DE102013213474B4 - Parking lock for a transmission - Google Patents
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Abstract
Parksperre (2) für ein Getriebe (1), insbesondere ein Automatikgetriebe oder ein voll- oder teilautomatisiertes Handschaltgetriebe, eines Kraftfahrzeugs, aufweisend- ein mit einer Abtriebswelle (3) des Getriebes (1) verbindbares Sperrelement (4) und- eine Sperrklinke (6), wobei die Sperrklinke (6) zwischen einer Sperrstellung, in der sich die Sperrklinke (6) in Sperreingriff mit dem Sperrelement (4) befindet, und einer Freigabestellung, in der sich die Sperrklinke (6) nicht in Sperreingriff mit dem Sperrelement (4) befindet, hin und her bewegbar gelagert ist,- wobei die Sperrklinke (6) in Richtung ihrer Freigabestellung mit Kraft beaufschlagt ist, gekennzeichnet durch- eine Schaltwalze (10), an deren Außenseite eine Führungskontur (11) ausgebildet ist, und- ein auf der dem Sperrelement (4) abgewandten Seite der Sperrklinke (6) angeordnetes Stellglied (13), das zwischen einer eingerückten Stellung und einer ausgerückten Stellung linear auf einer zur Schaltwalze (10) radialen Achse beweglich gelagert und in Richtung seiner ausgerückten Stellung mittels einer Druckfeder (14) mit Kraft beaufschlagt ist,- wobei das Stellglied (13) in die Führungskontur (11) der Schaltwalze (10) eingreift, wenn sich das Stellglied (13) in seiner ausgerückten Stellung befindet,- wobei an der Außenseite des Stellglieds (13) eine Führungskontur (15) ausgebildet ist, mit welcher die Sperrklinke (6) in ständigem Kontakt steht, und- wobei die Führungskontur (15) des Stellglieds (13) derart ausgebildet ist, dass sich die Sperrklinke (6) bei in seiner ausgerückten Stellung befindlichem Stellglied (13) in ihrer Sperrstellung befindet und dass sich die Sperrklinke (6) bei in seiner eingerückten Stellung befindlichem Stellglied (13) in ihrer Freigabestellung befindet.Parking lock (2) for a transmission (1), in particular an automatic transmission or a fully or partially automated manual transmission, of a motor vehicle, comprising - a locking element (4) which can be connected to an output shaft (3) of the transmission (1) and - a pawl (6 ), the locking pawl (6) between a locking position in which the locking pawl (6) is in locking engagement with the locking element (4) and a release position in which the locking pawl (6) is not in locking engagement with the locking element (4 ), is movably mounted to and fro, - the pawl (6) is subjected to force in the direction of its release position, characterized by - a shift drum (10), on the outside of which a guide contour (11) is formed, and - on that of the locking element (4) facing away from the pawl (6) arranged actuator (13), which is linear between an engaged position and a disengaged position on an axis radial to the shift drum (10) movably supported and in the direction of its disengaged position by means of a compression spring (14), - the actuator (13) engages in the guide contour (11) of the shift drum (10) when the actuator (13) is in its disengaged position is located, - on the outside of the actuator (13) a guide contour (15) is formed, with which the pawl (6) is in constant contact, and - wherein the guide contour (15) of the actuator (13) is designed such that the pawl (6) is in its locking position when the actuator (13) is in its disengaged position and that the locking pawl (6) is in its release position when the actuator (13) is in its engaged position.
Description
Die Erfindung betrifft eine Parksperre für ein Getriebe, insbesondere ein Automatikgetriebe oder ein voll- oder teilautomatisiertes Handschaltgetriebe, eines Kraftfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Getriebe, insbesondere Automatikgetriebe oder voll- oder teilautomatisiertes Handschaltgetriebe, für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a parking lock for a transmission, in particular an automatic transmission or a fully or partially automated manual transmission, of a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a transmission, in particular automatic transmission or fully or partially automated manual transmission, for a motor vehicle.
