DE102008054469A1

DE102008054469A1 - Parksperrenvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE102008054469A1
Application number: DE200810054469
Authority: DE
Inventors: Tobias Miller; Harald Stier
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, eine Sperrklinke (1), ein Sperrelement (2) mit einer Betätigungsstange (3) sowie eine Führungsplatte (4), wobei die Sperrklinke (1) bei eingelegter Parksperre blockierend in das Parksperrenrad eingreift und durch das Sperrelement (2) verriegelt ist und wobei die Sperrklinke (1) bei ausgelegter Parksperre außer Eingriff mit dem Parksperrenrad ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Sperrklinke (1) bei ausgelegter Parksperre formschlüssig 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 formschlüssig gesichert wird – im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten kraftschlüssigen Sicherungen mittels Rückstellfeder. Die formschlüssige Sicherung verhindert eine Bewegung der Sperrklinke bei ausgelegter Parksperre, d. h. ein so genanntes Ratschen oder Eintauchen der Sperrklinke in die Parksper renverzahnung 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 schwächer ausgelegt werden oder ganz entfallen. Dies ergibt eine höhere Einfallgeschwindigkeit der Sperrklinke in das Parksperrenrad, was vorteilhaft ist.
Nach einer vorteilhaften Ausbildung ist ein Sicherungselement vorgesehen, welches in eine in der Sperrklinke angeordnete Aussparung eingreift und so den Formschluss bewirkt.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist das Sicherungselement am Sperrelement oder an der Betätigungsstange befestigt. Damit wird die Bewegung des Sperrelements oder der Betätigungsstange gleichzeitig für die Entsicherung der Sperrklinke genutzt. Die Entsicherung erfolgt somit automatisch.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Sicherungselement als Federelement mit einer Nase ausgebildet, welche in die Aussparung der Sperrklinke eingreift, wodurch der Formschluss hergestellt wird. Das Federelement wirkt wie eine einseitig eingespannte Blattfeder, wobei die Einspannung am Sperrelement bzw. dem Stirnende der Betätigungsstange angeordnet ist. Durch die Federwirkung ergibt sich ein federbelasteter, d. h. sicherer Eingriff der Nase in die Aussparung.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das freie Ende des Federelementes gleitend an einem Gehäuseanschlag abgestützt. Damit wird der Vorteil erreicht, dass die Betätigungsstange bzw. das Sperrelement bei größeren Abhebekräften, die bei starken Beschleunigungen der Sperrklinke auftreten können, entlastet ist. Vorteilhaft ist dabei am freien Ende des Federelementes oder auch an dem Gehäuseanschlag eine Auflaufschräge vorgesehen, damit eine ruckfreie Axialbewegung möglich ist.
Alternativ kann eine Gehäuseführung für das Sperrelement vorgesehen sein, welches das Sperrelement entlastet, wenn größere Abhebekräfte an der Sperrklinke auftreten. Dadurch wird verhindert, dass das Sperrelement von der Sperrklinke mitgenommen wird.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Sperrelement als Sperrkegel ausgebildet, welcher auf der Betätigungsstange angeordnet ist. Vorteilhaft hierbei ist, dass sich das Sicherungselement, vorzugsweise das Federelement relativ einfach an der Stirnseite des Sperrkegels befestigen lässt, sodass die Längsbewegungen von Sperrkegel und Federelement weitestgehend synchron verlaufen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Die einzige Figur zeigt einen Ausschnitt einer Parksperrenvorrichtung mit folgenden Teilen: eine (unvollständig dargestellte) Sperrklinke 1, ein als Sperrkegel 2 ausgebildetes Sperrelement, eine Betätigungsstange 3 und eine gehäusefest angeordnete Führungsplatte 4. Die Darstellung zeigt die Parksperrenvorrichtung bei ausgelegter Parksperre, d. h. der Sperrkegel 2 ist frei von der Sperrklinke 1, welche sich in nicht sperrender Position befindet. Insoweit entspricht die Parksperrenvorichtung dem eingangs genannten Stand der Technik, insbesondere der DE 199 33 618 A1 der Anmelderin.
Erfindungsgemäß weist die Sperrklinke 1 eine Aussparung 5 auf, in welche ein als Federelement 6 ausgebildetes Sicherungselement eingreift. Das Federelement 6 weist einen Befestigungsteil 6a, einen Mittelteil 6b, eine Nase 6c, ein freies Ende 6d sowie eine Schräge 6e auf, welche die Nase 6c und das freie Ende 6d verbindet. Die Betätigungsstange 3 weist stirnseitig einen stiftförmigen Fortsatz 7 auf, an welchem das Befestigungsende 6a des Federele mentes 6 befestigt ist – das Federelement 6 ist somit am Befestigungsende 6a eingespannt, während der Mittelteil 6b als Blattfeder ausgebildet ist. Die Nase 6c greift formschlüssig in die Aussparung 5 ein. Das gestrichelt dargestellte Ende 6d sowie die Schräge 6e sind als Option des Federelementes 6 vorgesehen, um das Federelement 6 und damit auch den Sperrkegel 2 gegen einen Gehäuseanschlag 8 abzustützen. Es kann vorkommen, dass eine relativ hohe Abhebekraft, dargestellt durch einen Pfeil F, auf die Sperrklinke 1 wirkt, z. B. bei besonders starken Beschleunigungen – in diesem Falle könnte das Federelement 6 den Sperrkegel 2 und die Betätigungsstange 3 aus ihrer dargestellten Position in Richtung des Pfeils F mitnehmen, d. h. die Sperrklinke 1 wäre in dieser Position nicht mehr gesichert, und es könnte zu einer Berührung zwischen Sperrklinke 1 und nicht dargestelltem Parksperrenrad kommen, was bei ausgelegter Parksperre zu vermeiden ist. Für diesen Fall stützt das freie Ende 6d das Federelement 6 gegenüber dem Gehäuseanschlag 8 ab und verhindert die Mitnahme der Sperrklinke 1.
Alternativ kann im Bereich des Sperrkegels 2 eine Gehäuseführung 9 vorgesehen sein, die ebenfalls gestrichelt dargestellt und als Option zu verstehen ist. Die Gehäuseführung 9 stützt den Sperrkegel 2 (in der Zeichnung) nach oben ab und verhindert somit, dass die Sperrklinke 1 das Federelement 6 bei starken Abhebekräften F mitnimmt. Um das Einführen des Sperrkegels 2 bei einer Rückwärtsbewegung (in der Zeichnung von rechts nach links), d. h. beim Auslegen der Parksperre zu erleichtern, ist eine Schräge 9a an der Gehäuseführung 9 vorgesehen. Die gleiche Funktion hat die Schräge 6e am Federelement 6.
Im Folgenden wird die Funktion des Sperrelementes 6 (Federelement 6) beschrieben: wie bereits oben erwähnt, zeigt die Darstellung die Parksperrenvorrichtung bei ausgelegter Parksperre, d. h. die Sperrklinke 1 befindet sich nicht in Eingriff mit dem nicht dargestellten Parksperrenrad. Um die Sperrklinke in dieser Position – auch bei stärkeren Abhebekräften F – zu sichern und um eine Berührung zwischen Sperrklinke 1 und Parksperrenrad zu vermeiden, greift die Nase 6c formschlüssig in die Aussparung 5 ein und stellt somit einen Formschluss her, sodass eine Bewegung der Sperrklinke 1 blockiert ist. Wie bereits oben erwähnt, können zusätzlich eine Abstützung des Federelements 6 über den Gehäuseanschlag 8 oder eine Abstützung des Sperrkegels 2 gegenüber der Gehäuseführung 9 vorgesehen werden.
Beim Einlegen der Parksperre, also bei stehendem oder allenfalls langsam rollendem Fahrzeug, wird der Sperrkegel 2 mit Hilfe der Betätigungsstange 3 (in der Zeichnung) nach rechts verschoben, wobei gleichzeitig das Federelement 6 mit der Nase 6c aus der Aussparung 5 hinaus gedrückt wird, sodass der Formschluss aufgehoben ist. Gleichzeitig wird die Abstützung zwischen dem freien Ende 6d und dem Getriebeanschlag 8 bzw. zwischen Sperrkegel 2 und Gehäuseführung 9 aufgehoben. Die Sperrklinke 1 ist somit entsichert und kann durch den Sperrkegel 2, der sich bei seiner Rechtsbewegung an der Führungsplatte 4 abstützt, nach oben (in der Zeichnung) bewegt werden, sodass die Sperrklinke 1 in das Parksperrenrad einfallen und die Getriebeabtriebswelle blockieren kann. Die Einfallgeschwindigkeit der Sperrklinke 1 in die Parksperrenverzahnung ist hierbei unabhängig von dem Sicherungs- bzw. Federelement 6, da dieses bei der Einlegebewegung keinen zusätzlichen Widerstand verursacht. Eine etwaige (nicht dargestellte) Rückstellfeder für die Sperrklinke 1 kann daher entsprechend schwach ausgelegt werden, damit man eine für den jeweiligen Anwendungsfall geeignete Einfallgeschwindigkeit erhält. Dies dient der Sicherheit des Fahrzeuges beim Einlegen der Parksperre.

