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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Parksperre für ein Kraftfahrzeugwechselgetriebe mit einer Sperrklinke, welche um eine Drehachse schwenkbar ist und einen Klinkenzahn zum Eingriff in ein Parksperrenrad aufweist, und mit einer Betätigungseinheit, mittels der die Sperrklinke reversibel in das Parksperrenrad in Eingriff bringbar ist, die einen linear verschieblichen Schlitten aufweist, welcher die Sperrklinke rückseitig zum Klinkenzahn kontaktiert, und die eine Feder aufweist, gegen deren Federkraft der Schlitten vorspannbar ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Eine gattungsgemäße Parksperre ist aus der
DE 10 2010 053 857 A1 bekannt. Ähnliche Lösungen zeigen
DE 10 2011 080 498 A1 oder
JP H07-144 616 A . Bei der letztgenannten Lösung kommt als mechanisches Getriebeelement zur Übertragung der Bewegung des Aktuators auf die Sperrklinke ein Planetenwälzgetriebe zum Einsatz. Damit ist es möglich, relativ hohe Übertragungskräfte zu realisieren.
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Beim Parken eines Fahrzeugs beispielsweise an einem Hang erzeugt die Fahrzeugmasse, abhängig vom Raddurchmesser, von der Getriebeübersetzung und vom Radius des Sperrrads (Sperrverzahnung) eine Kraft auf die geschlossene Klinke und somit wiederrum auf den Parksperrenmechanismus. Beim Entriegeln der Parksperre unter Last muss somit diese anliegende Kraft überwunden werden.
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Eine gattungsgemäße Parksperre benötigt dann zum Auslegen der Sperrklinke, d. h. zum Verbringen derselbe in die entriegelte Position, eine relativ große Kraft. Diese ergibt sich aus der Geometrie zwischen dem Klinkenzahn und der Ausnehmung in der Sperrverzahnung durch einen entsprechenden Hinterlegungswinkel. Eine hohe Kraft kann sich auch aufgrund der Reibungsverhältnisse und des realisierten Reibkeils ergeben.
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Die Kräfte müssen sicher abgestützt werden, andererseits sollen die Parksperre und das Getriebe möglichst leicht bauen. Insbesondere bei hohen Kräften und beengtem Bauraum können die beweglichen Teile der Parksperre am Gehäuse der Parksperre anschlagen, das den Körperschall überträgt. Versucht der Bediener, die Parksperre jenseits der Abweisgeschwindigkeit einzulegen, entsteht ein Ratschen, und unerwünschte Schwingungen breiten sich aus.
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Gemäß
DE 102 45 951 A1 ist vorgesehen, den Körperschall zu reduzieren, indem eine Feder in den Kraftfluss eingebracht wird. Durch die Feder trifft das Übertragungsglied auf den Anschlag unter zeitlicher Verzögerung ein. Durch das zeitliche Verzögern steht für den Kraftstoß beim Auftreffen auf den Endanschlag mehr Zeit zur Verfügung, so dass der Körperschall bereits am Entstehen gehindert wird. Eine Dämpfung wird durch diese Anordnung nicht bewirkt. Beim Abweisen, wenn die Parksperre bei zu hoher Geschwindigkeit betätigt wird, pulsiert das Übertragungsglied periodisch gegen den Endanschlag. Ohne eine Dämpfung wird diesem System nur unzureichend Energie entzogen.
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Zur Entkoppelung vom Körperschall ist in
US 2014 / 0 231 213 A1 vorgeschlagen, eine Kunststoffbuchse oder eine Kunststoffschicht als Dämpfungsmittel zwischen dem Gehäuse und dem Übertragungsmittel anzuordnen. Bei dieser Parksperre wird nicht die Entstehung des Körperschalls verhindert, sondern durch den Einzug einer Kunststoffschicht versucht, dessen weitere Ausbreitung zu verhindern. Dies erfordert einerseits einen hitze- und ölfesten Kunststoff sowie einen Mehraufwand in der gezeigten Montage durch Verschrauben.
DE 10 2017 127 211 A1 zeigt eine Alternative mit zwei gekoppelten Federblechen.
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Den Lösungen im Stand der Technik ist gemeinsam, dass sie zu träge sind, um bei schlagartiger Entspannung der verbauten Schraubenfeder einen Blockschlag am Gehäuse zu verhindern oder zusätzliche Bauteile erfordern.
