DE102012004395B4 - Parksperrenanordnung, Getriebe und Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Parksperrenanordnung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs, umfassend- ein drehfest mit einer Getriebewelle gekoppeltes Parksperrenzahnrad (100),- eine parallel zur Parksperrenzahnradebene schwenkbar an einem Getriebegehäuse (104) gelagerte und einen Sperrhaken (110) tragende Sperrklinke (106), die zwischen einer ersten Schwenkstellung, in der der Sperrhaken (110) radial außerhalb der Zähne (114) des Parksperrenzahnrades (100) positioniert ist, und einer zweiten Schwenkstellung, in der der Sperrhaken (110) zwischen zwei Zähne des Parksperrenzahnrades (100) eingreift, verschwenkbar ist,- eine parallel zur Parksperrenzahnradebene angelenkte Hebelanordnung, mittels deren die Sperrklinke (106) von der ersten in die zweite Schwenkstellung überführbar ist,dass die Sperrklinke (106) am freien Ende des Koppelschenkels (118, 118') eines Kniehebels (116) angelenkt ist, dessen Hauptschenkel (122) in einem so bemessenen radialen Abstand von dem Parksperrenzahnrad (100) am Getriebegehäuse (104) angelenkt ist, dass eine Überführung des Kniehebels (116) von einer gewinkelten Kniehebelstellung in eine gestreckte Kniehebelstellung die Überführung der Sperrklinke (106) von der ersten in die zweite Schwenkstellung bewirkt, wobei ein parallel zur Parksperrenzahnradebene geführter, linear verschiebbarer Druckbolzen (128, 128') vorgesehen ist, der entgegen der Federvorspannungsrichtung auf den Hauptschenkel (122) einzuwirken vermag,dadurch gekennzeichnet,dass der Kniehebel (116) in seiner gestreckten Kniehebelstellung in Richtung der gewinkelten Kniehebelstellung federvorgespannt ist, und dass der Druckbolzen (128, 128') mit seinem hinteren, dem Kniehebel (116) abgewandten Ende an einem schwenkbar am Getriebegehäuse (104) angelenkten Betätigungshebel (138) angelenkt ist, wobei der Betätigungshebel (138) über einen Seilzug (148), ein Gestänge, eine elektromechanische oder hydraulische Verbindung mit einem fahrgastzellenseitigen Betätigungselement verbunden ist, sodass eine Betätigung des Betätigungselementes eine lineare Verschiebung des Druckbolzens (128, 128') bewirkt..

