DE102019218985A1

DE102019218985A1 - Vorrichtung zum Verriegeln einer Kolbenstange eines zum Auslegen einer Parksperre mit Druck beaufschlagbaren und zum Einlegen der Parksperre angefederten Kolbens eines Aktors

Info

Publication number: DE102019218985A1
Application number: DE102019218985.7A
Authority: DE
Inventors: Maik Wiesner; Florian Weinl; Dirk Leutheuser; Thomas Schwegler
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-12-05
Filing date: 2019-12-05
Publication date: 2021-06-10
Also published as: US11261967B2; US20210172520A1

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (204) zum Verriegeln einer Kolbenstange (7) eines zum Auslegen einer Parksperre (3) mit Druck beaufschlagbaren Kolbens (4) eines Aktuators beschrieben. Eine Verrastung (50) ist von einem Betätigungselement (53) betätigbar, das fest auf einer Ankerstange (20) eines Elektromagneten (19) angeordnet ist, zwischen zwei Vorspannfedern (55, 56) eingespannt ist und zwei Betätigungskonturen (22, 23) aufweist. Komponenten der Vorrichtung (204) sind hinsichtlich ihrer Geometrie und hinsichtlich der auf sie jeweils wirkenden Kräfte derart aufeinander abgestimmt, dass ein Permanentmagnet (62) die Ankerstange (20) in stromlosem Zustand eines Elektromagneten (19) und in eingelegtem Zustand der Parksperre (3) in einer ersten Stellung hält, dass der Elektromagnet (19) die Ankerstange (20) in bestromtem Zustand und in ausgelegtem Zustand der Parksperre (3) in ihrer zweiten Stellung hält, dass die Parksperre (3) in bedrucktem Zustand des Kolbens (4) und in bestromtem Zustand des Elektromagneten (20) auslegbar ist, und dass die Parksperre (3) in drucklosem Zustand des Kolbens (4) und in stromlosem Zustand des Elektromagneten (19) einlegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verriegeln einer Kolbenstange eines zum Auslegen einer Parksperre mit Druck beaufschlagbaren und zum Einlegen der Parksperre angefederten Kolbens eines Aktors.
In der Praxis werden in vielen Bereichen Vorrichtungen mit Aktoren eingesetzt, die zur Betätigung von Einrichtungen vorgesehen sind. Hierfür sind die Aktoren jeweils wenigstens in zwei unterschiedliche Betriebszustände überführbar. Des Weiteren sind die Aktoren bekannterweise auch über Verriegelungseinheiten in den Betriebszuständen verriegelbar bzw. haltbar. Um ein unerwünschtes Verlassen der Betriebszustände der Aktoren zu vermeiden, sind die Verriegelungseinheiten mittels elektrisch betätigbaren Sperreinheiten sowohl in einem den Aktor verriegelnden als auch in einem den Aktor freigebenden Zustand sperrbar.
Bekannte Pkw-Automat-/Automatik-Getriebe umfassen oftmals ein Parksperrensystem, mittels welchem ein Antriebsstrang eines Fahrzeuges anforderungsgemäß festsetzbar oder lösbar ist. Dabei wird eine Parksperre eines solchen Parksperrensystems üblicherweise hydraulisch ausgelegt und über einen Federspeicher eingelegt. Um eine solche Parksperre in definierten Positionen halten zu können, weist ein solches Parksperrensystem einen sogenannten Verriegelungsmechanismus auf. Ein solcher Verriegelungsmechanismus bietet die Möglichkeit, eine Parksperre mit geringem Energieaufwand im angeforderten Betriebszustand zu halten und sicherheitskritische Betriebszustände zu vermeiden. Des Weiteren ist über einen solchen Verriegelungsmechanismus eine gewünschte Redundanz umsetzbar sowie eine Fahrzeugverfügbarkeit gewährleistbar.
Zum Ver- und Entriegeln eines zur Betätigung einer Parksperre vorgesehenen Aktors sind aus der Praxis eine Vielzahl verschiedener Mechaniken bekannt, die zum Verriegeln einen Formschluss vorsehen. Dabei wird der Formschluss beispielsweise über Kugelverrastungen, Rasthaken, Stifte und dergleichen realisiert. Auch zur Betätigung der Ver- und Entriegelung werden oftmals Federeinheiten und/oder Elektromagneten verwendet.
Bei einer Vielzahl von Parksperrensystemen wird die Parksperre jeweils in hydraulisch bedrucktem Zustand eines nicht gesperrten Kolbens ausgelegt, der in Einlegungsrichtung der Parksperre angefedert ist. In nicht bedrucktem Zustand des Kolbens wird die Parksperre bei entsperrtem Kolben durch die anliegende Federeinheit eingelegt.
Bei einem weiteren bekannten Parksperrensystem wird der Aktor in bestromtem Zustand eines Elektromagneten ausschließlich in ausgelegtem Zustand der Parksperre mittels Rasthaken verriegelt. Dabei ist es zusätzlich vorgesehen, dass der Kolben in Richtung des ausgelegten Betriebszustandes der Parksperre und gegen die Federkraft einer in Richtung des eingelegten Betriebszustandes der Parksperre am Kolben angreifenden Federeinheit entsprechend hydraulisch betätigt wird. Fällt die Versorgungsspannung des Elektromagneten in ausgelegtem Zustand der Parksperre aus, geht die Parksperre in unbedrucktem Zustand des Kolbens unerwünschterweise in ihren eingelegten Betriebszustand über. Des Weiteren wird die Parksperre ausgelegt, wenn der Kolben im Fehlerfall mit Druck beaufschlagt wird.
Somit weist dieses Parksperrensystem keine redundante mechanische Absicherung für einen Remote-Start eines Fahrzeuges auf, während dem ein Fahrzeug von einem Fahrer mittels eines Funkzündschlüssels oder mittels einer Funkfernbedienung gestartet wird, ohne dass sich der Fahrer im Fahrzeug befindet. Dann kann der Fahrer das gestartete Fahrzeug im Fehlerfall nicht durch Betätigen der Betriebsbremse gegen ein Losrollen sichern. Daher wird die redundante Absicherung gegen ein unerwünschtes Ein- oder Auslegen der Parksperre im Bereich des hydraulischen Systems vorgesehen ist, was jedoch konstruktiv aufwändig ist und hohe Fertigungskosten verursacht.