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Aufgabe der Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Parksperre weiterzuentwickeln, die kompakt baut und die vorstehend genannten Nachteile überwindet.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Aufgabe wird durch eine Parksperre gemäß Anspruch 1 gelöst. Bei der erfindungsgemäßen Parksperre ist der Anschlag für das die Sperrklinke aktuierende Betätigungselement an der Sperrklinke selbst ausgebildet. Dadurch schlägt das Betätigungselement nicht unmittelbar am Gehäuse an, so dass dieses einen Resonanzkörper bildet, sondern über die gelagerte Sperrklinke, so dass im Lager die beim Anschlagen entstehenden Schwingungen nur zum Teil weitergegeben werden. Weiterhin ist damit ein zusätzliches Bauteil entbehrlich. Weder braucht die Anschlagfläche an der Innenwandung des Gehäuses vorgesehen werden, was größere Freiheiten in dessen Formgebung ermöglicht, noch ist die Montage eines separaten Anschlags erforderlich. Zusätzlich zu den genannten Effekten verkürzt sich die Toleranzkette. Der Anschlag und die Sperrklinke brauchen nicht zueinander positioniert werden, weil durch die Anordnung auf dem gleichen Bauteil ihr Abstand zueinander fest vorgegeben ist.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Anschlag im verriegelten Zustand der Parksperre von seiner mit dem Betätigungselement verbundenen Gegenanschlagsfläche beabstandet. Dadurch ist sichergestellt, dass sich die Parksperre leicht aus- und einlegen lässt, weil am Anschlag keine Reibung auftritt, sobald die die Klinke vorspannende Feder entspannt ist. Des Weiteren kann der Anschlag so positioniert werden, dass das federvorbelastete Betätigungselement nicht bei jedem Einlegen der Parksperre anschlägt, sondern nur, wenn die Feder aufgrund besonders hoher Vorspannung sich entspannt. Damit werden Überschwinger über die maximal zulässige Axialposition vermieden, und der Anschlag bildet einen Endanschlag zu Sicherung des maximal möglichen Weges der Betätigungseinheit.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Anschlag einteilig mit der Sperrklinke ausgebildet, was eine besonders einfache Fertigung ermöglicht. Die Sperrklinke kann beispielsweise geschmiedet sein.
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Vorzugsweise ist der Anschlag mit einer zur Betätigungseinheit gerichteten, balligen Anschlagfläche versehen. Die ballige Anschlagfläche stellt sicher, dass im Falle des Anschlagens und gleichzeitigen Verdrehens der Sperrklinke sich die Anschlagsfläche und die Gegenanschlagsfläche aneinander abwälzen können, was die Belastung auf die Bauteile reduziert. Ferner kann durch einen geeigneten Radius der Anschlagfläche sichergestellt werden, dass der Anschlag bei jedem Drehwinkel der Sperrklinke den gleichen axialen Verfahrweg für das Betätigungselement zulässt.
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Der Anschlag kann als ein Nocken mit einer steilen, die Anschlagsfläche bildenden Flanke und einer flacheren, der Anschlagsfläche abgewandten Flanke ausgebildet sein. Die Flanken sind in einer Ausgestaltung asymmetrisch ausgebildet. Weist der Nocken eine im Längsschnitt etwa dreieckige Form auf, kann er die Anschlagkräfte gut aufnehmen. Die Sperrklinke baut besonders leicht, wenn sie Ausnehmungen oder Durchgangsausnehmungen in ihren weniger belasteten Bereichen aufweist. Auch der Anschlag kann mit einer oder mehreren derartigen Ausnehmungen oder Durchgangsausnehmungen versehen sein.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Betätigungseinheit einen linear verschieblichen Schlitten auf, welcher die Sperrklinke rückseitig zum Klinkenzahn kontaktiert, sowie eine Feder, gegen deren Federkraft der Schlitten vorspannbar ist. Der Schlitten bildet mit seiner Stirnfläche das Gegenanschlagselement für die Anschlagfläche des Anschlags. Der Schlitten kann endseitig am Betätigungselement angeordnet sein und ist durch eine Feder vorgespannt. Er kann ferner Rollen aufweisen, um ein reibungsarmes Betätigen und Auslegen der Parksperre zu ermöglichen oder die erforderliche Maximalkraft, die für die Leistungsbemessung des Aktuators von Bedeutung ist, herabzusetzen.
