DE102008054466A1

DE102008054466A1 - Parksperrenvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE102008054466A1
Application number: DE102008054466A
Authority: DE
Inventors: Tobias Miller; Thomas Puth
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2008-12-10
Publication date: 2010-06-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Parksperrenvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einem Getriebegehäuse, umfassend ein Parksperrenrad (1), eine Sperrklinke (2), ein Sperrelement (3) sowie eine Führungsplatte (4), wobei die Sperrklinke (2) bei eingelegter Parksperre blockierend in das Parksperrenrad (1) eingreift und durch das Sperrelement (3) verriegelt ist und wobei die Sperrklinke (2) bei ausgelegter Parksperre außer Eingriff mit dem Parksperrenrad (1) ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Sperrklinke (2) bei ausgelegter Parksperre durch Magnetkraft sicherbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Parksperrenvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Es ist bekannt, Automatgetriebe von Kraftfahrzeugen mit einer Parksperre zu versehen, welche bei abgestelltem Fahrzeug eine mechanische Blockierung der Getriebeabtriebswelle bewirkt und damit ein Wegrollen des Fahrzeuges verhindert. Einen Überblick über gebräuchliche Parksperren findet man in dem Fachbuch „Fahrzeuggetriebe" von Harald Naunheimer et al., 2 Aufl., 2007, Seite 368 bis 373.
Durch die DE 199 33 618 A1 der Anmelderin wurde eine Parksperrenvorrichtung für ein Automatgetriebe bekannt, wobei eine Sperrklinke in ein Parksperrenrad eingreift und dieses blockiert. In diesem Fall ist die Parksperre eingelegt, wobei ein Sperrkegel, der sich gegenüber der Sperrklinke und einer gehäusefesten Führungsplatte abstützt, die Sperrklinke verriegelt. Beim Auslegen der Parksperren, d. h. beim Herausziehen des Sperrkegels kommt die Sperrklinke außer Eingriff mit dem Parksperrenrad und wird in dieser Position durch eine Rückstellfeder gehalten, die als Drehfeder im Bereich des Parksperrenbolzens ausgebildet ist. Beim Einlegen der Parksperre, d. h. beim Einschieben des Sperrkegels muss die Kraft der Rückstellfeder überwunden werden.
Ein Problem, welches im Zustand der ausgelegten Parksperre, z. B. beim Fahren auf Schlechtwegestrecken auftritt, ist das selbsttätige Eintauchen der Sperrklinke in das Parksperrenrad, was zu einer Schädigung des Parksperrensystems führen kann. Man kann diesem Problem mit einer stärkeren Dimensionierung der Rückstellfeder begegnen, was jedoch den Nachteil einer höheren Betätigungskraft für den Sperrkegel und einer Verringerung der Ein fallgeschwindigkeit der Sperrklinke beim Einlegen der Parksperre mit sich bringt.
Durch die US 6,279,713 B1 wurde eine Parksperrenvorrichtung mit einem Parksperrenrad und einer Sperrklinke bekannt, welche durch eine als schraubenförmige Druckfeder ausgebildete Rückstellfeder in ihrer ausgelegten Position gehalten wird. Auch hier tritt das Problem des so genannten Ratschens auf, wenn die Sperrklinke beim Fahren des Fahrzeuges über unebene Strecken derart beschleunigt wird, dass die Beschleunigungskräfte die Kraft der Rückstellfeder übersteigen.
Durch die DE 102 45 951 A1 , die DE 10 2004 058 332 A1 sowie die DE 10 2006 012 343 A1 , jeweils aus dem Hause der Anmelderin, wurden weitere Parksperrenbauarten bekannt, welche sich jedoch vornehmlich mit dem Problem des so genannten Entlastungsstoßes beim Auslegen der Parksperre befassen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Parksperrenvorrichtung der eingangs genannten Art eine Berührung zwischen Sperrklinke und Parksperrenrad und das Eintauchen der Sperrklinke in das Parksperrenrad bei ausgelegter Parksperre sicher zu vermeiden.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Sperrklinke bei ausgelegter Parksperre durch Magnetkraft – gegen Abheben von ihrer Auflage auf der Führungsplatte – gesichert ist. Die Magnetkraft kann beliebig eingestellt und an die zu erwartenden Abhebekräfte, resultierend aus Beschleunigungen der Sperrklinke, angepasst werden. Solange zwischen Sperrklinke und ihrer Auflageflä che auf der Führungsplatte ein inniger Kontakt besteht, wirkt die maximale Magnetkraft. Wenn die Parksperre eingelegt werden soll, ist diese anfänglich hohe Magnetkraft durch das Sperrelement zu überwinden. Sobald sich jedoch der Spalt zwischen Sperrklinke und Führungsplatte vergrößert, nimmt die Magnet- bzw. Anziehungskraft stark ab, sodass die Sperrklinke in die Parksperrenverzahnung einfallen kann. Eine Rückstellfeder kann entsprechend schwach dimensioniert werden oder ganz entfallen. Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen magnetischen Sicherung sind also einerseits eine sichere Arretierung der Sperrklinke auf der Führungsplatte und andererseits eine für den jeweiligen Anwendungsfall geeignete Einfallgeschwindigkeit der Sperrklinke.