
5 eine analoge Perspektivansicht zur3 einer anderen Ausführungsform gemäß der Erfindung ist; -
6 eine teilweise Schnittansicht gemäß VI-VI aus5 ist; und -
7 eine teilweise Axialsehnittansicht einer dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist. - Wie es in den
3 und4 dargestellt ist, weist das Gehäuse9 des Differentials einen radialen Flansch15 auf, an welchem das in der Figur nicht dargestellte Antriebsritzel befestigt werden kann. Das Parkrad10 wird durch ein ringförmiges Bauteil gebildet, dessen Durchmesser an eine zylindrische Oberfläche21 des Gehäuses9 angepasst ist. Das Parkrad weist eine Mehrzahl von radialen Zähnen2 auf, die durch Aufnahmen3 getrennt sind, welche mit einem Blockierbauteil vom herkömmlichen Typ zusammenwirken können, das in der Figur nicht dargestellt ist. Die Planetenträgerwelle16 ist radial im Inneren des Gehäuses9 montiert, und ihre Enden dringen ins Innere von kreisförmigen Öffnungen17 ein, deren Durchmesser an denjenigen der Planetenträgerwelle16 angepasst ist. Die Länge der Welle16 ist derart, dass ihre Enden an der Außenseite des Gehäuses9 vorragen, wie man es in der4 sehen kann. Die Enden der Welle16 greifen somit in radiale Aufnahmen22 ein, in dem in den3 und4 dargestellten Beispiel von einer kreisförmig ausgeführten Form, über die gesamte Dicke des Parkrads10 . Um Material zu sparen und die Gesamtheit leichter zu machen, weist das Parkrad10 rechtwinklig zu jeder der Aufnahmen22 eine axiale Ausstülpung23 auf, die an dein Flansch15 anliegt. - Um zu verhindern, dass die Planetenträgerwelle
16 aus ihren durchgehenden Aufnahmen22 herausgehen kann, dienen zwei axiale Stifte24 als Anschlagbauteile für die frontalen Flächen16a der jeweiligen Enden der Planetenträgerwelle16 (4 ). - Die Stifte werden axial durch eine Bohrung hindurchgeführt, die in der Dicke selbst des Parkrads
10 rechtwinklig zu jeder der Aufnahmen22 ausgeführt ist. - Man versteht insbesondere bei der Überprüfung der
3 und4 , dass das Parkrad10 somit direkt mechanisch mit der Planetenträgerwelle16 derart verbunden ist, dass das Bremsmoment während der Blockierung des Fahrzeuges direkt und ohne Zwischenbauteil vom Parkrad in Richtung zur Planetenträgerwelle16 übergeht. Das Differential wird als ein Zentrierungs- und Führungselement des Parkrads10 verwendet, welches an der zylindrischen Oberfläche21 des Gehäuses9 montiert ist und über die Ausstülpungen23 gegen den Flansch15 anliegt. Das Differential wird somit nicht als ein Element zur Übertragung der Kraft für die Funktion der Blockierung des Fahrzeuges verwendet. Des Weiteren ragen die Enden der Planetenträgerwelle16 radial zu der Außenseite des Gehäuses9 hervor, wobei die Übertragung des Moments über einen maximal größeren Durchmesser zum Durchmesser des Gehäuses9 erfolgt, was die an der Planetenträgerwelle16 angelegten Kräfte reduziert. Schließlich verhindert die Verwendung eines Stifts, der als Anschlagbauteil an der frontalen äußeren Fläche16a der Welle16 wirkt, jede Notwendigkeit einer Indexierung der Planetenträgerwelle16 während der Montage der Vorrichtung, da die Stifte24 nicht durch die Welle16 hindurchgehen. - Die Variante der
5 und6 , in welchen identische Teile die gleichen Bezugszeichen tragen, unterscheidet sich von der Variante der3 und4 durch die Struktur des Parkrads10 und die Mittel zum Blockieren in der Position der Planetenträgerwelle16 . In der in den5 und6 dargestellten Variante sind tatsächlich die von dem Parkrad vorragenden Zähne axial und nicht mehr radial angeordnet, wie im Falle der3 und4 . Des Weiteren sind die Stifte24 nicht mehr, wie bei der Variante der3 und4 , in Bohrungen des Parkrades10 montiert, sondern im Gegensatz dazu in Bohrungen des Flanschs15 . Abgesehen von diesem Unterschied findet man in der Variante der5 und6 die gleiche Funktion der Stifte24 , welche als Anschlagbauteil in Kontakt mit der frontalen Endfläche16a der Planetenträgerwelle16 wirken. - Allerdings ist in der Variante der
