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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Parksperrenanordnung mit einer Betätigungsvorrichtung zum Einlegen und Auslegen einer Parksperrenklinke zum Sperren und Freigeben eines Parksperrenrades gemäß der im Oberbegriff näher definierten Art.
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Parksperrenanordnungen zum Betätigen einer Parksperrenklinke zum Sperren und Freigeben eines Parksperrenrades in einem Automatgetriebe sind aus dem Stand der Technik vielfältig bekannt. Üblicherweise greift im eingelegten bzw. gesperrten Zustand der Parksperre ein Klinkenzahn der Parksperrenklinke formschlüssig in eine korrespondierende Zahnlücke einer Sperrverzahnung des Parksperrenrades ein. Zum Betätigen der Parksperre ist dabei üblicherweise ein Betätigungselement vorgesehen, das auf einer in zum Ein- und Auslegen der Parksperre geeigneter Richtung bewegbaren Betätigungsstange axial gegen eine Vorspannfeder verschiebbar gelagert ist und einen Kontaktbereich aufweist, der seinerseits auf eine korrespondierende Betätigungskante der Parksperrenklinke wirkt. Beispielsweise sind Ausführungen einer Parksperre bekannt, bei der das Betätigungselement zum Einlegen der Parksperrenklinke eine Axialkraft auf den Kontaktbereich der Parksperrenklinke aufbringt und dann, wenn der Klinkenzahn der Parksperrenklinke in eine Zahnlücke der Sperrverzahnung des Parksperrenrades eingerastet ist, die Parksperrenklinke im Schaltzustand „Parksperre eingelegt“ verriegelt, sodass das Betätigungselement zum Auslegen der Parksperre aus dieser Sperrstellung gezogen werden muss. Um diese Funktion realisieren zu können, weist das Betätigungselement auf seiner der Betätigungskante der Parksperrenklinke gegenüberliegenden Seite eine Abstützkontur auf, die sich ihrerseits an einem hierfür geeigneten gehäusefesten Abstützelement abstützt.
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Eine derartige Parksperrenanordnung ist beispielsweise aus der Druckschrift
DE 35 37 091 C1 bekannt. Hierbei ist das Betätigungselement als ein Sperrkonus ausgebildet ist, der beim Auslegen der Parksperre achsparallel zur Schwenkachse der Parksperrenklinke entlang einer abgeschrägten Gegenfläche der Parksperrenklinke verfährt. Der Sperrkonus weist einen linearen Kegelwinkel auf, wobei sich in Achsrichtung gesehen sowohl am kleinsten als auch am größten Kegelaußendurchmesser jeweils ein zylindrischer Abschnitt des Betätigungselementes anschließt. Wird die Parksperre vom Schaltzustand „Parksperre ausgelegt“ in den Schaltzustand „Parksperre eingelegt“ gebracht, wird der Kegelstumpf des Sperrkonus axial gegen abgeschrägte Gegenfläche der Parksperrenklinke gedrückt, sodass die abgeschrägte Gegenfläche der Parksperrenklinke entlang dem Kegelstumpf des Sperrkonus ausgehend vom kleinsten Kegelstumpfaußendurchmesser in Richtung und bis zum größten Kegelstumpfaußendurchmesser gleitet und die Parksperrenklinke dabei eine Schwenkbewegung um die Mittelachse ihrer Gehäuselagerung vollzieht.
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Als alternative Ausführungsform für das Betätigungselement der Parksperrenanordnung schlägt beispielsweise die Druckschrift
DE 10 2011 075 294 A1 ein Rollensystem mit zwei achsparallel zueinander angeordneten zylindrischen Rollen vor, die in einem Käfig drehbar gelagert sind, der seinerseits axial verschieblich auf einer Betätigungsstange gegen eine Vorspannfeder eingespannt ist. Die Mittelachse der Betätigungsstange verläuft dabei senkrecht zu den Mittelachsen der beiden Rollen. Beim Betätigen der Parksperrenklinke rollt eine der beiden Rollen auf einer hierzu ausgebildeten abgeschrägten Kontaktfläche der Parksperrenklinke ab, wohingegen die andere der beiden Rollen auf einer der Kontaktfläche der Parksperrenklinke gegenüber liegenden Abstützfläche eines gehäusefesten Abstützelementes abrollt.