1: Sperrklinke
2: Sperrkegel (Sperrelement)
3: Betätigungsstange
4: Führungsplatte
5: Aussparung
6: Federelement (Sicherungselement)
6a: Befestigungsende
6b: Mittelteil
6c: Nase
6d: freies Ende
6e: Schräge
7: Fortsatz
8: Gehäuseanschlag
9: Gehäuseführung
9a: Schräge

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, 0017]
- 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, eine Sperrklinke (1), ein Sperrelement (2) mit einer Betätigungsstange (3) sowie eine Führungsplatte (4), wobei die Sperrklinke (1) bei eingelegter Parksperre blockierend in das Parksperrenrad eingreift und durch das Sperrelement (2) verriegelt ist und wobei die Sperrklinke (1) bei ausgelegter Parksperre außer Eingriff mit dem Parksperrenrad ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke (1) bei ausgelegter Parksperre formschlüssig sicherbar ist.
Parksperrenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Sicherung als Sicherungselement (6), ausgebildet ist, welches in eine Aussparung (5) der Sperrklinke (1) eingreift.
Parksperrenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (6) am Sperrelement (2) oder an der Betätigungsstange (3) befestigt ist.
Parksperrenvorichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement als Federelement (6) mit einer Nase (6c) ausgebildet ist, welche in die Aussparung (5) eingreift.
Parksperrenvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (6) ein freies Ende (6d) aufweist, welches gleitend an einem Gehäuseanschlag (8) abgestützt ist.
Parksperrenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (2) gleitend an einer Gehäuseführung (9) abgestützt ist.
Parksperrenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sperrelement als Sperrkegel (2) ausgebildet ist.
Parksperrenvorrichtung nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass am freien Ende (6d) des Federelementes (6) eine Schräge (6e) angeordnet ist.
Parksperrenvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Gehäuseführung (9) eine Schräge (9a) angeordnet ist.