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Die Erfindung betrifft eine Parksperrenvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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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.
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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.
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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 Einfallgeschwindigkeit der Sperrklinke beim Einlegen der Parksperre mit sich bringt.
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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.
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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.
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Aus der
DE 10 2006 022 963 A1 ist eine Parksperrenvorrichtung bekannt, bei der eine hydraulisch betätigbare Schubstange mit einem senkrecht zur Mittelachse des Parksperrenrads und senkrecht zur Sperrklinken-Schwenkachse axial verschiebbaren Sperrkonus versehen ist, der auf die Sperrklinke der Parksperrenvorrichtung wirkt. In einer ersten Ausführung dieser Parksperrenvorrichtung ist die Sperrklinke in ein- und ausgelegter Stellung mittels eines elektrischen Aktuators formschlüssig fixierbar. In einer zweiten Ausführung der Parksperrenvorrichtung ist die Schubstange in ein- und ausgelegter Stellung der Sperrklinke mittels eines elektrischen Aktuators formschlüssig fixierbar.
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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.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Parksperrenvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und durch eine Parksperrenvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 2 gelöst.
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Demnach ist vorgesehen, dass die Sperrklinke formschlüssig gesichert wird – im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten kraftschlüssigen Sicherungen mittels Rückstellfeder. Die formschlüssige Sicherung verhindert in jedem Falle eine Bewegung der Sperrklinke bei ausgelegter Parksperre, d. h. ein so genanntes Ratschen oder Eintauchen der Sperrklinke in die Parksperrenverzahnung findet nicht statt. Damit werden unangenehme Geräusche, ein vorzeitiger Verschleiß oder eine Beschädigung der Parksperrenvorrichtung vermieden. Die Einfallgeschwindigkeit der Sperrklinke wird durch die formschlüssige Sicherung nicht beeinflusst – die Rückstellfeder kann schwacher ausgelegt werden oder ganz entfallen.
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Dabei ist ein bewegliches Sicherungselement vorgesehen, welches in eine in der Sperrklinke angeordnete Aussparung eingreift und somit den Formschluss bewirkt.
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Nach einem ersten Aspekt der Erfindung ist am Sperrelement ein Entsicherungselement befestigt, welches vor Einlegen der Parksperre die formschlüssige Sicherung löst. Damit wird die Bewegung des Sperrelementes, vorzugsweise eines Sperrkegels gleichzeitig für die Entsicherung der Sperrklinke genutzt. Die Entsicherung erfolgt somit automatisch, und zwar durch einen mechanischen Kontakt zwischen dem Entsicherungselement und dem Sicherungselement.
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Hierbei sind das Sicherungselement als Sicherungszapfen und die Aussparung in der Klinke als Bohrung ausgebildet, wobei der Sicherungszapfen an einem gehäusefesten Federelement, vorzugsweise einer Blattfeder befestigt ist. Durch das am Sperrelement angeordnete Entsicherungselement kann die Blattfeder ausgelenkt und damit der Sicherungszapfen aus der Bohrung herausgezogen werden. Damit ergibt sich eine wirksame formschlüssige Sicherung bei ausgelegter Parksperre mit wenigen einfachen Teilen.
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Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist das Sicherungselement als Sicherungsbolzen ausgebildet, welcher in einer vorzugsweise als Bohrung ausgebildeten, im Getriebegehäuse angeordneten Längsführung gleitend angeordnet ist. Der Sicherungsbolzen greift mit seinem stirnseitigen Ende in eine entsprechende Aussparung der Sperrklinke ein, wobei er durch ein vorzugsweise als Druckfeder ausgebildetes Federelement gegenüber dem Getriebegehäuse abgestützt ist.
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Hierbei ist an dem Sicherungsbolzen ein Querstift befestigt, welcher in einer gehäuseseitigen Nut geführt ist, sodass der Sicherungsbolzen gegen Verdrehen im Getriebegehäuse gesichert ist. Der Querstift wird durch das am Sperrelement angeordnete Entsicherungselement betätigt, sodass der Sicherungsbolzen beim Einlegen der Parksperre aus der Sperrklinke herausgezogen wird und diese entsichert ist.
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Das Entsicherungselement ist als Schubstange ausgebildet, welche stirnseitig am Sperrelement, vorzugsweise einem Sperrkegel befestigt ist. Der Hub des Sperrkegels beim Einlegen der Parksperre wird somit für die Entsicherung der Sperrklinke, d. h. das Lösen des Formschlusses genutzt.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können.