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Es ist bekannt, dass der beim Betätigen der Parksperrenklinke wirksame Kontaktwinkel zwischen der Parksperrenklinke und dem Betätigungselement - im Falle des Sperrkonus also der Kegelwinkel des Sperrkonus - die in der Praxis gewünschte Selbsthemmung an der Betätigungsvorrichtung der Parksperre wesentlich beeinflusst. Selbsthemmung tritt am Betätigungselement bekanntlich immer dann auf, wenn die Summe der vorhandenen Reibkräfte größer als die Summe derjenigen Kräfte ist, die zum axialen Verschieben des Betätigungselementes führen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hinsichtlich Bauraum und Masse verbesserte Parksperrenanordnung der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen.
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Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch eine Parksperrenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die Erfindung geht aus von einer Parksperrenanordnung mit einer Betätigungsvorrichtung zum Einlegen und Auslegen einer auf einem Bolzen verschwenkbar gelagerten Parksperrenklinke zum Sperren oder Freigeben eines Parksperrenrades insbesondere in einem Automatgetriebe eines Kraftfahrzeugs. Dabei umfasst die Betätigungsvorrichtung eine zumindest axialbewegbare Betätigungsstange mit einem an dem der Parksperrenklinke zugewandten Ende vorgesehenen Betätigungselement, welches eine Betätigungskontur aufweist, die sich entlang einer Längsachse des Betätigungselements erstreckt und beim Einlegen und Auslegen der Parksperre sowohl mit einer Betätigungszone der Parksperrenklinke als auch mit einer Abstützkontur eines gehäusefesten Führungselements in Kontakt steht. Das Betätigungselement ist dabei auf der Betätigungsstange axial verschiebbar gelagert.
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Die Erfindung berücksichtigt die Erkenntnis, dass bei einer derartigen Parksperrenanordnung sowohl beim Einrasten des Klinkenzahns der Parksperrenklinke in eine Zahnlücke der Sperrverzahnung des Parksperrenrades als auch beim Herausziehen des Klinkenzahns der Parksperrenklinke aus einer Zahnlücke der Sperrverzahnung des Parksperrenrades hochdynamische und hochfrequente Belastungen auftreten können, die zur Folge haben, dass aufgrund der obligatorischen Spielpassungen zwischen den relativ zueinander beweglichen Bauteile der Parksperrenanordnung im Kontaktbereich von Betätigungselement und Parksperrenklinke - also dort, wo sich die Betätigungskontur des Betätigungselementes und die Betätigungskante der Parksperrenklinke treffen - Mikrobewegungen entstehen, welche die Tribologie in diesem Kontaktbereich ungünstig beeinflussen.
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Dies kann insbesondere in Kombination mit einer vergleichsweise geringen geometrischen Überdeckung von Betätigungselement und Parksperrenklinke in diesem Kontaktbereich zu einem Verlust der gewollten Selbsthemmung an dem Betätigungselement führen. Zwar ist ein bezogen auf die Längsachse kleiner bzw. flacher Sperrwinkel am Betätigungselement hilfreich, um einem durch Mikrobewegungen verursachten Verlust der gewollten Selbsthemmung entgegen zu wirken, jedoch verursacht ein kleiner Kegelwinkel auch unerwünscht hohe Lösekräfte. Selbsthemmung tritt am Betätigungselement immer dann auf, wenn die Summe der vorhandenen Reibkräfte größer als die Summe derjenigen Kräfte ist, die zum axialen Verschieben des Betätigungselementes führen. Die zum axialen Verschieben des Betätigungselementes führenden Kräfte ergeben sich bekanntlich aus den tatsächlich vorhandenen Kontaktkräften zwischen dem Betätigungselement und dem gehäusefesten Führungselement, an dem sich das Betätigungselement beim Ein- und Auslegen der Parksperre abstützt, den tatsächlich vorhandenen Kontaktkräften zwischen dem Betätigungselement und der Kontaktzone der Parksperrenklinke, auf die das Betätigungselement beim Ein- und Auslegen der Parksperre wirkt, sowie der tatsächlich wirksamen Feder
kraft der Vorspannfeder, die das auf der Betätigungsstange axial verschiebbar gelagerte Betätigungselement vorspannt.