5 und6 das Parkrad10 von einer geringeren Dicke als bei der Variante der3 und4 , und die Enden der Planetenträgerwelle16 ragen an der Außenseite des Parkrades10 hervor, nachdem sie die zylindrischen Aufnahmen22 durchquert haben. - In der Variante der
5 und6 kann das Rad10 , welches mit axialen Zähnen2 ausgestattet ist, durch Rollbiegen und Schweißen eines gestanzten metallischen Blechs erhalten werden. - Die Ausführungsform der
7 , in welcher identische Teile die gleichen Bezugszeichen tragen, unterscheidet sich von den vorherigen Varianten durch die Tatsache, dass die Enden16b der Planetenträgerwelle16 in Aufnahmen25 in Eingriff sind, die radial und auf nicht-durchgehende Art und Weise in der Dicke des Parkrades10 ausgeführt sind. Die Aufnahmen25 erstrecken sich axial über die axiale Abmessung des Rades10 in einer Art und Weise, um die Montage zu erlauben. Das Rad10 wird sodann axial auf dem Gehäuse9 blockiert, z.B. durch einen nicht in der Fig. dargstellten Clip. Selbstverständlich kann jedes andere axiale Anschlagmittel in Betracht gezogen werden, und das Parkrad10 kann ebenso auf dem Gehäuse9 aufgepresst sein.
Claims (10)
- Vorrichtung zur Blockierung eines Fahrzeuges in Parkposition, von der Art, welche ein Parkrad (
10 ) aufweist, das mit einer Mehrzahl von vorragenden Zähnen (2 ) ausgestattet ist, das auf einem Gehäuse (9 ) eines Differentials montiert ist, wobei es mit einem verstellbaren Blockierbauteil zusammenwirkt, das fest mit dem Gehäuse verbunden ist, wobei das Differential mehrere Planetengetriebe aufweist, die auf einer Planetenträgerwelle (16 ) montiert sind, welche mit ihren zwei Enden durch zwei Öffnungen (17 ) des Gehäuses in Eingriff ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Parkrad (10 ) mit der Planetenträgerwelle (16 ) derart verbunden ist, dass das Moment zum Halten in blockierter Position durch die Planetenträgerwelle übertragen wird. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Parkrad (
10 ) radiale Aufnahmen (21 ,25 ) zum Aufnehmen der Enden der Planetenträgerwelle aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Aufnahmen durchgehend (
21 ) sind und dass Anschlagbauteile (24 ) in Kontakt mit den frontalen Enden der Planetenträgerwelle gelangen, um sie in ihrer Stellung zu halten. - Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagbauteile axiale Stifte sind, die fest mit dem Gehäuse verbunden sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Stifte (
24 ) in Aufnahmen befestigt sind, die in einem Flansch (15 ) ausgeführt sind, der fest mit dein Gehäuse verbunden ist. - Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagbauteile axiale Stifte sind, die fest mit dem Parkrad verbunden sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Aufnahmen (
25 ) nicht durchgehend sind, wobei das Parkrad axial an dem Gehäuse durch einen Anschlag blockiert ist. - Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Parkrad axial an dem Gehäuse durch einen Clip (
26 ) blockiert ist. - Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Parkrad axial an dem Gehäuse durch Aufpressen auf das Gehäuse blockiert ist.
- Vorrichtung nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne des Parkrads axial oder radial angeordnet sind.
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