Description

• Gebiet der Erfindung
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Parksperrenanordnung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs, umfassend
• - ein drehfest mit einer Getriebewelle gekoppeltes Parksperrenzahnrad,
• - eine parallel zur Parksperrenzahnradebene schwenkbar an einem Getriebegehäuse gelagerte und einen Sperrhaken tragende Sperrklinke, die zwischen einer ersten Schwenkstellung, in der der Sperrhaken radial außerhalb der Zähne des Parksperrenzahnrades positioniert ist, und einer zweiten Schwenkstellung, in der der Sperrhaken zwischen zwei Zähne des Parksperrenzahnrades eingreift, verschwenkbar ist,
• - eine parallel zur Parksperrenzahnradebene angelenkte Hebelanordnung, mittels deren die Sperrklinke von der ersten in die zweite Schwenkstellung überführbar ist
• - wobei die Sperrklinke am freien Ende des Koppelschenkels eines Kniehebels angelenkt ist, dessen Hauptschenkel in einem so bemessenen radialen Abstand von dem Parksperrenzahnrad am Getriebegehäuse angelenkt ist, dass eine Überführung des Kniehebels von einer gewinkelten Kniehebelstellung in eine gestreckte Kniehebelstellung die Überführung der Sperrklinke von der ersten in die zweite Schwenkstellung bewirkt,
• - wobei ein parallel zur Parksperrenzahnradebene geführter, linear verschiebbarer Druckbolzen vorgesehen ist, der entgegen der Federvorspannungsrichtung auf den Hauptschenkel einzuwirken vermag.
• Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einer solchen Parksperrenanordnung sowie auf ein Kraftfahrzeug, umfassend ein solches Getriebe.
• Stand der Technik
• Derartige Parksperrenanordnungen sind bekannt aus der DE 10 2005 057 794 A1 .
• Kraftfahrzeuge mit Automatikgetrieben verfügen üblicherweise über eine sogenannte Parksperre, die ein unbeabsichtigtes Losrollen des abgestellten Kraftfahrzeugs verhindert. Die Parksperrenanordnung blockiert typischerweise eine Welle eines Getriebes des Kraftfahrzeugs, beispielsweise des Automatikgetriebes selbst oder eines nachgeordneten Differentialgetriebes. Diese zu blockierende Welle ist so gewählt, dass ihre Blockierung zuverlässig eine Bewegung der Antriebsräder des Kraftfahrzeugs verhindert. Je nach Getriebeaufbau kann es sich dabei beispielsweise um die Getriebeausgangswelle oder eine zentrale Getriebewelle handeln.
• Typische Parksperrenanordnungen weisen ein Parksperrenzahnrad auf, welches drehfest mit der zu blockierenden Getriebewelle gekoppelt ist. Radial außerhalb des Parksperrenzahnrades ist eine Sperrklinke mit einem Sperrhaken angeordnet. Die Sperrklinke ist parallel zur Parksperrenzahnradebene, d.h. um eine parallel zur Rotationsachse des Parksperrenzahnrades angeordnete Schwenkachse schwenkbar gelagert. Begriff „parallel zur Parksperrenzahnradebene“ umfasst im Rahmen der vorliegenden Beschreibung insbesondere auch die Anordnung in der Parksperrenebene. Der Verschwenkungsbereich der Sperrklinke ist so ausgelegt, dass der Sperrhaken in einer Blockierungsstellung zwischen zwei Zähne des Parksperrenzahrades eingreifen kann und in einer Freigabestellung außer Eingriff mit dem Parksperrenzahnrad steht. Die Freigabestellung wird hier auch als erste Schwenkstellung der Sperrklinke und die Blockierungsstellung als zweite Schwenkstellung der Sperrklinke bezeichnet.
• Zur Überführung der Sperrklinke von ihrer ersten in ihre zweite Schwenkstellung ist ein Betätigungsmechanismus erforderlich, der mit einer Handhabe in der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Häufig umfasst der Betätigungsmechanismus einen im Wesentlichen senkrecht zur Schwenkebene der Sperrklinke angeordneten und axial verschieblichen Dorn mit Abschnitten unterschiedlichen Durchmessers, auf denen die Sperrklinke je nach axialer Stellung des Dorns ruht. Ruht die Sperrklinke insbesondere auf einem Bereich geringeren Durchmessers, kann die Sperrklinke so weit nach radial innen verschwenkt werden, dass der Sperrhaken zwischen die Zähne des Parksperrenzahnrades eingreift. Ruht die Sperrklinke nach axialer Verschiebung des Dorns hingegen auf einem Bereich des Dorns mit größerem Durchmesser, wird sie nach radial außen verschwenkt, sodass der Sperrhaken außer Eingriff mit der Zahnung des Parksperrenzahnrades gerät. Bei üblichen Automatikgetrieben darf die Parksperre nur aktiviert sein, wenn der Getriebewählhebel in der Parkstellung „P“ steht. In den übrigen Wählhebelstellungen (z.B. „R“, „N“, „D“, „1“, „2“, „3“ und/oder „S“) darf keine Blockierung des Parksperrenzahnrades und der mit diesem verbundenen Getriebewelle vorliegen. Aufgrund der vorgeschriebenen mechanischen Verbindung zwischen dem Betätigungsmechanismus und dem Wählhebel führt jedoch jede Bewegung des Wählhebels zu einer Axialverschiebung des Dorns. Es ist somit für die Parksperrenanordnung ein erheblicher axialer Bauraum erforderlich, der insbesondere bei modernen Getrieben in Längsbauweise nicht gegeben ist.
• Aus der DE 10 2006 022 963 A1 ist eine Parksperrenanordnung bekannt, deren Betätigungsmechanismus keine axial beweglichen Bauteile aufweist. Vielmehr spielen sich sämtliche Bewegungen des Betätigungsmechanismus parallel zur, insbesondere im Wesentlichen in der Parksperrenzahnradebene, d.h. ohne Vorgelegenwellenkopplung radial und/oder tangential zum Parksperrenzahnrad ab. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist die Sperrklinke zwischen dem Parksperrenzahnrad und einem tangential zu diesem beweglichen Gleitblock mit zylindrischem Körper und kegelstumpfartiger Spitze angeordnet. Mittels einer nach radial außen wirkenden Federvorspannung wird die Sperrklinke gegen den Gleitblock gepresst. Dabei sind Durchmesser und Abstände so bemessen, dass die Sperrklinke mit ihrem Sperrhaken in die Zahnung des Parksperrenzahnrades eingreift, wenn ihr Kontaktpunkt mit dem Gleitblock in dessen zylindrischem Bereich liegt, wohingegen der Sperrhaken durch die Federvorspannung außer Eingriff mit dem Parksperrenzahnrad gedrückt werden kann, wenn der Kontaktpunkt zwischen Sperrklinke und Gleitblock in dessen kegelstumpfförmigen Bereich liegt. Nachteilig bei dieser Anordnung ist, dass es insbesondere nach längeren Abstellzeiten des Kraftfahrzeugs, wenn die Gleitflächen zwischen Block und Sperrklinke beispielsweise aufgrund von Frost, Flugrost oder Verschmutzung beeinträchtigt sind, zu Schwierigkeiten beim Lösen der Parksperre kommen kann. Dieses Problem kann insbesondere dann auftreten, wenn zwischen der Sperrklinke und dem Gleitblock ein hoher Anpressdruck herrscht, wie er beispielsweise bei am Berg abgestelltem Fahrzeug auftreten kann. In diesem Fall wird nämlich das hohe zwischen Parksperrenzahnrad und Sperrhaken wirkende Moment aufgrund der Flankenschräge der Zähne und des Sperrhakens wenigstens teilweise in eine nach radial außen wirkende Kraft auf die Sperrklinke übersetzt.