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In jedem Fall muss die axiale Länge der beim Betätigen der Parksperre wirksame Betätigungskontur am Betätigungselement so groß dimensioniert sein, dass unter Berücksichtigung der real möglichen Toleranzen aller beteiligten Bauteile und des real möglichen Verschleißes aller beteiligter Bauteile die Sebsthemmung am Betätigungselement an dessen Kontaktbereichen zur Parksperrenklinke und zum gehäusefesten Abstützelement im gesamten real möglichen Betriebstemperaturbereich nicht verloren geht. Eine große axiale Länge des Betätigungselementes jedoch wirkt sich ungünstig auf den erforderlichen Bauraum und auf die Masse des Betätigungselementes aus. Je größer die Masse des Betätigungselementes, umso größer sind zwangsläufig auch die im Parksperrensystem notwendigen Betätigungskräfte. Hohe Betätigungskräfte wiederum müssen konstruktiv aufwendiger abgestützt werden. Eine große Masse des Betätigungselementes und hohe Federkräfte im Parksperrensystem wirken sich auch auf einen gegebenenfalls für das Betätigungselement vorgesehenen gehäusefesten Anschlag betreffend dessen Belastung negativ aus.
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Um den erforderlichen Bauraum und die Masse des Betätigungselementes wirkungsvoll zu reduzieren, ist bei der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung der Parksperrenanordnung vorgesehen, dass die beim Einlegen und Auslegen der Parksperre sowohl mit der Betätigungszone der Parksperrenklinke als auch mit der Abstützkontur des gehäusefesten Führungselements in Kontakt stehende Betätigungskontur des Betätigungselements bezogen auf dessen Längsachse rotationssymmetrisch ausgebildet ist und erstreckt sich entlang dieser Längsachse. Erfindungsgemäß ist die Betätigungskontur dabei in Richtung der Längsachse des Betätigungselements gesehen als Kreisbogen ausgebildet.
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In einer bevorzugten geometrischen Ausgestaltung der Betätigungskontur ist deren Kreisbogen um einen Radius gekrümmt, dessen Mittelpunkt auf der Längsachse des Betätigungselements liegt. Hierbei kann die Betätigungskontur dreidimensional gesehen kugelförmig ausgebildet sein
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In einer anderen vorteilhaften geometrischen Ausgestaltung der Betätigungskontur ist deren Kreisbogen um einen Radius gekrümmt, dessen Mittelpunkt außerhalb des Betätigungselementes liegt.
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In einer weiteren vorteilhaften geometrischen Ausgestaltung der Betätigungskontur ist deren Kreisbogen um einen Radius gekrümmt, dessen Mittelpunkt in einem Bereich zwischen der Längsachse des Betätigungselements und der Betätigungskontur liegt.
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Die erfindungsgemäße Geometrie am Betätigungselement der Parksperrenanordnung ist fertigungstechnisch vergleichsweise einfach realisierbar, sowohl hinsichtlich der Herstellung also auch hinsichtlich der Prüfung auf Maßgenauigkeit.
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Gegenüber einer Parksperrenanordnung mit einem Sperrkegel als Betätigungselement - so wie beispielsweise aus der eingangs zitierten
DE 35 37 091 C1 bekannt - zeichnet sich die erfindungsgemäße Konzeption nicht nur durch die verringerte Masse und damit einhergehend verringerten Feder- und Lösekräften aus, sondern auch durch ein robusteres Verhalten gegenüber einem Verlust der Selbsthemmung am Betätigungselement, da sich beim Verkippen des Betätigungselementes der wirksame Winkel der Kraftvektoren im Kontaktbereich zwischen Betätigungselement und Parksperrenklinke einerseits und im Kontaktbereich zwischen Führungselement und Betätigungselement andererseits nicht ändert.
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Gegenüber einer Parksperrenanordnung mit einem Rollensystem als Betätigungselement - so wie beispielsweise aus der eingangs zitierten
DE 10 2011 075 294 A1 bekannt - zeichnet sich die erfindungsgemäße Konzeption zusätzlich zu der verringerten Masse und der damit einhergehend verringerten Feder- und Lösekräften auch durch eine verringerte Bauteilzahl, eine insgesamt günstigere Fertigung, eine verringerte Toleranzempfindlichkeit sowie durch eine vergrößerte Sicherheit gegen eine Fehlmontage aus.
