DE102016201177A1

DE102016201177A1 - Parking brake device for a vehicle transmission

Info

Publication number: DE102016201177A1
Application number: DE102016201177.4A
Authority: DE
Inventors: Miroslav Gorlický
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-01-27
Filing date: 2016-01-27
Publication date: 2017-07-27

Abstract

Bei Automatikgetrieben kann bei vielen Fahrzeugen wahlweise manuell oder automatisiert ein Parkmodus angewählt werden, in dem das Automatikgetriebe derart blockiert wird, dass ein Rollen der angetriebenen Räder verhindert ist. Auf diese Weise wird eine Funktion ähnlich wie eine Handbremse in dem Fahrzeug umgesetzt. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Parksperrenvorrichtung vorzuschlagen, welche einen sicheren Parkmodus für ein Fahrzeuggetriebe ermöglicht. Hierzu wird eine Parksperrenvorrichtung 1 für ein Fahrzeuggetriebe 2 vorgeschlagen mit einem Eingangswellenabschnitt 3, wobei der Eingangswellenabschnitt 3 mit dem Fahrzeuggetriebe 2 wirkverbindbar ist, wobei der Eingangswellenabschnitt 3 eine Hauptachse H definiert, mit einem Parksperrenrad 7, wobei das Parksperrenrad 7 drehfest auf dem Eingangswellenabschnitt 3 angeordnet ist und wobei das Parksperrenrad 7 eine umlaufende Sperrkontur 11 aufweist, mit einer Sperreinrichtung 8, wobei die Sperreinrichtung 8 mindestens ein Sperrorgan 13 aufweist, wobei das Sperrorgan 13 in einem Parkzustand in die Sperrkontur 11 eingreift und in einem Freigabezustand das Parksperrenrad 7 freigibt, wobei die Sperreinrichtung 8 durch ein axiales Verschieben entlang der Hauptachse H von dem Freigabezustand in den Parkzustand überführbar ist.In automatic transmissions can be selected either manually or automatically in many vehicles, a parking mode in which the automatic transmission is blocked in such a way that rolling of the driven wheels is prevented. In this way, a function similar to a handbrake is implemented in the vehicle. It is an object of the present invention to propose a parking lock device, which enables a safe parking mode for a vehicle transmission. For this purpose, a parking brake device 1 is proposed for a vehicle transmission 2 with an input shaft portion 3, wherein the input shaft portion 3 is operatively connected to the vehicle transmission 2, wherein the input shaft portion 3 defines a main axis H, with a parking lock gear 7, wherein the parking lock gear 7 rotatably mounted on the input shaft portion 3 is and wherein the parking lock gear 7 has a circumferential locking contour 11, with a locking device 8, wherein the locking device 8 has at least one locking member 13, wherein the locking member 13 engages in a parking state in the locking contour 11 and the parking lock wheel 7 releases in a release state, the Locking device 8 by an axial displacement along the main axis H from the release state in the park state can be transferred.

Description

Die Erfindung betrifft Parksperrenvorrichtung für ein Fahrzeuggetriebe mit einem Eingangswellenabschnitt, wobei der Eingangswellenabschnitt mit dem Fahrzeuggetriebe wirkverbindbar ist, wobei der Eingangswellenabschnitt eine Hauptachse definiert, mit einem Parksperrenrad, wobei das Parksperrenrad drehfest auf dem Eingangswellenabschnitt angeordnet ist und wobei das Parksperrenrad eine umlaufende Sperrkontur aufweist, und mit einer Sperreinrichtung, wobei die Sperreinrichtung mindestens ein Sperrorgan aufweist, wobei das Sperrorgan in einem Parkzustand in die Sperrkontur eingreift und in einem Freigabezustand das Parksperrenrad freigibt. The invention relates to a parking brake device for a vehicle transmission with an input shaft portion, wherein the input shaft portion is operatively connected to the vehicle transmission, wherein the input shaft portion defines a main axis, with a parking lock gear, wherein the parking lock gear rotatably disposed on the input shaft portion and wherein the parking lock wheel has a circumferential locking contour, and with a locking device, wherein the locking device has at least one locking member, wherein the locking member engages in a parking state in the locking contour and in a release state releases the parking lock gear.

Bei Automatikgetrieben kann bei vielen Fahrzeugen wahlweise manuell oder automatisiert ein Parkmodus angewählt werden, in dem das Automatikgetriebe derart blockiert wird, dass ein Rollen der angetriebenen Räder verhindert ist. Auf diese Weise wird eine Funktion ähnlich wie eine Handbremse in dem Fahrzeug umgesetzt. In automatic transmissions can be selected either manually or automatically in many vehicles, a parking mode in which the automatic transmission is blocked in such a way that rolling of the driven wheels is prevented. In this way, a function similar to a handbrake is implemented in the vehicle.