Parksperren kommen insbesondere bei Kraftfahrzeugen zum Einsatz, welche mit einem Automatikgetriebe oder einem voll- oder teilautomatisierten Handschaltgetriebe ausgestattet sind. Bei reinen Handschaltgetrieben ist üblicherweise keine Parksperre vorgesehen. Jedoch kann auch bei einem reinen Handschaltgetriebe eine Parksperre vorgesehen sein, wie es beispielsweise durch die Offenlegungsschrift
Bekannt ist es z.B. aus der
Kraftfahrzeuge mit einem reinen Handschaltgetriebe ohne Parksperre werden in der Regel mittels einer Feststellbremse und durch Einlegen eines Gangs gegen ein Wegrollen gesichert. Bei Kraftfahrzeugen mit einem stufenlos stellbaren vollautomatischen Getriebe (Variomatic-Getriebe), einer Fliehkraftkupplung und einem nachgeschalteten Schaltgetriebe, wie beispielsweise Geländefahrzeugen („All Terrain Vehicle“; ATV) sowie Motorrollern („Scooter“), kann zum Sperren des Getriebes bei stehendem Motor kein Gang eingelegt werden, da die Fliehkraftkupplung bei stehendem Motor geöffnet ist. Daher wird zum Ausbilden einer Parksperre bei solchen Fahrzeugen herkömmlich auf an den Hinterrädern angeordnete Feststellbremsen zurückgegriffen. Hierzu müssen kostenaufwändige Feststellbremssättel an den Hinterrädern angeordnet werden, welche zudem die ungefederte Masse der Hinterräder nachteilig erhöhen. Demgegenüber ist die Anordnung einer als mechanische Verriegelungseinrichtung ausgestalteten Parksperre in einem Getriebe zu bevorzugen. Jedoch weisen herkömmliche Parksperren relativ komplex aus einer Vielzahl von Einzelteilen aufgebaute Betätigungseinrichtungen auf, die relativ viel Bauraum benötigen und insbesondere mit der Verwendung einer axial verschieblichen Schaltwalze des Getriebes schwer vereinbar sind.Motor vehicles with a purely manual transmission without a parking lock are generally secured against rolling away by means of a parking brake and by engaging a gear. In vehicles with a continuously variable fully automatic transmission (Variomatic transmission), a centrifugal clutch and a downstream manual transmission, such as off-road vehicles ("All Terrain Vehicle"; ATV) and motor scooters ("scooters"), no one can lock the transmission when the engine is stopped Gear must be engaged because the centrifugal clutch is open when the engine is stopped. Therefore, parking brakes arranged on the rear wheels are conventionally used to form a parking lock in such vehicles. For this purpose, expensive parking brake calipers must be arranged on the rear wheels, which also disadvantageously increase the unsprung mass of the rear wheels. In contrast, the arrangement of a parking lock designed as a mechanical locking device in a transmission is preferred. However, conventional parking locks have relatively complex actuating devices constructed from a large number of individual parts, which require a relatively large amount of installation space and are particularly difficult to reconcile with the use of an axially displaceable shift drum of the transmission.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine neuartige Parksperre bereitzustellen, welche kostengünstig realisierbar ist und einen geringen Bauraum benötigt.The object of the invention is to provide a new type of parking lock, which can be implemented inexpensively and requires a small installation space.
