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Die Erfindung betrifft eine Parksperrenvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs, das ein Parksperrenrad aufweist.
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Parksperrenvorrichtungen sind dazu vorgesehen, bei Betätigung durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs mit einer Sperrklinke in eine Verzahnung eines Parksperrenrades des Kraftfahrzeuggetriebes einzugreifen, um durch diesen Eingriff der Sperrklinke eine mit dem Parksperrenrad wirkverbundene Abtriebswelle des Getriebes gegen Rotation zu blockieren und somit ein Wegrollen des Kraftfahrzeugs zu verhindern.
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Beispielsweise geht aus der
DE 101 44 063 A1 eine Parksperre für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit einem auf einer Getriebewelle angeordneten Rastring und einer im Sperrzustand der Einrichtung in Rastausnehmungen des Rastringes eingreifenden, schwenkbeweglich gelagerten Klinke hervor. Ferner weist die Parksperre einen ebenfalls schwenkbar gelagerten Wählhebel auf, der an einem Gestänge angreift, welches an seinem einen Ende Rollen aufnimmt, wobei eine erste Rolle auf eine Rampenkontur am vom Rastring abgewandten Rücken der Klinke einwirkt. Das die Rollen aufnehmende Ende des Gestänges ist in einem L- oder U-förmigen Führungsblech geführt, wobei das Führungsblech eine im Wesentlichen horizontal verlaufende Wand aufweist, an der sich die zweite Rolle beim Verschwenken der Klinke abstützt. Das Führungsblech hat zumindest eine Seitenwand, wobei die horizontal verlaufende Wand und die zumindest eine Seitenwand als separate Blechteile hergestellt und im Wesentlichen rechtwinklig miteinander verbunden sind. Weitere Parksperrenvorrichtungen sind in der
CN 103 807 434 A und der
DE 10 2017 127 213 A1 gezeigt.
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Die Sperrklinke wird häufig durch einen linear verschieblichen Rollenkasten betätigt, wie es in
DE 10 2011 086 238 A1 der Fall ist. Die Führung des Rollenkastens ist massiv, aufwändig und benötigt relativ viel Bauraum. Ferner ist es erforderlich, bei der Montage Toleranzen zwischen dem Betätigungsmechanismus und der Sperrklinke auszugleichen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine alternative Parksperrenvorrichtung zu schaffen. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
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Eine erfindungsgemäße Parksperrenvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit einem Parksperrenrad umfasst eine Sperrklinke, die dazu ausgebildet ist, mit einer Verzahnung des Parksperrenrades zusammenzuwirken, um in einer Sperrstellung eine Rotation des Parksperrenrades zu Sperren und in einer Entsperrstellung eine Rotation des Parksperrenrades freizugeben, wobei die Sperrklinke über einen Rollenkasten betätigbar und um eine Drehachse schwenkbar an einem Bolzen aufgenommen ist, wobei eine Führungsstange und ein Federelement an dem Rollenkasten angeordnet sind, und wobei der Rollenkasten mit der Sperrklinke wirkverbunden und zur Betätigung der Sperrklinke in Längsrichtung der Führungsstange axial verschiebbar ist, wobei ein Stützelement zur Führung der Führungsstange sowie zur Aufnahme des Federelements eingerichtet ist, wobei das Stützelement einen Aufnahmeabschnitt mit einem Boden aufweist, wobei der Boden eine Bohrung zur axialen Führung der Führungsstange aufweist, und wobei das Federelement mit einem ersten Endabschnitt an dem Boden zur Anlage kommt.
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Mit anderen Worten ist die Sperrklinke dazu vorgesehen, in der Sperrstellung in eine Zahnlücke des Parksperrenrades einzugreifen, wobei der Rollenkasten die Sperrklinke zwischen der Sperrstellung und der Entsperrstellung betätigt. Der Rollenkasten ist über einen Aktuator schaltbar bzw. in Längsrichtung der Führungsstange axial verschiebbar.
