DE102014005588A1 - Parking brake device for a motor vehicle powertrain - Google Patents
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- F16H63/3458—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission with electric actuating means, e.g. shift by wire
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- F16H63/16—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism the final output mechanisms being successively actuated by progressive movement of the final actuating mechanism
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- F16H63/3416—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission
- F16H63/3425—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission characterised by pawls or wheels
Abstract
Erfindungsgemäß wird eine Parksperrenvorrichtung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang vorgeschlagen, mit zumindest einem Sperrelement (10), das zur formschlüssigen Arretierung des Kraftfahrzeugantriebsstrangs vorgesehen ist, mit einer drehbar angeordneten Walze (11), die für eine Drehbewegung (12) zur Betätigung des Sperrelements (10) vorgesehen ist, und mit einem schwenkbar gelagerten Kopplungselement (13), das wirkungsmäßig zwischen der Walze (11) und dem Sperrelement (10) angeordnet ist und das eine gehäusefeste Lagerachse (14) aufweist, die außerhalb der Walze (11) angeordnet ist.According to the invention, a parking brake device for a motor vehicle drive train is proposed, with at least one blocking element (10), which is provided for the positive locking of the motor vehicle drive train, with a rotatably arranged roller (11), for a rotary movement (12) for actuating the locking element (10) is, and with a pivotally mounted coupling element (13) operatively disposed between the roller (11) and the locking element (10) and having a housing fixed bearing axis (14) which is arranged outside of the roller (11).
Description
Die Erfindung betrifft eine Parksperrenvorrichtung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang.The invention relates to a parking brake device for a motor vehicle drive train.
Aus der
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Parksperrenvorrichtung bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention is in particular the object of providing an improved parking brake device. This object is achieved by an embodiment according to the invention according to
Erfindungsgemäß wird eine Parksperrenvorrichtung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang, mit zumindest einem Sperrelement, das zur formschlüssigen Arretierung des Kraftfahrzeugantriebsstrangs vorgesehen ist, mit einer drehbar angeordneten Walze, die für eine Drehbewegung zur Betätigung des Sperrelements vorgesehen ist, und mit einem zumindest schwenkbar gelagerten Kopplungselement, das wirkungsmäßig zwischen der Walze und dem Sperrelement angeordnet ist und das eine gehäusefeste Lagerachse aufweist, die außerhalb der Walze angeordnet ist, vorgeschlagen. Durch eine solche Ausgestaltung kann die Parksperrenvorrichtung besonders einfach um eine redundante Betätigungsmöglichkeit des Sperrelements erweitert werden, wodurch ermöglicht werden kann, dass das Sperrelement abhängig und unabhängig von der Drehbewegung der Walze betätigt werden kann. Es können zwei redundante Betätigungspfade zur Betätigung des Sperrelements realisiert werden, wodurch eine Parksperrenvorrichtung mit einer hohen Ausfall-, Funktions- und/oder Betriebssicherheit bereitgestellt werden kann. Insbesondere kann zwischen dem Kopplungselement und dem Sperrelement eine Aktorik zwischengeschaltet werden, die zum einen über das Kopplungselement an der Walze und zum anderen an einer Notbetätigungseinheit angebunden ist, wodurch besonders einfach zwei redundante Betätigungspfade realisierbar sind. Durch das schwenkbar außerhalb der Walze gelagerte Kopplungselement kann die gesamte Parksperrenvorrichtung definiert in einem Gehäuse, insbesondere einem Getriebegehäuse fest vormontiert werden, wodurch eine korrekte Montage prozesssicher dargestellt werden kann. Ferner kann durch das schwenkbar gelagerte Kopplungselement auf stark beanspruchte Elemente zur Betätigung des Sperrelements verzichtet werden, wodurch die Parksperrenvorrichtung besonders robust und damit langlebig ausgebildet werden kann. Es kann damit eine robuste und montagefreundliche Parksperrenvorrichtung bereitgestellt werden, durch die eine redundante Betätigung des Sperrelements realisierbar oder darstellbar ist. Die Parksperrenvorrichtung kann damit wenigstens hinsichtlich einer Montage, einer Lebensdauer und/oder einer Ausfall-, Funktions- und/oder Betriebssicherheit verbessert werden. Die Parksperrenvorrichtung ist vorzugsweise zumindest teilweise in ein Getriebe des Kraftfahrzeugantriebsstrangs integriert. Unter „integriert” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein Teil der Parksperrenvorrichtung innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet ist. Unter einem „Sperrelement” soll insbesondere ein mechanisches Element verstanden werden, das zum formschlüssigen Arretieren des Kraftfahrzeugantriebsstrangs dazu vorgesehen ist, in ein Parksperrenrad formschlüssig einzugreifen und dazu vorzugsweise eine Schwenkachse aufweist. Das Kopplungselement ist vorzugsweise relativ zur Walze schwenkbar gelagert. Unter einer „gehäusefesten Lagerachse” soll insbesondere eine relativ zur Walze ortsfest angeordnete Lagerachse verstanden werden. Die Lagerachse des Kopplungselements ist vorteilhaft von der Drehbewegung der Walze entkoppelt. Die Lagerachse ist vorzugsweise getriebegehäusefest angeordnet. Unter einer „außerhalb der Walze angeordneten Lagerachse” soll insbesondere eine Lagerachse verstanden werden, der ein Schnittpunkt mit der Walze fehlt. Unter einem „Kopplungselement” soll insbesondere ein Element verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, die Drehbewegung der Walze abzugreifen und zur Betätigung des Sperrelements zu übertragen. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgelegt, ausgestattet, ausgestaltet und/oder angeordnet verstanden werden.According to the invention, a parking brake device for a motor vehicle drive train, with at least one blocking element, which is provided for positive locking of the motor vehicle drive train, with a rotatably arranged roller, which is provided for a rotational movement for actuating the locking element, and with an at least pivotally mounted coupling element, the operative between the roller and the blocking element is arranged and having a housing-fixed bearing axis, which is arranged outside of the roll proposed. By such an embodiment, the parking brake device can be particularly easily extended by a redundant operation possibility of the locking element, which can be made possible that the locking element can be operated independently and independently of the rotational movement of the roller. Two redundant actuating paths for actuating the blocking element can be realized, whereby a parking brake device with a high failure, functional and / or operational safety can be provided. In particular, between the coupling element and the blocking element, an actuator can be interposed, which is connected on the one hand via the coupling element to the roller and the other to an emergency operating unit, whereby particularly simple two redundant actuating paths can be realized. By the pivotally mounted outside the roller coupling element, the entire parking brake device defined in a housing, in particular a gear housing can be firmly pre-assembled, whereby a correct assembly can be represented process-reliable. Furthermore, can be dispensed with by the pivotally mounted coupling element on heavily loaded elements for actuating the locking element, whereby the parking brake device can be made particularly robust and thus durable. It can thus be provided a robust and easy to install parking lock device by which a redundant operation of the locking element can be realized or displayed. The parking brake device can thus be improved at least in terms of assembly, a lifetime and / or a failure, functional and / or operational safety. The parking brake device is preferably at least partially integrated in a transmission of the motor vehicle drive train. By "integrated" is to be understood in this context in particular that at least part of the parking brake device is disposed within the transmission housing. A "blocking element" is to be understood in particular as a mechanical element which is provided for positively locking the motor vehicle drive train in order to positively engage in a parking lock gear and preferably has a pivot axis for this purpose. The coupling element is preferably pivotally mounted relative to the roller. A "bearing axis fixed to the housing" should in particular be understood to mean a bearing axis which is arranged stationary relative to the roller. The bearing axis of the coupling element is advantageously decoupled from the rotational movement of the roller. The bearing axis is preferably arranged gear housing fixed. A "bearing axis arranged outside the roll" should be understood in particular to mean a bearing axis which lacks an intersection with the roll. A "coupling element" is to be understood in particular an element which is intended to tap off the rotational movement of the roller and to transmit for actuation of the locking element. By "provided" is to be understood in particular specially designed, equipped, designed and / or arranged.