DE102010038513B4

DE102010038513B4 - Fahrzeug mit einem Getriebe und einer Parksperreneinrichtung

Info

Publication number: DE102010038513B4
Application number: DE102010038513.1A
Authority: DE
Inventors: Dr. Hertter Tobias; Johann Dr. Schnagl; Dr. Strohe Manfred
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2010-07-28
Filing date: 2010-07-28
Publication date: 2018-05-03
Anticipated expiration: 2030-07-29
Also published as: DE102010038513A1

Abstract

Fahrzeug mit einem Getriebe und einer Parksperreneinrichtung (1), die in einem Parkzustand des Fahrzeugs zum Sperren des Getriebes vorgesehen ist, wobei die Parksperreneinrichtung (1) ein erstes Element (2) mit mindestens einer ersten Wirkfläche (4a, 4b) und ein mit dem ersten Element (2) zusammenwirkendes Sperrelement (6, 7) mit einer zweiten Wirkfläche (6a, 6b) aufweist, wobei das Sperrelement (6, 7) mit dem ersten Element derart zusammenwirkt, dass sich die Wirkflächen (4a, 4b; 6a, 6b) berühren, wobei mindestens eine der Wirkflächen (4a, 4b; 6a, 6b) mit einer reibungsarmen Beschichtung versehen ist, wobeidas Sperrelement (6, 7) ein schwenkbar angeordneter Klinkenhebel (7) mit einer Sperrklinke (6) ist, dadurch gekennzeichnet, dassein von Hand betätigbarer Seilzugmechanismus (12) zum Entriegeln der Parksperreneinrichtung (1) in einem Störfall vorgesehen ist undes sich bei der Beschichtung um eine Diamond-like-Carbon-Beschichtung oder um einen Gleitlack handelt undeine Schmiereinrichtung zum Schmieren mindestens einer der vorgesehenen Wirkflächen (4a, 4b; 6a, 6b) vorgesehen ist, wobei die Schmiereinrichtung zum Applizieren eines Schmiermittels auch auf mindestens eine der Wirkflächen (4a, 4b; 6a, 6b) vorgesehen ist undein schwenkbar angeordneter Sicherungshebel (11) vorgesehen ist, der ein selbsttätiges Verschwenken des Klinkenhebels (7) aus einer Sperrstellung in eine Entriegelungsstellung verhindert, wobei mittels des Seilzugmechanismus (12) der Sicherungshebel , (11) und der Klinkenhebel (7) bzw. die Sperrklinke (6) betätigbar und die Parksperreneinrichtung (1) entriegelbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Getriebe und einer Parksperreneinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein derartiges Fahrzeug ist aus der DE 10 2006 022 963 A1 bekannt. Zum technischen Hintergrund der Erfindung zählen ferner die

• DE 10 2008 032 656 A1 ,
• Klüber Lubrication: Branchendialog „NanoEngineering". Nanopartikelverstärkte Gleitlacksysteme, Dezember 2009, S. 1- 4, -ISBN-, URL:
- http://www.zukuenftigtechnologien.de/nanoengineering/praesntationen/Zeche l/Vortrag-VDI_Nano.pdf (abgerufen am 10.07.2012) sowie
• Naunheimer, Bertsche, Lechner: Fahrzeuggetriebe. 2., bearbeitete und erweiterte Auflage. Berlin: Springer, 2007. S. 368-373 - ISBN 978-3-540-30625-2.

