DE102018130628A1 - Clutch actuator for a friction clutch, as well as a parking lock device for preventing a standing motor vehicle from rolling away - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Kupplungsaktuator (1) für eine Reibkupplung (2), aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:- ein Betätigungsmittel (3) zum Übertragen einer Betätigungskraft auf ein zugeordnetes Reibpaket (4) einer Reibkupplung (2), sodass das Reibpaket (4) von einem drehmomentübertragenden in einen drehmomentunterbrechenden Zustand oder umgekehrt überführbar ist, wobei das Betätigungsmittel (3) über einen Betätigungsweg (5) bewegbar ist, um die Betätigungskraft auf das zugeordnete Reibpaket (4) zu übertragen; und- einen Betätigungsantrieb (6) zum Erzeugen der Betätigungskraft und dabei Bewegen des Betätigungsmittels (3) entlang des Betätigungswegs (5). Der Kupplungsaktuator (1) ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmittel (3) mittels des Betätigungsantriebs (6) entlang eines sich an den Betätigungsweg (5) anschließenden Überwegs (7) bewegbar ist und mittels des Überwegs (7) eine zugeordnete Parksperre (8) betätigbar ist.Mit der Integration der Parksperrenfunktion in den Kupplungsaktuator ist eine Kostenreduktion ist infolge Einsparung von elektronischen Bauteilen erreichbar.The invention relates to a clutch actuator (1) for a friction clutch (2), comprising at least the following components: - An actuating means (3) for transmitting an actuating force to an associated friction pack (4) of a friction clutch (2), so that the friction pack (4) can be converted from a torque-transmitting to a torque-interrupting state or vice versa, the actuating means (3) being movable over an actuating path (5) in order to transmit the actuating force to the associated friction pack (4); and - an actuating drive (6) for generating the actuating force and thereby moving the actuating means (3) along the actuating path (5). The clutch actuator (1) is characterized above all in that the actuating means (3) can be moved by means of the actuating drive (6) along a passage (7) adjoining the actuating path (5) and an assigned parking lock (7) 8) can be actuated. With the integration of the parking lock function in the clutch actuator, a cost reduction can be achieved due to the saving of electronic components.
Description
Die Erfindung betrifft einen Kupplungsaktuator für eine Reibkupplung und eine Parksperrenvorrichtung mit einem solchen Kupplungsaktuator zum Unterbinden eines Wegrollens eines stehenden Kraftfahrzeugs, sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen P arksperrenvorrichtu ng.The invention relates to a clutch actuator for a friction clutch and a parking lock device with such a clutch actuator for preventing rolling away of a stationary motor vehicle, and a motor vehicle with such a parking lock device.
Aus dem Stand der Technik sind Parksperrenvorrichtungen bekannt, welche mittels einer automatisiert betätigbaren Parksperre sicherstellen sollen, dass ein geparktes, also in der Regel verlassenes Fahrzeug, nicht wegrollen kann. Beispielsweise ist eine solche Sperrung formschlüssig gebildet, indem eine Sperrenklinke in einer Zahnlücke eines Parksperrenrads eingreift. Eine solche Sperrung ist beispielsweise erst bei einer Geschwindigkeit unterhalb von 2 km/h [zwei Kilometer pro Stunde] des betreffenden Kraftfahrzeugs einlegbar, und bevorzugt oberhalb von 4 km/h wird ein Schließen der Sperrung selbsttätig verhindert, beispielsweise eine Sperrenklinke abgewiesen.Parking lock devices are known from the prior art, which are intended to ensure, by means of an automatically operated parking lock, that a parked, that is to say usually abandoned, vehicle cannot roll away. For example, such a lock is positively formed by a locking pawl engaging in a tooth space of a parking lock wheel. Such a lock can only be inserted, for example, at a speed below 2 km / h [two kilometers per hour] of the motor vehicle in question, and preferably above 4 km / h, the lock is automatically prevented from closing, for example a lock pawl is rejected.
Gemäß gesetzlicher Vorschrift stellt die Sperrung für Kraftfahrzeuge mit Automatikgetriebe oder mit elektrifiziertem Betätigungsantrieb, beispielsweise Hybrid-Fahrzeugen, ein redundantes System zu einer Parkbremse dar. Eine Parkbremse wirkt beispielsweise reibschlüssig, beispielsweise durch Anpressen von zumindest einem Bremsklotz gegen eine Bremsscheibe zumindest eines Fahrzeugrads des betreffenden Kraftfahrzeugs. Alternativ ist vorgeschlagen, dass eine solche Parkbremse in ein Fahrzeuggetriebe integriert ist. Bevorzugt ist eine solche Parkbremse im Vergleich zu der Parksperre schon bei höheren Geschwindigkeiten des betreffenden Kraftfahrzeugs schließbar. Aufgrund der Vielzahl der Systeme in einem Kraftfahrzeug mit jeweils nicht vernachlässigbarer Bauraumforderung und Gewicht ist es gewünscht, die Systeme zu verschlanken.According to legal regulations, the blocking for motor vehicles with an automatic transmission or with an electrified actuation drive, for example hybrid vehicles, represents a redundant system for a parking brake. A parking brake acts, for example, frictionally, for example by pressing at least one brake pad against a brake disc of at least one vehicle wheel of the motor vehicle in question , Alternatively, it is proposed that such a parking brake is integrated in a vehicle transmission. In comparison to the parking lock, such a parking brake can preferably be closed even at higher speeds of the motor vehicle in question. Because of the large number of systems in a motor vehicle, each with a non-negligible space requirement and weight, it is desirable to slim down the systems.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.Proceeding from this, the present invention is based on the object of at least partially overcoming the disadvantages known from the prior art. The features according to the invention result from the independent claims, for which advantageous configurations are shown in the dependent claims. The features of the claims can be combined in any technically sensible manner, the explanations from the following description and features from the figures, which include additional embodiments of the invention, being able to be used for this purpose.
Die Erfindung betrifft einen Kupplungsaktuator für eine Reibkupplung, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- - ein Betätigungsmittel zum Übertragen einer Betätigungskraft auf ein zugeordnetes Reibpaket einer Reibkupplung, sodass das Reibpaket von einem drehmomentübertragenden in einen drehmomentunterbrechenden Zustand oder umgekehrt überführbar ist, wobei das Betätigungsmittel über einen Betätigungsweg bewegbar ist, um die Betätigungskraft auf das zugeordnete Reibpaket zu übertragen; und
- - einen Betätigungsantrieb zum Erzeugen der Betätigungskraft und dabei Bewegen des Betätigungsmittels entlang des Betätigungswegs.
- an actuating means for transmitting an actuating force to an associated friction pack of a friction clutch, so that the friction pack can be converted from a torque-transmitting state to a torque-interrupting state or vice versa, the actuating means being movable over an actuation path in order to transmit the actuating force to the assigned friction pack; and
- - An actuating drive for generating the actuating force and thereby moving the actuating means along the actuation path.
Der Kupplungsaktuator ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmittel mittels des Betätigungsantriebs entlang eines sich an den Betätigungsweg anschließenden Überwegs bewegbar ist und mittels des Überwegs eine zugeordnete Parksperre betätigbar ist.The clutch actuator is primarily characterized in that the actuating means can be moved along an overlap following the actuating path by means of the actuating drive and an associated parking lock can be actuated by means of the overlap.
Hier ist nun also vorgeschlagen, den Kupplungsaktuator zudem als Aktuator für die Parksperre zu nutzen. Damit ist es möglich, auf einen separaten (Parksperren-) Aktuator zu verzichten, sowie auf erforderliche elektrische Leitungen zu verzichten. Einzig muss die Ansteuerung des Kupplungsaktuators entsprechend angepasst werden.Here it is now proposed to also use the clutch actuator as an actuator for the parking lock. This makes it possible to dispense with a separate (parking lock) actuator and to dispense with the necessary electrical lines. Only the control of the clutch actuator has to be adapted accordingly.