• Aus der DE 101 31 735 A1 ist ein Ansatz zur Linderung dieses Problems bekannt. Statt eines Gleitblocks wird hier ein rollengelagerter Schlitten verwendet. Dieser stützt sich einerseits mit einer Rolle gegen eine Führungsschiene ab und andererseits mit einer weiteren Rolle gegen die Sperrklinke, die eine entsprechende Kulissenbahn aufweist, sodass je nach axialer Verschiebestellung des Schlittens der Sperrhaken zwischen die Zähne des Parksperrenzahnrades eingreift oder die Sperrklinke, beaufschlagt mit einer Federvorspannung, hinreichend weit nach axial außen verschwenkt wird, sodass der Sperrhaken nicht in die Zahnung des Parksperrenzahnrades eingreift. Auch bei dieser Bauart hängt die erforderliche Betätigungskraft des Wählhebels wenigstens zu Beginn der Wählhebelbewegung von dem zwischen Sperrhaken und Parksperrenzahnrad anliegenden Moment sowie von aktuellen Rolleigenschaften der Schlittenrollen bzw. ihrer Schienen ab. Dies kann insbesondere nach längeren Abstellzeiten des Fahrzeugs im Gefälle problematisch sein.
• Aus der JP 2001 010455 A ist eine Parksperrenanordnung bekannt, bei der der Betätigungsmechanismus nicht mit verschieblichen Elementen, sondern mit einem Hebelsystem arbeitet. Lediglich das erste krafteinleitende Element des Betätigungsmechanismus ist als linear verschieblicher Bolzen ausgebildet. Dieser ist an einem hinteren Ende eines ersten Hebels angelenkt, der mit seinem vorderen Ende am vorderen Ende eines in etwa rechtwinklig zu ihm angeordneten und mit seinem hinteren Ende am Getriebegehäuse angelenkten zweiten Hebels angelenkt ist. Ein Vorschub des linear verschieblichen Bolzens führt somit zu einer Verschwenkung des zweiten Hebels, sodass dessen vorderes Ende eine teilkreisförmige Schwenkbewegung ausführt, deren Bogenmaß in etwa der linearen Verschiebungsweite des Bolzens entspricht. Mit anderen Worten wird die Linearbewegung des Bolzens ohne Weg- oder Kraftübersetzung in eine in etwa gleich große Bewegung auf einer Kreisbahn transformiert. Auf derselben Schwenkachse wie der zweite Hebel ist ein dritter, kürzerer Hebel angeordnet, an dessen freiem, vorderen Ende eine Gleitrolle sitzt, die mit einer Kulissenbahn der Sperrklinke wechselwirkt. Durch die unterschiedlichen Hebellängen von zweitem und drittem Hebel ist eine gewisse Kraftübersetzung gegeben, sodass auf den linear beweglichen Bolzen, d.h. das Eingangselement des Betätigungsmechanismus nur eine reduzierte Kraft wirkt. Durch die Beabstandung des zweiten und dritten Hebels, die auf derselben Schwenkachse angeordnet sind, vergrößert sich jedoch wieder der axiale Bauraum der Anordnung, womit die Einsatzmöglichkeiten dieser bekannten Parksperrenanordnung durch ihre axialen Bauraumanforderungen begrenzt sind.
• Aus der gattungsbildenden DE 10 2005 057 794 A1 ist eine Parksperrenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.
• Weiterhin sind aus der JP H06-337 048 A , DE 32 14 930 A1 , DE 10 2008 000 857 A1 und der US 2 954 103 A weitere Parksperrenanordnungen bekannt.
• Aufgabenstellung
• Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine gattungsgemäße Parksperrenanordnung derart weiterzubilden, dass der axiale Bauraum reduziert und die Lösbarkeit der Parksperre auch bei stark momentenbelastetem Parksperrenzahnrad verbessert wird.
• Darlegung der Erfindung
• Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Sperrklinke am freien Ende des Koppelschenkels eines Kniehebels angelenkt ist, dessen Hauptschenkel in einem so bemessenen radialen Abstand von dem Parksperrenzahnrad am Getriebegehäuse angelenkt ist, dass eine Überführung des Kniehebels von einer gewinkelten Kniehebelstellung in eine gestreckte Kniehebelstellung die Überführung der Sperrklinke von der ersten in die zweite Schwenkstellung bewirkt.
• Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
• Unter einem Kniehebel wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung gem. dem allgemeinen, fachmännischen Begriffsverständnis folgendes verstanden: Ein längerer Hauptschenkel ist mit seinem hinteren Ende an einer Basis schwenkbar angelenkt. An dem vorderen, freien Ende des Hauptschenkels ist ein kürzerer Koppelschenkel mit seinem hinteren Ende angelenkt. Diese Anlenkstelle wird als Kniegelenk bezeichnet. Das vordere, freie Ende des Koppelschenkels ist - je nach Ausführungsform - in etwa linear oder auf einem Kreisbahnabschnitt geführt, wobei die Richtung der Führung in etwa der Erstreckungsrichtung des Kniehebels in dessen gestreckter Kniehebelstellung, d.h. bei in etwa linearer Ausrichtung von hinterem Hauptschenkelende, Kniegelenk und vorderem Koppelschenkelende, entspricht. Durch seitliche Krafteinleitung auf den Hauptschenkel, insbesondere im Bereich des Kniegelenks, kann der Kniehebel von einer gewinkelten Kniehebelstellung in die gestreckte Kniehebelstellung überführt werden, wobei die in den Hauptschenkel eingeleitete Kraft auf eine in Führungsrichtung des Koppelschenkels gerichtete und an dessen vorderem Ende wirksame Kraft übersetzt wird. Das Kraft- bzw. Wegübersetzungsverhältnis ist dabei abhängig von der Winkelstellung des Kniegelenks; insbesondere wächst das Kraftübersetzungsverhältnis beim Übergang in die ideal gestreckte Kniehebelstellung theoretisch gegen unendlich. Verschiedene mechanische Pressen, beispielsweise Buchbinderpressen, arbeiten nach dem Kniehebelprinzip. Man beachte, dass im Rahmen der vorliegenden Beschreibung mit „Ende“ nicht zwingend das strukturelle, sondern vielmehr das funktionale Ende eines Bauteils gemeint ist. So kann sich beispielsweise der Hauptschenkel strukturell weit über das Kniegelenk hinaus erstrecken. Funktional bildet jedoch das Kniegelenk das vordere Ende des Hauptschenkels. Unter dem Begriff der gestreckten Kniehebelstellung ist nicht notwendig die ideal gestreckte Stellung zu verstehen, in der der hintere Anlenkpunkt, das Kniegelenk und das vordere Ende des Koppelschenkels exakt auf einer Geraden liegen. Geringfügige Abweichungen von der ideal gestreckten Stellung, insbesondere solche, die kleiner als 5°, besonders bevorzugt kleiner als 2° sind, seien hier ebenfalls unter dem Begriff subsumiert.