Übliche Parksperren greifen formschlüssig in Räder des Automatikgetriebes ein und setzen diese drehfest, um den Parkmodus zu realisieren. Beispielsweise offenbart die Druckschrift DE 10 2010 053 861 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, eine Parksperre, wobei die Parksperre eine um eine exzentrische angeordnete Drehachse verschwenkbare Sperrklinke aufweist, welche in eine Sperrverzahnung eines Rads eingreift, wobei das Rad mit einem Automatikgetriebe gekoppelt ist. Conventional parking locks engage positively in wheels of the automatic transmission and set them in rotation to realize the park mode. For example, the document discloses DE 10 2010 053 861 A1 , which is probably the closest prior art, a parking brake, wherein the parking brake has a pivotable about an eccentric arranged axis pivoting pawl which engages in a locking toothing of a wheel, wherein the wheel is coupled to an automatic transmission.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Parksperrenvorrichtung vorzuschlagen, welche einen sicheren Parkmodus für ein Fahrzeuggetriebe ermöglicht.It is an object of the present invention to propose a parking lock device, which enables a safe parking mode for a vehicle transmission.

Diese Aufgabe wird durch eine Parksperrenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.This object is achieved by a parking brake device having the features of claim 1. Preferred or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the accompanying drawings.

Der Gegenstand der Erfindung ist eine Parksperrenvorrichtung, welche für ein Fahrzeuggetriebe geeignet und/oder ausgebildet ist. Insbesondere ist die Parksperrenvorrichtung für ein Automatikgetriebe mit vorzugsweise hydrodynamischen Drehmomentwandlern ausgebildet. Optional bildet ein Fahrzeuggetriebe mit der Parksperrenvorrichtung einen weiteren Gegenstand der Erfindung. Die Funktion der Parksperrenvorrichtung ist es insbesondere, das Fahrzeuggetriebe in einen Parkmodus zu setzen, wobei die Parksperrenvorrichtung das Fahrzeuggetriebe formschlüssig sichert, insbesondere sperrt. The subject of the invention is a parking brake device which is suitable and / or designed for a vehicle transmission. In particular, the parking brake device is designed for an automatic transmission with preferably hydrodynamic torque converters. Optionally, a vehicle transmission with the parking brake device forms a further subject of the invention. The function of the parking brake device is in particular to put the vehicle transmission in a parking mode, wherein the parking brake device, the vehicle gearbox secures form fit, in particular locks.

Die Parksperrenvorrichtung weist einen Eingangswellenabschnitt auf, wobei der Eingangswellenabschnitt mit dem Fahrzeuggetriebe wirkverbindbar ist. Vorzugsweise ist der Eingangswellenabschnitt mit dem Fahrzeuggetriebe wirkverbunden, im Speziellen drehfest gekoppelt. Besonders bevorzugt ist der Eingangswellenabschnitt mit einer Getriebeausgangswelle des Fahrzeuggetriebes wirkverbunden, insbesondere drehfest gekoppelt, im Speziellen einstückig ausgebildet. Der Eingangswellenabschnitt definiert mit seiner Rotationsachse eine Hauptachse. Die Parksperrenvorrichtung dient dazu, den Eingangswellenabschnitt und damit in der bevorzugten Ausgestaltung die Getriebeausgangswelle drehfest zu setzen, um den Parkmodus einzustellen. The parking brake device has an input shaft portion, wherein the input shaft portion is operatively connected to the vehicle transmission. Preferably, the input shaft portion is operatively connected to the vehicle transmission, in particular rotatably coupled. Particularly preferably, the input shaft portion is operatively connected to a transmission output shaft of the vehicle transmission, in particular rotatably coupled, in particular integrally formed. The input shaft section defines with its axis of rotation a major axis. The parking brake device serves to set the input shaft portion and thus in the preferred embodiment, the transmission output shaft rotationally fixed to set the parking mode.

Die Parksperrenvorrichtung weist ein Parksperrenrad auf, welches drehfest auf dem Eingangswellenabschnitt angeordnet ist. Das Parksperrenrad kann als ein separates Bauteil oder einstückig mit dem Eingangswellenabschnitt ausgebildet sein. Das Parksperrenrad weist eine umlaufende Sperrkontur auf, insbesondere ist die Sperrkontur auf einer umlaufenden Stirnseite, im Speziellen als eine Stirnverzahnung oder Stirnkonturierung ausgebildet.The parking lock device has a parking lock gear, which is arranged rotationally fixed on the input shaft section. The parking lock gear may be formed as a separate component or integrally with the input shaft portion. The Parksperrenrad has a circumferential locking contour, in particular, the locking contour is formed on a circumferential end face, in particular as a front toothing or Stirnkonturierung.

Die Parksperrenvorrichtung weist eine Sperreinrichtung auf, wobei die Sperreinrichtung mindestens ein Sperrorgan umfasst. Vorzugsweise ist das Sperrorgan bewegbar in der Sperreinrichtung aufgenommen. Es ist vorgesehen, dass das Sperrorgan in einem Parkzustand – insbesondere, wenn die Parksperrenvorrichtung in dem Parkmodus ist – in die Sperrkontur formschlüssig eingreift und in einem Freigabezustand das Parksperrenrad freigibt. In dem Freigabezustand kann der Eingangswellenabschnitt und damit gegebenenfalls die Getriebeausgangswelle unabhängig von der Parksperrenvorrichtung rotieren.The parking brake device has a locking device, wherein the locking device comprises at least one locking member. Preferably, the locking member is movably received in the locking device. It is envisaged that the locking member in a park state - in particular, when the parking brake device is in the parking mode - positively engages in the locking contour and releases the parking lock in a release state. In the release state, the input shaft portion and thus possibly the transmission output shaft can rotate independently of the parking brake device.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Sperreinrichtung durch ein axiales Verschieben entlang der Hauptachse von dem Freigabezustand in den Parkzustand überführbar ist, insbesondere überführt wird. Insbesondere wird die Sperreinrichtung durch das axiale Verschieben auf das Parksperrenrad und im Speziellen in axialer Richtung zu der Hauptachse aufgeschoben. Vorzugsweise wird die Sperreinrichtung durch ein axiales Verschieben in Gegenrichtung von dem Parkzustand in den Freigabezustand überführt. In the context of the invention, it is proposed that the locking device can be transferred, in particular transferred, by axial displacement along the main axis from the released state into the parked state. In particular, the locking device is pushed by the axial displacement on the parking lock gear and in particular in the axial direction to the main axis. Preferably, the locking device is transferred by an axial displacement in the opposite direction of the park state in the release state.