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Es zeigen
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine formschlüssige Sicherung einer Sperrklinke,
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2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine formschlüssige Sicherung einer Sperrklinke mit gesicherter Sperrklinke und
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3 die Anordnung gemäß 2 mit entsicherter Sperrklinke.
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1 zeigt einen Ausschnitt mit wesentlichen Teilen einer Parksperrenvorrichtung, wie sie vorzugsweise für Automatgetriebe, aber auch für Getriebe mit nassen Anfahrelementen oder hydrodynamischem Drehmomentwandler in Kraftfahrzeugen verwendbar ist. Von der Parksperrenvorrichtung sind folgende Teile dargestellt: eine Sperrklinke
1 (unvollständig) und ein als Sperrkegel
2 ausgebildetes Sperrelement, welches durch eine Betätigungsstange
3 ein- und ausrückbar ist. Der Sperrkegel
2 stützt sich auf einer gehäusefesten Führungsplatte
4 ab, d. h. die Führungsplatte
4 ist mit einem nicht dargestellten Getriebegehäuse verbunden. Insoweit entspricht die Parksperrenvorrichtung dem eingangs genannten Stand der Technik, insbesondere der
DE 199 33 618 A1 der Anmelderin.
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Erfindungsgemäß weist die Sperrklinke 1 eine als Sacklochbohrung 5 ausgebildete Aussparung auf, in welche ein als Sicherungszapfen 6 ausgebildetes Sicherungselement eingreift. Der Sicherungszapfen 6 ist an einem als Blattfeder 7 ausgebildeten Federelement befestigt, welches einen langen Schenkel 7a und einen kurzen Schenkel 7b aufweist, welcher gehäuseseitig befestigt ist. Der lange Schenkel 7a der Blattfeder 7 weist ein äußeres Kontaktende 7c auf, welches die Sperrklinke 1 in Richtung auf die Führungsplatte 4 überragt. An der Stirnseite des Sperrkegels 2 bzw. der Betätigungsstange 3 ist ein als Schubstange 8 ausgebildetes Entsicherungselement befestigt, welches stirnseitig am Kontaktende 7c anliegt. Eine (gestrichelt dargestellte) Druckfeder 9, welche sich einerseits an der Blattfeder 7 und andererseits am Getriebegehäuse 10 abstützt, ist als Option oder Alternative vorgesehen, falls die Rückstellkraft der Blattfeder 7 nicht ausreichend oder der Sicherungszapfen 6 nicht an einem Federelement befestigt ist.
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1 zeigt die Parksperrenvorrichtung bei ausgelegter Parksperre, d. h. ein nicht dargestelltes Parksperrenrad ist nicht durch die Sperrklinke 1 blockiert. Die Sperrklinke 1, welche beispielsweise um einen nicht dargestellten Parksperrenbolzen schwenkbar ist, ist durch den Eingriff des Sicherungszapfens 6 in die Aussparung 5 formschlüssig gesichert, d. h. eine Schwenkbewegung, auch bei fahrbahnbedingten Erschütterungen des Fahrzeuges kann nicht erfolgen. Eine Berührung zwischen Sperrklinke und Parksperrenrad oder ein Eintauchen der Sperrklinke in das Parksperrenrad findet also nicht statt. Die Federkraft des Federelementes 7 und die Masse des Sicherungszapfens 6 sind so bemessen, dass ein Lösen des Formschlusses auch bei Auftreten von fahrbahnbedingten Beschleunigungskräften nicht auftreten kann.
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Beim Einlegen der Parksperre wird der Sperrkegel 2 durch die Betätigungsstange 3 in der Zeichnung nach rechts verschoben, wobei er sich mit seinen Konusflächen einerseits an der Sperrklinke 1 und andererseits an der Führungsplatte 4 abstützt, bis die Sperrklinke 1 mit ihrem (nicht dargestellten) Klinkenzahn in eine Zahnlücke des Parksperrenrades eingefallen ist. Gleichzeitig mit der Hubbewegung des Sperrkegels 2 drückt die Schubstange 8 auf das Kontaktende 7c der Blattfeder 7, sodass diese (in der Zeichnung) nach rechts ausgelenkt und der Sicherungszapfen 6 aus der Sacklochbohrung 5 herausgezogen wird. Der Formschluss ist damit aufgehoben, und die Sperrklinke 1 kann ihre Schwenkbewegung ausführen. Die Länge der Schubstange 8 ist derart bemessen, dass der Formschluss gelöst ist, bevor der Sperrkegel 2 die Sperrklinke 1 kontaktiert. Beim Auslegen der Parksperre wird der Sperrkegel 2 zwischen Sperrklinke 1 und Führungsplatte 4 herausgezogen (in der Zeichnung nach links). Die Blattfeder 7, insbesondere das Kontaktende 7c folgt der Rückwärtsbewegung der Schubstange 8, bis der Sicherungszapfen 6 vollständig in die Sacklochbohrung 5 eingetaucht ist. Damit ist die Sicherung der Klinke 1 bei ausgelegter Parksperre wieder erreicht.