• Kerngedanke der Erfindung ist es, den Betätigungsmechanismus der Parksperrenanordnung als Kniehebel auszubilden, wobei der zwischen zwei Zähne des Parksperrenzahnrades eingreifende Sperrhaken von dem gestreckten Kniehebel, dessen vorderes Koppelschenkelende auf die Sperrklinke wirkt, in dieser Zahneingriffsposition gehalten wird. In einer gewinkelten Kniehebelstellung zieht sich das vordere Koppelschenkelende hingegen zurück, sodass die an ihm angelenkte Sperrklinke nach radial außen verschwenkt und den Sperrhaken aus dem Zahneingriff herauszieht. Aufgrund der theoretisch unendlichen Kraftübersetzung des Kniehebels in der gestreckten Kniehebelstellung wird nahezu die gesamte Kraft, die aus dem das Parksperrenzahnrad belastenden Moment über die Zahnflankenschrägen nach radial außen resultiert, über das gestreckte Kniegelenk und den Anlenkpunkt am hinteren Hauptschenkelende in das Getriebegehäuse abgeleitet. Die senkrecht zum Hauptschenkel wirkende Kraft, die es zu kompensieren gilt, um den Kniehebel in der gestreckten Kniehebelstellung zu halten, ist minimal. Ein hier ansetzendes linear verschiebliches Element des Betätigungsmechanismus, das in einer bevorzugten Ausführungsform weiter unten beschrieben werden soll, muss nahezu keine Kraft aufnehmen, sodass seine leichte Bewegbarkeit stets gewährleistet ist. Die erforderliche Betätigungskraft beim Lösen der Parksperre ist somit im Idealfall situationsunabhängig. In der Praxis wird sich insbesondere aufgrund von nicht-idealer Lagerung der beteiligten Gelenke eine geringe Situationsabhängigkeit der erforderlichen Betätigungskraft ergeben.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Hauptschenkel des Kniehebels in der gestreckten Kniehebelstellung an einem Anschlag des Getriebegehäuses anliegt. Alternativ könnte das Kniegelenk des Kniehebels als ein Scharniergelenk ausgebildet sein. Zweck dieser Maßnahme ist es, eine Abwinklung des Kniehebels nur in eine Richtung zuzulassen. Um auch Fertigungstoleranzen oder durch Verschleiß entstandene Toleranzen an den Anlenkpunkten auszugleichen, empfiehlt es sich, als gestreckte Kniehebelstellung, in der der Hauptschenkel an dem Anschlag anliegt, nicht die ideal gestreckte Kniehebelstellung, sondern eine geringfügig unterstreckte Kniehebelstellung zu wählen. Wie oben bereits angedeutet, liegt diese bevorzugt bei weniger als 5°, besonders bevorzugt bei weniger als 2° Anwinklung des Kniegelenks. Diese geringfügige Beugung des Kniegelenks in der gestreckten Kniehebelstellung hat zudem den Vorteil, dass gerade in Fällen einer hohen Momentenbelastung des Parksperrenzahnrades eine geringfügige Kraft in Löserichtung auf den Hauptschenkel wirkt, sodass dessen Blockierung beim Lösevorgang ausgeschlossen ist.
• Gleichwohl ist bevorzugt vorgesehen, dass der Kniehebel in seiner gestreckten Kniehebelstellung alternativ oder zusätzlich in Richtung der gewinkelten Kniehebelstellung federvorgespannt ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass auch im Fall eines unbelasteten Parksperrenzahnrades eine geringe Kraft in Löserichtung auf den Hauptschenkel wirkt, sodass auch in diesen Fällen eine Blockierung beim Lösevorgang ausgeschlossen ist.
• Besonders bevorzugt ist der Kniehebel mittels einer Schenkelfeder vorgespannt, deren erster Federschenkel am Hauptschenkel des Kniehebels festgelegt und deren zweiter Federschenkel am Getriebegehäuse abgestützt ist. Eine solche Schenkelfeder lässt sich im Bereich ihrer Wicklung leicht am Anlenkpunkt des Hauptschenkels befestigen. Selbstverständlich sind jedoch auch andere Lösungen, wie z.B. eine senkrecht auf den Hauptschenkel wirkende Druckfeder denkbar.
• Zur Aufbringung der Kraft, die zur Überführung des Kniehebels von der gewinkelten in die gestreckte Kniehebelstellung bzw. zum Halten des Kniehebels in der gestreckten Kniehebelstellung erforderlich ist, ist bevorzugt vorgesehen, dass ein parallel zur Parksperrenzahnradebene geführter, linear verschiebbarer Druckbolzen vorgesehen ist, der entgegen der Federvorspannungsrichtung auf den Hauptschenkel einzuwirken vermag. Der Kontaktpunkt zwischen dem Druckbolzen und dem Hauptschenkel liegt, um die aufzubringenden Kräfte zu minimieren, bevorzugt in der Nähe des Kniegelenks. Hier müssen jedoch auch besonders große Wege überbrückt werden. Setzt der Druckbolzen hingegen näher am Anlenkpunkt des Hauptschenkels an, verringern sich die zu überbrückenden Wege, wohingegen sich die aufzubringenden Kräfte verstärken. Der Fachmann wird hier in Ansehung des Einzelfalls eine angemessene Abwägung vornehmen.
• Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Druckbolzen zusätzlich in Federvorspannungsrichtung auf den Hauptschenkel einzuwirken vermag. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Druckbolzen an seinem vorderen Ende ein hakenbewehrtes Koppelstück aufweist, welches eine Einrastkontur des Koppelschenkels zu hintergreifen vermag. Dies erlaubt eine einfachere Gestaltung der Lagerung der beteiligten Anlenkungen, die, etwa beim Abstellen des Fahrzeugs am Berg, durch geringfügige Verkantungen zu einer Erhöhung der zum Lösen der Parksperre erforderlichen Lösekraft führt. Die Federspannung muss dann jedoch nicht so stark ausgelegt werden, dass sie auch die erhöhte Lösekraft überwindet. Vielmehr kann mittels der Wechselwirkung zwischen der Einrastkontur des Koppelschenkels und dem diese hintergreifenden Haken am Vorderende des Druckbolzens beim Lösen auf den Kniehebel im Bereich seines Kniegelenks eine Zugkraft in Richtung der gewinkelten Kniehebelstellung ausgeübt werden. Gemeinsam mit der Federvorspannung reicht die resultierende Gesamtkraft dann in jedem Fall zum Lösen der Parksperre aus. Auslegungsdetails sind dem Fachmann in Ansehung des Einzelfalls zu überlassen.
• Um die Betätigung des Druckbolzens vom Inneren der Fahrgastzelle aus vornehmen zu können, ist bevorzugt vorgesehen, dass der Druckbolzen mit seinem hinteren, dem Kniehebel abgewandten Ende an einem schwenkbar am Getriebegehäuse angelenkten Betätigungshebel angelenkt ist, wobei der Betätigungshebel über einen Seilzug oder ein Gestänge mit einem fahrgastzellenseitigen Betätigungselement, z.B. einem Betriebsmoden-Wählhebel zur Betriebsmodenwahl, verbunden ist, sodass eine Betätigung des Betätigungselementes eine lineare Verschiebung des Druckbolzens bewirkt. Günstigerweise ist der Betätigungshebels so angeordnet, dass der zwischen ihm und dem fahrgastzellenseitigen Betätigungselement angeordnete Seilzug bzw. das Gestänge zur Aktivierung der Parksperre auf Zug und zum Lösen auf Druck beansprucht wird. Aufgrund der oben erläuterten, geringen Kräfte, die zum Lösen der Parksperre erforderlich sind, genügt nämlich die geringe Kraftübertragungsleistung eines auf Druck beanspruchten Seilzugsystems ohne weiteres aus, um den Druckbolzen zurückzuziehen. Bei der Aktivierung der Parksperre sind hingegen größere Kräfte, insbesondere die bevorzugt vorgesehene Federvorspannung zu überwinden, sodass Seilzug bzw. Gestänge bei diesem Vorgang bevorzugt auf Zug beansprucht werden. Es ist allerdings auch möglich, eine elektromechanische oder hydraulische Verbindung zwischen dem Druckbolzen und dem fahrgastzellenseitigen Betätigungselement zu schaffen.
