DE102020103335A1

DE102020103335A1 - Locking actuator, parking lock and motor vehicle with a parking lock

Info

Publication number: DE102020103335A1
Application number: DE102020103335.4A
Authority: DE
Inventors: Stefan Disch; Stefan Kammerer; Florian Schulz
Original assignee: Kendrion Villingen GmbH
Current assignee: Kendrion Villingen GmbH
Priority date: 2020-02-10
Filing date: 2020-02-10
Publication date: 2021-08-12
Also published as: WO2021160418A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sperraktor (1) einer Parksperre zum Feststellen eines Getriebes, insbesondere eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs, aufweisend einen in einer Längsachse (X) beweglichen Kolben (30), der in einer ersten Position (A) das Getriebe mechanisch sperrt und in einer zweiten Position (B) das Getriebe freigibt, ein elektromagnetischer Aktor (10) mit einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage, eine mit dem Kolben (30) bewegliche Kulisse (40) mit mindestens einem in der Kulisse (40) beweglichen angeordneten Sperrelement (50), und eine von dem elektromagnetischen Aktor (10) betätigbare Verriegelungseinrichtung (20), wobei das mindestens eine Sperrelement (50) zum Sperren des Kolbens (30) in der ersten Position (A) und/oder der zweiten Position (B) durch die Verriegelungseinrichtung (20) zum Bilden eines Formschlusses in einen feststehende Verriegelungsanschlag (60) gezwungen wird. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Parksperre und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Parksperre.The present invention relates to a locking actuator (1) of a parking lock for locking a transmission, in particular a transmission of a motor vehicle, having a piston (30) which is movable in a longitudinal axis (X) and which mechanically locks the transmission in a first position (A) and in a second position (B) releases the transmission, an electromagnetic actuator (10) with a first end position and a second end position, a slide (40) movable with the piston (30) with at least one locking element (40) arranged movable in the slide (40) 50), and a locking device (20) which can be actuated by the electromagnetic actuator (10), the at least one locking element (50) for locking the piston (30) in the first position (A) and / or the second position (B) the locking device (20) is forced into a fixed locking stop (60) to form a form fit. The present invention also relates to a parking lock and a motor vehicle with such a parking lock.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sperraktor einer Parkbremse zum wahlweise Feststellen oder Freigeben eines Getriebes, insbesondere eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, eine Parkbremse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 18 sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Parksperre mit den Merkmalen des Patentanspruchs 19.The present invention relates to a locking actuator of a parking brake for selectively locking or releasing a transmission, in particular a transmission of a motor vehicle with the features of claim 1, a parking brake with the features of claim 18 and a motor vehicle with such a parking lock with the features of claim 19.

Parksperren sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen vorbekannt und dienen üblicherweise der Betätigung einer mechanisch wirkenden Sperreinrichtung, durch die das Getriebe eines Kraftfahrzeuges, insbesondere das automatische Getriebe eines Kraftfahrzeuges, blockiert werden kann. Hierzu kann die Parksperre in eine das Getriebe freigebende erste Position und eine das Getriebe sperrende zweite Position zugestellt werden, in der beispielsweise eine Sperrklinke oder ein Bolzen in ein Sperrrad des automatischen Getriebes greift und somit das automatische Getriebe in einer Parkposition mechanisch blockiert.Parking locks are previously known from the prior art in different configurations and are usually used to actuate a mechanically acting locking device, by means of which the transmission of a motor vehicle, in particular the automatic transmission of a motor vehicle, can be blocked. For this purpose, the parking lock can be moved into a first position releasing the transmission and a second position blocking the transmission, in which, for example, a pawl or a bolt engages in a ratchet wheel of the automatic transmission and thus mechanically blocks the automatic transmission in a parking position.

Zur Betätigung der Parksperre werden in dem Stand der Technik unterschiedliche elektro-hydraulische Systeme vorgeschlagen, welche sich dadurch auszeichnen, dass die Parksperre, beispielsweise mittels eines Federspeichers, vorgespannt ist und die Parksperre mittels eines hydraulisch betätigten Kolben entsperrt werden kann. Um ein ungewolltes Betätigen der Parksperre zu verhindern, umfasst die Parksperre oftmals einen Sperraktor, aufweisend einen elektromagnetischen Aktor mit einer Verriegelungseinrichtung, einem Sperrelement und einem feststehenden Verriegelungsanschlag, die derart zusammenwirken, dass der Kolben in eine das Getriebe sperrende und eine das Getriebe freigegebene Position verschiebbar ist und in zumindest einer dieser Positionen mechanisch gesperrt gehalten werden kann.To actuate the parking lock, different electro-hydraulic systems are proposed in the prior art, which are characterized in that the parking lock is preloaded, for example by means of a spring accumulator, and the parking lock can be unlocked by means of a hydraulically operated piston. In order to prevent unintentional actuation of the parking lock, the parking lock often includes a locking actuator, having an electromagnetic actuator with a locking device, a locking element and a fixed locking stop, which interact in such a way that the piston can be moved into a position that locks the gear and a position that releases the gear is and can be kept mechanically locked in at least one of these positions.