Es ist dabei ein Gedanke der Erfindung, dass ein neues Konzept für die Parksperrenvorrichtung umgesetzt ist, wobei statt eines Zuschwenkens einer Sperrklinke um eine Drehachse, welche außermittig zu der Hauptachse angeordnet ist, ein axiales Verschieben der Sperreinrichtung entlang der Hauptachse eingesetzt wird. Das neue Konzept eröffnet neue und andere Möglichkeiten für die Realisierung und die Integration der Parksperrenvorrichtung. Beispielsweise wird der benötigte Bauraum für die Parksperrenvorrichtung in radialer Richtung zu der Hauptachse verkleinert und dagegen in axialer Richtung vergrößert. Nachdem jedoch die Sperreinrichtung vorzugsweise in Flucht in Bezug auf die Hauptachse zu dem Parksperrenrad angeordnet ist, kann die Parksperrenvorrichtung trotzdem sehr kompakt aufgebaut werden. Optional kann durch die Sperreinrichtung das Parksperrenrad an mehreren Positionen gesperrt werden, sodass zum einen das Sperren funktionssicher ist und zum anderen der Verschleiß der Sperreinrichtung sehr gering ist, da die Belastung auf mehrere Sperrorgane verteilt werden kann. It is an idea of the invention that a new concept for the parking brake device is implemented, wherein instead of tilting a pawl about an axis of rotation, which is arranged off-center to the main axis, an axial displacement of the locking device along the main axis is used. The new concept opens up new and different possibilities for the Realization and integration of parking brake device. For example, the space required for the parking brake device is reduced in the radial direction to the main axis and increased in the axial direction. However, since the locking device is preferably arranged in alignment with respect to the main axis to the parking lock gear, the parking lock device can still be made very compact. Optionally, the parking lock wheel can be locked at several positions by the locking device, so that on the one hand the lock is reliable and on the other hand, the wear of the locking device is very low, since the load can be distributed to several locking elements.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Sperrorgan in der Sperreinrichtung in einer Sperrrichtung in Bezug auf die Hauptachse radial verschiebbar ausgebildet und ist zudem radial nach innen vorgespannt angeordnet. Somit kann das Sperrorgan bei dem Übergang von dem Parkzustand in den Freigabezustand oder in Gegenrichtung gegebenenfalls radial nach außen ausweichen oder ausgelenkt werden. Insbesondere ist das Sperrorgan linear verschiebbar in radialer Richtung als die Sperrrichtung zu der Hauptachse angeordnet. Vorzugsweise stützt sich das Sperrorgan in der Sperreinrichtung über eine Federeinrichtung, insbesondere über eine Druckfeder, ab, insbesondere um die radial nach innen gerichtete Vorspannung zu erreichen. Durch die Federeinrichtung wird erreicht, dass das Sperrorgan mit Vorspannung in die Sperrkontur gedrückt ist.In a preferred embodiment of the invention, the blocking member is formed in the locking device in a locking direction with respect to the main axis radially displaceable and is also arranged biased radially inwardly. Thus, in the transition from the park state to the release state or in the opposite direction, the blocking element can optionally be deflected or deflected radially outwards. In particular, the blocking member is arranged linearly displaceable in the radial direction as the locking direction to the main axis. Preferably, the locking member is supported in the locking device via a spring device, in particular via a compression spring, in particular in order to achieve the radially inwardly directed bias. By the spring device is achieved that the locking member is pressed with bias in the locking contour.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist ein Verfahrweg des Sperrorgans radial nach außen derart begrenzt, dass in dem Parkzustand das Sperrorgan stets formschlüssig in die Sperrkontur eingreift. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass in dem Parkzustand das Sperrorgan nicht so weit nach radial außen ausweichen kann, dass das Parksperrenrad freigegeben wird und unbeabsichtigt der Freigabezustand eingenommen wird. In a preferred embodiment of the invention, a travel of the blocking member is radially outwardly limited such that in the park state, the locking member always engages positively in the locking contour. In this way it is ensured that in the parking state, the locking member can not dodge so far radially outward that the parking lock gear is released and unintentionally the release state is taken.