Fahrzeugautomatikgetriebe weisen üblicherweise eine sogenannte „Parksperreneinrichtung“ auf, die in einem Parkzustand, d.h. wenn sich das Getriebe bzw. der Getriebewählhebel im Schaltzustand P befindet, das Getriebe mechanisch sperrt. Die Parksperreneinrichtung ermöglicht unabhängig von einer eventuell vorgesehenen Feststellbremse ein Sperren des Getriebes, wodurch das abgestellte Fahrzeug durch „Sperren des Antriebsstrangs“ gegen Wegrollen gesichert werden kann.
Herkömmliche Parksperreneinrichtungen weisen üblicherweise ein drehfest auf einer Getriebewelle angeordnetes Element auf, das z. B. als „Klinkenrad“ ausgebildet sein kann, und ein damit zusammenwirkendes Sperrelement, das z. B. als schwenkbar angeordneter Hebel, der mit einer Sperrklinke versehen ist, ausgebildet sein kann. Bei stehendem Fahrzeug kann die Sperrklinke durch Betätigen des Getriebewählhebels formschlüssig in das Klinkenrad eingerastet werden, wodurch das Klinkenrad und die damit drehfest verbundene Getriebewelle gesperrt wird. Eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes Entriegeln kann durch weitere Bauteile dargestellt werden, z. B. durch einen schwenkbar angeordneten Sicherungsstift, der ein selbsttätiges Verschwenken der Sperrklinke von der Sperrposition in eine Entriegelungsposition verhindert. Zur Entriegelung der Parksperreneinrichtung wird der Sicherungsstift und die Sperrklinke durch eine entsprechende Aktuatorik in eine Entsperrposition gebracht.
Wenn sich die Parksperreneinrichtung im Sperrzustand befindet und das Fahrzeug an einer Steigung abgestellt ist, sind bei herkömmlichen Parksperreneinrichtungen zum Entriegeln der Parksperre relativ hohe Entriegelungskräfte erforderlich um die zwischen den Wirkflächen des Klinkenrads und der Sperrklinke bzw. des Sicherungsstifts und der Sperrklinke auftretenden (Haft-)reibungskräfte zu überwinden. Insbesondere wenn das Fahrzeug längere Zeit an einer starken Steigung abgestellt wird, kann es vorkommen, dass der auf bzw. zwischen den Wirkflächen der Parksperreneinrichtung befindliche Ölfilm „herausgepresst“ wird, was die Entriegelungskräfte zusätzlich erhöht.
Um eine Entriegelung einer Parksperreneinrichtung unter allen in der Praxis auftretenden Betriebsbedingungen sicherzustellen, werden die einzelnen Komponenten auf die ungünstigsten denkbaren Betriebszustände hin dimensioniert, d. h. auf eine sehr hohe Verspannung der einzelnen Komponenten und ungeschmierte bzw. wenig geschmierte Wirkflächen. Eine derartige Auslegung führt zu relativ aufwendigen und teuren Konstruktionen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug mit einem Getriebe und einer Parksperreneinrichtung zu schaffen, die im Vergleich zu herkömmlichen Parksperreneinrichtungen ein geringes Gewicht aufweist, kostengünstig gestaltet ist und unter allen in der Praxis auftretenden Betriebsbedingungen zuverlässig funktioniert.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einem Getriebe und einer Parksperreneinrichtung, die dazu vorgesehen ist, in einem Parkzustand des Getriebes das Getriebe bzw. eine Getriebewelle oder eine andere drehbare Komponente des Getriebes zu sperren. Die Parksperreneinrichtung weist ein mit einem drehbaren Element des Getriebes, z. B. mit einer Getriebewelle, fest verbundenes und somit „drehbar angeordnetes Element“ auf. Das drehbar angeordnete Element der Parksperreneinrichtung weist mindestens eine Wirkfläche auf. Wenn das drehbar angeordnete Element z. B. durch ein Klinkenrad gebildet ist, kann die mindestens eine Wirkfläche durch eine radiale Ausnehmung bzw. Einbuchtung des Klinkenrads gebildet sein. Selbstverständlich können in Umfangsrichtung des drehbar angeordneten Elements verteilt mehrere derartige Einbuchtungen bzw. Ausnehmungen vorgesehen sein.
Das drehbar angeordnete Element der Parksperreneinrichtung wirkt mit einem „Sperrelement“ zusammen, das eine der mindestens einen Wirkfläche des drehbar angeordneten Elements zugeordnete zweite Wirkfläche aufweist. Das Sperrelement kann z. B. durch einen Sperrstift, durch eine schwenkbar angeordnete Sperrklinke o. ä. gebildet sein. Das Sperrelement kann formschlüssig mit dem drehbar angeordneten Element „verrastet“ werden. Der Begriff „verrasten“ ist so zu verstehen, dass sich die Wirkflächen im verrasteten Zustand berühren bzw. aneinander anliegen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Sperrelement in eine Ausnehmung, die an dem drehbar angeordneten Element vorgesehen ist, einrastbar ist.