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Beispielsweise wird bei einer axialen Verschiebung des Rollenkastens in Längsrichtung der Führungsstange entgegen einer Federkraft des Federelements eine Entsperrstellung der Sperrklinke eingeleitet. Dabei gleitet der Rollenkasten derart entlang einer Rampe an einer zu einem Sperrklinkenzahn, der in eine Zahnlücke am Parksperrenrad eingreift, entgegengesetzten Seite der Sperrklinke, dass der Sperrklinkenzahn aus der Zahnlücke entfernt wird. Gemäß des vorliegenden Beispiels wird bei einer axialen Verschiebung des Rollenkastens in Längsrichtung der Führungsstange sowie in Richtung der Federkraft des Federelements eine Sperrstellung der Sperrklinke eingeleitet.
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Dabei gleitet der Rollenkasten derart entlang der Rampe an der zum Sperrklinkenzahn entgegengesetzten Seite der Sperrklinke, dass der Sperrklinkenzahn in die Zahnlücke greift.
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Die Führungsstange ist in der Bohrung am Stützelement angeordnet und wird darin axial geführt. Das Federelement ist insbesondere als Druckfeder ausgebildet und erstreckt sich entlang der Führungsstange, wobei sich das Federelement zum einen am Boden des Stützelements und zum anderen am Rollenkasten abstützt. Der Aufnahmeabschnitt des Stützelements ist bevorzugt zumindest teilweise zylinderförmig ausgebildet und erstreckt sich zumindest teilweise entlang der Längsachse der Führungsstange. Das Stützelement ermöglicht eine vereinfachte Vormontage der Parksperrenvorrichtung zu einer Einheit und damit einhergehend eine vereinfachte Montage der vormontierten Parksperrenvorrichtung in einem Gehäuse eines Getriebes.
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Das Stützelement ist vorzugsweise einteilig sowie bevorzugt aus einem Kunststoff ausgebildet. Insbesondere ist das Stützelement in einem Spritzgussverfahren aus Polyamid hergestellt. Beispielsweise weist das Stützelement eine Armierung auf. Insbesondere ist das Stützelement mit einem Metallblech, vorzugsweise einem Stahlblech verstärkt. Vorteilhafterweise ist das Stützelement aus einem Verbundwerkstoff, vorzugsweise durch Fasern oder Partikeln verstärkt, ausgebildet. Alternativ ist das Stützelement aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere einer Aluminiumdruckgusslegierung, einer Stahlgusslegierung oder einem Metallblech ausgebildet. Alternativ ist das Stützelement aus einem Sinterwerkstoff ausgebildet.
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Vorzugsweise ist das Stützelement räumlich zwischen einem ersten und einem zweiten Wandelement angeordnet und mit den beiden Wandelementen verbunden. Insbesondere ist das Stützelement formschlüssig mit den beiden Wandelementen verbunden. Bevorzugt sind an dem Stützelement zu dem jeweiligen Wandelement hin Vorsprünge ausgebildet, die in dafür vorgesehene Ausnehmungen an dem jeweiligen Wandelement eingreifen. Ferner bevorzugt ist das Stützelement am Bolzen angeordnet. Insbesondere weist das Stützelement mindestens einen Arm mit einer darin ausgebildeten Bohrung auf, wobei sich der Bolzen axial durch die Bohrung erstreckt.
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Bevorzugt umfasst der Rollenkasten zumindest eine erste und zweite Rolle, zwei Seitenwandungen zur Aufnahme und Lagerung der beiden Rollen sowie eine zur Führungsstange gerichtete und damit wirkverbundene Wandung, wobei das Federelement mit einem zweiten Endabschnitt an der Wandung zur Anlage kommt. Mithin ist das Federelement axial zwischen der Wandung am Rollenkasten und dem Boden am Stützelement vorgespannt. Die Führungsstange ist fest mit der Wandung am Rollenkasten verbunden, insbesondere in einer dafür vorgesehenen Bohrung formschlüssig und/oder reibschlüssig aufgenommen. Die beiden Rollen sind in dafür vorgesehene Ausnehmungen an der jeweiligen Seitenwandung aufgenommen. Insbesondere ist in jeder Seitenwandung eine Ausnehmung zur Aufnahme beider Rollen ausgebildet.
