DE102015206156A1

DE102015206156A1 - Parksperrenanordnung

Info

Publication number: DE102015206156A1
Application number: DE102015206156.6A
Authority: DE
Inventors: Matthias Gigl
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-04-07
Filing date: 2015-04-07
Publication date: 2016-10-13

Abstract

Es wird eine Parksperrenanordnung mit einem ersten Leistungspfad (I) zum Freigeben und Sperren eines Parksperrenrades (1) im Regelbetrieb und mit einem zweiten Leistungspfad (II) zum Sperren des Parksperrenrades (1) im Notbetrieb vorgeschlagen, wobei der erste Leistungspfad (I) und der zweite Leistungspfad (II) über ein Umlaufrädergetriebe miteinander mechanisch gekoppelt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Parksperrenanordnung mit zumindest einem ersten Leistungspfad zum Freigeben und Sperren eines Parksperrenrades im Regelbetrieb und mit einem zweiten Leistungspfad zum Sperren des Parksperrenrades im Notbetrieb.
Beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2010 054 911 A1 ist eine Parksperrenvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt. Die Parksperrenvorrichtung umfasst eine Parksperrenklinke, die ein mit der Getriebewelle verbundenes Parksperrenrad freigibt oder blockiert. Zum Betätigen der Parksperrenklinke sind Betätigungsmittel vorgesehen, die wirkungsmäßig mit der Parksperrenklinke gekoppelt sind. Die Betätigungsmittel umfassen eine Regelbetätigungseinheit, die im Regelbetrieb, die Parksperrenklinke betätigt und eine Notbetätigungseinheit, die im Notbetrieb die Parksperrenklinke betätigt. Die Regelbetätigungseinheit umfasst einen elektrischen Stellmotor, der über eine Verzahnungsstufe ein mit der Verzahnungsstufe drehfest verbundenes Kulissenelement in Rotation versetzt. Das Kulissenelement dient dazu, die Drehbewegung in eine axiale Bewegung einer Zugstange zum Betätigen der Parksperrenklinke umzusetzen. Die Notbetätigungseinheit dient dazu, das Kulissenelement mit einem Drehmoment zu beaufschlagen, um im Notbetrieb die Parksperrenklinke zum Sperren des Parksperrenrades zu betätigen.
Die Leistungsübertragung der Regelbetätigungseinheit erfolgt formschlüssig über die Verzahnungsstufen, so dass bei einem Fehlerfall in der Leistungsübertragung keine Drehbewegung mehr möglich ist. Die zweite Leistungsübertragung erfolgt über die Notbetätigungseinheit, die ein Drehmoment auf das Kulissenelement des ersten Leistungspfades aufbringt. Wenn im Fehlerfall der erste Leistungspfad blockiert ist, kann auch die Notbetätigungseinheit über den zweiten Leistungspfad keine Betätigung der Parksperrenklinke ermöglichen. Wenn der erste Leistungspfad blockiert ist, wird also auch der zweite Leistungspfad blockiert, so dass das Parksperrenrad nicht gesperrt werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Parksperrenanordnung der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, welche auch bei blockiertem ersten Leistungspfad einen Notbetrieb zum Sperren des Parksperrenrades über den zweiten Leistungspfad ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen.
Somit wird eine Parksperrenanordnung mit einem ersten Leistungspfad zum Freigeben und Sperren eines Parksperrenrades im Regelbetrieb und mit einem zweiten Leistungspfad zum Sperren des Parksperrenrades im Notbetrieb vorgeschlagen, wobei der erste Leistungspfad und der zweite Leistungspfad über ein Umlaufrädergetriebe oder dergleichen miteinander mechanisch gekoppelt sind.
Durch den Einsatz eines Umlaufrädergetriebes mit zumindest drei Wellen ist es möglich, zwei Drehbewegungen bzw. zwei Leistungen oder Kraftflüsse miteinander mechanisch zu koppeln. Zusätzlich kann durch das Umlaufrädergetriebe eine Übersetzung realisiert werden, die für einen auslegungsgünstigen Aktuator, insbesondere bei kleiner Bauform, notwendig ist. Mit der erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung werden somit zwei Funktionen in eine Baugruppe integriert.
Im Rahmen einer vorteilhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung ist eine erste Welle des Umlaufrädergetriebes mit dem ersten Leistungspfad, eine zweite Welle des Umlaufrädergetriebes mit dem zweiten Leistungspfad und eine dritte Welle des Umlaufrädergetriebes mit einer Wählwelle zum Freigeben und Sperren des Parksperrenrades verbunden. Um eine Leistungsübertragung bzw. Übersetzung von einer zur anderen Welle des Umlaufrädergetriebes zu realisieren, ist es erforderlich, dass die weitere Welle blockiert ist oder zumindest eine passend hohe Trägheit aufweist. Demzufolge kann im Regelbetrieb die mit dem Notaktuator verbundene Welle blockiert werden, so dass die Leistung entlang des ersten Leistungspfades von dem Parksperrenaktuator auf die mit der Wählwelle verbundene dritte Welle übertragen wird, so dass die Parksperre ein- und ausgelegt werden kann. Im Notbetrieb wird der Notaktuator ausgelöst und überträgt eine Drehbewegung auf die zweite Welle des Umlaufrädergetriebes. Die mit dem Parksperrenaktuator verbundene Welle weist eine ausreichende Trägheit auf, da diese quasi als feststehend angesehen werden kann. Die erforderliche Trägheit kann zum Beispiel durch einen feststehenden Antrieb, ein Verzahnungsfehler oder einen Schneckenantrieb mit Selbsthemmung realisiert werden. Der Leistungsfluss erfolgt dann von der mit dem Notaktuator verbundenen Welle auf die mit der Wählwelle verbundene Welle des Umlaufrädergetriebes und ermöglicht einen definiertes Übersetzungsverhältnis zum Einlegen des Parksperrenrades. Bei der vorgeschlagenen Parksperrenanordnung ist es unerheblich, welche der Wellen mit welchen Leistungspfaden bzw. mit der Wählwelle verbunden ist.