• Bevorzugt ist das fahrgastzellenseitige Betätigungselement als ein Betriebsmoden-Wählhebel ausgebildet und in einer Schaltgasse in eine Mehrzahl von Raststellungen überführbar, wobei der Druckbolzen nur in einer einzigen Raststellung des Wählhebels so weit vorgeschoben ist, dass er den Kniehebel von dessen gewinkelter in dessen gestreckte Kniehebelstellung zu überführen vermag. Dies entspricht dem üblichen Verhalten von Parksperrensystemen bei Fahrzeugen mit Automatikgetriebe. Insbesondere wird die Parksperre durch entsprechenden Vorschub des Druckbolzens nur in der Parkstellung „P“ durch entsprechenden Vorschub des Druckbolzens aktiviert. In allen übrigen Raststellungen des Wählhebels steht der Druckbolzen in unterschiedlichen linearen Vorschubstellungen, von denen jedoch in keiner eine Kraft auf den Hauptschenkel des Kniehebels ausgeübt wird.
• Eine kritische Situation ist gegeben, wenn der Wählhebel in die Parkstellung „P“ verschoben wird, während das Parksperrenzahnrad sich in einer Stellung befindet, in der der Sperrhaken auf einen Zahn und nicht auf eine Zahnlücke zwischen zwei Zähnen trifft. Diese Situation kann kaum vermieden werden, da der Fahrer keine Kenntnis von der Stellung des Parksperrenzahnrades hat und die in der Regel einfache Übertragungsmechanik zwischen Wählhebel und Druckbolzen nicht geeignet ist, entsprechende Fallunterscheidungen vorzunehmen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass der Druckbolzen mehrteilig ausgebildet ist und ein hinteres, dem Kniehebel abgewandtes Teilstück und ein vorderes, dem Kniehebel zugewandtes Teilstück aufweist, die teleskopartig miteinander verbunden und mittels einer Feder, deren Federkraft größer ist, als die auf den Kniehebel in dessen gestreckter Kniehebelstellung wirkende Federvorspannung, gegeneinander federvorgespannt sind. Hierdurch wird erreicht, dass der Druckbolzen in der oben beschriebenen, kritischen Situation teleskopartig gestaucht wird. Der durch das Aufsetzen des Sperrhakens auf einem Parksperrenzahnradzahn in seiner gewinkelten Kniehebelstellung blockierte Kniehebel verbleibt zunächst in dieser Stellung; das vordere Ende des teleskopartig gestauchten Druckbolzens liegt mit der Kraft seiner eigenen Druckfeder an dem Hauptschenkel an. Bei einer geringfügigen Bewegung des abgestellten Kraftfahrzeugs, etwa wenn ein unbeabsichtigtes Losrollen beginnt, dreht das Parksperrenzahnrad weiter, sodass der Sperrhaken in die nächste Zahnlücke schnappen kann. Dabei wird er von dem Kraftüberschuss der Druckbolzen-Druckfeder gegenüber der Federvorspannung des Hauptschenkels getrieben. Die Parksperre wird somit nachträglich aktiviert und zwar zu einem Zeitpunkt, bevor ein unbeabsichtigtes Losrollen des Fahrzeugs ein schädliches Ausmaß annehmen kann.
• In einer konkreten, bevorzugten Ausführungsform dieser Weiterbildung der Erfindung umfasst der mehrteilig ausgebildete Druckbolzen:
• - als hinteres Teilstück einen stiftartigen Schieber mit einem zentralen und einem endständigen, im Bereich seines vorderen, dem Kniehebel zugewandten Endes angeordneten Anschlag,
• - als vorderes Teilstück eine auf dem Schieber verschiebbare Führungshülse, die den endständigen Anschlag des Schiebers umgreift, sodass sie in einem maximal vorgeschobenen Zustand das vordere Ende des Schiebers überragt und an dessen endständigem Anschlag abgestützt ist, und
• - als Feder eine einerseits am zentralen Anschlag und andererseits an der Führungshülse abgestützte Druckfeder.
• Andere Varianten, die z.B. eine kinematische Umkehr dieser Ausführungsform verwirklichen, sind ebenfalls einsetzbar.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.
• Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Es zeigen:
• 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, bei dem die erfindungsgemäße Parksperrenanordnung zum Einsatz kommt,
• 2 eine Übersichtsdarstellung der erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung,
• 3 zwei Detaildarstellungen der erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung zur Illustration unterschiedlicher Kniehebelstellungen,
• 4 sechs Detaildarstellungen der erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung bei unterschiedlichen Wählhebelstellungen,
• 5 eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung,
• 6: ein Kraftfahrzeug, mit erfindungsgemäßer Parksperrenanordnung.
• Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
• Gleiche Bezugszeichen in den Figuren deuten auf gleiche oder analoge Bauteile hin.
• 1 zeigt eine schematische Darstellung des Antriebsstrangs 10 eines elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs, bei dem die erfindungsgemäße Parksperrenanordnung bevorzugt zum Einsatz kommt, wobei selbstverständlich auch der Einsatz bei völlig anders konstruierten Antriebssträngen möglich ist. Das Moment einer elektrischen Maschine 12 wird über ein Getriebe 14 in Längsbauweise, dessen bauliche Details im Rahmen der vorliegenden Anmeldung keine Rolle spielen, auf die Antriebsräder 16 eines im Übrigen nicht dargestellten Kraftfahrzeugs übertragen. Kennzeichnend für das Getriebe 14 in Längsbauweise ist seine koaxiale Bauweise mit der elektrischen Maschine 12 und der angetriebenen Achse. Bei dieser Anordnung ist insbesondere der axiale Bauraum sehr knapp, wohingegen radialer Bauraum ausreichend zur Verfügung steht. Daher ist die erfindungsgemäße Parksperrenanordnung, die gegenüber vielen bekannten Anordnungen den Vorteil eines sehr geringen axialen Bauraumes hat, zum Einsatz bei dieser Getriebebauform besonders geeignet. Die Parksperrenanordnung umfasst das Parksperrenzahnrad 100 sowie einen mit diesem wechselwirkenden Betätigungsmechanismus 102, der in 1 lediglich schematisch als Kasten dargestellt ist. Bei der gezeigten Ausführungsform ist das Parksperrenzahnrad 100 drehfest mit dem Steg des kleinen Planetengetriebes 18 des Getriebes 14 verbunden. Dieser ist mit der Sonne des zentralen Planetengetriebes 20 fest verbunden. Das Hohlrad des zentralen Planetengetriebes 20 ist gehäusefest. Eine Blockierung des Parksperrenzahnrades 100 bewirkt somit eine Blockierung des zentralen Planetengetriebes 20, wodurch die Antriebsräder 16 gegen Wegrollen gesichert sind.
• 2 zeigt Details einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung, umfassend das Parksperrenzahnrad 100 sowie den in 1 als Kasten dargestellten Betätigungsmechanismus 102.