Der Kupplungsaktuator umfasst ein Betätigungsmittel, mit welchem eine Betätigungskraft auf ein Reibpaket einer Reibkupplung übertragbar ist. Beispielsweise ist ein solche Betätigungsmittel stangenförmig. Beispielsweise ist das Betätigungsmittel als drehmomentabgestützte Spindel mit axial fixierter Spindelmutter ausgeführt, bei welcher also die Spindelmutter als Antriebsgetriebe ausgeführt ist. Alternativ ist das Betätigungsmittel als axial fixierte Spindel mit drehmomentabgestützter axial bewegbarer Spindelmutter ausgeführt. Eine Kraftübertragung von dem Betätigungsmittel auf ein zugeordnetes Reibpaket einer Reibkupplung findet in einer Ausführungsform unmittelbar beziehungsweise über eine mechanische Brücke umfassend einen Betätigungshebel und/oder eine Tellerfeder statt, wobei der Kupplungsaktuator beispielsweise bei einem elektromechanisch ausgeführt ist. In einer anderen Ausführungsform findet eine solche Kraftübertragung mittelbar statt, beispielsweise bei einem elektrohydraulischen Kupplungsaktuator. Bei einem solchen elektrohydraulischen Kupplungsaktuator ist also eine hydraulische Leitung zu einem hydraulischen Nehmersystem gebildet, wobei das Nehmersystem auf ein zugeordnetes Reibpaket einwirkt, wiederum unmittelbar oder über eine mechanische Brücke umfassend einen Betätigungshebel und/oder eine Tellerfeder. Entsprechendes gilt für einen elektropneumatischen Kupplungsaktuator mit pneumatischem Nehmersystem.The clutch actuator comprises an actuating means with which an actuating force can be transmitted to a friction pack of a friction clutch. For example, such an actuator is rod-shaped. For example, the actuating means is designed as a torque-supported spindle with an axially fixed spindle nut, in which case the spindle nut is designed as a drive gear. Alternatively, the actuating means is designed as an axially fixed spindle with a torque-supported axially movable spindle nut. In one embodiment, a power transmission from the actuating means to an associated friction pack of a friction clutch takes place directly or via a mechanical bridge comprising an actuating lever and / or a plate spring, the clutch actuator being designed, for example, in an electromechanical manner. In another embodiment, such a power transmission takes place indirectly, for example in the case of an electro-hydraulic clutch actuator. In such an electrohydraulic clutch actuator, a hydraulic line to a hydraulic slave system is thus formed, the slave system acting on an associated friction pack, again directly or via a mechanical bridge comprising an actuating lever and / or a plate spring. The same applies to an electropneumatic clutch actuator with a pneumatic slave system.
Um die Betätigungskraft zu erzeugen, ist das Betätigungsmittel entlang eines Betätigungswegs bewegbar, wobei der Betätigungsweg in der Richtung mit einer zunehmenden Betätigungskraft entsprechend als zunehmend bezeichnet wird. Wird keine oder eine geringe Betätigungskraft auf das zugeordnete Reibpaket übertragen, so befindet sich die Betätigungsmittel in einer Nullposition oder am Anfang des Betätigungsweges. Für ein Reibpaket in einer normal geschlossenen Konfiguration ist die Betätigungsmittel dazu eingerichtet, bei maximaler Betätigungskraft also am Ende des Betätigungsweges, das Reibpaket entgegen einer Federkraft zu öffnen. In der Nullposition des Betätigungsmittels ist das Reibpaket dann geschlossen. Umgekehrt, bei einem Reibpaket in einer normal geöffneten Konfiguration ist das Betätigungsmittel dazu eingerichtet, mit seiner maximalen Betätigungskraft das zugeordnete Reibpaket zu schließen, sodass ein Drehmoment mittels des Reibpakets übertragbar ist. Befindet sich das Betätigungsmittel in der Nullposition, so ist dann eine Drehmomentübertragung mittels des Reibpakets unterbrochen. Es sei darauf hingewiesen, dass mit der maximalen Betätigungskraft in der Regel nicht die mittels des Betätigungsantriebs maximal erzeugbare Kraft gemeint ist, sondern eine geringere auslegungsgemäße maximale Soll-Kraft. In order to generate the actuating force, the actuating means can be moved along an actuating path, the actuating path in the direction being correspondingly referred to as increasing with an increasing actuating force. If no or a low actuation force is transmitted to the associated friction pack, the actuation means is in a zero position or at the beginning of the actuation path. For a friction pack in a normally closed configuration, the actuating means is set up to open the friction pack against a spring force at the maximum actuation force at the end of the actuation path. The friction pack is then closed in the zero position of the actuating means. Conversely, in the case of a friction pack in a normally open configuration, the actuating means is set up to close the associated friction pack with its maximum actuating force, so that a torque can be transmitted by means of the friction pack. If the actuating means is in the zero position, then torque transmission by means of the friction pack is interrupted. It should be pointed out that the maximum actuating force is generally not intended to mean the maximum force that can be generated by means of the actuating drive, but rather a lower, designed maximum force.
Zum Bewegen des Betätigungsmittels ist ein Betätigungsantrieb vorgesehen, welcher bevorzugt elektrisch ein Drehmoment erzeugt. Alternativ ist der Betätigungsantrieb pneumatisch oder hydraulisch betrieben, wobei der Betätigungsantrieb dann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug an eine externe Druckquelle, beispielsweise einen Druckölkreislauf, angeschlossen ist.An actuating drive is provided for moving the actuating means, which preferably generates an electric torque. Alternatively, the actuation drive is operated pneumatically or hydraulically, the actuation drive then being connected, for example in a motor vehicle, to an external pressure source, for example a pressure oil circuit.
Ist der Betätigungsantrieb zum Abgeben eines Drehmoments eingerichtet, so ist dieses Betätigungsmittel bevorzugt als Spindeltrieb ausgeführt, wobei die Spindel entweder drehmomentabgestützt ist, also rotatorisch fixiert ist, und axial bewegbar ist, oder axial abgestützt ist und mittels einer Rotation eine entsprechend zugehörige Spindelmutter axial bewegt, wobei die Spindelmutter wiederum drehmomentabgestützt ist, also rotatorisch fixiert ist.If the actuating drive is set up to deliver a torque, this actuating means is preferably designed as a spindle drive, the spindle either being torque-supported, that is to say fixed in rotation, and axially movable, or axially supported and axially moving a correspondingly associated spindle nut by means of rotation, the spindle nut is in turn torque-supported, that is to say fixed in rotation.
Hier ist nun vorgeschlagen, dass der Kupplungsaktuator zusätzlich zu dem Betätigungsweg einen sich daran anschließenden Überweg für das Betätigungsmittel bereithält. Wird das Betätigungsmittel im Bereich dieses Überwegs bewegt, so ergibt sich für das zugeordnete Reibpaket keine Zustandsänderung; vielmehr verbleibt das Reibpaket in der jeweiligen Stellung, also je nach Konfiguration drehmomentübertragend (geschlossen) oder drehmomentunterbrechend (offen). Wird das Betätigungsmittel im Bereich dieses Überwegs bewegt, so wird, beispielsweise ausschließlich, eine Parksperre betätigt. Ein solche Parksperre ist beispielsweise aus der nachveröffentlichten Patentanmeldeschrift
Die notwendige Überwegkraft zum Betätigen der Parksperre ist hierbei in der Regel geringer als die notwendige maximale Betätigungskraft zum Betätigen des zugeordneten Reibpakets. Daher ist es nicht notwendig, konstruktive beziehungsweise hinsichtlich der Betätigung des Reibpakets auslegungsgemäße Änderungen an dem Betätigungsantrieb gegenüber einem konventionellen Kupplungsaktuator vorzunehmen.The crossing force required to actuate the parking lock is generally less than the maximum actuation force required to actuate the associated friction pack. It is therefore not necessary to make changes to the actuation drive in relation to a conventional clutch actuator, either structurally or with regard to the actuation of the friction pack.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Betätigungsweg sowie der Überweg als axiale Bewegung des Betätigungsmittels definiert sind oder als Rotationsbewegung des Betätigungsmittels. Für die meisten bekannten Anwendungen eines konventionellen Kupplungsaktuators ist eine axiale Bewegung notwendig, um so ein Reibpaket axial bezogen auf die Rotationsachse des Reibpakets zu verpressen oder auseinander bewegen zu können. Für den Überweg ist aber unter Umständen eine rein rotatorische Betätigung ausreichend beziehungsweise gewünscht. Bei einer Kombination aus axialem Betätigungsweg und rotatorischem Überweg wird ein entsprechender axialer Betätigungsweg beispielsweise von einer entsprechenden Spindelmutter ausgeführt und der Überweg von der rotierenden Spindel selbst beziehungsweise mittels eines entsprechenden Getriebes.It should be noted that the actuation path and the overrun are defined as an axial movement of the actuation means or as a rotational movement of the actuation means. For most known applications of a conventional clutch actuator, an axial movement is necessary in order to be able to compress or move apart a friction pack axially with respect to the axis of rotation of the friction pack. For the crossing, however, a purely rotary actuation may be sufficient or desired. In the case of a combination of an axial actuation path and a rotary crossover, a corresponding axial actuation path is carried out, for example, by a corresponding spindle nut and the crossover by the rotating spindle itself or by means of a corresponding gear.
Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass gemäß einer Ausführungsform das Betätigen der Parksperre zudem integriert ein Schließen einer Parkbremse umfasst, sodass auf eine konventionelle separate Ansteuerung einer Parkbremse und eine statische Nutzung und Belastung von zumindest einem Bremsklotz für die Entschleunigungsbremse des Kraftfahrzeugs verzichtet werden kann. Eine solche Parkbremse ist dann bevorzugt in ein Fahrzeuggetriebe integriert. Die Parksperre beziehungsweise die Parksperrenvorrichtung umfasst dann eine, bevorzugt formschlüssig wirkende Sperrenklinke mit entsprechender Sperrenmechanik und eine Parkbremse, wobei das Betätigungsmittel dazu eingerichtet ist, sowohl die Parksperre als auch die Parkbremse zum Schließen und/oder zum Öffnen zu betätigen. Besonders bevorzugt ist eine Kraftübertragungsvorrichtung zum Betätigen der Parkbremse in die Sperrenmechanik für die Sperrenklinke integriert. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der nachveröffentlichten
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Kupplungsaktuators weist das Betätigungsmittel ein Kupplungsende und ein Sperrenende auf, wobei das Kupplungsende zum Betätigen des zugeordneten Reibpakets und das Sperrenende zum Betätigen der zugeordneten Parksperre eingerichtet sind.According to an advantageous embodiment of the clutch actuator, the actuating means has a clutch end and a lock end, the clutch end being set up to actuate the associated friction pack and the lock end being set up to actuate the associated parking lock.
Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform bilden die jeweils einander entgegengesetzten Enden des Betätigungsmittels einerseits das Ende des Betätigungswegs, hier als Kupplungsende bezeichnet, und andererseits das Ende des Überwegs, hier als Sperrenende bezeichnet. Zum Betätigen des zugeordneten Reibpakets ist dann das Kupplungsende zum Ende des Betätigungswegs bewegt beziehungsweise eine Spindelmutter beim Ende des Betätigungswegs beim Kupplungsende angeordnet. In einer teleskopartigen Ausführungsform ist in der Kombination der beiden vorhergehenden Varianten sowohl die Spindel als auch die Spindelmutter zum Ende des jeweiligen Teils des Betätigungswegs geführt.In this advantageous embodiment, the opposite ends of the actuating means on the one hand form the end of the actuation path, here referred to as the coupling end, and on the other hand form the end of the crossing, here referred to as the locking end. To actuate the associated friction pack, the clutch end is then moved to the end of the actuation path or a spindle nut is arranged at the end of the actuation path at the clutch end. In a telescopic embodiment, in the combination of the two previous variants, both the spindle and the spindle nut are guided to the end of the respective part of the actuation path.
Der Anfang des Betätigungswegs und der Anfang des Überwegs befinden sich bei dieser Ausführungsform miteinander überdeckend oder axial nah beieinander mittig des Betätigungsmittels. Damit ist nicht zwangsläufig die exakte Mitte des Betätigungsmittels gemeint, sondern ein Punkt entlang der Betätigungsachse beziehungsweise des Rotationswegs je nach Länge des Betätigungswegs und des Überwegs hin zum Kupplungsende oder hin zum Sperrenende auf dem Betätigungsmittel verlagert. Grenzen der Betätigungsweg und der Überweg nicht direkt aneinander, so ist ein Leerweg vorgesehen, beispielsweise im Bereich einer Schnüffelvorrichtung. Bei einem rotierenden Betätigungsmittel ausgeführt als Spindeltrieb mit axial abgestützter Spindel befindet sich beim Kupplungsende dann die entsprechende Spindelmutter, wenn das Reibpaket voll betätigt ist und bei dem Sperrenende, wenn die Parksperre voll betätigt ist. Bei axial abgestützter Spindelmutter ist das Kupplungsende der drehmomentabgestützten und axial bewegbaren Spindel zum entsprechenden Ende des Betätigungswegs geführt. Vorteilhaft bei dieser Ausführungsform ist, dass die Betätigung des Reibpakets und die Betätigung der Parksperre klar voneinander separiert sind.In this embodiment, the start of the actuation path and the start of the crossover are overlapping one another or axially close to one another in the center of the actuation means. This does not necessarily mean the exact center of the actuating means, but rather shifts a point along the actuating axis or the rotational path, depending on the length of the actuating path and the transition, to the coupling end or to the locking end on the actuating means. If the actuation path and the crossing do not directly adjoin one another, an empty path is provided, for example in the area of a sniffing device. In the case of a rotating actuating means designed as a spindle drive with an axially supported spindle, the corresponding spindle nut is located at the coupling end when the friction pack is fully actuated and at the locking end when the parking lock is fully actuated. With an axially supported spindle nut, the coupling end of the torque-supported and axially movable spindle is guided to the corresponding end of the actuation path. It is advantageous in this embodiment that the actuation of the friction pack and the actuation of the parking lock are clearly separated from one another.
In einer alternativen Ausführungsform bildet das Kupplungsende den Anfang des Betätigungswegs. Dann sind der Anfang des Überwegs und das Ende des Betätigungswegs miteinander überdeckend oder axial nah beieinander mittig des Betätigungsmittels gemäß der vorhergehenden Definition.In an alternative embodiment, the coupling end forms the beginning of the actuation path. Then the beginning of the crossing and the end of the actuating path are overlapping or axially close to one another in the middle of the actuating means as defined above.
In einer Ausführungsform des Kupplungsaktuators ist der Überweg in Richtung einer Reduzierung der Betätigungskraft für die Reibkupplung eingerichtet.In one embodiment of the clutch actuator, the passage is set up in the direction of reducing the actuating force for the friction clutch.