Als nachteilig an dem Stand der Technik hat sich herausgestellt, dass sowohl die aus dem Stand der Technik bekannten Sperraktoren als auch die Parksperren eine aufwändige Konstruktion aufweisen, und zur Betätigung einerseits einen hohen hydraulischen Druck und andererseits eine große Kraft zum mechanischen Lösen oder Schließen der Parksperre benötigen. Im Stand der Technik haben sich dabei unterschiedliche Sperraktoren bewährt, jedoch hat sich herausgestellt, dass zum Lösen der Sperrwirkung große Kräfte notwendig sind. Dadurch weisen die aus dem Stand der Technik bekannten Parksperren neben einem erheblichen Gewicht auch eine nicht zu vernachlässigende Baugröße auf.A disadvantage of the state of the art has been found to be that both the locking actuators known from the state of the art and the parking locks have an elaborate design and, on the one hand, a high hydraulic pressure for actuation and, on the other hand, a large force for mechanically releasing or closing the parking lock require. In the prior art, different locking actuators have proven themselves, but it has been found that large forces are necessary to release the locking effect. As a result, the parking locks known from the prior art are not only of considerable weight but also of a size that is not to be neglected.

Hier setzt die vorliegende Erfindung an.This is where the present invention begins.

Der erfindungsgemäße Sperraktor einer Parksperre zum Feststellen eines Getriebes, insbesondere eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs, weist einen in einer Längsachse beweglichen Kolben auf, der in einer ersten Position das Getriebe mechanisch sperrt und einer zweiten Position das Getriebe freigibt. Darüber hinaus weist der erfindungsgemäße Sperraktor einen elektromagnetischen Aktor mit einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage, eine mit dem Kolben bewegliche Kulisse mit mindestens einem in der Kulisse beweglich angeordneten Sperrelement und eine von dem elektromagnetischen Aktor betätigbare Verriegelungseinrichtung auf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das mindestens eine Sperrelement zum Sperren des Kolbens in der ersten Position und/oder der zweiten Position durch die Verriegelungseinrichtung zum Bilden eines Formschlusses in einen feststehenden Verriegelungsanschlag gezwungen wird.The inventive locking actuator of a parking lock for locking a transmission, in particular a transmission of a motor vehicle, has a piston which is movable in a longitudinal axis and which mechanically locks the transmission in a first position and releases the transmission in a second position. In addition, the locking actuator according to the invention has an electromagnetic actuator with a first end position and a second end position, a gate movable with the piston with at least one locking element movably arranged in the gate and a locking device actuatable by the electromagnetic actuator. According to the invention, it is provided that the at least one locking element for locking the piston in the first position and / or the second position is forced into a stationary locking stop by the locking device to form a form fit.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, einen Sperraktor zur Verfügung zu stellen, der im stromlosen Zustand - bevorzugt selbsthemmend - den Kolben in der ersten Position sichert. Abweichend zu den bisher aus dem Stand der Technik bekannten Sperraktoren wird hierfür das Sperrelement nicht in der Längsachse an einer vorgegebenen Position gehalten, sondern es ist zusammen mit dem Kolben in der Längsachse bewegbar. Sobald der Kolben in der ersten Position und/oder der zweiten Position angekommen ist, kann durch die Verriegelungseinrichtung das in der Kulisse beweglich angeordnete Sperrelement gegen bzw. in einen Verriegelungsanschlag drücken, wodurch die Position des Kolbens mechanisch festgelegt ist.The invention is based on the idea of providing a locking actuator which in the de-energized state - preferably self-locking - secures the piston in the first position. In contrast to the locking actuators previously known from the prior art, the locking element is not held in the longitudinal axis at a predetermined position for this purpose, but rather it can be moved together with the piston in the longitudinal axis. As soon as the piston has arrived in the first position and / or the second position, the locking element movably arranged in the link can press against or into a locking stop by the locking device, whereby the position of the piston is mechanically fixed.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Kulisse rohrförmig ausgebildet ist und an der Verriegelungseinrichtung teleskopartig entlanggeführt ist. Die Verriegelungseinrichtung kann bevorzugter Weise innerhalb und weiter bevorzugt koaxial der rohrförmigen Kulisse angeordnet sein. Ebenso kann die Verriegelungseinrichtung rohrförmig ausgebildet sein und die Kulisse kann innerhalb der Verriegelungseinrichtung, bevorzugt koaxial, angeordnet sein.An advantageous development of the present invention provides that the link is tubular and guided along the locking device in a telescopic manner. The locking device can preferably be arranged within and more preferably coaxially of the tubular link. Likewise, the locking device can be tubular and the link can be arranged within the locking device, preferably coaxially.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann der elektromagnetische Aktor einen in der Längsachse abstehenden Fortsatz aufweisen, wobei die Kulisse an dem Fortsatz teleskopartig beweglich angeordnet ist. Der Fortsatz kann bevorzugter Weise aus einem magnetischen Werkstoff gebildet sein und ein flussführendes Bauteil des Magnetkreises des elektromagnetischen Aktors sein. Der Fortsatz kann gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung hülsen- oder rohrförmig sein und in Richtung des Kolbens abstehen und sowohl die Kulisse als auch die Verriegelungseinrichtung umgeben. In dieser Ausgestaltung kann die Kulisse mit dem mindestens einen Sperrelement zwischen dem Fortsatz und der Verriegelungseinrichtung eintauchen.According to a preferred embodiment of the present invention, the electromagnetic actuator can have an extension protruding in the longitudinal axis, the link being arranged on the extension in a telescopic manner. The extension can preferably be formed from a magnetic material and be a flux-guiding component of the magnetic circuit of the electromagnetic actuator. According to a preferred embodiment, the extension can be sleeve-shaped or tubular and protrude in the direction of the piston and surround both the link and the locking device. In this embodiment, the backdrop with the immerse at least one locking element between the extension and the locking device.