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Die Parksperre kann ferner ein Dämpfungsmittel aufweisen, das am Anschlag oder an der Betätigungseinheit angeordnet ist und das Prellen vermindert. Dabei kann es sich um ein Federpaket handeln. Das Federpaket kann sicherstellen, dass bei einem Betätigungsvorgang ein Anschlagen der beweglichen Teile am Gehäuse der Parksperre vermindert wird. Der durch eine Abweisbewegung der Sperrklinke erzeugte Kraftstoß wird durch das Federpaket zum einen verzögert. Dadurch steht mehr Zeit für den Impuls zur Wechselwirkung zur Verfügung, so dass die Schallentstehung im Vorfeld verhindert wird. Zum anderen ermöglicht es das Federpaket, dass sich die Federn untereinander verformen und dadurch auch aneinander reiben. Durch diese Reibung übernehmen die Federn zusätzlich eine dämpfende Funktion. In der einfachsten Ausführungsform ist das Federpaket als ein gedoppeltes Federblech ausgeführt. Da das Federpaket in erster Linie federt und nur zu einem kleinen Teil dämpft, kann dämpfende Wirkung des Federpakets erhöht werden, indem die Federbleche mit Reibmaterial beschichtet werden, um die innere Reibung beim Verformen zu erhöhen.
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Die Parksperre kann in verschiedenen Arten von Getrieben verbaut werden. Beispielsweise eignet sie sich für Kraftfahrzeuge mit manuellen Getrieben, mit automatisierten oder automatischen Getrieben oder für Getriebe von Elektrofahrzeugen.
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Die Parksperre kann ein eigenes Gehäuse als Parksperrengehäuse aufweisen. Das Parksperrengehäuse bildet dann mit dem Getriebegehäuse entweder ein gemeinsames Gesamtgehäuse, oder das Parksperrengehäuse ist innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet. Alternativ kann die Parksperre ohne eigenes Gehäuse sein, so dass das Gehäuse für die Parksperre das Getriebegehäuse selbst ist.
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Die Ausleitung der Stützkraft der Sperrklinke, die durch das Verriegelungsmoment und dem Eingriffswinkel des Klinkenzahns der Sperrklinke mit der Verzahnung des Parksperrenrads erzeugt wird, kann in einer Ausführungsform über ein Rollenpaket in das Gehäuse erfolgen.
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Zwei gehäuseseitige Rollen können zur Reibungsminimierung nadelgelagert sein. Sie bilden Stützrollen aus. Die dritte Rolle, die auf der Sperrklinke abrollt, ist eine Vollrolle, die ihre Radiallagerung durch die beiden darüber befindlichen Stützrollen erfährt.
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Die Rollen sind optional in einem Schlitten integriert, der als Führungsgehäuse fungiert. Der Schlitten weist in einer Ausführungsform zwei längliche Seitenteile auf, die vorzugsweise als Blechstanzteile hergestellt sind. Beide Seitenteile sind durch zwei Querteile stirnseitig verbunden. Auch die Querteile sind vorzugsweise als Blechstanzteile hergestellt. Die Seitenteile und die Querteile können miteinander vernietet sein.
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Figurenliste
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In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
- 1 die wesentlichen Bauteile einer erfindungsgemäßen Parksperre im Längsschnitt,
- 2 die Sperrklinke gemäß 1 in einer perspektivischen Teilansicht.
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Ausführliche Beschreibung der Figuren
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In
1 bis
4 ist eine Parksperre
1 gezeigt. Nachfolgend werden die erfindungsrelevanten Merkmale beschrieben, die auf einem grundsätzlichen Baukonzept einer Parksperre basieren, wie sie in der oben genannten
DE 10 2010 053 857 A1 und
DE 10 2011 080 498 A1 der Anmelderin im Detail erläutert sind. Auf diese vorbekannten Lösungen wird insofern ausdrücklich Bezug genommen, um betreffend das grundsätzliche Funktionsprinzip einer Parksperre Wiederholungen zu vermeiden.