Des Weiteren ist ein Parksperrensystem bekannt, bei dem der Aktor in ausgelegtem Betriebszustand der Parksperre und in bestromtem Zustand des Elektromagneten verriegelt ist. Bei einem Verlust der Versorgungsspannung geht die ausgelegte Parksperre aufgrund einer in Richtung des eingelegten Zustandes am drucklosem Kolben angreifenden Federeinheit in ihren eingelegten Betriebszustand über. In eingelegtem Betriebszustand der Parksperre ist der Aktor nicht verriegelt. Damit ist wiederum keine redundante mechanische Absicherung gegen ein unerwünschtes Auslegen der Parksperre während eines Remote-Starts möglich, das im Fehlerfall durch ein unerwünschtes Bedrucken des Kolbens verursacht wird. Die Redundanz ist bei diesem Parksperrensystem wiederum im Bereich der Hydraulik vorzusehen, was jedoch aufwendig ist und hohe Fertigungskosten verursacht.
Zusätzlich ist ein weiteres Parksperrensystem bekannt, bei dem der Aktor bzw. der Parksperrenaktor in bestromtem Zustand eines Elektromagneten ausschließlich in eingelegtem Zustand der Parksperre verriegelt ist. In ausgelegtem Zustand der Parksperre ist keine Verriegelung des Aktors vorgesehen. Um eine unerwünschte Betätigung der Parksperre zu vermeiden, ist eine dauerhafte Bedruckung des Kolbens des Aktors in ausgelegtem Zustand der Parksperre notwendig. Während eines Remote-Starts ist der Elektromagnet in eingelegtem Zustand der Parksperre zu bestromen. Oftmals steht während eines Remote-Starts hierfür nicht die notwendige Spannung zur Verfügung.
Einige der vorbeschriebenen Parksperrensysteme können den Aktor eines Parksperrensystems energetisch günstig stromlos verriegeln, besitzen jedoch im Fall eines Spannungsverlustes im Bereich eines Automatgetriebes nicht die Möglichkeit, die Parksperre in stromlosem Zustand des Elektromagneten einzulegen und den Aktor dann zu verriegeln. Das bedeutet, dass die Parksperre entweder ungewollt in ausgelegtem Zustand verharrt oder in ihren eingelegten Zustand übergeht, in dem sie dann aber nicht verriegelbar ist.
Der Aktor eines weiteren Parksperrensystems wird sowohl in eingelegtem Betriebszustand als auch in ausgelegtem Betriebszustand der Parksperre in unbestromtem Zustand eines Elektromagneten einer Sperreinheit verriegelt. Das bedeutet, dass der Aktor durch eine entsprechende Bestromung einer Spule des Elektromagneten entriegelt wird, um die Parksperre ein- oder auslegen zu können. Bei einem Ausfall der Versorgungsspannung verbleibt die Parksperre aufgrund des verriegelten Zustandes des Aktors in ihrem aktuellen Betriebszustand. Somit ist die eingelegte Parksperre nur durch entsprechendes Bestromen der Sperreinheit auslegbar, wodurch ein Fahrzeug im Fehlerfall beispielsweise nicht abschleppbar ist. Auch kann die Parksperre bei einem Ausfall eines Bordnetzes bzw. bei einem Verlust der Versorgungsspannung des Parksperrensystems nicht eingelegt und somit ein Fahrzeug nicht gegen ein unerwünschtes und gegebenenfalls sogar sicherheitskritisches Wegrollen gesichert werden.
Eine Invertierung der letztbeschriebenen Logik führt zu einem Parksperrensystem, bei welchem die Parksperre bzw. der zugeordnete Aktor in ausgelegtem Zustand der Parksperre bestromt verriegelbar ist. Derartige Parksperrensysteme sind jedoch nicht remotestartfähig, da deren Aktoren jeweils nur in bestromtem Zustand des Elektromagneten verriegelbar sind, wenn die Parksperre in eingelegtem Zustand vorliegt. Es ist allerdings während eines Remote-Starts davon auszugehen, dass die Versorgungsspannung des Elektromagneten einbricht und keine Bestromung der Verriegelung gewährleistet werden kann. Um die Parksperre trotzdem in gewünschtem Umfang betätigen zu können, sind komplexe technische Maßnahmen im Bereich der hydraulischen Versorgung des Aktors vorzusehen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann darin gesehen werden, eine verbesserte Vorrichtung zur Verfügung zu stellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verriegeln einer Kolbenstange eines zum Auslegen einer Parksperre mit Druck beaufschlagbaren Kolbens eines Aktors umfasst eine Verrastung. Sperrelemente der Verrastung sind in einem gehäusefesten Bauteil axial festgelegt aufgenommen und radial bewegbar. Des Weiteren ist ein Betätigungselement zum Betätigen der Verrastung vorgesehen, welches fest auf einer axial verschieblichen Ankerstange eines Elektromagneten angeordnet ist. Das Betätigungselement ist zwischen zwei sich am Gehäuse abstützenden Vorspannfedern eingespannt und weist zwei einander zugewandte Betätigungskonturen auf. Die Sperrelemente werden von den Betätigungskonturen beim Betätigen der Verrastung radial verstellt.
Des Weiteren umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Permanentmagneten, mittels dem die Ankerstange in unbestromtem Zustand des Elektromagnets in einer ersten Stellung haltbar ist. In der ersten Stellung der Ankerstange fixiert eine der Betätigungskonturen des Betätigungselementes die Sperrelemente der Verrastung in einer ersten Nut des Kolbens, die dem eingelegten Zustand der Parksperre zugeordnet ist. Zudem ist die Ankerstange in bestromtem Zustand des Elektromagneten aus ihrer ersten Stellung in eine zweite Stellung überführbar, in der die andere Betätigungskontur des Betätigungselementes die Sperrelemente der Verrastung in einer zweiten Nut des Kolbens fixiert, die dem ausgelegten Zustand der Parksperre zugeordnet ist.
Die Ankerstange ist in eine axial zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung liegende Zwischenstellung der Ankerstange überführbar. In der Zwischenstellung der Ankerstange sind die Sperrelemente der Verrastung radial aus dem Eingriff mit der ersten Nut oder mit der zweiten Nut des Kolbens in einen axial zwischen den beiden Betätigungskonturen liegenden Abschnitt des Betätigungselementes geführt. Dann ist die Verrastung entriegelt.