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Um die Lösekräfte für das erfindungsgemäße Betätigungselement der Parksperrenanordnung nicht zu groß werden zu lassen, ist es vorteilhaft, sowohl die Geometrie der beim Einlegen und Auslegen der Parksperre mit der Betätigungskontur des Betätigungselementes in Kontakt stehende Betätigungszone der Parksperrenklinke als auch die Geometrie der beim Einlegen und Auslegen der Parksperre mit der Betätigungskontur des Betätigungselementes in Kontakt stehende Abstützkontur des gehäusefesten Führungselements mit einem Sperrwinkel konstanter oder variabler Größe zu versehen, der in Auszugsrichtung des Betätigungselements gesehen einen Öffnungswinkel bildet. Unter dem Begriff „Öffnungswinkel“ ist ein Winkel zu verstehen, der von der Längsachse des Betätigungselements und von der verlängerten Linie der relativ zur Längsachse des Betätigungselements geneigten Betätigungszone der Parksperrenklinke eingeschlossen wird bzw. der von der Längsachse des Betätigungselements und von der verlängerten Linie der relativ zur Längsachse des Betätigungselements geneigten Abstützkontur des gehäusefesten Führungselements eingeschlossen wird.
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Je nach Belastungskollektiv und je nach Fertigungsverfahren können sowohl an der Betätigungszone der Parksperrenklinke als auch an der Abstützkontur des gehäusefesten Führungselements unterschiedliche Kontaktgeometrien realisiert und miteinander kombiniert werden, was die nachstehende Tabelle verdeutlicht. Unter dem Begriff „Schmiegung“ ist eine Kreisbogenfläche zu verstehen, die sich in Längsrichtung gesehen entlang der Längsachse des Betätigungselements erstreckt und dabei einen Radius um die Längsachse des Betätigungselements aufweist, der an den größten Außendurchmesser der Betätigungskontur des Betätigungselements angenähert ist.
| Variante | Betätigungszone der Parksperrenklinke | Abstützkontur des Führungselements |
| V1 | Schmiegung | Schmiegung |
| V2 | gerade Linie / ebene Fläche | Schmiegung |
| V3 | gerade Linie / ebene Fläche | gerade Linie / ebene Fläche |
| V4 | Schmiegung | gerade Linie / ebene Fläche |
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert, wobei gleiche Bauteile und Bauteile vergleichbarer Funktion auch mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht einer Parksperrenanordnung gemäß dem Stand der Technik;
- 2 eine schematische sektionale Schnittdarstellung der Parksperrenanordnung gemäß 1;
- 3 einen Detailschnitt aus 2, mit einem Betätigungselement gemäß dem Stand der Technik;
- 4 eine schematische Schnittdarstellung einer beispielhaften Parksperrenanordnung gemäß der Erfindung;
- 5 eine zweite schematische Schnittdarstellung der Parksperrenanordnung gemäß 4;
- 6 einen Detailschnitt aus 4, mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Betätigungselements;
- 7 eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Betätigungselements;
- 8 eine schematische Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Betätigungselements; und
- 9 eine schematische Schnittdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Betätigungselements.
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In den 1 bis 3 sind verschiedene Ansichten und Schnitte einer beispielhaften Parksperrenanordnung mit einer Betätigungsvorrichtung zum Einlegen und Auslegen einer Parksperrenklinke 10 zum Sperren und Freigeben eines Parksperrenrades 20 in einem hier nicht näher dargestellten Getriebe eines Fahrzeugs dargestellt. Im gesperrten bzw. eingelegten Zustand der Parksperre greift ein Klinkenzahn 12 der schwenkbar auf einem Bolzen 15 gelagerten Parksperrenklinke 10 in eine Zahnlücke 22 einer Sperrverzahnung 21 des Parksperrenrades 20 formschlüssig ein. Die Schwenkachse der Parksperrenklinke 10 ist mit 14 bezeichnet.
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Die Betätigungsvorrichtung umfasst eine zumindest axialbewegbare Betätigungsstange 30 mit einem an dem der Parksperrenklinke 10 zugewandten Ende vorgesehenen Betätigungselement 40, welches mit einer Betätigungskontur 41 beim Ein- und Auslegen der Parksperre mit einer Betätigungszone 13 der Parksperrenklinke 10 zum Sperren und Freigeben derselben in Kontakt steht. Weiterhin steht das Betätigungselement 40 beim Ein- und Auslegen der Parksperre mit einer Abstützkontur 51 eines gehäusefesten Führungselementes 50 zum gehäuseseitigen Abstützen in Kontakt. Die Längsachse der Betätigungsstange 30 ist mit 31 bezeichnet, die Längs- bzw. Mittelachse des Betätigungselementes 40 mit 42.