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2 und 3 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine Parksperrenvorrichtung, welche ebenfalls nur unvollständig dargestellt ist. 2 zeigt die Parksperrenvorrichtung bei ausgelegter Parksperre und 3 bei eingelegter Parksperre. In 2 sind folgende Teile, zum Teil unvollständig dargestellt: eine Sperrklinke 11, ein als Sperrkegel 12 ausgebildetes Sperrelement, eine Betätigungsstange 13, eine gehäusefeste Führungsplatte 14, eine Aussparung 15 in der Sperrklinke 11, ein als Sicherungsbolzen 16 ausgebildetes Sicherungselement, ein als Druckfeder 17 ausgebildetes Federelement sowie ein als Schubstange 18 ausgebildetes Entsicherungselement. Die vorgenannten Teile 11 bis 18 entsprechen funktionell den Teilen 1 bis 8 in 1. Ein Getriebegehäuse 19 weist eine Durchgangsbohrung 20 auf, in welcher der Sicherungsbolzen 16 gleitend geführt ist. Eine Verschlussschraube 21, welche die Durchgangsbohrung 20 nach außen verschließt, dient als Widerlager für die Druckfeder 17. In den Sicherungsbolzen 16 ist ein Querstift 22 eingepresst, welcher eine im Getriebegehäuse 19 angeordnete Längsnut 23 durchsetzt und in dieser geführt ist. Der Querstift 22 verhindert ein Verdrehen des Sicherungsbolzens 16 gegenüber dem Getriebegehäuse 19. Die Schubstange 18 steht stirnseitig in Kontakt mit dem herausragenden Ende des Querstiftes 22. Die Funktion des Sicherungsbolzens 16 ist ähnlich wie die des Sicherungszapfens 6 in 1 und bewirkt ebenfalls eine formschlüssige Sicherung der Sperrklinke 11 bei ausgelegter Parksperre. Der am Getriebegehäuse 19 abgestützte Sicherungsbolzen 16, belastet durch die Druckfeder 17, greift formschlüssig in die Aussparung 15 der Sperrklinke 11 ein, sodass kein Ratschen auftreten kann.
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3, bei der gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen wie in 2 versehen sind, zeigt den Sperrkegel 12 in eingerückter Stellung zwischen Sperrklinke 11 und Führungsplatte 14. Die Sperrklinke 11 befindet sich also in Eingriff mit dem nicht dargestellten Parksperrenrad. Durch die Bewegung der Betätigungsstange 13 (in der Zeichnung) nach rechts hat die Schubstange 18 den Querstift 22 und damit den Sicherungsbolzen 16 gegen die Kraft der Druckfeder 17 in eine ausgerückte Stellung verschoben, sodass der Formschluss aufgehoben und die Sperrklinke 11 entsichert ist. Wie im vorherigen Ausführungsbeispiel erfolgt die Entsicherung auch hier, bevor der Sperrkegel 12 die Sperrklinke 11 kontaktiert und deren Schwenkbewegung einleitet.
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Beide Sicherungselemente, Sicherungszapfen 6 und Sicherungsbolzen 16, werden in axialer Richtung, d. h. parallel zur Achse des Parksperrenbolzens (Schwenkachse der Sperrklinke 1, 11) verschoben.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sperrklinke
- 2
- Sperrkegel (Sperrelement)
- 3
- Betätigungsstange
- 4
- Führungsplatte
- 5
- Sacklochbohrung (Aussparung)
- 6
- Sicherungszapfen (Sicherungselement)
- 7
- Blattfeder (Federelement)
- 7a
- langer Schenkel
- 7b
- kurzer Schenkel
- 7c
- Kontaktende
- 8
- Schubstange (Entsicherungselement)
- 9
- Druckfeder
- 10
- Getriebegehäuse
- 11
- Sperrklinke
- 12
- Sperrkegel (Sperrelement)
- 13
- Betätigungsstange
- 14
- Führungsplatte
- 15
- Aussparung
- 16
- Sicherungsbolzen (Sicherungselement)
- 17
- Druckfeder (Federelement)
- 18
- Schubstange (Entsicherungselement)
- 19
- Getriebegehäuse
- 20
- Durchgangsbohrung
- 21
- Verschlussschraube
- 22
- Querstift
- 23
- Längsnut