Das Betätigungselement ist in der ersten Stellung der Ankerstange mit einer in Richtung der zweiten Stellung der Ankerstange gerichteten Kraft und in der zweiten Stellung der Ankerstange mit einer in Richtung der ersten Stellung der Ankerstange gerichteten Kraft beaufschlagt. In der Zwischenstellung liegt die Ankerstange in einem kraftausgeglichenen Zustand vor.
Die Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind hinsichtlich ihrer Geometrie und hinsichtlich der auf sie jeweils wirkenden Kräfte aufeinander abgestimmt. Dabei ist die Abstimmung derart, dass der Permanentmagnet die Ankerstange in stromlosem Zustand des Elektromagneten und in eingelegtem Zustand der Parksperre in ihrer ersten Stellung hält. Des Weiteren ist die Abstimmung so, dass der Elektromagnet die Ankerstange in bestromtem Zustand und in ausgelegtem Zustand der Parksperre in ihrer zweiten Stellung hält und die Parksperre in bedrucktem Zustand des Kolbens und in bestromtem Zustand des Elektromagneten auslegbar ist. Darüber hinaus ist die Abstimmung derart, dass die Parksperre in drucklosem Zustand des Kolbens und in stromlosem Zustand des Elektromagnet einlegbar ist.
Die Komponenten sind bei einer mit geringem Energieaufwand betreibbaren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung hinsichtlich ihrer Geometrie und hinsichtlich der auf sie jeweils wirkenden Kräfte derart aufeinander abgestimmt, dass der Permanentmagnet die Ankerstange in stromlosem Zustand des Elektromagneten und in eingelegtem Zustand der Parksperre sowohl in drucklosem als auch im bedrucktem Zustand des Kolbens in ihrer ersten Stellung hält.
Bei einer mit geringem Steuer- und Regelaufwand betreibbaren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Komponenten hinsichtlich ihrer Geometrie und hinsichtlich der auf sie jeweils wirkenden Kräfte derart aufeinander abgestimmt, dass der Elektromagnet die Ankerstange in bestromtem Zustand und in ausgelegtem Zustand der Parksperre in drucklosem Zustand des Kolbens in ihrer zweiten Stellung hält.
Die Verrastung ist bei einer in axialer Richtung einen geringen Bauraumbedarf aufweisenden Vorrichtung zentrisch innerhalb des Kolbens angeordnet.
Die Komponenten können hinsichtlich ihrer Geometrie und hinsichtlich der auf sie jeweils wirkenden Kräfte derart aufeinander abgestimmt sein, dass die Ankerstange in bedrucktem Zustand des Kolbens und in bestromtem Zustand des Elektromagneten aus ihrer ersten Stellung in ihre Zwischenstellung überführbar ist. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Verrastung in der Zwischenstellung der Ankerstange entriegelbar ist. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, dass die Kolbenstange in entriegeltem Zustand der Verrastung von dem am Kolben anliegenden Druck in Richtung ihrer dem ausgelegten Zustand der Parksperre zugeordneten Endstellung und die Ankerstange vom bestromten Elektromagneten in ihre zweite Stellung überführbar sind. Dann geht die Parksperre mit geringem Steuer- und Regelaufwand aus ihrem eingelegten Zustand in den ausgelegten Zustand über.
Zusätzlich können die Komponenten hinsichtlich ihrer Geometrie und hinsichtlich der auf sie jeweils wirkenden Kräfte derart aufeinander abgestimmt sein, dass die Ankerstange ausgehend vom ausgelegten Zustand der Parksperre und in drucklosem Zustand des Kolbens und in stromlosem Zustand des Elektromagneten infolge einer in der zweiten Stellung der Ankerstange am Betätigungselement anliegenden Vorspannkraft in ihre Zwischenstellung überführbar ist und die Verrastung in ihren entriegelten Zustand übergeht. Die Kolbenstange ist dann infolge einer Federkraft einer Federeinheit in eine Stellung überführbar, die dem eingelegten Zustand der Parksperre zugeordnet. Die Ankerstange geht dabei in ihre erste Stellung über, in der der Permanentmagnet die Ankerstange hält.
Die Nuten des Kolbens sind bei einer bauraumgünstigen Ausführungsform als radiale Innennuten ausgeführt.
Die Verrastung ist bei einer konstruktiv einfachen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Kugelverrastung ausgeführt, die Kugeln als Sperrelemente umfasst.
Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Kugelverrastung zentrisch innerhalb des Kolbens angeordnet ist. Kugeln der Kugelverrastung können in dem als gehäusefeste Hülse ausgeführten Bauteil axial festgelegt aufgenommen sein. Zusätzlich besteht dann die Möglichkeit, dass die Kugeln der Kugelverrastung durch Abrollen an der jeweils zugeordneten Betätigungskontur radial gegenüber der Hülse verstellbar und in Eingriff oder aus dem Eingriff mit dem Kolben bringbar sind.
Die Sperrelemente der Verrastung können auch als Federarme ausgeführt sein, deren erste Enden gehäuseseitig festgelegt sind und deren zweite Enden von den Betätigungskonturen gegenüber den ersten Enden jeweils verschwenkbar und dadurch formschlüssig in Eingriff mit dem Kolben oder aus dem Eingriff mit dem Kolben bringbar sind. Derartige Federarme sind beispielsweise aus der EP 1 960 701 B1 bekannt.
Ein Betriebszustand der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist auf einfache Art und Weise ermittelbar, wenn ein Sensor zum Ermitteln eines axialen Stellweges der Ankerstange vorgesehen ist.
Dabei besteht die Möglichkeit, dass der Sensor als Hall-Sensor ausgeführt ist, über den eine Stellbewegung des Betätigungselementes sensierbar ist. Zusätzlich kann bei der Ausführung eines elektromagnetisch betätigbaren Verriegelungsmechanismus der Betriebszustand der Sperreinrichtung auch indirekt sensiert werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann einen Zweipunktregler zum Betreiben des Elektromagneten und ein Ermittlungsmittel umfassen. Über das Ermittlungsmittel ist ein zeitlicher Verlauf eines vom Zweipunktregler an den Elektromagneten ausgegebenen Ansteuerungssignals ermittelbar. In Abhängigkeit davon ist eine jeweils aktuell vorliegende axiale Stellung der Ankerstange bestimmbar. Wiederum in Abhängigkeit davon kann jeweils ein Betriebszustand der Kugelverrastungen festgestellt werden.