Diese Aufgabe wird durch eine Parksperre mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 und ein Getriebe mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben, welche jeweils für sich genommen oder in verschiedener Kombinationen miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können.This object is achieved by a parking lock with the features according to claim 1 and a transmission with the features according to
Nach Patentanspruch 1 umfasst die eingangs genannte Parksperre
- - ein mit einer Abtriebswelle des Getriebes verbindbares Sperrelement und
- - eine Sperrklinke, wobei die Sperrklinke zwischen einer Sperrstellung, in der sich die Sperrklinke in Sperreingriff mit dem Sperrelement befindet, und einer Freigabestellung, in der sich die Sperrklinke nicht in Sperreingriff mit dem Sperrelement befindet, hin und her bewegbar gelagert ist,
- - wobei die Sperrklinke in Richtung ihrer Freigabestellung mit Kraft beaufschlagt ist, gekennzeichnet durch
- - eine Schaltwalze, an deren Außenseite eine Führungskontur ausgebildet ist, und
- - ein auf der dem Sperrelement abgewandten Seite der Sperrklinke angeordnetes Stellglied, das zwischen einer eingerückten Stellung und einer ausgerückten Stellung linear auf einer zur Schaltwalze (
10 ) radialen Achse beweglich gelagert und in Richtung seiner ausgerückten Stellung mittels einer Druckfeder (14 ) mit Kraft beaufschlagt ist, - - wobei das Stellglied in die Führungskontur der Schaltwalze eingreift, wenn sich das Stellglied in seiner ausgerückten Stellung befindet,
- - wobei an der Außenseite des Stellglieds eine Führungskontur ausgebildet ist, mit welcher die Sperrklinke in ständigem Kontakt steht, und
- - wobei die Führungskontur des Stellglieds derart ausgebildet ist, dass sich die Sperrklinke bei in seiner ausgerückten Stellung befindlichem Stellglied in ihrer Sperrstellung befindet und dass sich die Sperrklinke bei in seiner eingerückten Stellung befindlichem Stellglied in ihrer Freigabestellung befindet.
- - A locking element connectable to an output shaft of the transmission and
- a locking pawl, the locking pawl being movably reciprocated between a locking position in which the locking pawl is in locking engagement with the locking element and a release position in which the locking pawl is not in locking engagement with the locking element,
- - wherein the pawl is acted upon in the direction of its release position, characterized by
- - A shift drum, on the outside of which a guide contour is formed, and
- - An actuator arranged on the side of the pawl facing away from the locking element, which is linear between an engaged position and a disengaged position on a to the shift drum (
10th ) movable radial axis and in the direction of its disengaged position by means of a compression spring (14 ) is loaded with force, - the actuator engages in the guide contour of the shift drum when the actuator is in its disengaged position,
- - A guide contour is formed on the outside of the actuator, with which the pawl is in constant contact, and
- - The guide contour of the actuator is designed such that the pawl is in its disengaged position when the actuator is in its disengaged position and that the pawl is in its released position when the actuator is in its engaged position.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Parksperren ist die erfindungsgemäße Parksperre unter Verwendung von wenigen Bauteilen realisierbar, wodurch die erfindungsgemäße Parksperre auch weniger reparaturanfällig ist. Dies ist mit einer Kostenreduzierung und einer Gewichtsreduzierung verbunden. Zudem wird weniger Bauraum benötigt.In contrast to conventional parking locks, the parking lock according to the invention can be implemented using a few components, as a result of which the parking lock according to the invention is also less prone to repair. This is with one Cost reduction and weight reduction combined. In addition, less installation space is required.
Eine Schaltwalze ist ein üblicher Bestandteil eines Getriebes. Die Schaltwalze der erfindungsgemäßen Parksperre ersetzt eine solche herkömmliche Schaltwalze, so dass die Schaltwalze der erfindungsgemäßen Parksperre ohne zusätzlich vorzusehenden Bauraum in einem Getriebe angeordnet werden kann. Neben einer Neuherstellung eines Getriebes mit der erfindungsgemäßen Parksperre ist daher die einfache Nachrüstung eines bereits vorhandenen Getriebes mit der erfindungsgemäßen Parksperre möglich.A shift drum is a common part of a transmission. The shift drum of the parking lock according to the invention replaces such a conventional shift drum, so that the shift drum of the parking lock according to the invention can be arranged in a transmission without additional space to be provided. In addition to a new production of a transmission with the parking lock according to the invention, it is therefore possible to easily retrofit an already existing transmission with the parking lock according to the invention.