Alternativ oder ergänzend ist der Verfahrweg des Sperrorgans radial nach innen derart bemessen, dass bei dem Übergang von dem Freigabezustand in den Parkzustand das Sperrorgan in axialer Richtung an das Parksperrenrad anstößt. Dabei ist das Parksperrenrad beispielsweise mit einer Rampe für das Sperrorgan und/oder einem konischen Abschnitt ausgebildet, sodass das Sperrorgan mit axialer Zustellung der Sperreinrichtung in Richtung des Parksperrenrads radial nach außen verschoben wird.Alternatively or additionally, the travel of the locking member is radially inwardly dimensioned such that in the transition from the release state in the park state, the locking member abuts in the axial direction of the parking lock gear. In this case, the parking lock gear is formed, for example, with a ramp for the blocking member and / or a conical section, so that the blocking member is displaced radially outwardly with axial infeed of the blocking device in the direction of the parking lock gear.

Besonders bevorzugt ist die Parksperrenvorrichtung und insbesondere das oder die radial vorgespannten Sperrorgane sowie die Sperrkontur derart aufeinander abgestimmt, dass das Sperrorgan bei einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer als fünf km/h von der Sperrkontur abgewiesen wird und erst bei einer geringeren Geschwindigkeit ein Eingriff des Sperrorgans in die Sperrkontur und die Überführung in den Parkzustand möglich ist. Particularly preferably, the parking brake device and in particular the one or more radially biased locking members and the locking contour matched to one another that the locking member is rejected at a speed of the vehicle greater than five km / h from the locking contour and only at a lower speed engagement of the locking member in the locking contour and the transfer to the park state is possible.

Bei einer bevorzugten konstruktiven Realisierung der Erfindung weist die Parksperrenvorrichtung eine Linearaktuatoreinrichtung zur Überführung der Sperreinrichtung von dem Freigabezustand in den Parkzustand auf. Es ist vorgesehen, dass die Linearaktuatoreinrichtung die Sperreinrichtung axial verschiebt, um diese mit dem Parksperrenrad in Wirkverbindung zu bringen. Die Linearaktuatoreinrichtung wird besonders bevorzugt mittels Fremdenergie, also insbesondere elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betrieben.In a preferred constructional realization of the invention, the parking brake device has a linear actuator device for transferring the locking device from the release state to the parking state. It is envisaged that the linear actuator means axially displaces the locking means to bring them into operative connection with the parking lock gear. The linear actuator device is particularly preferably operated by means of external energy, that is to say in particular electrically, hydraulically or pneumatically.

Bei einer besonders bevorzugten konstruktiven Realisierung weist die Linearaktuatoreinrichtung ein Schraubengetriebe auf, um eine rotatorische Eingangsbewegung in eine translatorische Ausgangsbewegung zur Überführung der Sperreinrichtung von dem Freigabezustand in den Parkzustand zu wandeln. Beispielsweise ist an die Linearaktuatoreinrichtung ein Elektromotor angekoppelt, welcher die rotatorische Eingangsbewegung zur Verfügung stellt. Optional umfasst die Parksperrenvorrichtung den Elektromotor. In a particularly preferred constructional realization, the linear actuator device has a helical gear in order to convert a rotational input movement into a translatory initial movement for the transfer of the blocking device from the release state to the park state. For example, an electric motor is coupled to the linear actuator, which provides the rotational input movement available. Optionally, the parking brake device comprises the electric motor.

Es ist besonders bevorzugt, dass das Schraubengetriebe eine Antriebsmutter sowie eine Abtriebsschraube aufweist. Die Antriebsmutter wird durch die rotatorische Eingangsbewegung rotiert. Die Abtriebsschraube ist dagegen drehfest, jedoch linear bewegbar angeordnet und schraubend mit der Antriebsmutter wirkverbunden. Durch eine Rotation der Antriebsmutter wird die Abtriebsschraube in der axialen Position verändert. Insbesondere ist das Schraubengetriebe als ein Spindelantrieb ausgebildet. It is particularly preferred that the worm gear has a drive nut and a driven screw. The drive nut is rotated by the rotary input movement. The output screw is against rotation, however, arranged linearly movable and operatively connected screwed with the drive nut. By a rotation of the drive nut, the output screw is changed in the axial position. In particular, the helical gear is designed as a spindle drive.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist zwischen der Linearaktuatoreinrichtung und der Sperreinrichtung eine Federeinrichtung, insbesondere eine Druckfeder, angeordnet. Über die Federeinrichtung wird eine Kraft, insbesondere eine Druckkraft, zur Überführung der Sperreinrichtung von dem Freigabezustand in den Parkzustand von der Linearaktuatoreinrichtung zu der Sperreinrichtung übertragen. Der Einsatz der Federeinrichtung hat den Vorteil, dass eine Vorspannung auf die Sperreinrichtung in Richtung des Parksperrenrads durch ein Zustellen der Linearaktuatoreinrichtung stetig vergrößert werden kann. Durch die ständig größer werdende Druckkraft wird die Sperreinrichtung gegen das Parksperrenrad gedrückt. Wie bereits erläutert wurde, kann das Parksperrenrad und insbesondere die Sperrkontur so ausgebildet sein, dass diese oberhalb einer vorgebbaren Drehgeschwindigkeit die Sperreinrichtung abweist. Durch die stetig größer werdende Druckkraft wird die Sperreinrichtung immer stärker auf das Parksperrenrad gepresst und dadurch die Einnahme des Parkzustands durch die Sperreinrichtung unterstützt.In a preferred development of the invention, a spring device, in particular a compression spring, is arranged between the linear actuator device and the blocking device. By means of the spring device, a force, in particular a pressure force, for transferring the locking device from the released state into the park state is transmitted from the linear actuator device to the locking device. The use of the spring device has the advantage that a bias on the locking device in the direction of the parking brake wheel can be increased steadily by a delivery of the linear actuator. Due to the ever-increasing pressure force the locking device is pressed against the parking lock gear. As already explained, the parking lock wheel and in particular the blocking contour can be designed such that it rejects the locking device above a predefinable rotational speed. Due to the steadily increasing pressure force, the locking device is increasingly pressed onto the parking lock gear and thereby the receipt of the parking state supported by the locking device.