Der Kern der Erfindung besteht darin, mindestens eine der Wirkflächen des drehbar angeordneten Elements und/oder des Sperrelements mit einer reibungsarmen Beschichtung zu versehen.
Der Begriff „Beschichtung“ ist äußerst breit zu interpretieren. Bei der Beschichtung kann es sich z. B. um einen Gleitlack handeln, der mit feinen Partikeln, sogenannten Nanopartikeln, verstärkt sein kann.
Alternativ dazu kann es sich bei der Beschichtung auch um eine sogenannte Diamond-like-Carbon-Beschichtung (DLC-Beschichtung) handeln.
Mit einer derart reibungsarmen Beschichtung kann die Parksperreneinrichtung auch bei sehr starker Verspannung, z. B. wenn das Fahrzeug an einer starken Steigung abgestellt ist, mit vergleichsweise geringer Kraft bzw. mit einem vergleichsweise geringen Moment entriegelt werden und zwar auch dann, wenn ein ursprünglich auf den Wirkflächen vorhandener Schmierfilm aus dem Bereich zwischen den Wirkflächen herausgedrückt wurde.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Parksperreneinrichtung eine Schmiereinrichtung auf, mit der ein Schmiermittelfilm auf eine oder mehrere der vorhandenen Wirkflächen aufgebracht werden kann.
Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung nähererläutert. Die einzige 1 zeigt das Grundprinzip gemäß der Erfindung.
1 zeigt eine Parksperreneinrichtung 1 für ein hier nicht näher dargestelltes Getriebe eines Fahrzeugs. Die Parksperreneinrichtung 1 weist ein Parksperrenrad 2 (bzw. Klinkenrad) auf, das drehfest mit einer drehbar angeordneten Getriebewelle 3 verbunden ist. An seinem Außenumfang weist das Parksperrenrad 2 mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete radiale Ausnehmungen 4 (bzw. Einbuchtungen) auf, in die eine Sperrklinke 6 eines Klinkenhebels 7 einrastbar ist, der verschwenkbar um eine Schwenkachse 5 angeordnet ist.
Der Klinkenhebel 7 kann „aktiv“ mittels eines elektrisch ansteuerbaren Aktuators 8 verschwenkt werden, was ein Einlegen bzw. ein Auslegen der Parksperre ermöglicht. Der elektrische Aktuator 8 ist durch Federn 9, 10 in eine vorgegebene Grundstellung vorgespannt.
Die in Umfangsrichtung des Parksperrenrads 2 verteilt angeordneten Ausnehmungen 4 weisen Wirkflächen 4a, 4b auf, die jeweils mit einer reibungsarmen Beschichtung versehen sind. Die Wirkflächenpaare 4a, 4b wirken mit Wirkflächen 6a, 6b der Sperrklinke 6 zusammen, die ebenfalls jeweils mit einer reibungsarmen Beschichtung versehen sind.
Um ein selbsttätiges Entriegeln, d. h. ein selbsttätiges Verschwenken des Klinkenhebels 7 aus der in 1 gezeigten Sperrstellung in eine Entriegelungsstellung (entgegen dem Uhrzeigersinn) zu verhindern, ist ein schwenkbar angeordneter Sicherungshebel 11 vorgesehen. Eine Stirnseite des Sicherungshebels 11 ist ebenfalls mit einer reibungsarmen Beschichtung 11a versehen. Die mit der reibungsarmen Beschichtung 11a versehene Stirnseite des Sicherungshebels 11 liegt in der Sperrstellung der Parksperreneinrichtung 1 an einer zugeordneten Wirkfläche 7a des Klinkenhebels 7 an. Wenn auf die Getriebewelle 3 bzw. auf das Parksperrenrad 2 ein hohes statisches Drehmoment wirkt, wie dies z.B. bei einem an einer Steigung abgestellten Fahrzeug der Fall ist, verhindert der Sicherungshebel 11 ein unbeabsichtigtes, selbsttätiges Verschwenken des Klinkenhebels 7 entgegen dem Uhrzeigersinn, d.h. ein unbeabsichtigtes Lösen der Parksperreneinrichtung. Zum Lösen der Parksperreneinrichtung 1 kann der Sicherungshebel 11 verschwenkt werden, was dann ein Verschwenken des Klinkenhebels 7 entgegen dem Uhrzeigersinn und somit ein Entriegeln der Parksperreneinrichtung ermöglicht.
Vollständigkeitshalber sei noch ein Parksperrensensor 3' erwähnt, welcher detektiert, ob die Sperrklinke 6 in eine der Ausnehmungen 4 des Parksperrenrads 2 eingreift und die Parksperreneinrichtung verriegelt oder entriegelt ist.
Um in einem Störfall, in dem der elektrische Aktuator 8 defekt oder nicht von der Getriebeelektronik ansteuerbar ist, ein Entriegeln der Parksperreneinrichtung 1 zu ermöglichen, ist ein von Hand betätigbarer Seilzugmechanismus 12 vorgesehen, mittels dem der Sicherungshebel 11 und die Sperrklinke 6 betätigt und somit die Parksperreneinrichtung entriegelt werden kann.

