DE102011016584A1 - Lock mechanism for locking intermediate shaft of e.g. motor vehicle, has axle portion that is arranged as torsion damper on ratchet wheel including detent recess at which lock pawl is connected - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sperrmechanismus zum drehfesten Arretieren einer Welle.The present invention relates to a locking mechanism for non-rotatably locking a shaft.
Derartige Sperrmechanismen finden beispielsweise als Parksperren Anwendung, um ein Kraftfahrzeug im Stillstand zu sichern. Zu diesem Zweck wird beispielsweise eine Getriebewelle eines Kraftfahrzeugs drehfest arretiert. Parksperren kommen insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit Automatikgetrieben und/oder bei Hybrid- bzw. Elektrofahrzeugen zum Einsatz.Such locking mechanisms are used for example as a parking brake application to secure a motor vehicle at a standstill. For this purpose, for example, a transmission shaft of a motor vehicle is locked against rotation. Parking locks are used in particular in motor vehicles with automatic transmissions and / or in hybrid or electric vehicles.
Bei der Betätigung der Parksperre können erhebliche Belastungen der beteiligten Komponenten auftreten. Rollt das Fahrzeug beispielsweise bei der Betätigung der Parksperre noch, dann liegt an der zu arretierenden Welle des Fahrzeugs ein Drehmoment an. Die Komponenten der Parksperre müssen die damit zusammenhängenden Kräfte aufnehmen, um das zuverlässige Arretieren der Welle zu bewirken.When the parking brake is actuated, considerable loading of the components involved can occur. If, for example, the vehicle is still rolling when the parking brake is actuated, torque is applied to the shaft of the vehicle to be locked. The components of the parking brake must absorb the associated forces to cause the reliable locking of the shaft.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Sperrmechanismus zu schaffen, der hohe Belastungen aufnehmen kann und der gleichzeitig kostengünstig herstellbar ist und der eine kompakte Bauform aufweist.It is therefore an object of the present invention to provide a locking mechanism that can accommodate high loads and at the same time is inexpensive to produce and has a compact design.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch einen Sperrmechanismus mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The above object is achieved by a locking mechanism having the features of claim 1.
Der erfindungsgemäße Sperrmechanismus weist eine Sperrklinke auf, die in einer Sperrstellung in zumindest eine Rastausnehmung eines mit der Welle verbundenen Klinkenrads eingreift. An dem Klinkenrad ist ein als Torsionsdämpfer ausgebildeter Achsabschnitt angeordnet, der sich zumindest einseitig aus einer durch das Klinkenrad aufgespannten Ebene erstreckt und der zumindest abschnittsweise die Drehachse des Klinkenrads bildet. Mit anderen Worten ist der Achsabschnitt so ausgestaltet, dass Drehmomente der Welle bei einer Aktivierung der Parksperre durch eine zumindest abschnittsweise Torsion des Achsabschnitts aufgenommen werden. Die weiteren Komponenten der Parksperre werden dadurch weniger stark belastet. Durch die Doppelfunktion des Achsabschnitts als Drehachse und als Torsionsdämpfer ist der Sperrmechanismus kostengünstig herstellbar und besitzt eine kompakte Bauform.The locking mechanism according to the invention has a pawl which engages in a locking position in at least one latching recess of a ratchet wheel connected to the shaft. Arranged on the ratchet wheel is an axle section designed as a torsion damper, which extends at least on one side from a plane spanned by the ratchet wheel and which forms the axis of rotation of the ratchet wheel at least in sections. In other words, the axle portion is configured so that torques of the shaft are absorbed by an activation of the parking brake by an at least partially torsion of the axle section. The other components of the parking brake are thereby less heavily loaded. Due to the dual function of the axle portion as a rotation axis and as a torsion damper locking mechanism is inexpensive to produce and has a compact design.
Gemäß einer Ausführungsform ist die dem Achsabschnitt abgewandte Seite des Klinkenrads frei von Kopplungseinrichtungen, mit denen das Klinkenrad mit einer weiteren Welle drehfest koppelbar ist. Mit anderen Worten ist das Klinkenrad bei dieser Ausführungsform des Sperrmechanismus nur auf einer Seite mit einer Welle verbunden, nämlich über dem Achsabschnitt. Die andere Seite des Klinkenrads ist dahingegen nicht mit einer Welle verbunden. Daher sind an dieser Seite des Klinkenrads keine entsprechenden Kopplungseinrichtungen vorgesehen.According to one embodiment, the side of the ratchet wheel facing away from the axle section is free of coupling devices, with which the ratchet wheel can be coupled non-rotatably to another shaft. In other words, in this embodiment of the locking mechanism, the ratchet wheel is only connected on one side to a shaft, namely over the axle section. The other side of the ratchet wheel, however, is not connected to a shaft. Therefore, no corresponding coupling devices are provided on this side of the ratchet wheel.