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In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Betätigungsstange 30 etwa senkrecht zur Schwenkachse 14 der Parksperrenklinke 10 ausgerichtet, sodaß sich die hier dargestellte Parksperrenanordnung sowohl für eine Front-Quer-Einbaulage des Getriebes als auch für einen Elektroantrieb einer Antriebsachse in einem Fahrzeug sehr gut eignet. In einer alternativen Ausführungsform kann die Betätigungsstange etwa parallel zur Schwenkachse der Parksperrenklinke ausgereichte sein, sodass sich die Parksperrenanordnung sehr gut für eine Längs-Einbaulage des Getriebes in einem Fahrzeug eignet.
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In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Grundform des Betätigungselements 40 beispielhaft ein Kegelstumpf, sodaß die Betätigungskontur 41 durch einen Abschnitt der Mantelfläche des Kegelstumpfs gebildet wird und die mit der Betätigungskontur 41 zusammenwirkende Betätigungszone 13 der Parksperrenklinke 10 eine Betätigungskante ist.
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In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Betätigungsstange 30 als Kolben eines elektromechanischen Aktuators 70 ausgebildet, der zum und beim Auslegen der Parksperre elektrisch angesteuert wird und gegen die Federkraft einer Rückhaltefeder 60 wirkt. Hierzu alternativ kann die Betätigung der Betätigungsstange 30 auch mittels einer rein mechanischen oder hydraulischen oder elektromagnetischen Aktorik erfolgen. Eine weitere Alternative ist die Umkehr der Aktuatorwirkrichtung, sodass dann die Parksperre mittels Bedienung oder Ansteuerung der Aktorik eingelegt und mittels Federkraft ausgelegt wird.
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Auf der der Parksperrenklinke 10 abgewandten Seite des Betätigungselementes 40 ist eine Vorspannfeder 32 vorgesehen, welche die Betätigungsstange 30 konzentrisch umschließt und das Betätigungselement 40 für den Fall einer so genannten Zahn-auf-Zahn-Stellung zwischen Parksperrenklinke 10 und dem Parksperrenrad 20 vorspannt. Das von der Parksperrenklinke 10 sperrende oder freigebende Parksperrenrad 20 ist mit einem hier nicht weiter dargestellten Abtrieb des Fahrzeuges gekoppelt, um das Fahrzeug bei eingelegter Parksperre in einer Parkposition zu blockieren und bei ausgelegter Parksperre freizugeben.
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Weiterhin ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel auf der der Vorspannfeder 32 gegenüberliegenden Seite des Betätigungselementes 40 ein mechanischer Anschlag 52 vorgesehen, der durch die der Vorspannfeder 32 gegenüberliegenden Stirnfläche des Betätigungselements 40 und eine zu dieser Stirnfläche korrespondierende Anschlagfläche des gehäusefesten Führungselementes 50 gebildet wird und den maximal möglichen axialen Weg des Betätigungselements 40 begrenzt.
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3 zeigt eine vergrößerte Schnittdarstellung eines nach dem Stand der Technik als Sperrkegel ausgeführten Betätigungselements 40, bei dem die Betätigungskontur 41 durch eine plane Kegelfläche des Betätigungselements 40 gebildet wird, die bezogen auf dessen Längsachse 42 um einen konstanten Winkel alpha geneigt ist, derart, dass sich der radiale Abstand der Betätigungskontur 41 zur Längsachse 42 des Betätigungselements 40 im axialen Verlauf der Betätigungskontur 41 in Auszugsrichtung gesehen stetig vergrößert. In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel alpha beispielhaft etwa 4 Grad.
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Abweichend hierzu weist die Betätigungskontur 41 des Betätigungselements 40 einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung eine andere, besondere geometrische Form auf, was nachfolgend näher erläutert wird.
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Bezugnehmend auf die 4, 5 und 6 wird eine Parksperrenanordnung umfassend ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Betätigungselements 40 erläutert, abgeleitet aus der Parksperrenanordnung gemäß 1. 4 zeigt dabei einen Längsschnitt der Parksperrenanordnung, wohingegen 5 einen Schnitt quer zu diesem Längsschnitt zeigt. 6 zeigt in vergrößerter Darstellung ein Detail von 4, zur näheren Beschreibung des Betätigungselements 40 gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel.