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Ferner bevorzugt ist die Wandung in dafür vorgesehene Ausnehmungen an den beiden Seitenwandungen aufgenommen. Mit anderen Worten ist die Wandung räumlich zwischen den beiden Seitenwandungen angeordnet. Ferner ist auch die Sperrklinke zumindest teilweise räumlich zwischen den beiden Seitenwandungen aufgenommen, wobei die Seitenwandungen unter anderem zur Zentrierung der Sperrklinke eingerichtet sind.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Rollenkasten in Längsrichtung der Führungsstange beweglich an einer Führungsplatte angeordnet ist, wobei die Führungsplatte räumlich zwischen den beiden Wandelementen angeordnet ist. Die Führungsplatte ist im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Führungsstange angeordnet und dient zur Führung des Rollenkastens. Insbesondere rollt die erste Rolle an der Führungsplatte ab, wobei die zweite Rolle an der Sperrklinke abrollt. Insbesondere erstreckt sich die Führungsplatte senkrecht zu den beiden Wandelementen. Bevorzugt ist die Führungsplatte aus einem Metallblech ausgebildet.
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Vorzugsweise weist die Führungsplatte mindestens eine Führungsnut zur Aufnahme eines jeweiligen am Rollenkasten ausgebildeten Führungszapfens auf. Der jeweilige Führungszapfen ist in der jeweiligen Führungsnut geführt, wobei die jeweilige Führungsnut einen ersten und zweiten Anschlag für den Führungszapfen aufweist. Wenn der jeweilige Führungszapfen an dem ersten Anschlag zur Anlage kommt befindet sich die Sperrklinke in einer Sperrstellung. Demgegenüber befindet sich die Sperrklinke in einer Entsperrstellung, wenn der jeweilige Führungszapfen an dem zweiten Anschlag zur Anlage kommt. Insbesondere weist die Führungsplatte eine zur Verschleißoptimierung vorgesehene Wärmebehandlung auf. Vorzugsweise ist zumindest der jeweilige Führungszapfen oder die jeweilige gesamte Seitenwandung, an welcher der jeweilige Führungszapfen einteilig ausgebildet ist, zur Verschleißoptimierung wärmebehandelt.
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Vorteilhafterweise ist die Führungsplatte in dafür vorgesehene Ausnehmungen an den beiden Wandelementen spielbehaftet aufgenommen. Insbesondere weist die Führungsplatte insgesamt vier seitliche Vorsprünge auf, wobei jeweils zwei Vorsprünge in Ausnehmungen an dem jeweiligen Wandelement aufgenommen sind. Die Ausnehmungen sind vorzugsweise knochenförmig ausgebildet und erlauben ein gewisses Verkippen und Verlagern der Führungsplatte. Durch die spielbehaftete Lagerung bzw. schwimmende Lagerung der Führungsplatte an den beiden Wandelementen wird bei der Montage der vormontierten Parksperrenvorrichtung ein Anschmiegen sowie flächiges Anliegen bzw. eine Selbsteinstellung der Führungsplatte im Gehäuse des Getriebes ermöglicht.
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Beispielsweise sind zumindest ein erstes und zweites Schraubelement im Wesentlichen parallel zur Drehachse der Sperrklinke durch die beiden Wandelemente geführt, wobei die beiden Schraubelemente zur Befestigung der vormontierten Parksperrenvorrichtung in einem Gehäuse des Getriebes eingerichtet sind. Insbesondere ist an dem jeweiligen Schraubelement eine jeweilige Hülse zum Beabstanden der beiden Wandelemente angeordnet. Insbesondere begrenzen die beiden Wandelemente die Parksperrenvorrichtung in Querrichtung zur Sperrklinke. Vorzugsweise sind die beiden Wandelemente aus einem Metallblech ausgebildet. Die Schraubelemente werden zur Befestigung der Parksperrenvorrichtung im Gehäuse des Getriebes in dafür vorgesehene Gewindebohrungen am Gehäuse eingeschraubt.
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Vorzugsweise ist eine Spannfeder an der Sperrklinke angeordnet, wobei die Spannfeder zur Rückstellung der Sperrklinke in die Entsperrstellung ausgebildet ist, und wobei die Spannfeder zumindest an einer der beiden Wandelemente vorgespannt ist. Bevorzugt greift die Spannfeder in eine dafür vorgesehene Ausnehmung an der Sperrklinke ein. Bei einer Verschiebung des Rollenkastens entgegen der Federkraft der Feder wird die Sperrklinke mittels Spannfeder aus der Zahnlücke am Parksperrenrad gezogen und dadurch die Rotation des Parksperrenrades freigegeben.