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist im Bereich der Führungsplatte ein Magnet angeordnet, der vorzugsweise als Permanentmagnet oder Elektromagnet ausgebildet sein kann. Beim Auslegen der Parksperre schlägt die Sperrklinke auf eine Auflagefläche der Führungsplatte auf – im Bereich dieser Auflagefläche ist vorzugsweise der Magnet angeordnet, und zwar vorteilhafterweise auf der der Aufschlagfläche abgewandten Seite der Führungsplatte. Durch die Anbringung des Magneten wird die Führungsplatte selbst magnetisiert und bewirkt eine Anziehungskraft auf die Sperrklinke, die somit gegen Abheben bei Erschütterungen und Beschleunigungskräften gesichert ist.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Elektromagnet beim Einlegen der Parksperre abgeschaltet werden, sodass die magnetische Anziehungskraft völlig entfällt. Dadurch kann die Sperrklinke durch das Sperrelement leicht abgehoben und eingelegt werden. Damit hat man freie Wahl in der Dimensionierung der Rückstellfeder und kann eine geeignete Einfallgeschwindigkeit der Sperrklinke ermöglichen. Daraus ergibt sich eine höhere Sicherheit beim Einlegen der Parksperre, z. B. an einem Hang oder bei rollendem Fahrzeug.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Sperrelement als Sperrkegel ausgebildet, welcher in einen Spalt zwischen Sperrklinke und Führungsplatte eingreift. Damit ergeben sich Aufschlag- oder Auflageflächen für die Sperrklinke beiderseits des Sperrkegels oder auch nur auf einer Seite. Der Magnet kann beispielsweise im Bereich dieser Auflagefläche befestigt werden, jedoch sind auch andere sinnvolle Möglichkeiten der Anordnung bzw. Befestigung des Magneten beispielsweise in der Nähe der Klinke ohne direkten Kontakt zur Führungsplatte denkbar.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können.
1 zeigt einen Ausschnitt aus einer beispielhaften Parksperrenvorrichtung, wie sie insbesondere für Automatgetriebe von Kraftfahrzeugen verwendbar ist. Ein Parksperrenrad 1 ist mit einer nicht dargestellten Abtriebswelle eines Automatgetriebes verbunden. Das Parksperrenrad 1 weist eine Parksperrenverzahnung 1a auf, in welche eine Sperrklinke 2 mit ihrem Klinkenzahn 2a eingreift. Die Sperrklinke 2 ist um einen nicht dargestellten Parksperrenbolzen schwenkbar gelagert. Die Sperrklinke 2, die in ausgezogenen Linien dargestellt und mit einem Markierungskreuz K versehen ist, befindet sich in Sperrposition, d. h. die Parksperre ist eingelegt. In dieser Sperrposition wird die Sperrklinke 2 durch ein als Sperrkegel 3 ausgebildetes Sperrelement verriegelt, wobei sich der Sperrkegel 3 an einer gehäusefesten Führungsplatte 4 abstützt. Beim Auslegen der Parksperre wird der Sperrkegel 3 zurückgezogen (in Richtung senkrecht zur Zeichenebene), sodass die Sperrklinke 2 aus ihrer Sperrstellung in eine Entsperrposition 2' zurückfällt, welche gestrichelt dargestellt und durch einen Markierungspunkt K' gekennzeichnet ist. Die Sperrklinke 2 weist eine Nase 2b mit einer Aufschlagfläche 2c auf, welche bei ausgelegter Parksperre auf der Führungsplatte 4 aufliegt, und zwar auf einer Auflagefläche 4a. Die Parksperrenvorrichtung ist insoweit aus dem eingangs Stand der Technik, insbesondere der DE 199 33 618 A1 der Anmelderin bekannt.
Erfindungsgemäß ist unter der Führungsplatte 4, d. h. auf der der Auflagefläche 4a abgewandten Seite ein Magnet 5 angeordnet und befestigt. Der Magnet 5, schematisch durch einen Nordpol und Südpol dargestellt, kann als Permanentmagnet oder als Elektromagnet ausgebildet sein. Bei ausgelegter Parksperre, d. h. wenn die Aufschlagfläche 2c auf der Auflagefläche 4a aufliegt, übt der Magnet 5 eine Anziehungskraft auf die Nase 2b der Sperrklinke 2 aus, sodass die Sperrklinke 2 fest auf der Führungsplatte 4 gehalten und am Abheben gehindert ist. Wie bereits eingangs erwähnt, können Abhebekräfte bei Befahren von Schlechtwegestrecken oder sonstige Erschütterungen und Schwingungen von der Fahrzeugseite her auftreten. Die Anziehungskraft des Magneten 5 ist derart dimensioniert, dass sie größer als die beschleunigungsbedingten, auf die Sperrklinke 2 wirkenden Massenkräfte ist.
Beim Einlegen der Parksperre wird – wie beim Stand der Technik – der Sperrkegel 3 zwischen Sperrklinke 2 und Führungsplatte 4 geschoben, sodass die Nase 2b von der Führungsplatte 4 abhebt. Dabei ist anfänglich eine relativ große Anziehungskraft des Magneten 5 zu überwinden, die jedoch bei zunehmendem Luftspalt schnell abnimmt. Beim Einfallen des Klinkenzahnes 2a in die Parksperrenverzahnung 1a ist somit keine magnetische Anziehungskraft mehr vorhanden. Eine etwaige Rückstellfeder, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, kann daher relativ schwach ausgelegt werden oder ganz entfallen.
Sofern an Stelle eines Dauermagneten ein Elektromagnet verwendet wird, kann dieser beim Einlegen der Parksperre abgeschaltet werden, sodass keine Anziehungskraft mehr auf die Sperrklinke 2 bzw. die Nase 2b wirkt. Ein etwaiger Restmagnetismus könnte durch Umpolung des Magnetfeldes bei jedem Abhebevorgang minimiert werden.
Die 2 bis 5 zeigen weitere Ausführungsbeispiele für die räumliche Anordnung des Magneten 5 relativ zur Sperrklinke 2 bzw. relativ zur Führungsplatte 4, wobei ein zusätzlicher ferromagnetischer Halter 6 des Magneten 5 für den magnetischen Fluß von dem Magneten 5 ein zur Sperrklinke 2 und von der Sperrklinke 2 zurück zum Magneten 5 verantwortlich ist.