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Walze einen ersten Verdrehwinkelbereich, in dem sie von dem Kopplungselement entkoppelt ist, und einen zweiten Verdrehwinkelbereich, in dem sie mit dem Kopplungselement gekoppelt ist, aufweist. Dadurch kann die Walze in dem ersten Verdrehwinkelbereich zur Betätigung des Getriebes, insbesondere zur Schaltung von zumindest einem Getriebegang, und in dem zweiten Verdrehwinkelbereich zur Betätigung des Sperrelements genutzt werden. Die Walze ist vorzugsweise als eine Schaltwalze ausgebildet. Unter einer „Schaltwalze” soll insbesondere ein zur Betätigung des Getriebes vorgesehener Schaltzylinder verstanden werden, der vorzugsweise wenigstens eine Kulissenbahn aufweist, die dazu vorgesehen ist, die Drehbewegung in eine axiale Verstellkraft umzusetzen. Unter einer „Kulissenbahn” soll insbesondere eine Bahn zur zumindest einseitigen, vorzugsweise beidseitigen, Zwangsführung eines Schaltelements verstanden werden. Die Kulissenbahn ist vorzugsweise in Form eines Stegs, in Form eines Schlitzes und/oder in Form einer Nut ausgebildet. Das Schaltelement ist vorzugsweise in Form eines den Steg umgreifenden Schaltschuhs, in Form eines in den Schlitz eingreifenden Pins und/oder in Form eines in der Nut geführten Pins ausgebildet.It is further proposed that the roller has a first twist angle range in which it is decoupled from the coupling element and a second twist angle range in which it is coupled to the coupling element. As a result, the roller can be used in the first angle of rotation range for actuating the transmission, in particular for shifting at least one transmission gear, and in the second angle of rotation range for actuating the blocking element. The roller is preferably designed as a shift drum. A "shift drum" is intended in particular to be understood as a shift cylinder provided for actuating the transmission, which preferably has at least one slide track, which is intended to convert the rotational movement into an axial adjustment force. A "slide track" should be understood in particular a track for at least one-sided, preferably two-sided, positive guidance of a switching element. The slide track is preferably in the form of a web, in the form of a slot and / or in the form of a groove educated. The switching element is preferably designed in the form of a bridge shoe engaging around the bridge, in the form of a pin engaging in the slot and / or in the form of a pin guided in the slot.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Parksperrenvorrichtung zumindest ein bewegungstechnisch an die Walze angebundenes Betätigungselement aufweist, das dazu vorgesehen ist, das Kopplungselement durch die Drehbewegung der Walze zu verschwenken. Dadurch kann die Walze besonders einfach mit dem Kopplungselement gekoppelt und entkoppelt werden. Ferner kann die Drehbewegung der Walze zur Betätigung des Sperrelements genutzt werden, ohne das Kopplungselement stark zu beanspruchen.It is also proposed that the parking brake device has at least one actuating element connected to the roller in terms of movement, which is intended to pivot the coupling element as a result of the rotational movement of the roller. Thereby, the roller can be particularly easily coupled to the coupling element and decoupled. Furthermore, the rotational movement of the roller can be used to actuate the locking element, without stressing the coupling element strong.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Betätigungselement auf einer Stirnseite der Walze angeordnet ist, wodurch das Kopplungselement durch das Betätigungselement vorteilhaft verschwenkt werden kann. Ferner kann eine Mantelfläche der Walze zum Aufbringen der Kulissenbahn freigehalten werden.It is also proposed that the actuating element is arranged on an end face of the roller, whereby the coupling element can be advantageously pivoted by the actuating element. Furthermore, a lateral surface of the roller for applying the slide track can be kept free.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Betätigungselement entlang einer zumindest kreisbogenförmigen Laufbahn bewegbar ist, und zumindest ein Teil des Kopplungselements die Laufbahn kreuzt. Dadurch kann realisiert werden, dass das Betätigungselement in Abhängigkeit eines Verdrehwinkels der Walze den die Laufbahn kreuzenden Teil des Kopplungselements kontaktiert, wodurch das Kopplungselement durch das Betätigungselement verschwenkt werden kann. Ferner kann die Drehbewegung der Walze zum Betätigen des Sperrelements vorteilhaft nach dem Prinzip eines Malteserkreuzgetriebes übertragen werden. Unter einer „Laufbahn” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Bewegungsbahn des Betätigungselements verstanden werden, die durch die Drehbewegung der Walze resultiert und/oder entlang der das Betätigungselement durch die Drehbewegung der Walze bewegbar ist. Unter