• Nahe des Parksperrenzahnrades 100 ist am Gehäuse 104 eine schwingenartige Sperrklinke 106 schwenkbar gelagert. Die Schwenkachse 108 steht parallel zu der Rotationsachse des Parksperrenzahnrades 100, sodass die Sperrklinke 106 parallel zur, im Wesentlichen in der Ebene des Parksperrenzahnrades 100 schwenkbar ist. Am vorderen Ende der Sperrklinke 106 ist ein gegen das Parksperrenzahnrad 100 gerichteter Sperrhaken 110 angeordnet. Seine Form ist an die Form der Zahnlücken 112 zwischen den Zähnen 114 des Parksperrenzahnrades 100 angeordnet. Durch die spezielle, aus dem Stand der Technik im Grunde bekannte Formgebung werden die üblichen Eigenschaften von Parksperrenanordnungen, insbesondere das Abgleiten des Sperrhakens 110 an den Zähnen 114 bei Rotationsgeschwindigkeiten oberhalb einer gegebenen Grenzgeschwindigkeit erzielt.
• Die Sperrklinke 106 ist im Bereich des Sperrhakens 110 an einen Kniehebel 116, insbesondere an das vordere Ende seines Koppelschenkels 118 angelenkt. Das hintere Ende des Koppelschenkels 118 ist mit einem Kniegelenk 120 an das vordere Ende des Hauptschenkels 122 des Kniehebels 116 angelenkt. Das entsprechende Gelenk wird hier als Kniegelenk bezeichnet. Das hintere Ende des Hauptschenkels 122 ist am Anlenkpunkt 123 an das Gehäuse 104 angelenkt. Alle Dreh- bzw. Schwenkachsen, die durch die vorgenannten Anlenkungen gebildet werden, stehen parallel zu der Rotationsachse des Parksperrenzahnrades 100, sodass sich sämtliche Bewegungen der angelenkten Bauteile im Wesentlichen in der Parksperrenzahnradebene abspielen.
• Der Schwenkbereich des Hauptschenkels 122 ist beidseitig begrenzt. Einerseits bietet ein Gehäuseanschlag 124 die Beschränkung des Schwenkbereichs; andererseits schlägt der Hauptschenkel 122 an der Mündung einer Führungsbuchse 126 des Gehäuses 104 an. Durch eine Schenkelfeder 127, die sich einerseits am Hauptschenkel 122 und andererseits am Anschlag 124 abstützt, ist der Hauptschenkel in Richtung auf den von der Mündung der Führungsbuchse 126 gebildeten Anschlag vorgespannt.
• In der Führungsbuchse 126 ist ein Druckbolzen 128 geführt. Dieser ist mehrteilig aufgebaut. Ein stiftartiger Schieber 130 trägt an seinem vorderen Ende einen kragenförmigen Endanschlag 132, in seinem mittleren Bereich einen ringförmigen Zentralanschlag 134 und ist in seinem hinteren Bereich mittels eines Bolzenschubgelenks 136 an einem Betätigungshebel 138 angelenkt. Der endständige Anschlag 132 ist verschieblich in einer Führungshülse 140 gelagert, die über das vordere Ende des Schiebers 130 hinausragt und an ihrem vorderen Ende ein Druckstück 142 trägt. Somit ist die Führungshülse 140 in einem durch den endständigen Anschlag 132 und das Druckstück 142 begrenzten Bereich verschiebbar auf dem Schieber 130 gelagert. Eine Druckfeder 144, die sich einerseits am hinteren Rand der Führungshülse 140 und andererseits an dem Zentralanschlag 134 des Schiebers 130 abstützt, spannt die Führungshülse 140 in ihrer maximal vorgeschobenen Position vor. Der Betätigungshebel 138 ist einerseits an dem Gehäuse 104 angelenkt. Andererseits ist an ihm das Endstück 146 eines Seilzugs 148 angelenkt. Der Seilzug 148 stellt die Verbindung zu einem fahrgastzellenseitigen Wählhebel dar, der bevorzugt der typischen Wählhebel-Bauform von Automatikgetrieben mit unterschiedlichen Raststellungen entspricht.
• Die Funktion und Bedeutung der einzelnen, oben aufgezählten Bauteile soll nachfolgend beschrieben werden.
• 3 zeigt den Kniehebel 116 in seinen zwei Endstellungen, nämlich in der gewinkelten ( 3a) und der gestreckten (3b) Kniehebelendstellung. Der Einfachheit der Abbildung halber wurde in 3 auf eine Darstellung des Druckbolzens 128 verzichtet. Der Fachmann erkennt jedoch ohne weiteres, dass eine Überführung des Kniehebels von der in 3a dargestellten, gewinkelten Kniehebelendstellung in die in 3b dargestellte gestreckte Kniehebelendstellung durch einen entsprechenden Vorschub des Druckbolzens 128 erfolgen kann. Details hierzu werden weiter unten im Zusammenhang mit 4 erläutert.
• Der Abstand der Anlenkung 123 des Hauptschenkels 122 am Gehäuse 104 zum Parksperrenzahnrad bzw. die Länge von Hauptschenkel 122 und Koppelschenkel 118 sind so gewählt, dass, wie in 3b erkennbar, der Sperrhaken 110 in der gestreckten Kniehebelstellung des Kniehebels 116 formschlüssig in die Zahnlücke 112 des Parksperrenzahnrades 100 einzugreifen vermag. In jeder gewinkelten Kniehebelstellung verkürzt sich die radiale Länge des Kniehebels 116, sodass der Sperrhaken 110 insbesondere in der gewinkelten Kniehebelendstellung des Kniehebels 116 außer Eingriff mit den Zähnen 114 des Parksperrenzahnrades 100 gerät. Diese Situation ist in 3a dargestellt.
• Wie durch die übergezeichneten Direktverbindungslinien zwischen den Anlenkpunkten besonders deutlich erkennbar, wird in der gestreckten Kniehebelstellung (3a) jede nach radial außen auf den Sperrhaken 110 wirkende Kraft geradlinig über das Kniegelenk 120 und den Anlenkpunkt 123 des Hauptschenkels 122 an dem Gehäuse 104 vollständig abgestützt. Insbesondere wirkt in dieser Stellung (theoretisch) kein Drehmoment auf den Hauptschenkel 122. Evtl. durch mechanische Unvollkommenheiten oder Störungen durch Vibration entstehende Drehmomente sind äußerst gering. Dies ist ein Resultat der (theoretisch) unendlichen Kraftverstärkung beim Kniehebelprinzip. Das einzige auf den Hauptschenkel 122 wirkende Drehmoment ist dasjenige der Schenkelfeder 127. Dieses Moment ist in Richtung der gewinkelten Kniehebelstellung gerichtet. Ohne entsprechende Abstützung würde der Kniehebel daher selbsttätig in die gewinkelte Endstellung schnappen und die Parksperre lösen, wobei eine radiale Kraft, die durch Umlenkung eines auf das Parksperrenzahnrad wirkenden Momentes an den Flanken der Zähne 114 und des Sperrhakens 110 entsteht, nach Einleitung des Knickvorgangs verstärkend wirkt. Schwierigkeiten beim Lösen der Parksperre sind somit ausgeschlossen.
• 4 zeigt eine Folge unterschiedlicher Stellungen des Druckbolzens 128, wobei insbesondere in der letzten, in 4f dargestellten Stellung der Kniehebel 116 in seiner gestreckten Kniehebelstellung gehalten wird. Aus dem zuvor erläuterten geht hervor, dass die hierzu benötigte Haltekraft sehr gering sein kann und insbesondere nur die Vorspannkraft der Schenkelfeder 127 zu kompensieren hat.