Darüber hinaus kann gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Sperraktors der Verriegelungsanschlag an dem Fortsatz angeordnet sein. Der Verriegelungsanschlag kann insbesondere auf der der Kulisse zugewandten Seite des Fortsatzes angeordnet sein. Bevorzugt weist der Fortsatz eine zylinderförmige Ausnehmung mit einer inneren Mantelfläche auf, wobei an der inneren Mantelfläche der Verriegelungsanschlag angeordnet ist. Der Verriegelungsanschlag kann integral mit dem Fortsatz ausgebildet sein oder ein gesondertes Bauteil sein, das bevorzugt in den Fortsatz eingepresst ist. Sowohl die Kulisse, als auch die Verriegelungseinrichtung können innerhalb des Fortsatzes in der Längsachse beweglich sein, wobei die Verriegelungseinrichtung in der ersten Position und/oder der zweiten Position das Sperrelement - ausgehend von der Längsachse in eine Radialrichtung nach außen - gegen den Verriegelungsanschlag drückt und somit einen Formschluss bewerkstelligt, durch den die Position der Kulisse bzw. des Kolbens relativ zu dem Fortsatz des elektromagnetischen Aktors festgelegt ist.In addition, according to a development of the locking actuator according to the invention, the locking stop can be arranged on the extension. The locking stop can in particular be arranged on the side of the extension facing the gate. The extension preferably has a cylindrical recess with an inner jacket surface, the locking stop being arranged on the inner jacket surface. The locking stop can be formed integrally with the extension or it can be a separate component which is preferably pressed into the extension. Both the link and the locking device can be movable within the extension in the longitudinal axis, wherein the locking device in the first position and / or the second position presses the locking element - starting from the longitudinal axis in a radial direction outwards - against the locking stop and thus brings about a form fit through which the position of the link or the piston is determined relative to the extension of the electromagnetic actuator.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist der Verriegelungsanschlag eine erste Rastausnehmung und eine zweite Rastausnehmung auf, die in der Längsachse beabstandet angeordnet sind. Die erste Rastausnehmung ist vorzugsweise der ersten Position des Kolbens zugeordnet und die zweite Rastausnehmung der zweiten Position des Kolbens, weshalb der Abstand zwischen der ersten Rastausnehmung und der zweiten Rastausnehmung einem Hub des Kolbens zwischen der ersten Position und der zweiten Position entspricht.According to a further embodiment of the present invention, the locking stop has a first latching recess and a second latching recess, which are arranged spaced apart in the longitudinal axis. The first locking recess is preferably assigned to the first position of the piston and the second locking recess is assigned to the second position of the piston, which is why the distance between the first locking recess and the second locking recess corresponds to a stroke of the piston between the first position and the second position.

Darüber hinaus hat es sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, dass in der Längsachse zwischen der ersten Rastausnehmung und der zweiten Rastausnehmung des Verriegelungsanschlags zwischen dem Verriegelungsanschlag und der Verriegelungseinrichtung ein Ringkanal gebildet ist, in dem das mindestens eine Sperrelement in der Kulisse geführt in der Längsachse beweglich ist. Eine radiale Höhe des Ringkanals, welche dem radialen Abstand zwischen einer inneren Mantelfläche des Verriegelungsanschlags und einer äußeren Mantelfläche der Verriegelungseinrichtung zwischen der ersten Rastausnehmung und der zweiten Rastausnehmung entspricht, korrespondiert mit der Größe des Sperrelements, wobei der Ringkanal vorzugsweise geringfügig größer als das Sperrelement ist, um ein Verklemmen oder Verkeilen des Sperrelements bei einer Bewegung der Kulisse in der Längsachse zu vermeiden.In addition, it has also proven to be advantageous that an annular channel is formed in the longitudinal axis between the first latching recess and the second latching recess of the locking stop between the locking stop and the locking device, in which the at least one locking element is movable in the longitudinal axis, guided in the link . A radial height of the ring channel, which corresponds to the radial distance between an inner jacket surface of the locking stop and an outer jacket surface of the locking device between the first locking recess and the second locking recess, corresponds to the size of the locking element, the ring channel preferably being slightly larger than the locking element, in order to avoid jamming or wedging of the locking element when the gate moves in the longitudinal axis.

Vorteilhafter Weise kann das mindestens eine Sperrelement kugelförmig ausgebildet sein, wobei die Höhe des Ringkanals größer sein sollte als der Durchmesser der Kugel. Dementsprechend kann das Sperrelement bei einer Bewegung der Kulisse in der Längsachse in dem Ringkanal leichtgängig abrollen.The at least one locking element can advantageously be designed spherically, the height of the annular channel being greater than the diameter of the ball. Accordingly, the locking element can roll smoothly in the annular channel when the link moves in the longitudinal axis.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der elektromagnetische Aktor einen Stößel aufweist. Der Stößel kann die Verriegelungseinrichtung aufweisen, wobei die Verriegelungseinrichtung zusammen mit dem Stößel des Aktors in der Längsachse zugestellt werden kann. Der Stößel kann fest mit einem Anker des elektromagnetischen Aktors verbunden sein, wobei bei einer Bestromung des elektromagnetischen Aktors der Stößel zusammen mit der Verriegelungseinrichtung in der Längsachse von einer ersten Endlage in eine zweite Endlage oder vice versa bewegt werden kann.Furthermore, it has proven to be advantageous if the electromagnetic actuator has a plunger. The plunger can have the locking device, wherein the locking device can be advanced together with the plunger of the actuator in the longitudinal axis. The plunger can be firmly connected to an armature of the electromagnetic actuator, and when the electromagnetic actuator is energized, the plunger can be moved together with the locking device in the longitudinal axis from a first end position to a second end position or vice versa.

Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der elektromagnetische Aktor federgespannt in der ersten Endlage stromlos gehalten ist. Die erste Endlage sperrt bevorzugt den in der Längsachse beweglichen Kolben in der ersten Position, wodurch die Parksperre im stromlosen Zustand nicht ungewollt geöffnet werden kann. Der elektromagnetische Aktor muss folglich derart ausgelegt sein, dass er entgegen der Federkraft den Stößel aus der ersten Endlage in die zweite Endlage bewegen kann. Ein Zurückstellen erfolgt durch die Federkraft.According to a further development of the present invention, it can be provided that the electromagnetic actuator is kept in the first end position without current in a spring-tensioned manner. The first end position preferably blocks the piston, which is movable in the longitudinal axis, in the first position, as a result of which the parking lock cannot be opened unintentionally in the de-energized state. The electromagnetic actuator must consequently be designed in such a way that it can move the plunger from the first end position into the second end position against the spring force. Resetting is done by the spring force.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Verriegelungseinrichtung einen ersten Spreizkonus und einen zweiten Spreizkonus aufweist. Der jeweilige Spreizkonus ist konfiguriert, das mindestens eine Sperrelement in Richtung der jeweiligen Rastausnehmung zu drücken und durch einen Formschluss zwischen dem Kolben und der jeweiligen Rastausnehmung den Kolben bzw. die Kulisse in der Längsachse zu blockieren.Another preferred embodiment of the present invention provides that the locking device has a first expansion cone and a second expansion cone. The respective expansion cone is configured to press the at least one locking element in the direction of the respective locking recess and to block the piston or the link in the longitudinal axis by means of a form fit between the piston and the respective locking recess.

Der Abstand zwischen dem ersten Spreizkonus und dem zweiten Spreizkonus ist bevorzugt größer als der Abstand zwischen der ersten Rastausnehmung und der zweiten Rastausnehmung des Verriegelungsanschlags. In der ersten Endlage des elektromagnetischen Aktors ist bevorzugt der erste Spreizkonus in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zu der Längsachse mit der ersten Rastausnehmung angeordnet und in der zweiten Endlage des elektromagnetischen Aktors ist bevorzugt der zweite Spreizkonus in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zu der Längsachse mit der zweiten Rastausnehmung angeordnet und der erste Spreizkonus in einer Ebene senkrecht zu der Längsachse versetzt zu der ersten Rastausnehmung angeordnet.The distance between the first expansion cone and the second expansion cone is preferably greater than the distance between the first locking recess and the second locking recess of the locking stop. In the first end position of the electromagnetic actuator, the first expansion cone is preferably arranged in a common plane perpendicular to the longitudinal axis with the first locking recess and in the second end position of the electromagnetic actuator the second expansion cone is preferably in a common plane perpendicular to the longitudinal axis with the second locking recess arranged and the first expansion cone is arranged offset to the first locking recess in a plane perpendicular to the longitudinal axis.

Eine bevorzugte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass der erste Spreizkonus und/oder der zweite Spreizkonus einen ersten ansteigenden Flankenabschnitt und einen zweiten ansteigenden Flankenabschnitt aufweisen, wobei einer der beiden Flankenabschnitte abgeflacht, vorzugsweise in einem Winkel von nicht mehr als ±5° zu der Längsachse, ausgebildet ist. Bevorzugt erstreckt sich der erste Flankenabschnitt von einer den Ringkanal bildenden Mantelfläche aus und verbindet die Mantelfläche mit dem zweiten und abgeflachten Flankenabschnitt, durch welchen verhindert wird, dass das Sperrelement zwischen dem Verriegelungsanschlag, dem Spreizkonus und der Kulisse verkeilt. Durch den abgeflachten Flankenabschnitt kann die erforderliche Kraft zum Lösen des Formschlusses reduziert werden, wodurch ein geringerer Strom zur Betätigung des elektromagnetischen Aktors erforderlich ist und ebenso der elektromagnetische Aktor kleiner und leichter ausgestaltet werden kann.A preferred development of the present invention provides that the first expansion cone and / or the second expansion cone have a first rising flank section and a second rising flank section, one of the two flank sections being flattened, preferably at an angle of no more than ± 5 ° to the Longitudinal axis is formed. The first flank section preferably extends from a lateral surface forming the annular channel and connects the lateral surface to the second and flattened flank section, which prevents the locking element from wedging between the locking stop, the expansion cone and the link. Due to the flattened flank section, the force required to release the form fit can be reduced, as a result of which a lower current is required to operate the electromagnetic actuator and the electromagnetic actuator can also be designed to be smaller and lighter.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Kulisse, bevorzugt symmetrisch, um die Längsachse mehrere Labyrinthe mit jeweils einem einzelnen Sperrelement auf. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn die Sperrelemente auf diametralen Seiten um die Längsachse angeordnet sind, um ungünstige Spannungsverhältnisse zu vermeiden.According to a further advantageous embodiment of the present invention, the link has, preferably symmetrically, a plurality of labyrinths around the longitudinal axis, each with a single locking element. In particular, it is preferred if the locking elements are arranged on diametrical sides around the longitudinal axis in order to avoid unfavorable stress conditions.