Bei einer möglichen konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist die Sperrkontur eine Mehrzahl von Nuten auf, welche in Umlaufrichtung um die Hauptachse vorzugsweise regelmäßig verteilt sind und sich in axialer Richtung erstrecken. Beispielsweise kann die Sperrkontur als eine zahnradähnliche Kontur, als ein Zahnradkontur oder als eine Wellenkontur ausgebildet sein.In a possible structural embodiment of the invention, the locking contour has a plurality of grooves, which are preferably distributed regularly in the circumferential direction about the main axis and extending in the axial direction. For example, the locking contour may be formed as a gear-like contour, as a gear contour or as a wave contour.

Alternativ oder ergänzend ist es bevorzugt, dass die Sperreinrichtung mindestens drei, vorzugsweise mindestens fünf und insbesondere mindestens sieben Sperrorgane aufweist. Besonders bevorzugt sind die Sperrorgane in Umlaufrichtung um die Hauptachse regelmäßig in der Sperreinrichtung verteilt. Insbesondere bilden diese einen Kranz. Der Abstand der Sperrorgane ist so gewählt, dass diese zu dem Abstand der Nuten in Umlaufrichtung passen, sodass in dem Parkzustand jeweils ein Sperrorgan in einer Nut angeordnet ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass in dem Parkzustand jede zweite Nut mit einem Sperrorgan belegt ist.Alternatively or additionally, it is preferred that the blocking device has at least three, preferably at least five and in particular at least seven blocking elements. Particularly preferably, the blocking elements are distributed in the direction of rotation about the main axis regularly in the locking device. In particular, these form a wreath. The distance of the locking members is chosen so that they match the distance of the grooves in the circumferential direction, so that in the parking state, a respective blocking member is arranged in a groove. For example, it can be provided that in the park state every second groove is covered with a locking member.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention and the accompanying figures. Showing:

1 eine schematische dreidimensionale Darstellung einer Parksperrenvorrichtung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 a schematic three-dimensional view of a parking brake device as an embodiment of the invention;

2 einen Längsschnitt durch die Parksperrenvorrichtung in der 1; 2 a longitudinal section through the parking brake device in the 1 ;

3 eine teilgeschnittene Draufsicht auf die Parksperrenvorrichtung der vorhergehenden Figuren. 3 a partially cutaway plan view of the parking brake device of the preceding figures.

Die 1 zeigt in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung eine Parksperrenvorrichtung 1 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Parksperrenvorrichtung 1 dient dazu, ein nur zeichnerisch angedeutetes Fahrzeuggetriebe 2 formschlüssig zu sichern. Das Fahrzeuggetriebe 2 ist insbesondere als ein Automatikgetriebe ausgebildet. Die Parksperrenvorrichtung 1 weist einen Eingangswellenabschnitt 3 auf, welcher einstückig mit einer Getriebeausgangswelle 4 ausgebildet beziehungsweise einen Endabschnitt von dieser bildet. Somit ist der Eingangswellenabschnitt 3 drehfest mit der Getriebeausgangswelle 4 gekoppelt. Der Eingangswellenabschnitt 3 definiert eine Hauptachse H.The 1 shows in a schematic three-dimensional representation of a parking brake device 1 as an embodiment of the invention. The parking lock device 1 serves to a vehicle only indicated drawing vehicle transmission 2 secure fit. The vehicle transmission 2 is designed in particular as an automatic transmission. The parking lock device 1 has an input shaft portion 3 on, which integral with a transmission output shaft 4 formed or forms an end portion of this. Thus, the input shaft section is 3 non-rotatably with the transmission output shaft 4 coupled. The input shaft section 3 defines a major axis H.

Die Parksperrenvorrichtung 1 weist ein Gehäuse 5 auf, in dem der Eingangswellenabschnitt 3 über eine Radiallagerung 6 gelagert ist. In dem Gehäuse 5 ist ein Parksperrenrad 7, eine Sperreinrichtung 8, eine Linearaktuatoreinrichtung 9 sowie eine Federeinrichtung 10 angeordnet. Das Gehäuse 5 ist zum Beispiel mit einem Gehäuse des Fahrzeuggetriebes 2 drehfest verbunden.The parking lock device 1 has a housing 5 in which the input shaft section 3 via a radial bearing 6 is stored. In the case 5 is a parking lock wheel 7 , a locking device 8th , a linear actuator device 9 and a spring device 10 arranged. The housing 5 is for example with a housing of the vehicle transmission 2 rotatably connected.