Ein dem Klinkenrad abgewandtes Ende des Achsabschnitts kann derart als Verbindungsabschnitt ausgebildet sein, dass eine drehfeste Verbindung zwischen dem Achsabschnitt und der Welle herstellbar ist, wobei zwischen dem Klinkenrad und dem Verbindungsabschnitt ein Bereich angeordnet ist, der relativ zu der Welle verdrehbar ist. Der Verbindungsabschnitt kann beispielsweise eine Verzahnung sein, die in eine komplementäre Verzahnung der Welle eingreift, um eine drehfeste Kopplung des Achsabschnitts und der Welle herstellen zu können. Der relativ zu der Welle verdrehbare Bereich des Achsabschnitts ist tordierbar relativ zu der Welle, so dass dieser Bereich letztlich als Torsionsdämpfer wirkt. Es versteht sich, dass die Längserstreckung dieses Bereichs beliebig gewählt werden kann, um eine geeignete Torsionsdämpfungswirkung zu erzielen. Insbesondere weist der Bereich zwischen dem Klinkenrad und dem Verbindungsabschnitt eine Längserstreckung auf, die größer, insbesondere um mehr als den Faktor 1,5 größer als die Längserstreckung des Verbindungsabschnitts ist.An end of the axle section facing away from the ratchet wheel can be designed as a connecting section in such a way that a rotationally fixed connection can be produced between the axle section and the shaft, wherein a region is arranged between the ratchet wheel and the connecting section and can be rotated relative to the shaft. The connecting portion may for example be a toothing, which engages in a complementary toothing of the shaft in order to establish a rotationally fixed coupling of the axle portion and the shaft can. The rotatable relative to the shaft portion of the axle portion is twistable relative to the shaft, so that this area ultimately acts as a torsion damper. It is understood that the longitudinal extent of this range can be chosen arbitrarily in order to achieve a suitable torsional damping effect. In particular, the area between the ratchet wheel and the connecting section has a longitudinal extension which is greater, in particular greater by a factor of 1.5, than the longitudinal extent of the connecting section.
Eine besonders kompakte Bauweise wird erreicht, wenn die Welle zumindest abschnittsweise eine Hohlwelle ist, die den Achsabschnitt im Wesentlichen vollständig aufnimmt. Dabei kann es vorgesehen sein, dass der Bereich zwischen dem Klinkenrad und dem Verbindungsabschnitt abschnittsweise mit einer Innenwand der Welle in Kontakt steht. Der Kontakt zwischen diesem Bereich des Achsabschnitts und der Innenwand der Welle ermöglicht zwar relative Verdrehungen zwischen den beiden genannten Komponenten, allerdings wird der Achsabschnitt durch die Welle abgestützt, falls Biegemomente auf die Welle wirken sollten. Zur Verbesserung der Stabilität des Sperrmechanismus kann der mit der Innenwand der Welle in Kontakt stehende Abschnitt des Bereichs in axialer Richtung des Achsabschnitts gesehen zumindest teilweise mit einem Lagerungsabschnitt der Welle überlappen, der zur Lagerung der Welle in einem Gehäuse vorgesehen ist. Auf den Achsabschnitt wirkende Biegemomente werden bei dieser Konstruktion über den Lagerungsabschnitt der Welle an das Gehäuse abgeführt, so dass eine zuverlässige Lagerung der Welle und damit letztlich auch des Achsabschnitts gewährleistet ist.A particularly compact design is achieved when the shaft is at least partially a hollow shaft, which substantially completely accommodates the axle section. It can be provided that the area between the ratchet wheel and the connecting portion is partially in contact with an inner wall of the shaft. Although the contact between this region of the shaft section and the inner wall of the shaft allows relative rotation between the two components mentioned, however, the shaft section is supported by the shaft if bending moments should act on the shaft. In order to improve the stability of the locking mechanism, the section of the region in contact with the inner wall of the shaft can at least partially overlap, as seen in the axial direction of the axle section, with a bearing section of the shaft which is provided for supporting the shaft in a housing. In this construction, bending moments acting on the axle section are dissipated to the housing via the bearing section of the shaft, so that reliable mounting of the shaft and thus ultimately also of the axle section is ensured.
Gemäß einer besonders kompakten Ausführungsform überragt die Welle das dem Klinkenrad abgewandte Ende des Achsabschnitts in axialer Richtung nicht.According to a particularly compact embodiment, the shaft does not project beyond the end of the axle section facing away from the ratchet wheel in the axial direction.
Zur Reduktion der Herstellungs- und Montagekosten können das Klinkenrad und der Achsabschnitt einstückig ausgebildet sein. To reduce the manufacturing and assembly costs, the ratchet wheel and the axle can be integrally formed.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen angegeben.Further embodiments of the invention are indicated in the claims, the description and the attached drawings.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer vorteilhaften Ausführungsform rein beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention will be explained below with reference to an advantageous embodiment purely by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:
Um eine Blockade des Klinkenrads
Das Klinkenrad
Die Parksperre
Zwar stehen der Achsabschnitt
Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, dass der Achsabschnitt
Die in axialer Richtung kompakte Bauweise der Parksperre
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Klinkenradratchet
- 1212
- Sperrklinkepawl
- 1414
- Rastausnehmungrecess
- 1616
- Parksperreparking lock
- 1818
- Achsabschnittintercept
- 2020
- Außenverzahnungexternal teeth
- 2222
- Gehäusecasing
- 2424
- Zwischenwelleintermediate shaft
- 2626
- Zahnradgear
- 2828
- Innenverzahnunginternal gearing
- 3030
- Lagerbereichstorage area
- 3232
- Schultershoulder
- 34, 34'34, 34 '
- Lagercamp
- RR
- Drehachseaxis of rotation
- SS
- Schwenkachseswivel axis
- TT
- Torsionsbereichtorsion
Claims (9)
Priority Applications (1)
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