Ein solcher Zweipunktregler ist beispielsweise aus der DE 10 2016 221 477 A1 bekannt, der Teil einer Vorrichtung zum Betreiben und zur Ermittlung eines Betriebszustandes eines elektromagnetischen Aktors ist. Die bekannte Vorrichtung weist neben dem Zweipunktregler zum Betreiben des Aktors ein Ermittlungsmittel auf. Das Ermittlungsmittel ist wiederum dazu ausgebildet, einen zeitlichen Verlauf eines von dem Zweipunktregler ausgegebenen Ansteuersignals zu ermitteln und hieraus den Betriebszustand zu bestimmen. Insbesondere wird dazu eine Dynamik des Ansteuerungssignals ermittelt. Die bekannte Vorrichtung ist ausgebildet, auf Grundlage des Ansteuerungssignals dem Aktor einen elektrischen Strom bzw. Aktorstrom zuzuführen. Entsprechend des zeitlichen Verlaufs des Ansteuerungssignals bildet sich ein charakteristischer zeitlicher Verlauf des Aktorstroms aus. Darin ist der Betriebszustand des Aktors inhärent enthalten, denn dieser bestimmt wesentlich die Geschwindigkeit, mit der sich der Aktorstrom aufbaut und wieder abbaut, sowie die maximale und durchschnittliche Höhe des Aktorstroms. Letztendlich ist unter Berücksichtigung des Ansteuerungssignals des Zweipunktreglers der Betriebszustand des Aktors ermittelbar.
Diese Kenntnis ist im Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung des Verriegelungszustandes des Kolbens und der Parksperre auf einfache Art und Weise nutzbar. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Elektromagnet in ausgelegtem Zustand der Parksperre bestromt, um den Kolben zu verriegeln, eine axiale Bewegung des Kolbens zu verhindern und ein unerwünschtes Einlegen der Parksperre zu vermeiden.
Die Implementierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in ein Parksperrensystem eines Automatgetriebes eines Fahrzeuges oder eines Fahrzeuges mit einem Elektromotor bietet auf einfache Art und Weise die Möglichkeit, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden. Dann ist die Parksperre in ausgelegtem Zustand und in bestromtem Zustand des Elektromagneten verriegelt und in eingelegtem Zustand der Parksperre sowie in unbestromtem Zustand des Elektromagneten verriegelt. Des Weiteren ist die Parksperre in eingelegtem Zustand der Parksperre und in bestromtem Zustand des Elektromagneten entriegelt sowie in ausgelegtem Zustand der Parksperre und in unbestromtem Zustand des Elektromagneten entriegelt.
Mittels eines solchen Parksperrensystems ist ein Remote-Start selbst bei Verlust der Versorgungsspannung des Elektromagneten oder ohne Spannungsversorgung des Getriebes möglich, da der Aktor in eingelegtem Zustand der Parksperre und in unbestromtem Zustand des Elektromagneten verriegelt ist.
Des Weiteren ist bei einem derartigen Parksperrensystem die Ausfallsicherheit dadurch erhöht, dass der Aktor in ausgelegtem Zustand der Parksperre und in unbestromtem Zustand des Elektromagneten entriegelt bzw. freigegeben ist. Dadurch ist ein Übergang aus dem ausgelegten Zustand der Parksperre in den eingelegten Zustand der Parksperre in unbestromtem Zustand des Elektromagneten möglich. Anschließend wird der Aktor in eingelegtem Zustand der Parksperre verriegelt gehalten.
Ein weiterer Vorteil eines solchen Parksperrensystems ist, dass die Verriegelung des Aktors in ausgelegtem Zustand der Parksperre durch Anlegen von kleinsten Stromwerten realisierbar ist. Zusätzlich ist der Aktor in eingelegtem Zustand der Parksperre durch Bestromen des Elektromagneten entriegelbar und der Aktor freigebbar.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des unabhängigen Anspruches oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen oder unmittelbar aus der Zeichnung hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, anhand der Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen:

1 eine stark schematisierte Teildarstellung eines Parksperrensystems eines Automatgetriebes; und
2a bis 2h eine vergrößerte Ansicht einer Vorrichtung zum Betätigen einer Parksperre des Parksperrensystems gemäß 1 in verschiedenen Betriebszuständen.

In 1 ist eine schematisierte Teillängsschnittansicht eines aus der Praxis bekannten Parksperrensystems 1 mit einer Vorrichtung 2 zum Betätigen einer Parksperre 3 dargestellt. Die Vorrichtung 2 weist einen Aktor auf, der einen mit Fluid beaufschlagbaren Kolben 4 umfasst. Der Kolben 4 ist in Abhängigkeit des jeweils anliegenden Fluiddrucks entgegen einer in Schließrichtung bzw. eines eingelegten Zustandes der Parksperre 3 wirkenden Federeinheit 5 in Öffnungsrichtung bzw. in Richtung eines ausgelegten Zustandes der Parksperre 3 betätigbar. Hierfür ist der Kolben 4 in axialer Richtung in einem Zylinder 6 des Aktors verschiebbar angeordnet. Zusätzlich ist der Kolben 4 über eine Kolbenstange 7 mit einem Umlenkmechanismus 8 verbunden. Der Umlenkmechanismus 8 umfasst vorliegend eine Drehscheibe 9, die im Bereich eines Bolzens 10 drehbar ausgeführt ist. Die Federeinheit 5 ist vorliegend als Druckfeder ausgebildet und einenends mit der Drehscheibe 9 verbunden. Anderenends stützt sich die Federeinrichtung im Bereich eines Gehäuses 11 ab.
Des Weiteren ist die Drehscheibe 9 mit einer Parksperrenstange 14 wirkverbunden, die mit einem Parksperrenkonus 15 gekoppelt ist. Der Parksperrenkonus 15 wirkt mit einer Parksperrenklinke 16 zusammen. Die Parksperrenklinke 16 ist über eine axiale Bewegung des Kolbens 4 mit einem Parksperrenrad 17, das mit einem Abtrieb eines Fahrzeugantriebsstranges drehfest verbunden ist, in Eingriff bringbar, um den Abtrieb drehfest darzustellen. Wird die Parksperrenklinke 16 über eine hierzu entgegengesetzte axiale Bewegung des Kolbens 4 aus dem Eingriff mit dem Parksperrenrad 17 geführt, ist die Parksperre 3 ausgelegt und der Abtrieb drehbar.