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Die beim Ein- und Auslegen der Parksperre sowohl mit der Betätigungszone 13 der Parksperrenklinke 10 als auch mit der Abstützkontur 51 des gehäusefesten Führungselements 50 in Kontakt stehende Betätigungskontur 41 des Betätigungselements 40 ist bezogen auf dessen Längsachse 42 rotationssymmetrisch ausgebildet ist und erstreckt sich entlang dieser Längsachse 42. In Richtung der Längsachse 42 des Betätigungselements 40 gesehen ist die erfindungsgemäße Betätigungskontur 41 als Kreisbogen ausgebildet, im Unterschied zum Stand der Technik.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie in 5 ersichtlich, die Betätigungszone 13 der Parksperrenklinke 10 beispielhaft als eine ebene Kontaktfläche 16 ausgebildet, die sich im Bereich der Längskoordinate 17 der Betätigungszone 13 mit dem Außendurchmesser der Betätigungskontur 41berührt. Die Abstützkontur 51 des gehäusefesten Führungselements 50 hingegen ist beispielhaft als Schmiegung 53 ausgebildet, in Art einer Kreisbogenfläche, die sich in Längsrichtung gesehen entlang der Längsachse 42 des Betätigungselements 40 an der dem Betätigungselement 40 zugewandten Oberfläche des Führungselements 50 erstreckt und dabei einen Radius um die Längsachse 42 des Betätigungselements 40 aufweist, der an den größten Außendurchmesser 45 der Betätigungskontur 41 des Betätigungselements 40 angenähert ist. Eine derartige Schmiegung ist fertigungstechnisch beispielsweise mittels
eines Drückprozesses herstellbar und hat gegenüber einer ebenen Fläche Vorteile hinsichtlich der Belastbarkeit der Parksperrenanordnung im Betrieb.
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Sowohl die Fläche 16 (als Betätigungszone 13) der Parksperrenklinke 10 als auch die Schmiegung 53 (als Abstützkontur 51) des gehäusefesten Führungselements 50 bilden zusammen mit der Betätigungskontur 41 des Betätigungselementes 40 in Auszugsrichtung 46 des Betätigungselements 40 gesehen einen Öffnungswinkel, bei dem Fläche 16 und Schmiegung 53 relativ zur Längsachse 42 des Betätigungselements 40 derart geneigt sind, dass sich sowohl der radiale Abstand zwischen Fläche 16 und Längsachse 42 als auch der radiale Abstand zwischen Schmiegung 53 und Längsachse 42 verringert, wenn das Betätigungselement 40 in Auszugsrichtung 46 von seiner Stellung „Parksperrenklinke betätigt“ in seine Stellung „Parksperrenklinke nicht betätigt“ verschoben wird. Diese Konzeption bewirkt in vorteilhafter Weise eine Reduzierung der Lösekräfte, die aufgebracht werden müssen, um das Betätigungselement 40 in Auszugsrichtung 46 zu bewegen. Die Steigung von Fläche 16 und Schmiegung 53 in Richtung der Längsachse 42 des Betätigungselements 40 gesehen sind bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel beispielhaft konstant, können beispielsweise aber auch nicht linear sein.
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Bedingt durch Bauteiltoleranzen und Spiele ergibt sich sowohl im Kontaktbereich zwischen Betätigungselement 40 und Parksperrenklinke 10 als auch im Kontaktbereich zwischen Betätigungselement 40 und Führungselements 50 je eine exemplar-individuelle Überdeckung der jeweiligen Kontaktflächen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die mit 17 bezeichnete erste Längskoordinate der Betätigungszone 13 der Parksperrenklinke 10 einem Schaltzustand der Betätigungsvorrichtung zugeordnet, bei dem sich Betätigungskontur 41 und Betätigungszone 13 mit maximal möglicher axialer Überdeckung berühren. Entsprechend ist in 6 auch eine zweite Längskoordinate 18 der Betätigungszone 13 eingezeichnet ist, die einem Schaltzustand der Betätigungsvorrichtung zugeordnet ist, bei dem sich Betätigungskontur 41 und Betätigungszone 13 mit minimal möglicher axialer Überdeckung berühren, sodass sich an der Betätigungszone 13 bzw. Kontaktfläche 16 der Parksperrenklinke 10 eine axiale Überdeckungszone 19 ergibt.