Durch eine Drehung der Schaltwalze um ihre Längsachse und die an ihr ausgebildete Führungskontur kann das Stellglied linear zwischen seiner eingerückten Stellung und seiner ausgerückten Stellung hin und her bewegt werden. Durch diese linearen Bewegungen des Stellglieds und die an dem Stellglied angeordnete Führungskontur, mit welcher die Sperrklinke in ständigem Kontakt steht, kann die Sperrklinke zwischen ihrer Sperrstellung und ihrer Freigabestellung hin und her bewegt werden. Die Schaltwalze kann über einen Aktuator betätig werden, welcher folglich auch die Sperrklinke und somit die gesamte Parksperre bedient.By rotating the shift drum about its longitudinal axis and the guide contour formed on it, the actuator can be moved back and forth linearly between its engaged position and its disengaged position. By means of these linear movements of the actuator and the guide contour arranged on the actuator, with which the pawl is in constant contact, the pawl can be moved back and forth between its locking position and its release position. The shift drum can be operated via an actuator, which consequently also operates the pawl and thus the entire parking lock.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Führungskontur der Schaltwalze als parallel zu und beabstandet von der Längsachse der Schaltwalze ausgerichtete Nut ausgebildet. Hierdurch kann die Schaltwalze mit dem Stellglied unabhängig davon zusammenwirken, ob eine Verlagerung der Schaltwalze, bedingt durch den Übergang zwischen verschiedenen Getriebezuständen, in Richtung ihrer Längsachse stattfindet oder nicht. Vorzugsweise gehen die Längsränder der Nut fließend in die übrige Oberfläche der Schaltwalze über, um bei einer Drehung der Schaltwalze um ihre Längsachse das Stellglied unter möglichst geringem Kraftaufwand aus der Nut drängen zu können. According to an advantageous embodiment, the guide contour of the shift drum is designed as a groove aligned parallel to and at a distance from the longitudinal axis of the shift drum. As a result, the shift drum can interact with the actuator regardless of whether or not the shift drum is displaced in the direction of its longitudinal axis due to the transition between different transmission states. Preferably, the longitudinal edges of the groove flow smoothly into the remaining surface of the shift drum in order to be able to force the actuator out of the groove with the least possible force when the shift drum rotates about its longitudinal axis.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Stellglied zylinderförmig mit einer Durchmesserverjüngung ausgebildet, wobei die Durchmesserverjüngung zumindest einen Teil der Führungskontur des Stellglieds ausbildet. Dies stellt eine einfache Ausbildung der Führungskontur des Stellglieds dar, wobei es für die Funktion dieses Stellglieds unerheblich ist, wenn es um seine Längsachse gedreht wird. Dies spiegelt sich in einer Reduzierung des zum Betätigen der Parksperre erforderlichen Kraftaufwandes wieder.According to a further advantageous embodiment, the actuator is cylindrical with a tapered diameter, the tapered diameter forming at least part of the guide contour of the actuator. This represents a simple design of the guide contour of the actuator, it being irrelevant for the function of this actuator if it is rotated about its longitudinal axis. This is reflected in a reduction in the effort required to operate the parking lock.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der mit der Schaltwalze zusammenwirkende Abschnitt des Stellglieds auf seiner der Schaltwalze zugewandten Seite eine zur Formgebung der Führungskontur der Schaltwalze komplementäre Formgebung aufweist. Hierdurch kann ein Formschluss erreicht werden, um die Robustheit der Parksperre gegen ein unbeabsichtigtes Lösen zu verbessern.A further advantageous embodiment provides that the section of the actuator which interacts with the shift drum has a shape which is complementary to the shaping of the guide contour of the shift drum on its side facing the shift drum. A positive fit can be achieved in this way in order to improve the robustness of the parking lock against unintentional loosening.
Es wird weiter als vorteilhaft erachtet, wenn die Sperrklinke auf ihrer dem Sperrelement zugewandten Seite eine Sperrnase und auf ihrer dem Stellglied zugewandten Seite eine Stellnase aufweist. Die Sperrnase kann in Eingriff mit an dem Sperrelement angeordneten Sperraufnahmen gebracht werden. Die Stellnase steht hingegen in ständigem Kontakt mit der Führungskontur des Stellglieds.It is furthermore considered to be advantageous if the pawl has a locking lug on its side facing the locking element and an adjusting lug on its side facing the actuator. The locking lug can be brought into engagement with locking receptacles arranged on the locking element. The control lug, however, is in constant contact with the guide contour of the actuator.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Sperrklinke mittels einer Schenkelfeder in Richtung ihrer Freigabestellung mit Kraft beaufschlagt. Hierdurch wird gewährleistet, dass sich die Sperrklinke bei in seiner eingerückten Stellung befindlichem Stellglied sicher und dauerhaft in ihrer Freigabestellung befindet.In a further advantageous embodiment, the pawl is acted upon by a leg spring in the direction of its release position. This ensures that the pawl is securely and permanently in its release position when the actuator is in its engaged position.