Das Parksperrenrad 7 ist koaxial zu der Hauptachse H angeordnet und drehfest, bei diesem Ausführungsbeispiel formschlüssig mit dem Eingangswellenabschnitt 3 verbunden. Umlaufend trägt das Parksperrenrad 7 eine Sperrkontur 11, welche eine umlaufende Wellenform hat. Insbesondere weist die Sperrkontur 11 eine Mehrzahl von in axialer Richtung zu der Hauptachse H verlaufenden Nuten 12 auf. The parking lock wheel 7 is coaxial with the main axis H and rotationally fixed, in this embodiment, a form-fitting with the input shaft portion 3 connected. The parking lock wheel carries all around 7 a locking contour 11 which has a circumferential waveform. In particular, the locking contour 11 a plurality of grooves extending in the axial direction to the main axis H 12 on.

Die Sperreinrichtung 8 weist eine Mehrzahl von Sperrorganen 13 auf, welche in radialer Richtung zu der Hauptachse H verschiebbar angeordnet sind. Die Sperrorgane 13 sind in einem Träger 14 der Sperreinrichtung 8 angeordnet. Die Sperrorgane 13 sind über Druckfedern 15 gegenüber dem Träger 14 abgestützt, sodass diese in Richtung zu der Hauptachse H vorgespannt sind. Die Sperrorgane 13 sind bolzenförmig ausgebildet und weisen einen Sperrkopf 16 und einen Sperrhals 17 auf. Der Sperrkopf 16 ist in der Dimension an die Nuten 12 angepasst, sodass der Sperrkopf 16 und damit das Sperrorgan 13 in die Nuten 12 in radialer Richtung eingefahren werden kann. Der Sperrhals 17 trägt die Druckfeder 15 und ist in dem Träger 14 linear geführt. Durch einen Ring 18 ist der Verfahrweg des Sperrorgans 13 radial nach außen derart begrenzt, dass das Sperrorgan 13 – wenn es in die Sperrkontur 11 eingefahren ist – nicht so weit radial herausgezogen werden kann, dass es außer Eingriff mit der Sperrkontur 11 in Umlaufrichtung kommt, sondern die Sperrkontur 11 und damit das Parksperrenrad 11 in Umlaufrichtung um die Hauptachse H stets formschlüssig sperrt.The locking device 8th has a plurality of locking members 13 on, which are arranged displaceably in the radial direction to the main axis H. The barrier organs 13 are in a carrier 14 the locking device 8th arranged. The barrier organs 13 are over compression springs 15 opposite the carrier 14 supported so that they are biased towards the main axis H. The barrier organs 13 are bolt-shaped and have a locking head 16 and a locking neck 17 on. The locking head 16 is in the dimension to the grooves 12 adjusted so that the locking head 16 and thus the blocking organ 13 into the grooves 12 can be retracted in the radial direction. The locking neck 17 carries the compression spring 15 and is in the carrier 14 linearly guided. Through a ring 18 is the travel path of the locking organ 13 radially outwardly limited such that the locking member 13 - if it is in the locking contour 11 retracted - not so far can be pulled out radially that it is out of engagement with the locking contour 11 comes in the direction of rotation, but the locking contour 11 and thus the parking lock wheel 11 in the circumferential direction around the main axis H always locks form-fitting manner.

Die Sperreinrichtung 8 ist drehfest in dem Gehäuse 5 oder allgemein ausgedrückt gestellfest, jedoch linear verschiebbar angeordnet. Dadurch kann die Sperreinrichtung 8 von einem Freigabezustand, wobei die Sperrorgane 13 außer Eingriff zu der Sperrkontur 11 angeordnet sind, durch eine lineare Verschiebung in axialer Richtung in einen Parkzustand überführt werden, wobei die Sperrorgane 13 in die Sperrkontur 11 und genauer betrachtet in die Nuten 12 eingreifen und dadurch das Parksperrenrad 7 und damit den Eingangswellenabschnitt 3 und damit die Getriebeausgangswelle 4 formschlüssig und drehfest zu dem Gehäuse 5 beziehungsweise dem Gestell setzen.The locking device 8th is rotationally fixed in the housing 5 or generally expressed frame-fixed, but arranged linearly displaceable. This allows the locking device 8th from a release state, wherein the locking members 13 out of engagement with the locking contour 11 are arranged, are transferred by a linear displacement in the axial direction in a park state, wherein the locking members 13 in the locking contour 11 and more precisely in the grooves 12 engage and thereby the parking lock gear 7 and thus the input shaft section 3 and thus the transmission output shaft 4 positive and non-rotatable to the housing 5 or the frame.