einer „kreisbogenförmigen Laufbahn” soll insbesondere eine einen Kreis oder einen Kreisbogen bildende Laufbahn verstanden werden.In particular, it is advantageous if the actuating element is movable along an at least circular arc-shaped track, and at least a part of the coupling element crosses the track. It can thereby be realized that the actuating element in response to a rotation angle of the roller contacts the raceway crossing part of the coupling element, whereby the coupling element can be pivoted by the actuating element. Furthermore, the rotational movement of the roller for actuating the blocking element can advantageously be transmitted in accordance with the principle of a Maltese cross transmission. A "raceway" is to be understood in this context in particular a movement path of the actuating element, which results from the rotational movement of the roller and / or along which the actuating element is movable by the rotational movement of the roller. A "circular arc-shaped track" is to be understood in particular as a track forming a circle or a circular arc.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn das Kopplungselement zumindest zwei Kontaktschenkel für das Betätigungselement aufweist. Dadurch kann das Kopplungselement durch die Drehbewegung der Walze in beide Drehrichtungen unmittelbar durch das Betätigungselement verschwenkt werden, wodurch auf zusätzliche Elemente, wie insbesondere auf Rückstellfedern zum Verschwenken des Kopplungselements, verzichtet werden kann. Die Kontaktschenkel sind jeweils vorzugsweise dazu vorgesehen, das Betätigungselement direkt zu kontaktieren.Further, it is advantageous if the coupling element has at least two contact legs for the actuating element. As a result, the coupling element can be pivoted by the rotational movement of the roller in both directions of rotation directly through the actuating element, which can be dispensed with additional elements, in particular on return springs for pivoting the coupling element. The contact legs are each preferably provided to contact the actuator directly.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die zwei Kontaktschenkel zumindest abschnittsweise winklig zueinander orientiert sind, wodurch die Walze und das Kopplungselement in Abhängigkeit des Verdrehwinkels der Walze zumindest in eine Drehrichtung miteinander gekoppelt und wieder entkoppelt werden können. Vorzugsweise ist das Betätigungselement bei zumindest einem Verdrehwinkel der Walze entlang der Laufbahn betrachtet zwischen den Kontaktschenkeln angeordnet.Furthermore, it is advantageous if the two contact limbs are oriented at least in sections at an angle to one another, whereby the roller and the coupling element can be coupled together and decoupled at least in one direction of rotation as a function of the angle of rotation of the roller. Preferably, the actuator is arranged at least one angle of rotation of the roller along the career viewed between the contact legs.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass zumindest eines der Kontaktschenkel in einer ersten Schwenkposition des Kopplungselements außerhalb der Laufbahn angeordnet ist und in einer zweiten Schwenkposition des Kopplungselements die Laufbahn kreuzt. Dadurch kann realisiert werden, dass die Walze und das Kopplungselement lediglich in einem begrenzten Verdrehwinkelbereich der Walze miteinander gekoppelt sind.Furthermore, it is proposed that at least one of the contact legs is arranged in a first pivot position of the coupling element outside of the raceway and in a second pivot position of the coupling element crosses the raceway. As a result, it can be realized that the roller and the coupling element are coupled to one another only in a limited angle of rotation range of the roller.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung weist die Parksperrenvorrichtung eine wirkungsmäßig zwischen dem Sperrelement und dem Kopplungselement angeordnete Aktorik auf, die dazu vorgesehen ist, eine Schwenkbewegung des Kopplungselements in eine Schwenkbewegung des Sperrelements umzusetzen, wodurch das Sperrelement besonders zuverlässig durch die Drehbewegung der Walze betätigt werden kann. Durch die Aktorik kann ferner besonders einfach der redundante Betätigungspfad realisiert werden.In a further embodiment of the invention, the parking brake device has an operatively arranged between the locking element and the coupling element actuators, which is intended to implement a pivotal movement of the coupling element in a pivoting movement of the locking element, whereby the blocking element can be actuated particularly reliably by the rotational movement of the roller. Furthermore, the actuator system makes it particularly easy to implement the redundant actuating path.