• Wie zuvor erläutert, hängt die Stellung des Betätigungshebels 138 von der Stellung eines fahrgastzellenseitigen Wählhebels ab, der mittels des Seilzuges 148 mit dem Betätigungshebel 138 verbunden ist. Die Stellung des nicht näher dargestellten Wählhebels ist in den 4a bis f durch die Darstellung einer üblichen Wählhebelschaltgasse symbolisiert. Die Schaltgasse weist 5 Raststellungen auf, die mit „P“, „R“, „N“, „D“ und „S“ gekennzeichnet sind. Diese entsprechen der üblichen Symbolik „Park“, „Rückwärts“, „Neutral“, „Drive“ und „Sport“. Eine Parksperrenaktivierung soll ausschließlich in der Parkstellung „P“ erfolgen. In 4a ist die Anordnung in der Sportstellung „S“ dargestellt. Der Kniehebel 116 befindet sich aufgrund der Vorspannung durch die Torsionsfeder 127 in seiner gewinkelten Endlage. Der Sperrhaken 110 befindet sich außer Eingriff mit den Zähnen 114 des Parksperrenzahnrades 100. In den 4a bis e nimmt das Parksperrenzahnrad eine solche Winkelstellung ein, dass der Sperrhaken 110 einem Zahn 114 und nicht etwa einer Zahnlücke 112 radial benachbart ist. Dies ist bei der in 4a dargestellten Sportstellung „S“ jedoch irrelevant. Insbesondere rotiert das Parksperrenzahnrad im Fahrbetrieb ohne Wechselwirkung mit dem Sperrhaken 110.
• Im Ergebnis gilt gleiches für die in 4b dargestellte Drive-Stellung „D“. Durch die Verschiebung des Wählhebels wird zwar ein höherer Zug auf den Betätigungshebel 138 ausgeübt, sodass dieser weiter einklappt und den Druckbolzen 128 in der Führungsbuchse 126 weiter vorschiebt. Gleichwohl bleiben das Druckstück 142 und der Hauptschenkel 122 voneinander beabstandet, sodass keine Schubkraft auf den Hauptschenkel 122 übertragen wird.
• Analoges gilt für die in 4c dargestellte Neutralstellung „N“.
• Erst in der in 4d dargestellten Rückwärtsstellung „R“ liegt das Druckstück 142 - allerdings noch kräftefrei - an dem Hauptschenkel 122 an. Eine Stellkraft auf den Hauptschenkel 122 wird auch in diesem Zustand noch nicht übertragen.
• Eine Verschiebung des Wählhebels in die Parkstellung „P“ soll bestimmungsgemäß die Parksperre aktivieren. Die Verschiebung in die Parkstellung „P“ des Wählhebels geht mit einem deutlichen weiteren Vorschub des Druckbolzens 128 einher. Zweck dieses Vorschubs ist es, den Hauptschenkel 122 entgegen der Federkraft der Torsionsfeder 127 gegen den Anschlag 124 zu verschwenken und so den Kniehebel 116 in seine gestreckte Kniehebelstellung zu überführen, in der der Sperrhaken 110, wie oben im Zusammenhang mit 3 erläutert, in eine Zahnlücke 112 des Parksperrenzahnrades 100 eingreift.
• In 4e ist jedoch eine Situation gezeigt, in der ein Zahn 114 und nicht eine Zahnlücke 112 des Parksperrenzahnrades dem Sperrhaken 110 benachbart ist. Beim Verschwenken der Sperrklinke 106 schlägt der Sperrhaken 110 somit auf der Krone des Zahns 114 auf. Dies soll für den Fahrer, der kaum Einfluss auf die präzise Winkelstellung des Parksperrenzahnrades hat, nicht spürbar sein. Hier kommt die besondere, mehrteilige Ausbildung des Druckbolzens 128 zum Tragen. Der Kniehebel 116 ist in seiner gewinkelten Kniehebelendlage blockiert. Das Druckstück 142 des Druckbolzens 128 liegt seitlich am Hauptschenkel 122 an. Beim Vorschub des Schiebers 130 schiebt sich dieser gegen die Federkraft der Druckfeder 144 in die blockierte Führungshülse 140 hinein. Der Weg, den der endständige Anschlag 132 des Schiebers 130 in der Führungshülse 140 zurücklegen kann, ist so bemessen, dass er bei in der gewinkelten Stellung blockiertem Kniehebel 116 und in der Parkstellung „P“ befindlichem Wählhebel gerade nicht am rückwärtigen Ende des Druckstücks 142 anschlägt. In dieser, in 4e gezeigten Stellung ist die Parksperre tatsächlich noch nicht aktiviert; der Fahrer merkt jedoch hiervon nichts, da er den Wählhebel in gewohnter Weise in die Parkstellung „P“ verschwenken konnte. Erst eine leichte Störung, die ein geringfügiges Anrollen der Antriebsräder bewirkt, führt zu einer leichten Verdrehung des Parksperrenzahnrades 100 sodass der Sperrhaken 110 in radiale Nachbarschaft zu einer Zahnlücke 112 gerät. In dieser Situation ist der Kniehebel 116 nicht länger blockiert. Auf seinen Hauptschenkel 122 wirken in diesem Zustand einerseits die Vorspannung der Schenkelfeder 127 und andererseits die Vorspannung der Druckfeder 144. Letztere ist so dimensioniert, dass die sie erstere übersteigt. Es resultiert somit ein auf den Hauptschenkel 122 wirkendes Drehmoment, welches diesen auf den Anschlag 124 hin verschwenkt und den Kniehebel 116 somit in seine gestreckte Kniehebelstellung überführt. Der Sperrhaken 110 rastet in die Zahnlücke 112 ein. Der geringe Kraftüberschuss der Druckfeder 144 gegenüber der Schenkelfeder 127 reicht aufgrund des Kniehebelprinzips aus, diese Parksperrenaktivierung zu halten, selbst wenn auf das Parksperrenzahnrad 100 hohe Momente wirken sollten, wie dies beispielsweise bei einem im Gefälle abgestellten Fahrzeug der Fall sein kann.
• Beim Lösen der Parksperre, d.h. beim Überführen des Wählhebels aus der Parkstellung „P“ heraus, wird der Druckbolzen 128 zurückgezogen, sodass die Kraft seiner Druckfeder 144 nicht länger auf den Hauptschenkel 122 wirkt. Somit wirkt auf diesen allein die Vorspannkraft der Schenkelfeder 127, die wie oben erläutert, ausreicht, den Kniehebel 116 in seine gewinkelte Kniehebelendstellung zu überführen.
• 5 zeigt eine Variante der erfindungsgemäßen Parksperrenvorrichtung, deren Druckbolzen 128 an seinem vorderen Ende anstelle des oben beschriebenen Druckstücks 142 ein hakenbewehrtes Koppelstück 142' aufweist, das neben der oben beschriebenen Funktion des Druckstücks 142 auch einen Zug auf den Kniehebel 116 im Bereich dessen Kniegelenks 120 auszuüben vermag. Hierzu hintergreift der Haken des Koppelstücks 142' eine Einraststruktur 119' des Koppelschenkels 118', die bevorzugt als Kante an dessen hinterem Scheitelpunkt ausgestaltet ist. Haken und Einraststruktur 119' sind so gestaltet, dass der Haken beim Spannen des Kniehebels, d.h. wenn eine Schulter des Koppelstück Druck auf die druckbolzenseitige Kante des Hauptschenkels 122 ausübt, berührungslos über die Einraststruktur 119' hinweggleitet. In der gestreckten Kniehebelstellung ist das rückwärtige Ende des Koppelschenkels 118' jedoch soweit verschwenkt, dass seine Einraststruktur 119' einem Rückzug des Koppelstücks 142' im Wege steht. Eine über den Seilzug 148 oder ein äquivalentes Gestänge vermittelte Kraftbeaufschlagung des Druckbolzen-Rückzugs führt dann zur Ausübung einer in Richtung der gewinkelten Kniehebelstellung ausgerichteten Zugkraft auf den Kniehebel 116, die im Bereich seines Kniegelenks 120 ansetzt und den Lösevorgang unterstützt.
• 6 zeigt ein Kraftfahrzeug 200 mit einem eine erfindungsgemäße Parksperrenanordnung enthaltenden Getriebe, das in 6 aufgrund der Größenverhältnisse allerdings nicht darstellbar ist.
• Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum an Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben. Insbesondere ist die konkrete Formgebung der einzelnen Elemente und Auslegung der Kraftverhältnisse dem Fachmann in Ansehung des Einzelfalls überlassen.
• Bezugszeichenliste