Vorteilhafterweise ist das Stellglied mittels einer Druckfeder in Richtung seiner ausgerückten Stellung mit Kraft beaufschlagt. Die Druckfeder erzeugt eine Vorspannung insbesondere für den Fall, dass die Sperrklinke nicht direkt beim Aktivieren der Parksperre in das Sperrelement eingreifen kann, was beispielsweise durch eine Zahn-auf-Zahn-Stellung bedingt sein kann. Über die Auslegung der Druckfeder sowie geometrischer Eigenschaften des Stellglieds kann die Parksperre derart ausgebildet werden, dass oberhalb einer vorgebbaren Grenzgeschwindigkeit ein Abweisen der Sperrklinke durch das Sperrelement erfolgt und das Getriebe nicht blockiert wird.The actuator is advantageously acted upon by a compression spring in the direction of its disengaged position. The compression spring generates a pretension, in particular in the event that the pawl cannot engage directly in the locking element when the parking lock is activated, which can be caused, for example, by a tooth-on-tooth position. Using the design of the compression spring and the geometric properties of the actuator, the parking lock can be designed in such a way that the locking pawl is rejected by the locking element above a predeterminable limit speed and the transmission is not blocked.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Sperrelement als Sperrrad ausgebildet ist. Das Sperrrad ist vorzugsweise radial zu der Abtriebswelle des Getriebes ausgerichtet, mit der es drehfest verbunden ist.It is also proposed that the locking element is designed as a locking wheel. The ratchet wheel is preferably aligned radially to the output shaft of the transmission, with which it is connected in a rotationally fixed manner.
Nach Patentanspruch 8 weist das Getriebe der eingangs genannten Art eine Parksperre gemäß einer der vorgenannten Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination derselben auf. Damit sind die oben mit Bezug auf die Parksperre genannten Vorteile verbunden.According to
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Sperrelement drehfest mit einem drehfest mit der Abtriebswelle verbundenen Zahnrad des Getriebes verbunden. Dies geht im Gegensatz zu einer separaten Anordnung des Sperrelementes an der Abtriebswelle mit einer raumsparenden Anordnung des Sperrelementes an der Abtriebswelle einher.According to an advantageous embodiment, the locking element is connected in a rotationally fixed manner to a gearwheel of the transmission which is connected in a rotationally fixed manner to the output shaft. In contrast to a separate arrangement of the blocking element on the output shaft, this is accompanied by a space-saving arrangement of the blocking element on the output shaft.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Figur anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils für sich genommen als auch in unterschiedlicher Kombination miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigt:
-
1 eine schematische Ausschnittdarstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes.
-
1 is a schematic sectional view of an exemplary embodiment of a transmission according to the invention.
Die Parksperre
Die Parksperre
Weiter weist die Parksperre
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- Getriebetransmission
- 22nd
- ParksperreParking lock
- 33rd
- AbtriebswelleOutput shaft
- 44th
- SperrelementLocking element
- 55
- Zahnradgear
- 66
- SperrklinkePawl
- 77
- SperraufnahmeLock recording
- 88th
- SchenkelfederLeg spring
- 99
- Stiftpen
- 1010th
- SchaltwalzeShift drum
- 1111
- FührungskonturGuide contour
- 1212th
- LängsachseLongitudinal axis
- 1313
- StellgliedActuator
- 1414
- DruckfederCompression spring
- 1515
- FührungskonturGuide contour
- 1616
- DurchmesserverjüngungDiameter taper
- 1717th
- SperrnaseLocking nose
- 1818th
- StellnaseNose
- 1919th
- Abschnittsection
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