Besonders bevorzugt weist die Parksperrenvorrichtung eine an die Aktorik angebundene Notbetätigungseinheit auf, die zur von der Drehbewegung der Walze unabhängigen Betätigung des Sperrelements vorgesehen ist, wodurch eine hohe Ausfall-, Funktions- und/oder Betriebssicherheit bereitgestellt werden kann. Die Notentriegelungseinheit ist vorzugsweise elektrisch schaltbar ausgebildet, wodurch ein Diebstahlschutz realisiert werden kann.Particularly preferably, the parking brake device has an attached to the actuators emergency operation unit, which is provided for independent of the rotational movement of the roller actuation of the locking element, whereby a high failure, functional and / or operational safety can be provided. The emergency unlocking unit is preferably designed to be electrically switchable, as a result of which theft protection can be realized.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figures, an embodiment of the invention is shown. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Dabei zeigen:Showing:
Die
Die Parksperre
Zum Ein- und Auslegen der Parksperre
Zum Abgriff der Drehbewegung
Zum Abgriff der Drehbewegung
Um zu vermeiden, dass das Sperrelement
Zur bewegungsübertragenden Verbindung der Walze
Das Betätigungselement
Das Betätigungselement
Das Kopplungselement
Das Betätigungselement
Das Kopplungselement
Die zwei Kontaktschenkel
Das Kopplungselement
Das Kopplungselement
Zur redundanten Betätigung des Sperrelements
Zum Einlegen der Parksperre
Bei einer weiteren Drehbewegung
Zum Auslegen der Parksperre
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Sperrelementblocking element
- 1111
- Walzeroller
- 1212
- Drehbewegungrotary motion
- 1313
- Kopplungselementcoupling element
- 1414
- Lagerachsebearing axle
- 1515
- Betätigungselementactuator
- 1616
- Stirnseitefront
- 1717
- Laufbahncareer
- 1818
- Kontaktschenkelcontact legs
- 1919
- Kontaktschenkelcontact legs
- 2020
- Aktorikactuators
- 2121
- NotbetätigungseinheitNotbetätigungseinheit
- 2222
- Parksperreparking lock
- 2323
- Parksperrenradparking gear
- 2424
- Verriegelungszahnlocking tooth
- 2525
- Schwenkachseswivel axis
- 2626
- RückstellfederReturn spring
- 2727
- Drehachseaxis of rotation
- 2828
- FederspeicheraktorFederspeicheraktor
- 2929
- Hebellever
- 3030
- Betätigungswelleactuating shaft
- 3131
- Drehrichtungdirection of rotation
- 3232
- Drehrichtungdirection of rotation
- 3333
- EinspurschrägeEinspurschräge
- 3434
- Verdrehwinkelbereichtorsionangle
- 3535
- Verdrehwinkelbereichtorsionangle
- 3636
- Anbindungsstelleconnecting point
- 3737
- Hebellever
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE102014005588.4A DE102014005588A1 (en) | 2014-04-15 | 2014-04-15 | Parking brake device for a motor vehicle powertrain |
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- 2014-04-15 DE DE102014005588.4A patent/DE102014005588A1/en not_active Withdrawn
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