Bei dieser Ausführungsform ist der Überweg in Richtung einer Reduzierung der Betätigungskraft eingerichtet, beginnt also, wenn die Betätigungskraft auf das zugeordnete Reibpaket minimal ist, wobei besonders bevorzugt die Betätigungskraft dann null ist. Dies hat den Vorteil, dass der Betätigungsantrieb lediglich auf eine zu erzeugende maximale Betätigungskraft auszulegen ist und nicht darüber hinaus zum Erzeugen einer zu der maximalen Betätigungskraft hinzuzuaddierenden Sperrkraft zum Betätigen der Parksperre ausgelegt sein muss. Vielmehr ist, solange die Sperrkraft gleich oder geringer als die maximale Betätigungskraft ist, ein Betätigungsantrieb eines (im Übrigen) konventionell ausgeführten Kupplungsaktuators bereits ausreichend dimensioniert. Ist hingegen die Kraft zum Betätigen der Parksperre derart gering, dass der Betätigungsantrieb auch bei anliegender maximaler Betätigungskraft noch ein ausreichendes Kraftreservoir aufweist, so ist eine Ausführungsform, bei welcher sich der Überweg an das Ende des Betätigungswegs befindet unproblematisch, also bei Vorliegen der maximal (benötigten) Betätigungskraft.In this embodiment, the overtravel is set up in the direction of a reduction in the actuating force, that is to say begins when the actuating force on the associated friction packet is minimal, with the actuating force then particularly preferably being zero. This has the advantage that the actuating drive is only to be designed for a maximum actuating force to be generated and does not have to be designed for generating a locking force to be added to the maximum actuating force for actuating the parking lock. Rather, as long as the locking force is equal to or less than the maximum actuation force, an actuation drive of a (otherwise) conventionally designed clutch actuator is already sufficiently dimensioned. If, on the other hand, the force for actuating the parking lock is so low that the actuation drive still has a sufficient power reservoir even when the maximum actuation force is present, an embodiment in which the passage to the end of the actuation path is unproblematic, that is to say when the maximum (required) is present ) Operating force.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Kupplungsaktuators ist das Betätigungsmittel zum Betätigen des zugeordneten Reibpakets ausschließlich linear entlang einer Betätigungsachse bewegbar.According to an advantageous embodiment of the clutch actuator, the actuating means for actuating the associated friction pack can only be moved linearly along an actuation axis.
Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform ist das Betätigungsmittel ausschließlich linear, also translatorisch beziehungsweise axial, entlang einer Betätigungsachse bewegbar, wobei das Betätigungsmittel bevorzugt über einen Teil oder den gesamten Betätigungsweg beim Sperrenende parallel zu der Betätigungsachse geführt und gegen eine Biegelast abgestützt. Besonders bevorzugt ist die Betätigungsachse mit der Bewegungsbahn zum Betätigen der Parksperre identisch und gelenkfrei ausgeführt. Das Betätigungsmittel ist also axial geführt und um seine Betätigungsachse nicht rotierbar.In this advantageous embodiment, the actuating means can only be moved linearly, that is to say translationally or axially, along an actuating axis, the actuating means preferably being guided parallel to the actuating axis over a part or the entire actuating path at the end of the lock and supported against a bending load. The actuation axis is particularly preferably identical to the movement path for actuating the parking lock and is designed without joints. The actuating means is thus guided axially and cannot be rotated about its actuation axis.
Bei einer Ausführungsform mit einer rotierenden Spindel und einer axial bewegbaren Spindelmutter ist hiermit die Bewegung der Spindelmutter bezeichnet. Die Spindelmutter bildet also das die Betätigungskraft ausübende Bauteil des Betätigungsmittels und wird hier als Betätigungsmittel bezeichnet. Die Spindel selbst ist dann dem Betätigungsantrieb zuzuordnen, sowie im umgekehrten Fall einer axial bewegbaren Spindel die Spindelmutter dem Betätigungsantrieb beziehungsweise dessen Getriebe zuzuordnen ist. Das Betätigungsmittel wirkt bevorzugt unmittelbar oder mittelbar auf eine Sperrenmechanik, beispielsweise über einen Hebel zum Übersetzen einer translatorischen Bewegung in eine Drehbewegung beziehungsweise Kippbewegung der Sperrenmechanik. Die Betätigungsachse ist eine gemeinsame Bewegungsachse für den Überweg und den Betätigungsweg, entlang welcher auch der Betätigungsweg rein linear geführt ist, bevorzugt in zur Betätigung der Parksperre entgegengesetzter Richtung.In one embodiment with a rotating spindle and an axially movable Spindle nut is hereby referred to the movement of the spindle nut. The spindle nut thus forms the actuating force component of the actuating means and is referred to here as actuating means. The spindle itself is then to be assigned to the actuation drive and, in the reverse case of an axially movable spindle, the spindle nut is to be assigned to the actuation drive or its gear. The actuating means preferably acts directly or indirectly on a locking mechanism, for example via a lever for translating a translatory movement into a rotary movement or tilting movement of the locking mechanism. The actuation axis is a common movement axis for the crossing and the actuation path, along which the actuation path is also guided in a purely linear manner, preferably in the opposite direction for actuating the parking lock.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Kupplungsaktuators ist das Betätigungsmittel zum Betätigen des zugeordneten Reibpakets im Bereich des Überwegs um eine Betätigungsachse definiert verdrehbar.According to an advantageous embodiment of the clutch actuator, the actuating means for actuating the associated friction pack can be rotated in a defined manner in the region of the passage about an actuation axis.
Bei dieser Ausführungsform ist (im Gegensatz zu den vorgenannten Ausführungsformen mit einem ausschließlich linear bewegbaren Betätigungsmittel) das Betätigungsmittel im Bereich des Überwegs definiert verdrehbar. Beispielsweise ist eine Schiene zur Drehmomentstütze ausgebildet, welche im Bereich des Überwegs ein Verdrehen des Betätigungsmittels oder eines mit dem Betätigungsmittel axial fixierten aber verdrehbar gelagerten Zwischenbauteils um einen definierten Winkel beziehungsweise entlang einer definierten Kulisse, beispielsweise auch mit Drehbewegungen in unterschiedlichen Drehrichtungen, verdrehbar ist. Hierbei ist beispielsweise diese Drehbewegung von einer linearen Bewegung des Betätigungsmittels überlagert. Das Betätigungsmittel ist dabei unverändert von dem Betätigungsantrieb, bevorzugt mittels eines Drehmoments, antreibbar.In this embodiment (in contrast to the aforementioned embodiments with an exclusively linearly movable actuating means), the actuating means can be rotated in a defined manner in the region of the overpass. For example, a rail for torque support is formed, which can be rotated in the area of the crossing by turning the actuating means or an intermediate component axially fixed but rotatably mounted with the actuating means by a defined angle or along a defined link, for example also with rotary movements in different directions of rotation. Here, for example, this rotary movement is overlaid by a linear movement of the actuating means. The actuating means can be driven unchanged by the actuating drive, preferably by means of a torque.
In einer Ausführungsform des Kupplungsaktuators ist das Betätigungsmittel im Bereich des Überwegs um maximal 180°, beispielsweise um 90°, verdrehbar.In one embodiment of the clutch actuator, the actuating means can be rotated by a maximum of 180 °, for example 90 °, in the area of the crossing.
Der Verdrehwinkel, um welchen das Betätigungsmittel, beispielsweise eine Spindel oder eine Spindelmutter maximal verdrehbar ist, beträgt beispielsweise 180°. Ein solcher Winkelbereich ist für die meisten vorbekannten Sperrenmechaniken ausreichend. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der maximale Winkel 90° oder entspricht nur dem benötigten Schwenkwinkel für eine Sperrenklinke der Parksperre, beispielsweise weniger als 30°.The angle of rotation by which the actuating means, for example a spindle or a spindle nut, can be rotated to a maximum is 180 °, for example. Such an angular range is sufficient for most of the previously known locking mechanisms. In a preferred embodiment, the maximum angle is 90 ° or corresponds only to the required swivel angle for a locking pawl of the parking lock, for example less than 30 °.
Gemäß einer Ausführungsform ist zum Verriegeln der Parksperre, also dass diese sich im verriegelten Zustand nicht selbsttätig lösen kann, eine derartige die definierte Drehbewegung führende Kulisse geformt, dass nach einem sperrenden Eingriff mit dem Parksperrenrad, beispielsweise einem formschlüssigen Eingriff, dass Betätigungsmittel noch weiter verdreht und/oder in die Gegenrichtung verdreht wird, sodass im Zusammenspiel mit der Sperrenmechanik eine Verriegelung der Parksperre bewirkt ist. Eine definierte Verdrehung im Bereich des Überwegs ermöglicht beispielsweise einen axial kurzen Überweg, welcher sich ganz auf eine rotatorische Bewegung des Betätigungsmittels beschränkt oder bis auf eine erforderliche axiale Länge infolge einer Windungssteigung einer solchen drehmomentabstützenden Kulisse beschränkt.According to one embodiment, in order to lock the parking lock, that is to say that it cannot be released automatically in the locked state, such a guide that guides the defined rotational movement is shaped such that after a locking engagement with the parking lock wheel, for example a positive engagement, the actuating means rotates further and / or is rotated in the opposite direction, so that in conjunction with the locking mechanism, the parking lock is locked. A defined rotation in the area of the crossing enables, for example, an axially short crossing, which is entirely restricted to a rotational movement of the actuating means or limited to a required axial length as a result of a winding pitch of such a torque-supporting link.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Kupplungsaktuators ist der Kupplungsaktuator ein hydrostatischer oder pneumatischer Aktuator und das Betätigungsmittel ist mit einem Druckkolben zum Verändern eines Drucks in einer Druckkammer fest verbunden.According to an advantageous embodiment of the clutch actuator, the clutch actuator is a hydrostatic or pneumatic actuator and the actuating means is firmly connected to a pressure piston for changing a pressure in a pressure chamber.