Nach Maßgabe einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Kolbengehäuse vorgesehen, in dem ein Druckraum ausgebildet ist. Der Druckraum kann mit einem Medium druckbeaufschlagt werden, wobei der Druckraum derart ausgebildet ist, dass der Druck lediglich auf das Kolbengehäuse und den Kolben wirkt. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn durch den Druck in dem Druckraum der Kolben von der ersten Position in die zweite Position in der Längsachse bewegt werden kann.According to a further advantageous embodiment of the present invention, a piston housing is provided in which a pressure chamber is formed. The pressure chamber can be pressurized with a medium, the pressure chamber being designed in such a way that the pressure only acts on the piston housing and the piston. In particular, it is preferred if the piston can be moved from the first position to the second position in the longitudinal axis by the pressure in the pressure chamber.

Weiterhin kann eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Sperraktors vorsehen, dass das Kolbengehäuse aus einem Kunststoff hergestellt ist und mittels einer Metall-Kunststoffverbindung mit dem elektromagnetischen Aktor verbunden ist. Insbesondere kann es bevorzugt sein, wenn das Kolbengehäuse mit dem Fortsatz des elektromagnetischen Aktors durch die Metall-Kunststoffverbindung verbunden ist, wobei die Metall-Kunststoffverbindung durch Ultraschallschweißen oder ein Aufspritzen des Kolbengehäuses auf den elektromagnetischen Aktor gebildet werden kann. Durch die Anordnung von Dichtungen ist bevorzugt der Druckraum derart ausgestaltet, dass der Druck in dem Druckraum nicht auf die Metall-Kunststoffverbindung wirkt, weshalb die Metall-Kunststoffverbindung zwischen dem Fortsatz und dem Kolbengehäuse keine aufwändige Geometrie aufweisen muss, um Axialkräfte (in Richtung der Längsachse) aufnehmen zu können.Furthermore, a development of the locking actuator according to the invention can provide that the piston housing is made of a plastic and is connected to the electromagnetic actuator by means of a metal-plastic connection. In particular, it can be preferred if the piston housing is connected to the extension of the electromagnetic actuator by the metal-plastic connection, wherein the metal-plastic connection can be formed by ultrasonic welding or by spraying the piston housing onto the electromagnetic actuator. Due to the arrangement of seals, the pressure chamber is preferably designed in such a way that the pressure in the pressure chamber does not act on the metal-plastic connection, which is why the metal-plastic connection between the extension and the piston housing does not have to have any complex geometry in order to withstand axial forces (in the direction of the longitudinal axis ) to be able to record.

Darüber hinaus ist es besonders vorteilhaft, wenn der Kolben durch eine Kolbenfeder in der ersten Position vorgespannt gehalten ist. Durch das druckbeaufschlagte Medium in dem Druckraum kann der Kolben gegen die Federkraft der Kolbenfeder aus der ersten Position in die zweite Position bewegt werden und so das Getriebe freigeben. Anders ausgedrückt, kann die Kolbenfeder bei nachlassendem Druck das Medium aus dem Druckraum verdrängen. Das in dem Druckraum angeordnete Medium kann durch den Ölkreislauf des Kraftfahrzeuges bereitgestellt werden. Sobald der Druck des Mediums in dem Druckraum nicht mehr aufrecht gehalten wird, drängt die Federkraft der Kolbenfeder den Kolben zurück in die erste, das Getriebe sperrende Position. In diesem Fall können das Sperrelement und die Verriegelungseinrichtung den Kolben in einem bestromten Zustand des elektromagnetischen Aktors sperren. Im bestromten Zustand ist der elektromagnetische Aktor in der zweiten Endlage.In addition, it is particularly advantageous if the piston is kept pretensioned in the first position by a piston spring. Due to the pressurized medium in the pressure chamber, the piston can be moved from the first position into the second position against the spring force of the piston spring and thus release the transmission. In other words, when the pressure drops, the piston spring can displace the medium from the pressure chamber. The medium arranged in the pressure chamber can be provided by the oil circuit of the motor vehicle. As soon as the pressure of the medium in the pressure chamber is no longer maintained, the spring force of the piston spring pushes the piston back into the first position that locks the gear. In this case, the locking element and the locking device can lock the piston when the electromagnetic actuator is energized. When energized, the electromagnetic actuator is in the second end position.