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Ferner wird die Verwendung einer erfindungsgemäßen Parksperrenvorrichtung in Verbindung mit einem Parksperrenrad eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Die Parksperrenvorrichtung ist vorzugsweise in dem Getriebe integriert.
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Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der drei Figuren näher dargestellt. Dabei zeigt
- 1 eine schematische Perspektivschnittdarstellung zur Veranschaulichung einer erfindungsgemäßen Parksperrenvorrichtung,
- 2 eine schematische Perspektivdarstellung der Parksperrenvorrichtung gemäß 1, und
- 3 eine weitere schematische Perspektivdarstellung der Parksperrenvorrichtung gemäß den 1 und 2.
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Die 1, 2 und 3 zeigen eine erfindungsgemäße Parksperrenvorrichtung 1 für ein - nicht näher dargestelltes - Getriebe eines Kraftfahrzeugs. Von dem Getriebe ist nur in 1 ein Parksperrenrad 2 dargestellt, wobei vorliegend ein Eingriff einer Sperrklinke 3 der Parksperrenvorrichtung 1 am Parksperrenrad 2 dargestellt ist. Somit ist die Sperrklinke 3 in Sperrstellung dargestellt, wobei die Sperrklinke 3 mit einem Sperrzahn 29 in eine Zahnlücke am Parksperrenrad 2 greift. Die Parksperrenvorrichtung 1 wird - wie vorliegend dargestellt ist - zu einer Einheit vormontiert und umfasst die Sperrklinke 3, die schwenkbar um eine Drehachse 4 an einem Bolzen 5 aufgenommen ist, einen Rollenkasten 9, der von einem - hier nicht dargestellten - Aktuator betätigbar und relativ zur Sperrklinke 3 in Längsrichtung der Sperrklinke 3 verschiebbar ist, und eine Führungsstange 7 sowie ein Federelement 8, die zwischen dem Rollenkasten 9 und einem Stützelement 6 aufgenommen sind.
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Das Stützelement 6 ist räumlich zwischen einem ersten und einem zweiten Wandelement 13a, 13b der Parksperrenvorrichtung 1 angeordnet und mit den beiden Wandelementen 13a, 13b über seitliche Vorsprünge 26 formschlüssig verbunden. Ferner ist das Stützelement 6 über einen Arm 27 mit einer darin ausgebildeten Bohrung an dem Bolzen 5 aufgenommen. Vorliegend ist das Stützelement 6 einteilig aus einem Kunststoff hergestellt. Das Stützelement 6 dient zur axialen Führung der Führungsstange 7 sowie zur Aufnahme des Federelements 8. Dazu weist das Stützelement 6 einen Aufnahmeabschnitt 10 mit einem Boden 11 auf, wobei der Boden 11 eine Bohrung 12 aufweist, in der die Führungsstange 7 axial geführt ist. Das Federelement 8 kommt mit einem ersten Endabschnitt in dem Aufnahmeabschnitt 10 an dem Boden 11 zur Anlage.
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Die Parksperrenvorrichtung 1 umfasst ferner eine Führungsplatte 18, die räumlich zwischen den beiden Wandelementen 13a, 13b angeordnet ist, wobei die Führungsplatte 18 über seitliche Vorsprünge 30 in dafür vorgesehene knochenförmige Ausnehmungen 21 an den beiden Wandelementen 13a, 13b spielbehaftet aufgenommen ist, um bei einer Montage der vormontierten Parksperrenvorrichtung 1 in einem - hier nicht dargestellten - Gehäuse des Getriebes eine flächige Positionierung am Gehäuse zu gewährleisten.