Bei dieser Ausführungsform ist es beispielsweise möglich, den Kupplungsaktuator an einer Stelle zu positionieren, welche ein unmittelbares Einwirken des Betätigungsmittels auf die Parksperre ermöglicht, sodass hinsichtlich der Parksperre ein kompakter Aufbau bewirkt ist. Weil der Kupplungsaktuator über ein Druckmedium, also eine Flüssigkeit, zum Beispiel Öl, oder ein Gas, beispielsweise Luft, auf das zugeordnete Reibpaket nur mittelbar über einen Nehmerkolben einwirkt, ist der entsprechende Nehmerkolben kommunizierend über eine Druckleitung versorgbar, sodass gegenüber einer konventionellen Ausführungsform lediglich unter Umständen eine Verlängerung der Druckleitung auftritt. Diese Flexibilität hinsichtlich der Anordnung im verfügbaren Bauraum ist in gleichem oder nur unwesentlich geringerem Maße jedoch genau der Grund für den Einsatz eines konventionellen hydrostatischen beziehungsweise pneumatischen Kupplungsaktuators. Hieraus ergibt sich also lediglich eine fachmännisch lösbare Aufgabenstellung. Die Druckkammer ist entsprechend dem Überweg (und unter Umständen einem Leerweg) verlängert im Vergleich zu einer konventionellen Druckkammer, welche allein den Betätigungsweg abbildet. Der Teil der Druckkammer, welcher zum Erzeugen der Betätigungskraft zum Betätigen des zugeordneten Reibpakets eingerichtet ist, wird hier als Betätigungskammer bezeichnet.In this embodiment, it is possible, for example, to position the clutch actuator at a location which enables the actuating means to act directly on the parking lock, so that a compact construction is achieved with regard to the parking lock. Because the clutch actuator acts only indirectly via a slave piston on a pressure medium, i.e. a liquid, for example oil, or a gas, for example air, the corresponding slave piston can be supplied communicatively via a pressure line, so that compared to a conventional embodiment only under An extension of the pressure line may occur. This flexibility with regard to the arrangement in the available installation space is, to the same extent or only insignificantly less, exactly the reason for the use of a conventional hydrostatic or pneumatic clutch actuator. This only results in a professionally solvable task. The pressure chamber is lengthened in accordance with the crossing (and possibly an empty path) in comparison to a conventional pressure chamber, which only represents the actuation path. The part of the pressure chamber which is set up to generate the actuating force for actuating the associated friction pack is referred to here as the actuating chamber.
In einer Ausführungsform des Kupplungsaktuators beginnt der Überweg bei oder hinter einer Schnüffelvorrichtung, sodass das Betätigungsmittel im Überweg frei von statischen Druckänderungen bewegbar ist.In one embodiment of the clutch actuator, the crossing begins at or behind a sniffing device, so that the actuating means can be moved in the crossing free of static pressure changes.
In dieser vorteilhaften Ausführungsform des Kupplungsaktuators ist eine Schnüffelvorrichtung vorgesehen. In einer ist zwischen den zwei Kammern, nämlich der Betätigungskammer im Bereich des Betätigungswegs und der Überwegkammer im Bereich des Überwegs, für das Druckmedium eine Kurzschlussverbindung geschaffen, sodass sich der Druck in den beiden Kammern ausgleichen kann. Dabei ist links und rechts des Druckkolbens eine mit Druckmedium gefüllte Kammer vorgesehen. Die Dichtung des Druckkolbens des Betätigungsmittels ist also mittels der Schnüffelvorrichtung umgangen, also kurzgeschlossen. Diese Ausführungsform ist für einen rein nassen Kupplungsaktuator vorteilhaft, bei welchem auch der Betätigungsantrieb und das Betätigungsmittel (drucklos hinter der Druckdichtung des Druckkolbens) in einer mit dem Druckmedium befüllt ist. Bevorzugt ist die Schnüffelvorrichtung mit einem Reservoir für das Druckmedium verbunden. In this advantageous embodiment of the clutch actuator, a sniffing device is provided. In one, a short-circuit connection is created for the pressure medium between the two chambers, namely the actuation chamber in the area of the actuation path and the pass-over chamber in the area of the passageway, so that the pressure in the two chambers can equalize. A chamber filled with pressure medium is provided to the left and right of the pressure piston. The seal of the pressure piston of the actuating means is bypassed by means of the sniffer device, that is to say short-circuited. This embodiment is advantageous for a purely wet clutch actuator, in which the actuating drive and the actuating means (without pressure behind the pressure seal of the pressure piston) are also filled with the pressure medium. The sniffer device is preferably connected to a reservoir for the pressure medium.
In einer anderen Ausführungsform sind die beiden Druckkammern lediglich betätigungskammerseitig des Druckkolbens mit dem Druckmedium befüllt. Das heißt, die Überwegkammer ist leer, wenn sich der Druckkolben betätigungskammerseitig der Schnüffelvorrichtung befindet. Das beim Eintreten des Druckkolbens in die Überwegkammer auftretende zusätzliche Volumen wird dann aus dem Reservoir für das Druckmedium über die Schnüffelvorrichtung versorgt. Diese Ausführungsform ist für eine trockene (also nicht nasse) Unterbringung des Betätigungsantriebs vorteilhaft. In another embodiment, the two pressure chambers are only filled with the pressure medium on the actuating chamber side of the pressure piston. That is, the overpass chamber is empty when the pressure piston is located on the actuating chamber side of the sniffing device. The additional volume that occurs when the pressure piston enters the bypass chamber is then supplied from the reservoir for the pressure medium via the sniffer device. This embodiment is advantageous for a dry (ie not wet) accommodation of the actuation drive.
Diese Ausführungsformen haben den Vorteil, dass hierbei keine statische Druckänderung auftritt, also weder ein höherer Druck aufgebaut wird noch ein Vakuum gesaugt wird. Bei einer axialen Bewegung des Druckkolbens in der Überwegkammer finden lediglich Reibungsverluste und Strömungswiderstände abhängig von der konkreten Ausführung der Schnüffelvorrichtung statt.These embodiments have the advantage that there is no static pressure change, that is to say neither a higher pressure is built up nor a vacuum is drawn. With an axial movement of the pressure piston in the transfer chamber, only friction losses and flow resistances take place depending on the specific design of the sniffer device.
Besonders vorteilhaft ist der Überweg am Anfang des Betätigungswegs angeordnet, sodass also eine drucklose beziehungsweise lediglich einen geringen Druck aufweisende Stellung des Betätigungsmittels vorliegt, sodass zum einen die von dem Betätigungsantrieb aufzubringende Kraft und zum anderen die dynamischen Widerstände und Lasten an den Bauteilen gering sind. Darüber hinaus ist hierbei vorteilhaft, dass eine konventionelle Schnüffelvorrichtung einsetzbar ist, wie sie zum Ausgleichen von Leitungsverlusten und zum Abführen gebildeter Blasen bereits bei einem konventionellen Kupplungsaktuator vorgesehen ist.The overpass is particularly advantageously arranged at the beginning of the actuation path, so that there is an unpressurized or only a low pressure position of the actuating means, so that on the one hand the force to be applied by the actuation drive and on the other hand the dynamic resistances and loads on the components are low. In addition, it is advantageous here that a conventional sniffing device can be used, such as is already provided for a conventional clutch actuator to compensate for line losses and to remove bubbles that have formed.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Kupplungsaktuators ist das Betätigungsmittel eine drehmomentabgestützte axial bewegbare Spindel.According to an advantageous embodiment of the clutch actuator, the actuating means is a torque-supported, axially movable spindle.
Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform ist das Betätigungsmittel eine axial bewegbare Spindel, welche von einem ein Drehmoment abgebenden Betätigungsantrieb bewegt wird. Somit ist die Spindel entlang einer Schiene drehmomentabgestützt, wobei nicht ausgeschlossen ist, dass die Spindel über einen definierten Winkel verdrehbar ist, bevorzugt ausschließlich im Bereich des Überwegs, wie dies vorhergehend beschrieben worden ist.In this advantageous embodiment, the actuating means is an axially movable spindle, which is moved by an actuating drive that outputs a torque. The spindle is thus torque-supported along a rail, although it cannot be ruled out that the spindle can be rotated through a defined angle, preferably exclusively in the area of the crossing, as described above.
In einer Ausführungsform des Kupplungsaktuators ist von dem Betätigungsantrieb ein Drehmoment mittels eines Planetenspindelgetriebes auf die Spindel übertragbar. Ein solches Planetenspindelgetriebe, auch als Planetenwälzgetriebe bezeichnet, ist beispielsweise aus der
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wirkt der Betätigungsantrieb mittelbar über ein Planetenspindelgetriebe, wobei also Planetenspindeln mit zwei unterschiedlichen Gewindesteigungsbereichen vorgesehen sind, welche axial fixiert rotierbar sind. Damit ist ein Drehmoment des Betätigungsantriebs oder eine Vorschubgeschwindigkeit im Vergleich zur Rotationsgeschwindigkeit des Betätigungsantriebs steigerbar. Ein solches Planetenspindelgetriebe ist besonders kompakt und ermöglicht den Einsatz eines Betätigungsantriebs, welcher ein geringes maximales Drehmoment und/oder eine geringe Leistungsdichte aufweist, sodass Materialkosten und/oder bei einem elektrischen Betätigungsantrieb der Stromverbrauch beziehungsweise Spannungsspitzen reduzierbar sind.In an advantageous embodiment, the actuating drive acts indirectly via a planetary spindle gear, in which case planetary spindles with two different thread pitch areas are provided, which can be rotated in an axially fixed manner. A torque of the actuating drive or a feed rate can thus be increased in comparison to the rotational speed of the actuating drive. Such a planetary spindle gear is particularly compact and enables the use of an actuation drive which has a low maximum torque and / or a low power density, so that material costs and / or, in the case of an electrical actuation drive, the current consumption or voltage peaks can be reduced.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Parksperrenvorrichtung zum Unterbinden eines Wegrollens eines stehenden Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- - ein Parksperrenrad im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs;
- - eine Sperrenmechanik zum in einer Sperrstellung Sperren einer Drehbewegung des Parksperrenrads und zum in einer Offenstellung Freigeben einer Drehbewegung des Parksperrenrads, wobei das Parksperrenrad und die Sperrenmechanik im Zusammenwirken eine Parksperre bilden; und
- - einen Kupplungsaktuator nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung,
- - A parking lock wheel in the drive train of a motor vehicle;
- a locking mechanism for locking a rotational movement of the parking lock wheel in a locked position and for releasing a rotational movement of the parking lock wheel in an open position, the parking lock wheel and the locking mechanism interacting to form a parking lock; and
- a clutch actuator according to an embodiment as described above,
Die hier vorgeschlagene Parksperrenvorrichtung umfasst eine Parksperre und den Kupplungsaktuator, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform die Parksperre oder zumindest deren Sperrenmechanik und der Kupplungsaktuator eine Baueinheit bilden. Eine solche Baueinheit ist für den Einbau als zusammenhängendes Bauteil auslieferbar und ohne die Notwendigkeit, diese Baueinheit wieder auseinanderzunehmen, am vorgesehenen Montageort, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, montierbar. Die Parksperre umfasst ein Parksperrenrad, welches in den Antriebstrang eines Kraftfahrzeugs integriert ist und eine Sperrenmechanik, wobei die Sperrenmechanik schaltbar zwischen einer Offenstellung und einer Sperrstellung das Parksperrenrad in der Sperrstellung an einer Drehbewegung hindert.The parking lock device proposed here comprises a parking lock and the clutch actuator, one of which is preferred Embodiment form the parking lock or at least its locking mechanism and the clutch actuator form a structural unit. Such a structural unit can be delivered for installation as a coherent component and can be installed at the intended installation location, for example in a motor vehicle, without the need to disassemble this structural unit again. The parking lock comprises a parking lock wheel, which is integrated into the drive train of a motor vehicle, and a locking mechanism, the locking mechanism, which can be switched between an open position and a locking position, prevents the parking lock wheel from rotating in the locked position.
Das Parksperrenrad ist im Einbau in ein Kraftfahrzeug derart angeordnet, dass zumindest eines der Fahrzeugräder nicht mehr bewegbar ist, wenn sich die Sperrenmechanik in der Sperrstellung befindet, also das Parksperrenrad nicht mehr drehbar ist. Hierbei sind in dieser Betrachtung Verbindungssteifigkeit und Spiel zwischen dem Parksperrenrad und der Sperrenmechanik sowie hin zu dem betreffenden Fahrzeugrad nicht berücksichtigt, sodass das Fahrzeugrad in der Realität unter Umständen innerhalb eines kleinen Drehwinkels weiterhin bewegbar ist. Für diese Bewegbarkeit des Kraftfahrzeugs sind jedoch die gesetzlichen Rahmenbedingungen einhaltbar.When installed in a motor vehicle, the parking lock wheel is arranged such that at least one of the vehicle wheels can no longer be moved when the locking mechanism is in the locked position, that is to say the parking lock wheel can no longer be rotated. In this regard, connection stiffness and play between the parking lock wheel and the locking mechanism and towards the vehicle wheel in question are not taken into account, so that in reality the vehicle wheel may still be movable within a small angle of rotation. For this mobility of the motor vehicle, however, the legal framework can be met.
In einer besonders einfachen Ausführungsform ist das Parksperrenrad dauerhaft mit dem Antriebstrang mitrotierend ausgeführt und in einer anderen Ausführungsform ist das Parksperrenrad zumindest in der Sperrstellung (mittelbar) mit dem zumindest ein Fahrzeuggrad drehmomentübertragend fest verbunden.In a particularly simple embodiment, the parking lock wheel is designed to rotate continuously with the drive train, and in another embodiment, the parking lock wheel is at least in the locked position (indirectly) firmly connected to the at least one degree of vehicle in a torque-transmitting manner.
In einer Ausführungsform des Kupplungsaktuators ist das Parksperrenrad im Drehmomentfluss getriebeausgangsseitig in einem Fahrzeuggetriebe angeordnet.In one embodiment of the clutch actuator, the parking lock wheel is arranged in the torque flow on the transmission output side in a vehicle transmission.
Das Parksperrenrad ist bevorzugt in ein Fahrzeuggetriebe, beispielsweise ein Übersetzungsgetriebe, ein Differential, eine Reibkupplung oder einen Drehmomentwandler zum Übertragen eines Drehmoments von einer Verbrennungskraftmaschine auf ein Fahrzeugrad, integriert. Beispielsweise bildet das Parksperrenrad ein dauerhaft oder schaltungsabhängig angetriebenes Rad, beispielsweise ein Stirnrad, eines schaltbaren Übersetzungsgetriebes, wobei bevorzugt die zumindest eine Zahnlücke für den Eingriff der Sperrenklinke (vergleiche nachfolgende Beschreibung) als separater Rücksprung gebildet ist, also nicht Teil einer das Motordrehmoment übertragenden Stirnradverzahnung ist.The parking lock wheel is preferably integrated in a vehicle transmission, for example a transmission gear, a differential, a friction clutch or a torque converter for transmitting a torque from an internal combustion engine to a vehicle wheel. For example, the parking lock gear forms a permanently or gearshift-driven gear, for example a spur gear, of a switchable transmission gear, with the at least one tooth space for the engagement of the locking pawl (compare description below) preferably being formed as a separate recess, i.e. it is not part of a spur gear toothing that transmits the motor torque ,
In einer Ausführungsform des Kupplungsaktuators umfasst die Sperrenmechanik eine Sperrenklinke zum formschlüssigen Eingreifen in eine Zahnlücke des Parksperrenrads.In one embodiment of the clutch actuator, the locking mechanism comprises a locking pawl for positive engagement in a tooth gap of the parking lock wheel.
Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform ist die Sperrenmechanik mit einer Sperrenklinke vorgesehen, welche mit einem Sperrenzahn zum formschlüssigen Eingreifen in eine Zahnlücke des Parksperrenrad eingerichtet ist. Bevorzugt ist die Sperrenklinke mit einer Federlast gegen das Parksperrenrad vorgespannt, wenn sich das Betätigungsmittel des Kupplungsaktuators in der der Sperrstellung entsprechenden Position am Ende des Überwegs befindet. Dadurch ist es ermöglicht, dass die Sperrenklinke erst dann in eine Zahnlücke einrastet, wenn sich das Parksperrenrad entsprechend in eine Zahn-auf-Lücke-Stellung verdreht. Bei einer Zahn-auf-Zahn-Stellung verbleibt die Sperrenklinke in einer Stellung außerhalb eines Eingriffs und verhindert nicht, dass sich das Parksperrenrad weiterdrehen kann, wobei bei ausglegungsgemäßem Betrieb weder an dem Parksperrenrad noch an der Sperrenklinke Beschädigungen auftreten. Insbesondere ist eine Abweisung der Sperrenklinke bei Überschreiten einer Maximalgeschwindigkeit, beispielsweise 4 km/h [vier Kilometer pro Stunde], ermöglicht.In this advantageous embodiment, the locking mechanism is provided with a locking pawl which is equipped with a locking tooth for positive engagement in a tooth gap of the parking lock wheel. The locking pawl is preferably biased against the parking lock wheel with a spring load when the actuating means of the clutch actuator is in the position corresponding to the locking position at the end of the crossing. This makes it possible that the locking pawl only engages in a tooth gap when the parking lock wheel rotates accordingly in a tooth-on-gap position. In a tooth-on-tooth position, the locking pawl remains in a position outside of an engagement and does not prevent the parking lock wheel from rotating further, with damage neither occurring on the parking lock wheel nor on the locking pawl during operation according to the design. In particular, it is possible to reject the pawl if a maximum speed is exceeded, for example 4 km / h [four kilometers per hour].
Besonders bevorzugt wirkt das Betätigungsmittel nach dem Einrasten der Sperrenklinke in eine Zahnlücke des Parksperrenrad weiterhin als Verriegelungsmechanismus, sodass die Sperrenklinke mechanisch in ihrer Eingriffslage, also Sperrstellung, gesichert ist. Erst wenn das Betätigungsmittel aus der Sperrstellung heraus, also hin zum Anfang des Überwegs, bewegt wird beziehungsweise ist, ist die Verriegelung wieder gelöst.The actuating means particularly preferably continues to act as a locking mechanism after the locking pawl has snapped into a tooth space of the parking lock wheel, so that the locking pawl is mechanically secured in its engagement position, that is to say the locking position. The lock is only released when the actuating means is or is moved out of the locked position, that is, towards the beginning of the crossing.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend einen Antriebsstrang mit zumindest einer Antriebsmaschine und mit zumindest einem Fahrzeuggetriebe, zumindest ein Fahrzeugrad und eine Parksperrenvorrichtung nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, wobei von der zumindest einen Antriebsmaschine des Antriebsstrangs mittels des zumindest einen Fahrzeuggetriebes ein Drehmoment auf das zumindest eine Fahrzeugrad übertragbar ist, und
wobei das zumindest eine Fahrzeuggetriebe das Parksperrenrad der Parksperrenvorrichtung umfasst, welches zumindest bei eingelegtem Parkgang derart in den Drehmomentfluss geschaltet ist, dass das zumindest eine Fahrzeugrad mit dem Parksperrenrad rotatorisch fixiert ist, sodass das betreffende Fahrzeugrad nur dann rotierbar ist, wenn sich die Sperrenmechanik in der Offenstellung befindet.According to a further aspect, a motor vehicle is proposed, comprising a drive train with at least one drive machine and with at least one vehicle transmission, at least one vehicle wheel and a parking lock device according to an embodiment according to the above description, one of the drive train using the at least one vehicle transmission Torque to which at least one vehicle wheel can be transmitted, and
wherein the at least one vehicle transmission comprises the parking lock wheel of the parking lock device, which, at least when a parking gear is engaged, is switched into the torque flow in such a way that the at least one vehicle wheel is rotationally fixed to the parking lock wheel, so that the vehicle wheel in question can only be rotated when the locking mechanism is in the Open position.
Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein motorisiertes Zweirad. Das Kraftfahrzeug weist einen Antriebsstrang auf, welcher zumindest ein Antriebsaggregat umfasst, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine und/oder eine elektrische Antriebsmaschine. Das von dem Antriebsaggregat abgebbare Drehmoment wird über ein Fahrzeuggetriebe an zumindest ein Fahrzeugrad, das Antriebsrad, abgegeben. Das hier bezeichnete Fahrzeuggetriebe ist bevorzugt ein Automatikgetriebe. Alternativ ist das Fahrzeuggetriebe beispielsweise ein festes Übersetzungsgetriebe, also mit unveränderbarer Übersetzung, oder ein Differential, ein Drehmomentwandler oder eine Rutschkupplung.The motor vehicle is, for example, a passenger car, a truck or a motorized two-wheeler. The motor vehicle has a drive train which comprises at least one drive unit, for example an internal combustion engine and / or an electric drive machine. The torque that can be output by the drive unit is applied via a vehicle transmission at least one vehicle wheel, the drive wheel. The vehicle transmission referred to here is preferably an automatic transmission. Alternatively, the vehicle transmission is, for example, a fixed transmission gear, that is to say with an unchangeable transmission ratio, or a differential, a torque converter or a slip clutch.
Die hier vorgeschlagene Parksicherungsvorrichtung ist wie oben beschrieben ausgeführt und in das Fahrzeuggetriebe integriert, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform die Parksperre und eine Parkbremse auf ein einziges (gemeinsames) Getrieberad einwirken, und besonders bevorzugt sowohl die Parksperre als auch die Parkbremse von dem Kupplungsaktuator betätigbar sind. Alternativ ist die Parksicherungsvorrichtung derart ausgebildet, dass die Parksperre auf ein erstes Getrieberad und die Parkbremse auf ein zweites, von dem ersten verschiedenen, Getrieberad einwirken. In einer weiteren Alternative ist eine konventionelle separat angeordnete und separat betätigbare Parkbremse vorgesehen.The parking safety device proposed here is designed as described above and integrated into the vehicle transmission, wherein in a preferred embodiment the parking lock and a parking brake act on a single (common) gear wheel, and particularly preferably both the parking lock and the parking brake can be actuated by the clutch actuator. Alternatively, the parking securing device is designed such that the parking lock acts on a first gear wheel and the parking brake acts on a second gear wheel that is different from the first. In a further alternative, a conventional, separately arranged and separately actuatable parking brake is provided.
Eine Drehbewegung des zumindest einen Fahrzeugrads ist nur möglich, wenn die Parksperre (und die Parkbremse) gelöst sind. Im Übrigen wird auf die obige Beschreibung zur Parksicherungsvorrichtung verwiesen.A rotational movement of the at least one vehicle wheel is only possible if the parking lock (and the parking brake) are released. For the rest, reference is made to the above description of the parking security device.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Kraftfahrzeugs ist die Sperrstellung der Sperrenmechanik mittels Einlegen eines Parkgangs von einem Benutzer einstellbar und/oder mittels eines Zündknopfs zum aktiven Stoppen der zumindest einen Antriebsmaschine einstellbar.According to an advantageous embodiment of the motor vehicle, the locking position of the locking mechanism can be adjusted by a user by engaging a parking gear and / or by means of an ignition button for actively stopping the at least one drive machine.