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Generell umfasst die Parksperre 1 ein Parksperrenrad 2 mit einer Sperrverzahnung, die eine Anzahl Ausnehmungen 3 an ihrem Umfang aufweist. Die Parksperre 1 weist eine Sperrklinke 4 auf, die um eine Drehachse 8 schwenkbar angeordnet ist. Die Sperrklinke 4 ist in einer nach unten (in Richtung auf die Sperrverzahnung 2 zu) gerichteten, entriegelten Stellung zu sehen, in der ein Klinkenzahn 5 der Sperrklinke 4 über dem Parksperrenrad 2 angeordnet ist.
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Die Verriegelung bzw. Entriegelung der Parksperre 1 erfolgt über einen Aktuator 6, der hier als Welle angedeutet ist.
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Die Übertragung der Bewegung des Aktuators 6 auf die Sperrklinke 4 erfolgt mittels eines Betätigungsmittels 7. Wie bei den genannten vorbekannten Lösungen umfasst das Betätigungsmittel 7 einen linearverschieblichen Schlitten 12, in dem zwei Rollen 13 und 14 gelagert sind. Die Rolle 13 steht dabei im Kontakt mit einer Rampe 17, die rückseitig an der Sperrklinke 4 ausgebildet ist. Bei linearer Bewegung des Schlittens 12 wird folglich die Sperrklinke 4 verschwenkt. Während die Rolle 13 auf der Sperrklinke 4 abwälzt, wälzt die Rolle 14 auf einer Armierung 15. Die Armierung 15 ist als ein ebenes, gehärtetes Stahlblech ausgebildet und kontaktiert rückseitig das Gehäuse 21 der Parksperre 1. Die Rollen 13, 14 sind in dem Schlitten 12 integriert, der dazu weist zwei längliche Seitenteile aufweist, von denen nur ein Seitenteil 22 dargestellt ist, wobei die Seitenteile die vorzugsweise als Blechstanzteile hergestellt sind. Die beiden Seitenteile sind durch zwei Querteile 24, 25 stirnseitig verbunden, die ebenfalls vorzugsweise als Blechstanzteile hergestellt sind. Die Seitenteile und die Querteile 24, 25 können miteinander vernietet sein. Vorliegend bildet das Querteil 24 den Schlittenkopf 26, der am Anschlag 9 anschlägt.
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Das Betätigungsmittel 7 umfasst den entlang einer Stange 16 geführten Schlitten 12. Die Stange 16 ist von einer als Schraubendruckfeder ausgebildeten Feder 20 umschlossen, die die Sperrklinke 4 vorspannt und in der verriegelten Position hält.
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Die in 2 näher und vergrößert gezeigte Sperrklinke 4 ist als einteiliges Bauteil ausgebildet und weist einen zum Parksperrenrad 2 gerichteten Klinkenzahn 5 auf. Rückseitig dazu ist die Rampe 17 angeordnet, auf der die Rolle 13 abwälzt. Die Stirnfläche des Querteils 24 dient als Gegenanschlagsfläche 10 für die Anschlagsfläche 11 des Anschlags 9, wobei die Anschlagsfläche 11 ballig ausgebildet ist.
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Der Anschlag 9 weist eine nockenförmige Form auf, wobei die Anschlagsfläche 11 eine steilere Flanke bildet als die der Anschlagsfläche 11 abgewandten Flanke 18. Die Sperrklinke 4 weist ferner ein Lagerauge 19 und Durchgangsausnehmungen als Klinkenausnehmungen 23 zur Massereduzierung auf.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Parksperre
- 2
- Parksperrenrad
- 3
- Ausnehmung
- 4
- Sperrklinke
- 5
- Klinkenzahn
- 6
- Aktuator
- 7
- Betätigungselement
- 8
- Drehachse
- 9
- Anschlag
- 10
- Gegenanschlagsfläche
- 11
- Anschlagsfläche
- 12
- Schlitten
- 13
- Rolle
- 14
- Rolle
- 15
- Armierung
- 16
- Stange
- 17
- Rampe
- 18
- abgewandte Flanke
- 19
- Lagerauge
- 20
- Feder
- 21
- Gehäuse
- 22
- Seitenteil
- 23
- Klinkenausnehmung
- 24
- Querteil
- 25
- Querteil
- 26
- Schlittenkopf
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010053857 A1 [0002, 0023]
- DE 102011080498 A1 [0002, 0023]
- JP H07144616 A [0002]
- DE 10245951 A1 [0006]
- US 2014/0231213 A1 [0007]
- DE 102017127211 A1 [0007]