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Der Rollenkasten 9 umfasst eine erste und zweite Rolle 14a, 14b, zwei Seitenwandungen 15a, 15b zur Aufnahme und Lagerung der beiden dazwischen angeordneten Rollen 14a, 14b, eine zur Führungsstange 7 gerichtete Wandung 16 sowie ein Zylinderelement 25 zum Beabstanden der beiden Seitenwandungen 15a, 15b. Die Führungsstange 7 ist formschlüssig mit der Wandung 16 verbunden, wobei das Federelement 8 mit einem zweiten Endabschnitt an der Wandung 16 zur Anlage kommt. Mithin ist das Federelement 8 zwischen dem Boden 11 am Stützelement 6 und der Wandung 16 vorgespannt. Die Wandung 16 ist in dafür vorgesehene langlochähnliche Ausnehmungen 17 an den beiden Seitenwandungen 15a, 15b aufgenommen.
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Bei einer Verschiebung des Rollenkastens 9 in Längsrichtung der Führungsstange 7 gegen eine Federkraft des Federelements 8, rollt die erste Rolle 14a an der Führungsplatte 18 ab, wobei die zweite Rolle 14b an der Sperrklinke 3 entlang einer Rampe 28 abrollt. Die Führungsplatte 18 weist zwei Führungsnuten 19 zur Aufnahme eines jeweiligen am Rollenkasten 9 ausgebildeten Führungszapfens 20 auf. Die Bewegung des Rollenkastens 9 ist durch die Führungszapfen 20, die in die jeweilige Führungsnut 19 an der Führungsplatte 18 geführt sind, vorgegeben und somit beschränkt. Vorliegend ist der jeweilige Führungszapfen 20 einteilig mit der jeweiligen Seitenwandung 15a, 15b des Rollenkasten 9 ausgebildet.
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Eine Spannfeder 23 ist an der Sperrklinke 3 angeordnet, wobei die Spannfeder 23 bei Verschiebung des Rollenkastens 9 in Längsrichtung der Führungsstange 7 gegen die Federkraft des Federelements 8 zur Rückstellung der Sperrklinke 3 in eine Entsperrstellung ausgebildet ist. In der Entsperrstellung wird eine Rotation des Parksperrenrades 2 freigegeben. Die Spannfeder 23 ist als Torsionsfeder ausgebildet und mehrmals um den Bolzen 5 gewickelt sowie über einen Schenkel an dem Wandelement 13b vorgespannt.
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Ein erstes und zweites Schraubelement 22a, 22b sind im Wesentlichen parallel zur Drehachse 4 der Sperrklinke 3 durch die beiden Wandelemente 13a, 13b geführt und zur Befestigung der vormontierten Parksperrenvorrichtung 1 im Gehäuse des Getriebes eingerichtet. Zwischen den beiden Wandelementen 13a, 13b ist an dem jeweiligen Schraubelement 22a, 22b eine jeweilige Hülse 24a, 24b zum Beabstanden der beiden Wandelemente 13a, 13b angeordnet. Aufgrund der mehrteiligen Ausbildung der vormontierten Parksperrenvorrichtung 1, sowie der Ausnehmungen und Formelemente, die mit den Ausnehmungen zur Ausbildung unterschiedlicher formschlüssiger Verbindungen zusammenwirken, wird die Übertragung von Körperschall bzw. Körperschwingungen gedämpft. Mit anderen Worten ist die Übertragung von Körperschall bzw. Körperschwingungen gegenüber eines starren oder einteiligen Systems gedämpft.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Parksperrenvorrichtung
- 2
- Parksperrenrad
- 3
- Sperrklinke
- 4
- Drehachse
- 5
- Bolzen
- 6
- Stützelement
- 7
- Führungsstange
- 8
- Federelement
- 9
- Rollenkasten
- 10
- Aufnahmeabschnitt
- 11
- Boden
- 12
- Bohrung
- 13a, 13b
- Wandelement
- 14a, 14b
- Rolle
- 15a, 15b
- Seitenwandung
- 16
- Wandung
- 17
- Ausnehmung
- 18
- Führungsplatte
- 19
- Führungsnut
- 20
- Führungszapfen
- 21
- Ausnehmung
- 22a, 22b
- Schraubelement
- 23
- Spannfeder
- 24a, 24b
- Hülse
- 25
- Zylinderelement
- 26
- Vorsprung
- 27
- Arm
- 28
- Rampe
- 29
- Sperrzahn
- 30
- Vorsprung