Sobald der elektromagnetische Aktor stromlos ist, drückt die Feder den elektromagnetischen Aktor in die erste Endlage und der Kolben ist freigegeben. Die Kolbenfeder kann sodann den Kolben zusammen mit der Kulisse in die erste Position bewegen. Die Kolbenfeder weist bevorzugt eine größere Federkraft als die Feder des elektromagnetischen Aktors auf. Beim Erreichen der ersten Position kann zur Selbsthemmung die Kolbenfeder mittels des Sperrelements die Verriegelungseinrichtung in der Längsachse derart bewegen, dass die erste Rastausnehmung freigegeben ist. Demnach wird die Verriegelungseinrichtung bzw. der Stößel des elektromagnetischen Aktors gegen die Feder aus der ersten Endlage verschoben, wodurch der erste Spreizkonus die erste Rastausnehmung freigibt und das Sperrelement mittels der Keilwirkung des Flankenabschnitts in die erste Rastausnehmung greift. Sobald das Sperrelement in die erste Rastausnehmung eingreift, schiebt die Feder fallenartig die Verriegelungseinrichtung bzw. den Stößel zurück in die erste Endlage und das Sperrelement greift in den feststehenden Verriegelungsanschlag und sperrt den Kolben in der ersten Position.As soon as the electromagnetic actuator is de-energized, the spring pushes the electromagnetic actuator into the first end position and the piston is released. The piston spring can then move the piston together with the link into the first position. The piston spring preferably has a greater spring force than the spring of the electromagnetic actuator. When the first position is reached, for self-locking, the piston spring can move the locking device in the longitudinal axis by means of the locking element in such a way that the first latching recess is released. Accordingly, the locking device or the plunger of the electromagnetic actuator is moved against the spring from the first end position, whereby the first expansion cone releases the first locking recess and the locking element engages in the first locking recess by means of the wedge effect of the flank section. As soon as the locking element engages the first latching recess, the spring pushes the locking device or the plunger back into the first end position like a fall and the locking element engages the fixed locking stop and locks the piston in the first position.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Parksperre eines Getriebes, insbesondere eines Automatikgetriebes, mit einem erfindungsgemäßen Sperraktor.Another aspect of the present invention relates to a parking lock of a transmission, in particular an automatic transmission, with a locking actuator according to the invention.

Ein dritter und letzter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer zuvor erwähnten Parksperre mit einem erfindungsgemäßen Sperraktor.A third and final aspect of the present invention relates to a motor vehicle with a parking lock mentioned above with a locking actuator according to the invention.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sperraktors einer Parkbremse für ein Kraftfahrzeug im Detail beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Sperraktors einer Parksperre mit einem elektromagnetischen Aktor in einem umbestromten Zustand und einem hubbeweglichen Kolben, wobei der elektromagnetische Aktor mittels einer Verriegelungseinrichtung den Kolben in einer ersten Position sperrt,
2 eine schematische Schnittdarstellung des Sperraktors gemäß 1, wobei der elektromagnetische Sperraktor bestromt ist, damit der Kolben aus der ersten Position in die zweite Position bewegt werden kann,
3 eine Schnittdarstellung des Sperraktors gemäß den 1 und 2, wobei der elektromagnetische Aktor unbestromt ist und der Kolben die zweite Position erreicht hat,
4 eine Schnittdarstellung des Sperraktors mit dem elektromagnetischen Aktor im bestromten Zustand, wobei der Kolben in der zweiten Position gesperrt ist.

An exemplary embodiment of a locking actuator according to the invention of a parking brake for a motor vehicle is described in detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 a schematic sectional view of a locking actuator according to the invention of a parking lock with an electromagnetic actuator in a reversed current state and a piston that can be lifted, the electromagnetic actuator locking the piston in a first position by means of a locking device,
2 a schematic sectional view of the locking actuator according to 1 , wherein the electromagnetic locking actuator is energized so that the piston can be moved from the first position into the second position,
3 a sectional view of the locking actuator according to the 1 and 2 , whereby the electromagnetic actuator is de-energized and the piston has reached the second position,
4th a sectional view of the locking actuator with the electromagnetic actuator in the energized state, wherein the piston is locked in the second position.

Nachfolgend werden gleiche oder funktional gleiche Bauteile in einem Ausführungsbeispiel mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Der Übersichtlichkeit halber sind in den einzelnen Figuren nicht alle gleichen oder funktional gleichen Teile mit einer Bezugsziffer versehen.Identical or functionally identical components in an exemplary embodiment are identified below with the same reference symbols. For the sake of clarity, not all parts that are the same or functionally the same are provided with a reference number in the individual figures.

Die 1 bis 4 zeigen einen erfindungsgemäßen Sperraktor 1 einer Parksperre mit einem elektromagnetischen Aktor 10 und einem in einem Kolbengehäuse 70 angeordneten Kolben 30, der in dem Kolbengehäuse 70 entlang einer Längsachse X beweglich angeordnet ist.the 1 until 4th show a locking actuator according to the invention 1 a parking lock with an electromagnetic actuator 10 and one in a piston housing 70 arranged piston 30th that is in the piston housing 70 along a longitudinal axis X is movably arranged.

Der Kolben 30 des Sperraktors 1 kann entlang einer Längsachse X zwischen einer ersten Position A und einer zweiten Position B verschoben werden, um ein nicht dargestelltes Getriebe, insbesondere ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeugs, mechanisch zu sperren.The piston 30th of the locking tractor 1 can be along a longitudinal axis X between a first position A. and a second position B. are shifted in order to mechanically lock a transmission, not shown, in particular an automatic transmission of a motor vehicle.

In 1 ist der Kolben 30 in der ersten Position A angeordnet. Die erste Position A des Kolbens 30 kann der das Getriebe sperrenden Stellung des Kolbens 30 entsprechen und währenddessen eine zweite Position B, gemäß 4, einer das Getriebe freigegebenden Position des Kolbens 70 entsprechen kann oder umgekehrt.In 1 is the piston 30th in the first position A. arranged. The first position A. of the piston 30th can be the position of the piston that locks the gearbox 30th correspond and meanwhile a second position B. , according to 4th , a gear-releasing position of the piston 70 can correspond or vice versa.

Der elektromagnetische Aktor 10 ist auf der Längsachse X angeordnet und weist einen ersten Endbereich und einen zweiten Endbereich auf, wobei der zweite Endbereich dem Kolben 30 und dem Kolbengehäuse 70 zugewandt ist und der erste Endbereich ein freies Ende (links in den Figuren) des elektromagnetischen Aktors 10 bildet.The electromagnetic actuator 10 is on the longitudinal axis X and has a first end region and a second end region, the second end region being the piston 30th and the piston housing 70 is facing and the first end region is a free end (left in the figures) of the electromagnetic actuator 10 forms.