Einer in 2a bis 2h dargestellten Vorrichtung 204 zum Betätigen der Parksperre 3 liegt die gleiche Funktionalität wie der Vorrichtung 2 zugrunde. Für bau- und funktionsgleiche Bauteile der Vorrichtungen 2 und 204 werden daher in der Beschreibung und in der Zeichnung jeweils dieselben Bezugszeichen verwendet.
Bei der Vorrichtung 204 ist die Federeinheit 5 zwischen einer Stirnfläche 12 des Kolbens 4 und einer der Stirnfläche 12 des Kolbens 4 zugewandten Innenseite 13 des Zylinders 6 angeordnet. Die Federeinheit 5 ist jeweils als Druckfeder ausgeführt, um die Parksperre 3 in drucklosem Zustand des Kolbens 4 einlegen zu können.
Die Vorrichtung 204 ist mit einem Aktor ausgeführt, der einen Kolben 4 umfasst, der in einem Zylinder 6 des Aktors längsverschieblich angeordnet ist. Dabei weist der Kolben 4 in dem in 2a dargestellten Betriebszustand der Vorrichtung 204 eine axiale Stellung auf, in der die Parksperre 3 eingelegt ist. Im Unterschied dazu zeigt 2e den Kolben 4 in einer zweiten Endlage, in der die Parksperre 3 ausgelegt ist. Sowohl in dem in 2a gezeigten Betriebszustand der Vorrichtung 204 als auch in dem in 2e gezeigten Betriebszustand der Vorrichtung 204 ist der Kolben 4 über eine als Kugelverrastung ausgeführte Verrastung 50 einer Verriegelungseinheit verriegelt bzw. nicht axial verschieblich gehalten. Als Kugeln ausgebildete Sperrelemente 51 der Kugelverrastung 50 sind in einem als gehäusefeste Hülse ausgeführten Bauteil 30 axial festgelegt aufgenommen, wobei axiale Bewegungen der Kugeln 51 gegenüber der Hülse 30 im Wesentlichen nicht möglich sind.
Des Weiteren umfasst die Vorrichtung 204 zum Betätigen der Kugelverrastung 50 ein Betätigungselement 53, das fest auf einer axial verschieblichen Ankerstange 20 eines Elektromagneten 19 einer Sperreinheit angeordnet ist. Das Betätigungselement 53 ist zwischen zwei Vorspannfedern 55, 56 eingespannt, die sich am Gehäuse 54 bzw. an der damit fest verbundenen Hülse 30 abstützen. Zusätzlich umfasst das Betätigungselement 53 zwei einander zugewandte Betätigungskonturen 22, 23, deren Fußpunkte 26, 27 im Wesentlichen den gleichen Außendurchmesser wie ein zylindrischer Zwischenbereich 61 des Betätigungselementes 53 aufweisen, der zwischen den Betätigungskonturen 22 und 23 ausgebildet ist. Die Kugeln 51 der Kugelverrastung 50 werden durch die Betätigungskonturen 22 und 23 des Betätigungselementes 53 in der später näher beschriebenen Art und Weise gegenüber der Hülse 30 radial verstellt, um den Kolben 4 zu verrasten oder eine axiale Stellbewegung des Kolbens 4 gegenüber dem Zylinder 6 freizugeben.
Neben dem Elektromagnet 19 umfasst die Vorrichtung 204 einen Permanentmagneten 62, mittels welchem die Ankerstange 20 in unbestromtem Zustand des Elektromagneten 19 in der in 2a gezeigten axialen Position haltbar ist. Dabei liegt die Ankerstange 20 mit ihrer dem Permanentmagneten 62 zugeordneten Stirnfläche 63 im Wesentlichen spaltfrei am Permanentmagneten 62 an.
In dem in 2a gezeigten Zustand der Vorrichtung 204 werden die Kugeln 51 der Kugelverrastung 50 von der Betätigungskontur 23 des Betätigungselementes 53 radial in einer radialen Innennut 45 des Kolbens 4 gehalten. Die Kugeln 51 stehen formschlüssig in Eingriff mit dem Kolben 4 und verriegeln diesen. Somit ist die radiale Innennut 45 dem eingelegten Betriebszustand der Parksperre 3 zugeordnet.
Der Kolben 4 ist im Bereich einer Stirnfläche 12A über einen Hydraulikanschluss 18 mit hydraulischem Druck beaufschlagbar, der gegen eine Federkraft einer am Kolben 4 angreifenden Federeinheit 5 wirkt. In dem in 2a dargestellten Betriebszustand der Vorrichtung 204 ist der am Kolben 4 anliegende hydraulische Druck derart, dass der Kolben 4 von der Federeinheit 5 gegen einen mechanischen Anschlag 65 des Gehäuses 54 gedrückt ist. In diesem Betriebszustand liegen die Kugeln 51 der Kugelverrastung 50 an einer Seitenfläche 32A der radialen Innennut 45 an. Zusätzlich liegt die Ankerstange 20 in drucklosem Zustand des Kolbens 4 und in eingelegtem Zustand der Parksperre 3 mit ihrem Ende 67, das dem Elektromagneten 19 abgewandt ist, am Kolben 4 an und wird somit zusätzlich vom Kolben 4 in einem Zustand gehalten, in dem der Kolben 4 verriegelt ist.
Liegt eine Anforderung zum Auslegen der Parksperre 3 vor, wird zunächst der am Kolben 4 über den Hydraulikanschluss 18 anliegende Druck erhöht. Dies führt dazu, dass der Kolben 4 aus der in 2a gezeigten axialen Stellung in die in 2b gezeigte Stellung überführt wird, in der die Kugeln 51 der Kugelverrastung 50 an einer weiteren Seitenfläche 32B der radialen Innennut 45 zum Anliegen kommen. Wenn der Kolben 4 weiter in Richtung der Federeinheit 5 verschoben wird, kommen die Kugeln 51 zusätzlich an einer Fläche 69 der Hülse 30 zum Anliegen und der Kolben 4 ist nicht weiter in Richtung der Federeinheit 5 verstellbar. Dann ist ein Abstand zwischen dem Kolben 4 und der Stirnfläche bzw. dem Ende 67 der Ankerstange 20 derart, dass der notwendige Ankerfreigang für die Betätigung des Betätigungselementes 53 zur Verfügung steht, um den Kolben 4 entriegeln zu können.