Die Parksperre ist in für den Fahrer gewohnter Weise betätigbar, nämlich zum einen indem die Getriebeschaltung von einem Fahrschaltzustand, beispielsweise bei einem Automatikgetriebe auf Rückwärtsfahrt („R“) oder Vorwärtsfahrt („D“), auf Parken („P“) umgelegt wird. Alternativ wird die Parksperre betätigt, wenn der Zündknopf bei laufendem Antriebaggregat beziehungsweise fahrbereitem Antriebsstrang betätigt wird beziehungsweise der Zündschlüssel abgezogen wird, also das Fahrzeug abgeschaltet wird. Weiterhin alternativ ist ein separater Parksperrenhebel vorgesehen, welcher zu diesem Zweck aktiv betätigbar ist und/oder durch eine der vorgenannten Maßnahmen des Fahrers betätigt wird.The parking lock can be actuated in the usual way for the driver, namely on the one hand by shifting the transmission from a driving gear state, for example in the case of an automatic transmission to reverse travel (“R”) or forward travel (“D”), to parking (“P”). Alternatively, the parking lock is actuated if the ignition button is actuated while the drive unit is running or the drivetrain is ready to run, or the ignition key is removed, ie the vehicle is switched off. Furthermore, alternatively, a separate parking lock lever is provided, which can be actively actuated for this purpose and / or is actuated by one of the aforementioned measures by the driver.
Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in
-
1 : eine Parksperrenvorrichtung schematisch im Schnitt in Offenstellung; -
2 : eine Parksperrenvorrichtung in Sperrstellung mit noch nicht verriegelter Sperrenklinke; -
3 : eine Parksperrenvorrichtung in Sperrstellung mit verriegelter Sperrenklinke; -
4 : eine Parksperrenvorrichtung in Sperrstellung mit verriegelter Sperrenklinke in einer alternativen Ausführungsform; und -
5 : ein Kraftfahrzeug mit Kupplungsaktuator zum Betätigen einer Parksperre schematische Ansicht.
-
1 : a parking lock device schematically in section in the open position; -
2 : a parking lock device in the locked position with the pawl not yet locked; -
3 : a parking lock device in the locked position with locked locking pawl; -
4 : A parking lock device in the locked position with a locked locking pawl in an alternative embodiment; and -
5 : a motor vehicle with clutch actuator for actuating a parking lock schematic view.
In
Hier ist der Druckkolben
Die Kraft zum Bewegen des Betätigungsmittels
Am Ende der Druckkammer
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Parkpositionshülse
In der Darstellung links an dem Kupplungsaktuator
Die hier gezeigte Parksperre
Die genaue Funktion der hier rein beispielhaft genannten Parksperre
In
In
In
In
- -
von der Getriebeschaltung 32 , beispielsweise mittels einer Parkschaltstellung „P“ , - -
einem Parkhebel 33 ; und - -
einem Zündknopf 34 , auch beispielsweise mit einem konventionellen Zündschlüssel betreibbar.
- - from the
gearbox 32 , for example by means of a parking switch position "P", - - a
parking lever 33 ; and - - an
ignition button 34 , can also be operated with a conventional ignition key, for example.
Der rein schematisch angedeutete Kupplungsaktuator
Mit der Integration der Parksperrenfunktion in den Kupplungsaktuator ist eine Kostenreduktion ist infolge Einsparung von elektronischen Bauteilen erreichbar.With the integration of the parking lock function in the clutch actuator, a cost reduction can be achieved due to the saving of electronic components.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kupplungsaktuatorclutch
- 22
- Reibkupplungfriction clutch
- 33
- Betätigungsmittelactuating means
- 44
- ReibpaketReibpaket
- 55
- Betätigungswegactuating
- 66
- Antriebdrive
- 77
- Überwegcrossing
- 88th
- Parksperreparking lock
- 99
- Kupplungsendecoupling end
- 1010
- Sperrenendelock end
- 1111
- druckreduzierende Richtungpressure reducing direction
- 12 12
- drucksteigernde Richtungpressure increasing direction
- 1313
- Betätigungsachseoperating axis
- 1414
- Bereich des ÜberwegsArea of the crossing
- 1515
- Druckkolbenpressure piston
- 1616
- Druckkammerpressure chamber
- 1717
- Schnüffelvorrichtungsniffing apparatus
- 1818
- PlanetenspindelgetriebePlanetary spindle gear
- 1919
- ParksperrenvorrichtungParking lock device
- 2020
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 2121
- Parksperrenradparking gear
- 2222
- Antriebsstrangpowertrain
- 2323
- Fahrzeuggetriebevehicle transmissions
- 2424
- Sperrenmechaniklock mechanism
- 2525
- Drehbewegungrotary motion
- 2626
- Sperrenklinkepawl
- 2727
- Zahnlückegap
- 2828
- Antriebsmaschineprime mover
- 2929
- linkes vorderes Fahrzeugradleft front vehicle wheel
- 3030
- rechtes vorderes Fahrzeugradright front vehicle wheel
- 3131
- Drehmomentflusstorque flow
- 3232
- Getriebeschaltungtransmission shift
- 3333
- Parkhebelparking lever
- 3434
- Zündknopfignition button
- 3535
- linkes hinteres Fahrzeugradleft rear vehicle wheel
- 3636
- rechtes hinteres Fahrzeugradright rear vehicle wheel
- 3737
- Fahrerkabinecab
- 3838
- Längsachselongitudinal axis
- 3939
- ParkpositionshülseParking position sleeve
- 4040
- Mitnehmertakeaway
- 4141
- Konuscone
- 4242
- Vorspannfederbiasing spring
- 4343
- Federtellerspring plate
- 4444
- Verriegelungsanschlaglock Catch
- 4545
- Axialdichtungaxial seal
- 4646
- Stützschienesupport rail
- 4747
- Drehmomentstützetorque arm
- 4848
- Druckdichtungpressure seal
- 4949
- DruckmediumreservoirPressure medium reservoir
- 5050
- Steueranschlusscontrol connection
- 5151
- Betätigungshebelactuating lever
- 5252
- Ausrücklagerrelease bearing
- 5353
- TellerfederBelleville spring
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102017114672 A1 [0012]DE 102017114672 A1 [0012]
- DE 10259893 A1 [0012]DE 10259893 A1 [0012]
- DE 102018110614 A1 [0015]DE 102018110614 A1 [0015]
- WO 2015117612 A2 [0039]WO 2015117612 A2 [0039]
Claims (9)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018117929.4 | 2018-07-25 | ||
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102018130628.8A Pending DE102018130628A1 (en) | 2018-07-25 | 2018-12-03 | Clutch actuator for a friction clutch, as well as a parking lock device for preventing a standing motor vehicle from rolling away |
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Country | Link |
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DE (1) | DE102018130628A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022104391A1 (en) | 2022-02-24 | 2023-08-24 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Drive train comprising an actuating arrangement and a coupling device for coupling an output shaft to a drive and for actuating a parking lock |
-
2018
- 2018-12-03 DE DE102018130628.8A patent/DE102018130628A1/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022104391A1 (en) | 2022-02-24 | 2023-08-24 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Drive train comprising an actuating arrangement and a coupling device for coupling an output shaft to a drive and for actuating a parking lock |
WO2023160754A1 (en) | 2022-02-24 | 2023-08-31 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Drive train comprising an actuating assembly and a coupling device for coupling an output shaft to a drive and for actuating a parking lock |
DE102022104391B4 (en) | 2022-02-24 | 2023-11-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Drive train comprising an actuation arrangement and a coupling device for coupling an output shaft to a drive and for actuating a parking lock |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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