Claims

Fahrzeug mit einem Getriebe und einer Parksperreneinrichtung (1), die in einem Parkzustand des Fahrzeugs zum Sperren des Getriebes vorgesehen ist, wobei die Parksperreneinrichtung (1) ein erstes Element (2) mit mindestens einer ersten Wirkfläche (4a, 4b) und ein mit dem ersten Element (2) zusammenwirkendes Sperrelement (6, 7) mit einer zweiten Wirkfläche (6a, 6b) aufweist, wobei das Sperrelement (6, 7) mit dem ersten Element derart zusammenwirkt, dass sich die Wirkflächen (4a, 4b; 6a, 6b) berühren, wobei mindestens eine der Wirkflächen (4a, 4b; 6a, 6b) mit einer reibungsarmen Beschichtung versehen ist, wobei das Sperrelement (6, 7) ein schwenkbar angeordneter Klinkenhebel (7) mit einer Sperrklinke (6) ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein von Hand betätigbarer Seilzugmechanismus (12) zum Entriegeln der Parksperreneinrichtung (1) in einem Störfall vorgesehen ist und es sich bei der Beschichtung um eine Diamond-like-Carbon-Beschichtung oder um einen Gleitlack handelt und eine Schmiereinrichtung zum Schmieren mindestens einer der vorgesehenen Wirkflächen (4a, 4b; 6a, 6b) vorgesehen ist, wobei die Schmiereinrichtung zum Applizieren eines Schmiermittels auch auf mindestens eine der Wirkflächen (4a, 4b; 6a, 6b) vorgesehen ist und ein schwenkbar angeordneter Sicherungshebel (11) vorgesehen ist, der ein selbsttätiges Verschwenken des Klinkenhebels (7) aus einer Sperrstellung in eine Entriegelungsstellung verhindert, wobei mittels des Seilzugmechanismus (12) der Sicherungshebel , (11) und der Klinkenhebel (7) bzw. die Sperrklinke (6) betätigbar und die Parksperreneinrichtung (1) entriegelbar ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste - Element (2) ein drehbar angeordnetes Element, insbesondere ein Klinkenrad, ist.
Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (2) drehfest mit einem drehbar angeordneten Getriebeelement (3) verbunden ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gleitlack eine Vielzahl feiner Partikel, insbesondere Nanopartikel, fein verteilt sind.