Dabei wird der vorstehend näher beschriebene Ankerfreigang über eine entsprechende Auslegung des axialen Abstands zwischen den beiden Seitenflächen 32A und 32B der radialen Innennut 45 realisiert.
Der im Bereich der radialen Innennut 45 realisierte sogenannte axiale Überhub des Kolbens 4 ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung 204 größer oder gleich der Hälfte des gesamten axialen Stellweges der Ankerstange 20.
Um den Kolben 4 in der in 2b gezeigten Stellung entriegeln zu können, wird der Elektromagnet 19 bestromt. Die Bestromung des Elektromagneten 19 schwächt den permanentmagnetisch aktivierten Magnetkreis 70 des Permanentmagneten 62. Dabei sind der Permanentmagnet 62 und der Elektromagnet 19 so zueinander positioniert, dass der Magnetkreis 70 in bestromtem Zustand des Elektromagneten 19 durch eine geeignete partielle gemeinsame magnetische Flussführung mit dem elektromagnetisch aktivierbaren Magnetkreis 71 in seiner Reluktanzwirkung an der Ankerstange 20 beeinflusst wird. Die Beeinflussung des Magnetkreises 70 des Permanentmagneten 62 durch den elektromagnetischen Magnetkreis 71 ist dann derart, dass die Magnetkraft des Permanentmagneten 62 durch den Elektromagneten 19 reduziert bzw. geschwächt wird.
Das Betätigungselement 53 ist in bestromtem Zustand des Elektromagneten 19 gemeinsam mit der Ankerstange 20 von der vorgespannten Vorspannfeder 55 gegen die Federkraft der weiteren Vorspannfeder 56 und gegen die abgeschwächte Magnetkraft des Permanentmagneten 62 in Richtung des Kolbens 4 verschiebbar. Dabei wird die Ankerstange 20 so weit verschoben, bis diese vorliegend in dem in 2c dargestellten Umfang mit ihrem Ende 67 am Kolben 4 anliegt. Dieser axiale Stellweg der Ankerstange 20 und des Betätigungselementes 53 gegenüber der Hülse 30 führt dazu, dass der zylindrische Zwischenbereich 61 des Betätigungselementes 53 unterhalb der Kugeln 51 der Kugelverrastung 50 liegt. Dann sind die Kugeln 51 radial nach innen aus dem Eingriff mit dem Kolben 4 führbar. Damit ist der Kolben 4 in bestromtem Zustand des Elektromagneten 19 und in eingelegtem Zustand der Parksperre 3 entriegelt und kann vom anliegenden hydraulischen Druck gegen die Federeinheit 5 in axialer Richtung verstellt werden, um die Parksperre 3 auszulegen.
Des Weiteren wird der Magnetkreis 70 des Permanentmagneten 62 durch den Magnetkreis 71 des Elektromagneten 19 in einem solchen Umfang geschwächt bzw. abgesenkt, dass das Betätigungselement 53 durch das sich einstellende Kräftegleichgewicht zwischen den beiden Vorspannfedern 55 und 56 in der für die Entriegelung des Kolbens 4 erforderlichen Zwischenstellung verbleibt. Dabei ist der sogenannte Abfallstrom des Magnetkreises 71 des Elektromagneten 19, der zur Kompensation des Magnetkreises 70 des Permanentmagneten 62 am Elektromagneten 19 angelegt wird, kleiner als der sogenannte Anzugstrom des Magnetkreises 71. Der Anzugstrom ist am Elektromagnet 19 anzulegen, um den Kolben 4 in später beschriebenem Umfang in ausgelegtem Betriebszustand der Parksperre 3 verriegeln zu können. Damit wird wiederum auf einfache Art und Weise verhindert, dass die Ankerstange 20 vom anliegenden Haltestrom nicht in ihre zweite Verriegelungsposition übergeht, in der der Kolben 4 im ausgelegten Zustand der Parksperre 3 verriegelt wird.
Sobald der Kolben 4 die in 2d gezeigte axiale Position erreicht, ist die Parksperre 3 ausgelegt. In dieser Stellung des Kolbens 4 befinden sich die Kugeln 51 der Kugelverrastung 50 axial in Deckung mit einer weiteren radialen Innennut 46. Um den Kolben 4 in dieser axialen Stellung über die Kugelverrastung 50 wiederum gegen ein unerwünschtes Einlegen der Parksperre 3 verriegeln zu können, wird der Anzugstrom des Elektromagneten 19 entsprechend eingestellt. Dies bewirkt, dass die Ankerstange 20 entgegen der Federkraft der Vorspannfeder 56 axial in die in 2e dargestellte Position verstellt wird, in der die Kugeln 51 der Kugelverrastung 50 von der Betätigungskontur 22 radial nach außen in den Eingriff der radialen Innennut 46 geführt sind und den Kolben 4 verriegeln. In dieser Endlage der Ankerstange 20 kann der Anzugstrom des Elektromagneten 19 nach der Aktivierung der Verriegelung des Kolbens 4 auf einen sogenannten Haltestrom reduziert werden, womit ein Energieaufwand zum Verriegeln des Kolbens 4 in ausgelegtem Zustand der Parksperre 3 gering ist.
Die radialen Innennuten 45 und 46 sind mit den jeweils gegenüber der radialen Richtung angestellten Seitenflächen 32A, 33A und 32B, 33B ausgeführt. Über die abgeschrägten Seitenflächen 32A, 33A und 32B, 33B der radialen Innennuten 45, 46 ist ein unerwünschtes Verkanten bzw. Klemmen der Kugelverrastung 51 auf einfache Art und Weise verhindert.
Liegt wiederum eine Anforderung zum Einlegen der Parksperre 3 vor, wird der am Kolben 4 anliegende Druck abgesenkt bzw. abgeschaltet. Zusätzlich wird die Bestromung des Elektromagneten 19 abgeschaltet. Dies führt dazu, dass das Betätigungselement 53 von der vorgespannten Vorspannfeder 56 in die in 2f dargestellte Mittelstellung verstellt wird, in der sich die Kugeln 51 der Kugelverrastung 50 wiederum axial in Überdeckung mit dem zylindrischen Zwischenbereich 61 befinden und radial aus dem Eingriff mit dem Kolben 4 bzw. der radialen Innennut 46 führbar sind.