Der elektromagnetische Aktor 10 umfasst eine auf einem Spulenträger angeordnete bestrombare Erregerspule 13, einen Anker 11, einen Stößel 12, eine Rückstellfeder 14, einen Poldeckel und ein Aktorgehäuse. Zum verbesserten Verständnis wird in den begleitenden Figuren durch „P=ON“ kenntlich gemacht, dass die Erregerspule 13 bestromt wird und durch „P=OFF“, dass die Erregerspule 13 nicht bestromt wird.The electromagnetic actuator 10 comprises an energizable excitation coil arranged on a coil carrier 13th , an anchor 11 , a plunger 12th , a return spring 14th , a pole cover and an actuator housing. To improve understanding, "P = ON" is used in the accompanying figures to indicate that the excitation coil 13th is energized and by "P = OFF" that the excitation coil 13th is not energized.

Der elektromagnetische Aktor 10 ist nach Art eines Einfachhubmagneten ausgebildet, der durch eine elektromagnetische Kraftwirkung der bestromten Erregerspule 13 eine lineare Bewegung des Ankers 11 und eines mit dem Anker 11 verbundenen Stößels 12 in der Längsachsachse X aus einer ersten Endlage - welche in den 1 und 3 dargestellt ist - in die zweite Endlage - welche in den 2 und 4 dargestellt ist, ausführt. Die Rückstellung des Ankers 11 und des mit dem Anker 11 verbundenen Stößels 12 in der Längsachsachse X in die erste Endlage erfolgt durch die Federkraft der Rückstellfeder 14. Der elektromagnetische Aktor 10 befindet sich folglich im unbestromten Zustand in der ersten Endlage und im bestromten Zustand in der zweiten Endlage.The electromagnetic actuator 10 is designed in the manner of a single stroke magnet, which is activated by an electromagnetic force from the energized excitation coil 13th a linear movement of the armature 11 and one with the anchor 11 connected plunger 12th in the longitudinal axis X from a first end position - which in the 1 and 3 is shown - in the second end position - which in the 2 and 4th is shown, executes. The resetting of the anchor 11 and the one with the anchor 11 connected plunger 12th in the longitudinal axis X the first end position takes place through the spring force of the return spring 14th . The electromagnetic actuator 10 is therefore in the de-energized state in the first end position and in the energized state in the second end position.

Das Aktorgehäuse des elektromagnetischen Aktors 10 kann mehrere Gehäuseteile umfassen und kann den zweiten Endbereich verschließen. Das Aktorgehäuse kann einen Poldeckel 16 bilden und ist bevorzugt aus einem magnetischen und metallischen Werkstoff hergestellt und kann der Führung des magnetischen Flusses, der aus einer Bestromung der Erregerspule 13 resultiert, dienen. In dem ersten Endbereich wird das Aktorgehäuse durch einen Fortsatz 15 gebildet, der hohlzylindrisch und bevorzugt koaxial zu der Längsachse X in Richtung des Kolbengehäuses 70 ragt.The actuator housing of the electromagnetic actuator 10 can comprise several housing parts and can close the second end region. The actuator housing can have a pole cover 16 form and is preferably made of a magnetic and metallic material and can guide the magnetic flux that results from energizing the excitation coil 13th result, serve. In the first end area, the actuator housing is supported by an extension 15th formed, the hollow cylindrical and preferably coaxial to the longitudinal axis X in the direction of the piston housing 70 protrudes.

Der Stößel 12 ist mit dem Anker 11 verbunden und ist einerseits in dem ersten Endbereich des elektromagnetischen Aktors 10 in einer Durchgangsbohrung in dem Poldeckel 16 gelagert und kann weiterhin mittels des Ankers 11 an dem Fortsatz 15 gelagert sein. Im ersten Endbereich des elektromagnetischen Aktors 10 kann ein Sensor 17 angeordnet sein, der die Endlage oder eine Position des Stößels 12 erkennen bzw. bestimmen bzw. messen kann.The plunger 12th is with the anchor 11 connected and is on the one hand in the first end region of the electromagnetic actuator 10 in a through hole in the pole cover 16 stored and can continue to use the anchor 11 on the appendix 15th be stored. In the first end area of the electromagnetic actuator 10 can be a sensor 17th be arranged, which is the end position or a position of the plunger 12th recognize or determine or measure.

Der Fortsatz 15 kann für den Anker 11 einen Endanschlag in der ersten Endlage bilden und weist auf der dem Kolben 30 zugewandten Seite in einer zylindrischen Ausnehmung einen Verriegelungsanschlag 60 auf einer inneren Mantelfläche auf.The appendix 15th can for the anchor 11 form an end stop in the first end position and points to the piston 30th facing side in a cylindrical recess a locking stop 60 on an inner lateral surface.