1: Parksperrenrad
1a: Parksperrenverzahnung
2: Sperrklinke (in Sperrposition)
2': Sperrklinke (in Entsperrposition)
2a: Klinkenzahn
2b: Nase
2c: Aufschlagfläche
3: Sperrkegel (Sperrelement)
4: Führungsplatte
4a: Auflagefläche
5: Magnet
6: ferromagnetischer Halter
K: Markierungskreuz
K': Markierungskreuz

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 19933618 A1 [0003, 0014]
- US 6279713 B1 [0005]
- DE 10245951 A1 [0006]
- DE 102004058332 A1 [0006]
- DE 102006012343 A1 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Fachbuch „Fahrzeuggetriebe” von Harald Naunheimer et al., 2 Aufl., 2007, Seite 368 bis 373 [0002]

Claims

Parksperrenvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einem Getriebegehäuse, umfassend ein Parksperrenrad (1), eine Sperrklinke (2), ein Sperrelement (3) sowie eine Führungsplatte (4), wobei die Sperrklinke (2) bei eingelegter Parksperre blockierend in das Parksperrenrad (1) eingreift und durch das Sperrelement (3) verriegelt ist und wobei die Sperrklinke (2) bei ausgelegter Parksperre außer Eingriff mit dem Parksperrenrad (1) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke (2) bei ausgelegter Parksperre durch Magnetkraft sicherbar ist.
Parksperrenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Führungsplatte (4) ein Magnet (5) angeordnet ist.
Parksperrenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Sperrklinke (2) ein Magnet (5) angeordnet ist.
Parksperrenvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet als Permanentmagnet (5) ausgebildet ist.
Parksperrenvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (5) als Elektromagnet ausgebildet ist.
Parksperrenvorrichtung nach Anspruch 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsplatte (4) eine Auflagefläche (4a) für die Sperrklinke (2) aufweist und dass der Magnet (5) im Bereich der Auflagefläche (4a) angeordnet ist.
Parksperrenvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (5) auf der der Auflagefläche (4a) abgewandten Seite der Führungsplatte (4) angeordnet ist.
Parksperrenvorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 4, 5, 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsplatte (4) durch den Magneten (5) magnetisiert ist.
Parksperrenvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet (5) beim Einlegen der Parksperre abschaltbar ist.
Parksperrenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement als Sperrkegel (3) ausgebildet und die Auflagefläche (4a) der Führungsplatte (4) seitlich neben dem Sperrkegel (3) angeordnet ist.