Das Verschieben der Sperreinrichtung 8 wird über die Linearaktuatoreinrichtung 9 umgesetzt. Diese ist als ein Schraubengetriebe ausgebildet. Die Linearaktuatoreinrichtung 9 weist eine Antriebsmutter 20 auf, welche eine umlaufende Außenverzahnung 21 aufweist. In die Außenverzahnung 21 kann über ein Fenster 22 in dem Gehäuse 5 eingegriffen werden und auf diese Weise eine rotatorische Eingangsbewegung in die Parksperrenvorrichtung 1 eingebracht werden. Beispielsweise wird ein Elektromotor mit einem entsprechend angeordneten Antriebsritzel verwendet, welches mit der Außenverzahnung 21 kämmt. Die Antriebsmutter 20 weist ein Innengewinde 23 auf, in das eine Abtriebsschraube 24 eingeschraubt ist. Die Abtriebsschraube 24 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einem freien inneren Durchmesser ausgebildet, durch den der Eingangswellenabschnitt durchgeführt ist. Die Abtriebsschraube 24 ist in dem Gehäuse 5 axial verschiebbar, jedoch in Umlaufrichtung um die Hauptachse H drehfest angeordnet. Die Abtriebsschraube 24 trägt an ihrer Außenseite ein Außengewinde 25, welches mit dem Innengewinde 23 in Eingriff steht. Durch eine Rotation der Antriebsmutter 20 wird die Abtriebsschraube 24 über das Zusammenspiel des Innengewindes 23 und Außengewindes 25 in axialer Richtung ein- beziehungsweise ausgeschraubt. Die Abtriebsschraube 24 weist einen Auflagebereich für die Federeinrichtung 10 auf. Das andere Ende der Federeinrichtung 10 drückt gegen die Sperreinrichtung 8. Die Federeinrichtung 10 ist als eine Druckfeder ausgebildet. Durch eine Rotation der Antriebsmutter 20 wird folglich die Abtriebsschraube 24 in axialer Richtung zu der Sperreinrichtung 9 hin bewegt. Durch diese axiale Bewegung wird eine Druckkraft auf die Federeinrichtung 10 und damit auf die Sperreinrichtung 8 erhöht.Moving the locking device 8th is via the linear actuator device 9 implemented. This is designed as a screw gear. The linear actuator device 9 has one drive nut 20 on which a circumferential external toothing 21 having. In the external teeth 21 can over a window 22 in the case 5 be engaged and in this way a rotational input movement in the parking brake device 1 be introduced. For example, an electric motor with a correspondingly arranged drive pinion is used, which with the external teeth 21 combs. The drive nut 20 has an internal thread 23 in, in which an output screw 24 is screwed. The output screw 24 is formed in this embodiment with a free inner diameter through which the input shaft portion is performed. The output screw 24 is in the case 5 axially displaceable, but non-rotatably arranged in the direction of rotation about the main axis H. The output screw 24 carries on its outside an external thread 25 , which with the internal thread 23 engaged. By a rotation of the drive nut 20 becomes the output screw 24 about the interaction of the internal thread 23 and external thread 25 screwed in or out in the axial direction. The output screw 24 has a support area for the spring device 10 on. The other end of the spring device 10 presses against the locking device 8th , The spring device 10 is designed as a compression spring. By a rotation of the drive nut 20 thus becomes the output screw 24 in the axial direction to the locking device 9 moved. By this axial movement is a compressive force on the spring means 10 and thus on the locking device 8th elevated.

In Abhängigkeit der Drehgeschwindigkeit des Parksperrenrads 7 kann jedoch die Sperreinrichtung 8 und insbesondere die Sperrorgane 13 nicht in die Sperrkontur 11 beziehungsweise die Nuten 12 einfahren, da diese aufgrund der hohen Rotationsgeschwindigkeit des Parksperrenrads 7 abgewiesen werden. Durch ein weiteres Zustellen der Abtriebsschraube 24 wird der Druck der Sperreinrichtung 8 stetig weiter erhöht, bis ein Einfahren der Sperreinrichtung 8 in den Bereich der Sperrkontur 11 erreicht wird und auf diese Weise die Sperrkontur 11 mit den Sperrorganen 13 in Formschluss geht. Dadurch wird die Parksperrenvorrichtung 1 geschlossen wird und der Parkzustand eingenommen.Depending on the speed of rotation of the parking lock gear 7 However, the locking device can 8th and in particular the locking members 13 not in the locking contour 11 or the grooves 12 retract, because this due to the high rotational speed of the parking lock gear 7 be rejected. By another delivery of the output screw 24 becomes the pressure of the locking device 8th steadily increased until a retraction of the locking device 8th in the area of the locking contour 11 is achieved and in this way the locking contour 11 with the locking organs 13 in form fit goes. This will be the parking brake device 1 closed and the park state is taken.

Zum Öffnen der Parksperrenvorrichtung 1 wird die Antriebsmutter 20 in Gegenrichtung bewegt, sodass die Abtriebsschraube 24 von der Sperreinrichtung 8 wegbewegt wird. Durch das Zurückdrehen der Abtriebsschraube 24 wird zum einen die Sperreinrichtung 8 entlastet. Zudem kann die Abtriebsschraube 24 mit der Sperreinrichtung 8 z.B. über einen nicht dargestellten Mitnehmer derart gekoppelt sein, so dass auch Zugkräfte übertragen werden und die Sperreinrichtung 8 von dem Parkzustand in den Freigabezustand überführt wird. Der Mitnehmer ist zum einen mit der Sperreinrichtung 8 verbunden und zum anderen zu der Abtriebsschraube 24 derart relativ bewegbar, dass bei einem Schließen der Parksperrenvorrichtung 1 die Vorspannung erzeugt werden kann und die Sperreinrichtung 8 beim Öffnen in den Freigabezustand überführt wird. To open the parking lock device 1 becomes the driving nut 20 moved in the opposite direction, so that the output screw 24 from the locking device 8th is moved away. By turning back the output screw 24 becomes on the one hand the blocking device 8th relieved. In addition, the output screw 24 with the locking device 8th For example, be coupled via a driver, not shown, so that tensile forces are transmitted and the locking device 8th is transferred from the park state in the release state. The driver is on the one hand with the locking device 8th connected and the other to the output screw 24 so relatively movable that when closing the parking brake device 1 the bias voltage can be generated and the locking device 8th is opened when opened in the release state.