Im Rahmen einer möglichen Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei der Parksperrenanordnung als Umlaufrädergetriebe ein Planetenradsatz oder dergleichen eingesetzt wird. Die drei vorhandenen Elemente des Planetenradsatzes sind mit dem ersten Leistungspfad, dem zweiten Leistungspfad und der Wählwelle zum Sperren und Freigeben des Parksperrenrades verbunden.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
1 eine dreidimensionale schematische Ansicht einer Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung;
2 eine dreidimensionale schematische Teilansicht gemäß 1;
3 eine schematische Ansicht des Leistungsflusses im Regelbetrieb;
4 eine schematische Ansicht des Leistungsflusses im Notbetrieb;
5 eine schematische Ansicht des Leistungsflusses beim Zurücksetzen des Notbetriebes; und
6 eine schematische Ansicht der Betätigungskette anhand der Leistungspfade im Regelbetrieb und im Notbetrieb.
In den 1 bis 6 sind verschiedene Darstellungen einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung mit einem ersten Leistungspfad I zum Freigeben und Sperren eines Parksperrenrades 1 im Regelbetrieb und mit einem zweiten Leistungspfad II zum Sperren des Parksperrenrades 1 im Notbetrieb beispielhaft dargestellt.
In den 1 und 2 sind Ansichten der vorgeschlagenen Parksperrenanordnung beispielhaft gezeigt, bei der der erste Leistungspfad I und der zweite Leistungspfad II über ein Umlaufrädergetriebe, welches hier beispielsweise als Planetenradsatz 2 ausgeführt ist, miteinander mechanisch gekoppelt sind. Der erste Leistungspfad I zum Realisieren des Regelbetriebes umfasst einen Parksperrenaktuator 3, der über Verzahnungsstufen 4 mit der ersten Welle des Umlaufrädergetriebes bzw. mit einem ersten Element des Planetenradsatzes 2 verbunden ist. Der zweite Leistungspfad II zum Realisieren des Notbetriebes umfasst einen Notaktuator 5, der eine federbelastete Kupplungsscheibe 6 im Notbetrieb freigibt, die mit der zweiten Welle des Umlaufrädergetriebes bzw. mit dem zweiten Element des Planetenradsatzes 2 verbunden ist. Die dritte Welle des Umlaufrädergetriebes bzw. das dritte Element des Planetenradsatzes 2 ist mit einer Wählwelle 7 verbunden, mit der ein Betätigungsnocken 8 zum Betätigen einer federbelasteten Parksperrenklinke 9 zum Sperren und Freigeben des Parksperrenrades 1 betätigbar ist.
Bei der beispielhaft dargestellten Ausführungsvariante ist bei dem ersten Leistungspfad I das Hohlrad 10 des Planetenradsatzes 2 mit der von dem Parksperrenaktuator 3 angetriebenen Verzahnungsstufen 4 verbunden. Beim zweiten Leistungspfad II ist der Steg bzw. der Planetenradträger 11 des Planetenradsatzes 2 mit der von dem Notaktuator 5 freigebaren Kupplungsscheibe 6 verbunden. Die Wählwelle 7 zum Betätigen der Parksperrenklinke 9 zum Sperren und Freigeben des Parksperrenrades 1 ist mit dem Sonnenrad 12 des Planetenradsatzes 2 verbunden.
3 zeigt schematisch den Regelbetrieb, bei dem der Parksperrenaktuator 3 des ersten Leistungspfades I bei blockiertem Notaktuator 5 des zweiten Leistungspfades II mit der Wählwelle 7 verbunden ist. 4 zeigt schematisch den Notbetrieb, bei dem der Notaktuator 5 bei blockiertem bzw. gehemmtem Parksperrenaktuator 3 des ersten Leistungspfades I mit der Wählwelle 7 verbunden ist. Zum Zurücksetzen des Notbetriebes ist in 5 schematisch das Zurücksetzen dargestellt. Hierbei sind der erste Leistungspfad I und der zweite Leistungspfad II miteinander verbunden, wobei die Wählwelle 7 blockiert ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Wählwelle 7 oszillierende Drehbewegungen zwischen 2 Endanschlägen ausführen kann, wobei die Wählwelle 7 an einem Endanschlag arretiert wird.
In 6 ist die Betätigungskette bzw. Antriebskette der erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung anhand des ersten Leistungspfades I und des zweiten Leistungspfades II dargestellt. Die Regelbetätigung umfasst den Parksperrenaktuator 3, der über Verzahnungsstufen 4 mit dem Umlaufrädergetriebe bzw. mit dem Planetenradsatz 2 gekoppelt ist. Die Notaktuierung umfasst den Notaktuator 5 der auf eine Kupplungsscheibe 6 wirkt, die über einen Energiespeicher bzw. eine Drehfeder oder dergleichen 13 vorgespannt ist. Die Kupplungsscheibe 6 des zweiten Leistungspfade des II ist mit dem Umlaufrädergetriebe bzw. mit dem Planetenradsatz 2 gekoppelt. Ferner ist der Planetenradsatz mit der Wählwelle 7 zum Freigeben und Sperren des Parksperrenrades 1 gekoppelt. Zum Betätigen der Parksperrenklinke 9 bzw. des Parksperrenrades 1 steht die Wählwelle 7 mit einer Sperrscheibe 14 und einem über einen Energiespeicher 15 vorgespannten Betätigungsnocken 8 in Wirkverbindung zur Sensierung der jeweiligen Position der Parksperrenanordnung ist ein Sensor 16 mit einem Magnet und einer ansteuerbare Arretierung 17 vorgesehen, die auf die Sperrscheibe 14 wirkt.
Bezugszeichenliste