10

Antriebsstrang

12

elektrische Maschine

14

Getriebe in Längsbauweise

16

Antriebsräder

18

kleines Planetengetriebe

20

zentrales Planetengetriebe

100

Parksperrenzahnrad

102

Betätigungsmechanismus

104

Getriebegehäuse

106

Sperrklinke

108

Schwenkachse von 106

110

Sperrhaken

112

Zahnlücke von 100

114

Zahn von 100

116

Kniehebel

118, 118'

Koppelschenkel von 116

119'

Einrastkontur von 118'

120

Kniegelenk von 116

122

Hauptschenkel von 116

123

Anlenkpunkt von 122

124

Anschlag

126

Führungsbuchse

127

Schenkelfeder

128, 128'

Druckbolzen

130

Schieber

132

endständiger Anschlag von 130

134

zentraler Anschlag von 130

136

Bolzenschubgelenk

138

Betätigungshebel

140, 140'

Führungshülse

142

Druckstück

142'

Koppelstück

144

Druckfeder

146

Seilzug-Endstück

148

Seilzug

200

Kraftfahrzeug

Claims (10)

1. Parksperrenanordnung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs, umfassend - ein drehfest mit einer Getriebewelle gekoppeltes Parksperrenzahnrad (100), - eine parallel zur Parksperrenzahnradebene schwenkbar an einem Getriebegehäuse (104) gelagerte und einen Sperrhaken (110) tragende Sperrklinke (106), die zwischen einer ersten Schwenkstellung, in der der Sperrhaken (110) radial außerhalb der Zähne (114) des Parksperrenzahnrades (100) positioniert ist, und einer zweiten Schwenkstellung, in der der Sperrhaken (110) zwischen zwei Zähne des Parksperrenzahnrades (100) eingreift, verschwenkbar ist, - eine parallel zur Parksperrenzahnradebene angelenkte Hebelanordnung, mittels deren die Sperrklinke (106) von der ersten in die zweite Schwenkstellung überführbar ist, dass die Sperrklinke (106) am freien Ende des Koppelschenkels (118, 118') eines Kniehebels (116) angelenkt ist, dessen Hauptschenkel (122) in einem so bemessenen radialen Abstand von dem Parksperrenzahnrad (100) am Getriebegehäuse (104) angelenkt ist, dass eine Überführung des Kniehebels (116) von einer gewinkelten Kniehebelstellung in eine gestreckte Kniehebelstellung die Überführung der Sperrklinke (106) von der ersten in die zweite Schwenkstellung bewirkt, wobei ein parallel zur Parksperrenzahnradebene geführter, linear verschiebbarer Druckbolzen (128, 128') vorgesehen ist, der entgegen der Federvorspannungsrichtung auf den Hauptschenkel (122) einzuwirken vermag, dadurch gekennzeichnet, dass der Kniehebel (116) in seiner gestreckten Kniehebelstellung in Richtung der gewinkelten Kniehebelstellung federvorgespannt ist, und dass der Druckbolzen (128, 128') mit seinem hinteren, dem Kniehebel (116) abgewandten Ende an einem schwenkbar am Getriebegehäuse (104) angelenkten Betätigungshebel (138) angelenkt ist, wobei der Betätigungshebel (138) über einen Seilzug (148), ein Gestänge, eine elektromechanische oder hydraulische Verbindung mit einem fahrgastzellenseitigen Betätigungselement verbunden ist, sodass eine Betätigung des Betätigungselementes eine lineare Verschiebung des Druckbolzens (128, 128') bewirkt..
2. Parksperrenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptschenkel (122) des Kniehebels (116) in der gestreckten Kniehebelstellung an einem Anschlag (124) des Getriebegehäuses anliegt.
3. Parksperrenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kniehebel (116) mittels einer Schenkelfeder (127) vorgespannt ist, deren erster Federschenkel am Hauptschenkel (122) des Kniehebels (116) und deren zweiter Federschenkel am Getriebegehäuse (104) abgestützt ist.
4. Parksperrenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement als ein Betriebsmodus-Wählhebel ausgebildet und in einer Schaltgasse in eine Mehrzahl von Raststellungen überführbar ist, wobei der Druckbolzen (128, 128') nur in einer einzigen Raststellung des Wählhebels so weit vorgeschoben ist, dass er den Kniehebel (116) von dessen gewinkelter in dessen gestreckte Kniehebelstellung zu überführen vermag.
5. Parksperrenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbolzen (128, 128') mehrteilig ausgebildet ist und ein hinteres, dem Kniehebel (116) abgewandtes Teilstück (130) und ein vorderes, dem Kniehebel (116) zugewandtes Teilstück (140) aufweist, die teleskopartig miteinander verbunden und mittels einer Feder, deren Federkraft größer ist, als die auf den Kniehebel (116) in dessen gestreckter Kniehebelstellung wirkende Federvorspannung, gegeneinander federvorgespannt sind.
6. Parksperrenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mehrteilig ausgebildete Druckbolzen (128, 128') umfasst: - als hinteres Teilstück einen stiftartigen Schieber (130) mit einem zentralen (134) und einem endständigen (132), im Bereich seines vorderen, dem Kniehebel (116) zugewandten Endes angeordneten Anschlag, - als vorderes Teilstück eine auf dem Schieber (130) verschiebbare Führungshülse (140), die den endständigen Anschlag (132) des Schiebers (130) umgreift, sodass sie in einem maximal vorgeschobenen Zustand das vordere Ende des Schiebers (130) überragt und an dessen endständigem Anschlag (132) abgestützt ist, und - als Feder eine einerseits am zentralen Anschlag (134) und andererseits an der Führungshülse (140) abgestützte Druckfeder (144).
7. Parksperrenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbolzen (128') zusätzlich in Federvorspannungsrichtung auf den Hauptschenkel (122) einzuwirken vermag.
8. Parksperrenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbolzen (128') an seinem vorderen Ende ein hakenbewehrtes Koppelstück (142') aufweist, welches eine Einrastkontur (119') des Koppelschenkels (118') zu hintergreifen vermag.
9. Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit einer Parksperrenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche.
10. Kraftfahrzeug, umfassend ein Getriebe nach Anspruch 9.

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