Die 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Parksperrenvorrichtung 1, die 3 zeigt eine schematische, teilgeschnittene Draufsicht auf die Parksperrenvorrichtung 1. In der 2 befindet sich die Sperreinrichtung 8 in der Freigabeposition und kann durch das lineare Verschieben in eine lineare Überdeckung mit dem Parksperrenrad 7, um den Parkzustand zu erreichen. In der Figur sind die Sperrorgane 13 in die Sperrkontur 11 eingefahren, so dass der Parkzustand erreicht ist. In jeder zweiten Nut 12 ist ein Sperrorgan 13 angeordnet, so dass das Parksperrenrad 7 und damit der Eingangswellenabschnitt 3 in Umlaufrichtung um die Hauptachse H formschlüssig gesperrt ist. The 2 shows a schematic sectional view of the parking brake device 1 , the 3 shows a schematic, partially cutaway plan view of the parking brake device 1 , In the 2 is the locking device 8th in the release position and can by linear displacement in a linear overlap with the parking lock gear 7 to reach the park state. In the figure, the locking members 13 in the locking contour 11 retracted so that the park state is reached. In every second groove 12 is a barrier organ 13 arranged so that the parking lock gear 7 and thus the input shaft section 3 is positively locked in the direction of rotation about the main axis H.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Parksperrenvorrichtung Parking lock device
22: Fahrzeuggetriebe vehicle transmissions
33: Eingangswellenabschnitt Input shaft section
44: Getriebeausgangswelle Transmission output shaft
55: Gehäuse casing
66: Radiallagerung radial bearing
77: Parksperrenrad parking gear
88th: Sperreinrichtung locking device
99: Linearaktuatoreinrichtung Linearaktuatoreinrichtung
1010: Federeinrichtung spring means
1111: Sperrkontur locking contour
1212: Nuten groove
1313: Sperrorgan blocking member
1414: Träger carrier
1515: Druckfedern compression springs
1616: Sperrkopf lock head
1717: Sperrhals lock neck
1818: Ring ring
1919: Axiallagerungen + axial
2020: Antriebsmutter drive nut
2121: Außenverzahnung external teeth
2222: Fenster window
2323: Innengewinde inner thread
2424: Abtriebsschraube driven screw
2525: Außengewinde external thread
HH: Hauptachse main axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010053861 A1 [0003]

Claims

Parking lock device ( 1 ) for a vehicle transmission ( 2 ) with an input shaft section ( 3 ), wherein the input shaft section ( 3 ) with the vehicle transmission ( 2 ) is operatively connectable, wherein the input shaft section ( 3 ) defines a main axis (H), with a parking lock wheel ( 7 ), wherein the parking lock wheel ( 7 ) rotatably on the input shaft section ( 3 ) and wherein the parking lock wheel ( 7 ) a circumferential locking contour ( 11 ), with a locking device ( 8th ), the locking device ( 8th ) at least one blocking element ( 13 ), wherein the blocking member ( 13 ) in a parking state in the blocking contour ( 11 ) engages and in a release state the parking lock gear ( 7 ), characterized in that the locking device ( 8th ) can be transferred from the release state to the park state by an axial displacement along the main axis (H).

Parking lock device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the blocking member ( 13 ) in the locking device ( 8th ) in relation to the main axis (H) is received radially displaceable radially outward and / or biased radially inwards.

Parking lock device ( 1 ) according to claim 2, characterized in that a travel path of the blocking member ( 13 ) is limited radially outwards such that in the park state the obturator ( 13 ) always positively in the locking contour ( 11 ) intervenes.

Parking lock device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized by a linear actuator device ( 9 ) for the transfer of the locking device ( 8th ) from the release state to the park state.

Parking lock device ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the linear actuator device ( 8th ) has a helical gear to a rotational input movement in a translational output movement for the transfer of the locking device ( 8th ) from the release state to the park state.

Parking lock device ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the screw gear is a drive nut ( 20 ), which can be rotated by the rotary input movement, as well as an output screw ( 24 ), which is arranged rotationally fixed and at the same time linearly movable, with the drive nut ( 20 ) is operatively connected and can output the translational output movement.

Parking lock device ( 1 ) according to one of claims 4 to 6, characterized in that between the linear actuator device ( 9 ) and the locking device ( 8th ) a spring device ( 10 ) is arranged so that a force for the transfer of the locking device ( 8th ) is transmitted from the release state to the park state by the spring means.

Parking lock device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the blocking contour ( 11 ) a plurality of grooves ( 12 ), wherein the grooves ( 12 ) are distributed in the direction of rotation about the main axis (H) and extend in the axial direction.

Parking lock device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the locking device ( 8th ) at least 3, preferably at least 5 and in particular at least 7 blocking elements ( 13 ) having.

Parking brake device according to claim 9, characterized in that the locking members ( 13 ) in the circumferential direction about the major axis (H) are regularly spaced from each other.