I: erster Leitungspfad
II: zweiter Leistungspfad
1: Parksperrenrad
2: Planetenradsatz
3: Parksperrenaktuator
4: Verzahnungsstufen
5: Notaktuator
6: Kupplungsscheibe
7: Wählwelle
8: Betätigungsnocken
9: Parksperrenklinke
10: Hohlrad
11: Planetenradträger
12: Sonnenrad
13: Energiespeicher
14: Sperrscheibe
15: Energiespeicher
16: Sensor
17: Arretierung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010054911 A1 [0002]

Claims

Parksperrenanordnung mit einem ersten Leistungspfad (I) zum Freigeben und Sperren eines Parksperrenrades (1) im Regelbetrieb und mit einem zweiten Leistungspfad (II) zum Sperren des Parksperrenrades (1) im Notbetrieb, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leistungspfad (I) und der zweite Leistungspfad (II) über ein Umlaufrädergetriebe miteinander mechanisch gekoppelt sind.
Parksperrenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Welle des Umlaufrädergetriebes mit dem ersten Leistungspfad verbunden ist, dass eine zweite Welle des Umlaufrädergetriebes mit dem zweiten Leistungspfad verbunden ist und dass eine dritte Welle des Umlaufrädergetriebes mit einer Wählwelle (7) zum Freigeben und Sperren des Parksperrenrades (1) verbunden ist.
Parksperrenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leistungspfad (I) zum Realisieren des Regelbetriebes einen Parksperrenaktuator (3) umfasst, der über Verzahnungsstufen (4) mit der ersten Welle des Umlaufrädergetriebes verbunden ist, dass der zweite Leistungspfad (II) zum Realisieren des Notbetriebs einen Notaktuator (5) umfasst, der eine federbelastete Kupplungsscheibe (6) im Notbetrieb freigibt, die mit der zweiten Welle des Umlaufrädergetriebes verbunden ist, und dass die dritte Welle des Umlaufrädergetriebes mit der Wählwelle (7) verbunden ist, mit der ein Betätigungsnocken (8) zum Betätigen einer Parksperrenklinke (9) zum Sperren und Freigeben des Parksperrenrades (1) betätigbar ist.
Parksperrenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Umlaufrädergetriebe ein Planetenradsatz (2) vorgesehen ist.
Parksperrenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Element des Planetenradsatzes (2) mit dem ersten Leistungspfad (I) verbunden ist, dass ein zweites Element des Planetenradsatzes (2) mit dem zweiten Leistungspfad (II) verbunden ist und dass ein drittes Element des Planetenradsatzes (2) mit der Wählwelle (7) zum Freigeben und Sperren des Parksperrenrades (1) verbunden ist.
Parksperrenanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes Element des Planetenradsatzes (2) ein Hohlrad (10) mit einer von dem Parksperrenaktuator (3) angetriebenen Verzahnungsstufe (4) verbunden ist, dass als zweites Element des Planetenradsatzes (2) ein Planetenradträger (11) mit der von dem Notaktuator (5) freigebaren Kupplungsscheibe (6) verbunden ist und dass als drittes Element des Planetenradsatzes (2) ein Sonnenrad (12) mit der Wählwelle (7) zum Betätigen der Parksperrenklinke (9) zum Sperren und Freigeben des Parksperrenrades (1) verbunden ist.