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Die vorliegende technischen Lehre gibt dem Fachmann gewisse Freiheiten in der geometrischen Ausgestaltung der Betätigungskontur 4, die erfindungsgemäß als ein sich rotationssymmetrisch zur Längsachse 42 des Betätigungselements 40 axial entlang dieser Längsachse 42 ersteckender Kreisbogen ausgebildet ist. Auch hat der Fachmann in Kenntnis der vorliegenden technischen Lehre gewisse Freiheiten hinsichtlich der Dimensionierung von Kreisbogenradius und maximalem Außendurchmesser der Betätigungskontur 41.
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So wird bei dem in 7 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Betätigungselements 40 als konstruktives Detail vorgeschlagen, dass der Kreisbogen der Betätigungskontur 41 des Betätigungselements 40 axial entlang der Längsachse 42 des Betätigungselements 40 um einen Radius 43 gekrümmt ist, dessen Mittelpunkt 44 außerhalb des Betätigungselementes 40 liegt.
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Bei dem in 8 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Betätigungselements 40 ist als konstruktives Detail vorgesehen, dass der Kreisbogen der Betätigungskontur 41 des Betätigungselements 40 axial entlang der Längsachse 42 des Betätigungselements 40 um einen Radius 43 gekrümmt ist, dessen Mittelpunkt 44 auf der Längsachse 42 des Betätigungselements 40 liegt. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Betätigungskontur 41 dreidimensional gesehen kugelförmig ausgebildet ist.
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Bei dem in 9 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Betätigungselements 40 ist als konstruktives Detail vorgesehen, dass der Kreisbogen der Betätigungskontur 41 des Betätigungselements 40 axial entlang der Längsachse 42 des Betätigungselements 40 um einen Radius 43) gekrümmt ist, dessen Mittelpunkt (44) in einem Bereich zwischen der Längsachse (42) des Betätigungselements (40) und der Betätigungskontur (41) liegt.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die konstruktiven Details der angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr wird der Fachmann die Außenkontur des zum Ein- und Auslegen der Parksperre vorgesehenen Betätigungselementes 40 - insbesondere den größten Außendurchmesser 45 der Betätigungskontur 41 und den Radius 43 des Kreisbogens der Betätigungskontur 41 - sowie die Lage der Betätigungskontur 41 relativ zur der Betätigungszone 13 der Parksperrenklinke 10 und relativ zur Abstützkontur 51 des gehäusefesten Führungselementes 50 den speziellen Erfordernissen des jeweiligen Anwendungsfalls anpassen. Ebenso wird der Fachmann die Geometrie der Betätigungszone 13 der Parksperrenklinke 10 und die Geometrie der Abstützkontur 51 des gehäusefesten Führungselements 50 situativ auf den jeweiligen Anwendungsfall anpassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Parksperrenklinke
- 12
- Klinkenzahn der Parksperrenklinke
- 13
- Betätigungszone der Parksperrenklinke
- 14
- Schwenkachse der Parksperrenklinke
- 15
- Bolzen
- 16
- Fläche; ebene Kontaktfläche
- 17
- erste Längskoordinate der Betätigungszone
- 18
- zweite Längskoordinate der Betätigungszone
- 19
- Überdeckungszone
- 20
- Parksperrenrad
- 21
- Sperrverzahnung des Parksperrenrades
- 22
- Zahnlücke der Sperrverzahnung
- 30
- Betätigungsstange
- 31
- Längsachse der Betätigungsstange
- 32
- Vorspannfeder
- 40
- Betätigungselement
- 41
- Betätigungskontur des Betätigungselements
- 42
- Längsachse des Betätigungselements
- 43
- Radius der Betätigungskontur
- 44
- Mittelpunkt des Radius der Betätigungskontur
- 45
- größter Außendurchmesser der Betätigungskontur
- 46
- Auszugsrichtung des Betätigungselements
- 50
- gehäusefestes Führungselement
- 51
- Abstützkontur des Führungselements
- 52
- Anschlag des Führungselements
- 53
- Kontaktfläche mit Schmiegung
- 60
- Rückhaltefeder
- 70
- Aktuator
- A
- Detail
- alpha
- Winkel
- B-B
- Schnittebene
- C-C
- Schnittebene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3537091 C1 [0003, 0017]
- DE 102011075294 A1 [0004, 0018]