Dabei ist die Federkonstante der Vorspannfeder 56 größer als die Federkonstante der Vorspannfeder 55. Dadurch wird gewährleistet, dass die Ankerstange 20 durch die Trägheit bzw. eine zusätzlich an der Ankerstange 20 angreifende Kraft beim Entriegeln unter Last nicht in die permanentmagnetische Endlage fällt, in der die Ankerstange 20 am Permanentmagneten 62 anliegt. Gleichzeitig ist die Vorrichtung 204 so abgestimmt, dass die Ankerstange 20 auch nicht vom Permanentmagneten 62 aus der Mittelstellung heraus in die permanentmagnetische Endlage gemäß 2a verstellt wird.
Die Verriegelung des Kolbens 4 erfolgt in eingelegtem Zustand der Parksperre 3 letztendlich durch die axiale Verstellung des Kolbens 4 in Richtung des Elektromagneten 19, der ab einem definierten axialen Stellweg in der in 2g gezeigten Art und Weise am Ende 67 der Ankerstange 20 anliegt. Dadurch wird die Ankerstange 20 gemeinsam mit dem Kolben 4 von der Federeinheit 5 in Richtung des Permanentmagneten 62 verstellt, bis der Kolben 4 und die Ankerstange 20 die in 2h dargestellten Endlagen erreichen. In dieser Endlage wird die Ankerstange 20 wiederum permanentmagnetisch durch den Magnetkreis 70 des Permanentmagneten 62 gehalten und der Kolben 4 ist in gewünschtem Umfang verriegelt.
Um die an der Ankerstange 20 anliegenden Lasten zu begrenzen, wenn die Ankerstange 20 mit ihrem Ende 67 in Kontakt mit dem Kolben 4 steht, kann im Bereich des Kolbens 4 ein in 2a gezeigter optionaler Toleranzausgleich 72 vorgesehen sein, der eine Federeinheit 73 aufweist. Über die Feder 73 werden im Bereich der Ankerstange 20 angreifende Axialkräfte, die durch Fertigungstoleranzen unerwünscht hohe Werte annehmen können, auf konstruktiv einfache Art und Weise begrenzt.
Der Toleranzausgleich 72 ermöglicht ein Eintauchen der Ankerstange 20 mit ihrem Ende 67 in den Kolben 4 bzw.in die Kolbenstange 7. Dabei ist die Abstimmung der Federkonstante der Federeinheit 73 in Bezug auf die Federkonstanten der Vorspannfedern 55 und 56 derart, dass die vorbeschriebene Betätigung der Verriegelung des Kolbens 4 durch die Federeinheit 73 nicht beeinflusst wird und lediglich ein Überlastschutz der Vorrichtung 204 realisiert ist.
Des Weiteren besteht auch die Möglichkeit, die Verrastung der Verriegelungseinheit anstelle der als Kugeln ausgeführten Sperrelemente mit Sperrelementen auszubilden, die als sogenannte Federarme ausgeführt sind. Die Federarme stehen schwenkbar mit dem Zylinder 6 in Wirkverbindung und weisen vorzugsweise ein hakenartiges Ende auf. Derartige Sperrelemente sind beispielsweise aus der EP 1 960 701 B1 bekannt und über die Betätigungskonturen 22 und 23 radial nach außen verschwenkbar, um eine Stellbewegung des Kolbens 4 zu verhindern oder in eingeschwenktem Zustand freizugeben.
Bezugszeichenliste

1: Parksperrensystem
2: Vorrichtung
3: Parksperre
4: Kolben
5: Federeinheit
6: Zylinder
7: Kolbenstange
8: Umlenkmechanismus
9: Drehscheibe
10: Bolzen
11: Gehäuse
12: Stirnfläche des Kolbens
12A: weitere Stirnfläche des Kolbens
13: Innenseite des Zylinders
14: Parksperrenstange
15: Parksperrenkonus
16: Parksperrenklinke
17: Parksperrenrad
18: Hydraulikanschluss
19: Elektromagnet
20: Ankerstange
22: Betätigungskontur
23: Betätigungskontur
26: Fußpunkt der Betätigungskontur 22
27: Fußpunkt der Betätigungskontur 23
30: Bauteil, Hülse
32A bis 33B: Seitenflächen der radialen Innennuten 45 und 46
34: Sensor
45: radiale Innennut
46: radiale Innennut
50: Verrastung, Kugelverrastung
51: Sperrelement, Kugel der Kugelverrastung 50
53: Betätigungselement
54: Gehäuse
55: Vorspannfeder
56: weitere Vorspannfeder
61: zylindrischer Zwischenbereich des Betätigungselementes
62: Permanentmagnet
63: Stirnfläche der Ankerstange
65: Anschlag
67: Ende der Ankerstange
69: Fläche der Hülse
70: Magnetkreis des Permanentmagneten
71: Magnetkreis des Elektromagneten
72: Toleranzausgleich
73: Federeinheit
X: axialer Abstand der Fußpunkte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1960701 B1 [0028, 0063]
DE 102016221477 A1 [0032]

Claims

Vorrichtung (2; 204) zum Verriegeln einer Kolbenstange (7) eines zum Auslegen einer Parksperre (3) mit Druck beaufschlagbaren Kolbens (4) eines Aktors, mit einer Verrastung (50), deren Sperrelemente (51) in einem gehäusefesten Bauteil (30) axial festgelegt aufgenommen und radial bewegbar sind, mit einem zum Betätigen der Verrastung (50) vorgesehenen Betätigungselement (53), welches fest auf einer axial verschieblichen Ankerstange (20) eines Elektromagneten (19) angeordnet ist, zwischen zwei sich am Gehäuse (54) abstützenden Vorspannfedern (55, 56) eingespannt ist und zwei einander zugewandte Betätigungskonturen (22, 23) aufweist, an denen die Sperrelemente (51) beim Betätigen der Verrastung (50) abrollen und radial verstellt werden, sowie mit einem Permanentmagneten (62), mittels dem die Ankerstange (20) in unbestromtem Zustand des Elektromagnets (19) in einer ersten Stellung haltbar ist, in der eine der Betätigungskonturen (23) des Betätigungselementes (53) die Sperrelemente (51) der Verrastung (50) in einer ersten Nut (45) des Kolbens fixiert, die dem eingelegten Zustand der Parksperre (3) zugeordnet ist, wobei die Ankerstange (20) in bestromtem Zustand des Elektromagneten (19) aus ihrer ersten Stellung in eine zweite Stellung überführbar ist, in der die andere Betätigungskontur (22) des Betätigungselementes (53) die Sperrelemente (51) der Verrastung (50) in einer zweiten Nut (46) des Kolbens (4) fixiert, die dem ausgelegten Zustand der Parksperre (3) zugeordnet ist, wobei die Ankerstange (20) in eine axial zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung liegende Zwischenstellung der Ankerstange (20) überführbar ist, in der die Sperrelemente (51) der Verrastung (50) radial aus dem Eingriff mit der ersten Nut (45) oder mit der zweiten Nut (46) des Kolbens (4) in einen axial zwischen den beiden Betätigungskonturen (22, 23) liegenden Zwischenabschnitt (61) des Betätigungselementes (53) geführt sind und die Verrastung (50) entriegelt ist, wobei das Betätigungselement (53) in der ersten Stellung der Ankerstange (20) mit einer in Richtung der zweiten Stellung der Ankerstange (20) gerichteten Kraft und in der zweiten Stellung der Ankerstange (20) mit einer in Richtung der ersten Stellung der Ankerstange (20) gerichteten Kraft beaufschlagt ist und in der Zwischenstellung der Ankerstange (20) in einem kraftausgeglichenen Zustand vorliegt, wobei die Komponenten der Vorrichtung (2; 204) hinsichtlich ihrer Geometrie und hinsichtlich der auf sie jeweils wirkenden Kräfte derart aufeinander abgestimmt sind, dass der Permanentmagnet (62) die Ankerstange (20) in stromlosem Zustand des Elektromagneten (19) und in eingelegtem Zustand der Parksperre (3) in ihrer ersten Stellung hält, dass der Elektromagnet (19) die Ankerstange (20) in bestromtem Zustand und in ausgelegtem Zustand der Parksperre (3) in ihrer zweiten Stellung hält, dass die Parksperre (3) in bedrucktem Zustand des Kolbens (4) und in bestromtem Zustand des Elektromagneten (19) auslegbar ist, und dass die Parksperre (3) in drucklosem Zustand des Kolbens (4) und in stromlosem Zustand des Elektromagneten (19) einlegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten hinsichtlich ihrer Geometrie und hinsichtlich der auf sie jeweils wirkenden Kräfte derart aufeinander abgestimmt sind, dass der Permanentmagnet (62) die Ankerstange (20) in stromlosem Zustand des Elektromagneten (19) und in eingelegtem Zustand der Parksperre (3) sowohl in drucklosem als auch im bedrucktem Zustand des Kolbens (3) in ihrer ersten Stellung hält.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten hinsichtlich ihrer Geometrie und hinsichtlich der auf sie jeweils wirkenden Kräfte derart aufeinander abgestimmt sind, dass der Elektromagnet (19) die Ankerstange (20) in bestromtem Zustand und in ausgelegtem Zustand der Parksperre (3) in drucklosem Zustand des Kolbens (4) in ihrer zweiten Stellung hält.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrastung (50) zentrisch innerhalb des Kolbens (4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten hinsichtlich ihrer Geometrie und hinsichtlich der auf sie jeweils wirkenden Kräfte derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Ankerstange (20) in bedrucktem Zustand des Kolbens (4) und in bestromtem Zustand des Elektromagneten (19) aus ihrer ersten Stellung in ihre Zwischenstellung überführbar ist, in der die Verrastung (50) entriegelbar ist, wobei die Kolbenstange (7) in entriegeltem Zustand der Verrastung (50) von dem am Kolben (4) anliegenden Druck in Richtung ihrer dem ausgelegten Zustand der Parksperre (3) zugeordneten Endstellung und die Ankerstange (20) vom bestromten Elektromagneten (19) in seine zweite Stellung überführbar ist, wobei die Parksperre (3) dann aus ihrem eingelegten Zustand in den ausgelegten Zustand übergeht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten hinsichtlich ihrer Geometrie und hinsichtlich der auf sie jeweils wirkenden Kräfte derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Ankerstange (20) ausgehend vom ausgelegten Zustand der Parksperre (3) in drucklosem Zustand des Kolbens (4) und in stromlosem Zustand des Elektromagneten (19) infolge einer in der zweiten Stellung der Ankerstange (20) am Betätigungselement (53) anliegenden Vorspannkraft in ihre Zwischenstellung überführbar ist und die Verrastung (50) in ihren entriegelten Zustand übergeht, wobei die Kolbenstange (7) infolge einer Federkraft einer Federeinheit (5) in eine Stellung überführbar ist, die dem eingelegten Zustand der Parksperre (3) zugeordnet ist, und wobei die Ankerstange (20) in ihre erste Stellung übergeht, in der der Permanentmagnet (62) die Ankerstange (20) hält.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (45, 46) des Kolbens als radiale Innennuten ausgeführt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrastung (50) als Kugelverrastung ausgeführt ist, die Kugeln als Sperrelemente (51) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelverrastung (50) zentrisch innerhalb des Kolbens (4) angeordnet und die Kugeln (51) in dem als Hülse ausgeführten gehäusefesten Bauteil (30) axial festgelegt aufgenommen sind, wobei die Kugeln (51) der Kugelverrastung (50) durch Abrollen an der jeweils zugeordneten Betätigungskontur (22, 23) radial gegenüber der Hülse (30) verstellbar und in Eingriff oder aus dem Eingriff mit dem Kolben (4) bringbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrelemente als Federarme ausgeführt sind, deren erste Enden gehäuseseitig festgelegt sind und deren zweite Enden von den Betätigungskonturen gegenüber den ersten Enden jeweils verschwenkbar und dadurch formschlüssig in Eingriff mit dem Kolben oder aus dem Eingriff mit dem Kolben bringbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zweipunktregler zum Betreiben des Elektromagneten (19) und ein Ermittlungsmittel vorgesehen sind, wobei über das Ermittlungsmittel ein zeitlicher Verlauf eines vom Zweipunktregler an den Elektromagneten (19) ausgegebenen Ansteuerungssignals ermittelbar und daraus eine jeweils aktuell vorliegende axiale Stellung der Ankerstange (20) sowie daraus jeweils ein Betriebszustand der Verrastung (50) bestimmbar ist.