Der Verriegelungsanschlag 60 weist eine erste Rastausnehmung 61 und eine zweite Rastausnehmung 62 auf, wobei die erste Rastausnehmung 61 auf der dem elektromagnetischen Aktor 10 zugewandten Seite angeordnet ist. Die erste Rastausnehmung 61 und die zweite Rastausnehmung 62 sind in einem Abstand beabstandet angeordnet, wobei die erste Rastausnehmung 61 die erste Position A des Kolbens 30 vorgibt und die zweite Rastausnehmung die zweite Position B des Kolbens 30, wie im Detail später noch erläutert werden wird.The locking stop 60 has a first locking recess 61 and a second locking recess 62 on, the first locking recess 61 on the electromagnetic actuator 10 facing side is arranged. The first locking recess 61 and the second locking recess 62 are spaced apart at a distance, the first locking recess 61 the first position A. of the piston 30th specifies and the second locking recess the second position B. of the piston 30th , as will be explained in detail later.

Bei einer Bestromung der Erregerspule 13 wird der Anker 11 zusammen mit dem Stößel 12 aus der ersten Endlage entlang der Längsachse X und gegen die Kraft der Rückstellfeder 14 bewegt. Die Rückstellfeder 14 ist einenends in dem Aktorgehäuse bzw. in dem Poldeckel 16 abgestützt und anderenends an dem Anker 11.When the excitation coil is energized 13th becomes the anchor 11 together with the ram 12th from the first end position along the longitudinal axis X and against the force of the return spring 14th emotional. The return spring 14th is at one end in the actuator housing or in the pole cover 16 supported and at the other end on the anchor 11 .

Der Anker 11 ist sowohl in der ersten Endlage als auch in der zweiten Endlage in dem Aktorgehäuse für einen Flussübergang gehalten, wobei in der ersten Endlage der Poldeckel 16 und der Anker 11 beabstandet sind. In der zweiten Endlage wird der Luftspalt zwischen dem Anker 11 und dem Poldeckel 16 näherungsweise geschlossen. Wie in dem Ausführungsbeispiel exemplarisch dargestellt ist, kann auf der dem Anker 11 zugewandten Seite des Poldeckels 16 ein hülsenförmiger und konischer Abschnitt ausgebildet sein, der eingerichtet ist, den Anker 11 in der zweiten Endlage zu umgreifen.The anchor 11 is held both in the first end position and in the second end position in the actuator housing for a flux transition, with the pole cover in the first end position 16 and the anchor 11 are spaced. The air gap between the armature is in the second end position 11 and the pole cover 16 approximately closed. As shown by way of example in the exemplary embodiment, the anchor 11 facing side of the pole cover 16 a sleeve-shaped and conical portion may be formed which is set up, the anchor 11 to reach around in the second end position.

Der elektromagnetische Aktor 10 ist eingerichtet, eine Verriegelungseinrichtung 20 zu betätigen. Die Verriegelungseinrichtung 20 ist auf dem dem Kolben 30 zugewandten zweiten Endbereich des elektromagnetischen Aktors 10 angeordnet und umfasst zwei Spreizkonen 21, 22, welche eingerichtet sind, mindestens ein Sperrelement 50 zum Festlegen oder Sperren des Kolbens 30 in der ersten Position A oder der zweiten Position B - wie nachfolgend noch im Detail erläutert wird - in den Verriegelungsanschlag zu drücken.The electromagnetic actuator 10 is set up a locking device 20th to operate. The locking device 20th is on the one on the piston 30th facing second end region of the electromagnetic actuator 10 arranged and comprises two expansion cones 21 , 22nd , which are set up, at least one locking element 50 to fix or lock the piston 30th in the first position A. or the second position B. - as will be explained in detail below - to press into the locking stop.

Der erste Spreizkonus 21 und der zweite Spreizkonus 22 werden durch eine Distanzhülse 27 beabstandet gehalten und weisen jeweils einen ersten Flankenabschnitt 24 und einen zweiten Flankenabschnitt 25 auf. Der Abstand zwischen dem ersten Spreizkonus 21 und dem zweiten Spreizkonus 22 ist größer als der Abstand zwischen den beiden Rastausnehmungen 61, 62. Die Spreizkonen 21, 22 und die Distanzhülse 27 können als vereinzelte Teile auf den Stößel 12 angeordnet sein und können durch einen Sicherungsring 28 lagefixiert werden.The first expansion cone 21 and the second expansion cone 22nd are through a spacer sleeve 27 held at a distance and each have a first flank section 24 and a second flank section 25th on. The distance between the first expansion cone 21 and the second expansion cone 22nd is greater than the distance between the two locking recesses 61 , 62 . The expansion cones 21 , 22nd and the spacer sleeve 27 can as isolated parts on the plunger 12th be arranged and can by a locking ring 28 be fixed in position.

Der erste Flankenabschnitt 24 weist eine betragsmäßig größere Steigung als der zweite Flankenabschnitt 25 auf und verbindet eine äußere Mantelfläche 23 der Distanzhülse 27 mit dem zweiten Flankenabschnitt 25. Der zweite Flankenabschnitt 25 ist vorzugweisen in einem Winkel von nicht mehr als ±5° zu der Längsachse X geneigt angeordnet. Die beiden Spreizkonen 21 ,22 sind zueinander gerichtet oder anderes gesagt V-förmig angeordnet.The first flank section 24 has a slope that is greater in magnitude than the second flank section 25th and connects an outer jacket surface 23 the spacer sleeve 27 with the second flank section 25th . The second flank section 25th is preferably at an angle of no more than ± 5 ° to the longitudinal axis X arranged inclined. The two expansion cones 21 , 22nd are directed towards each other or, in other words, arranged in a V-shape.

Das Kolbengehäuse 70 kann aus einem Kunststoff hergestellt sein und weist eine koaxial zu der Längsachse X ausgebildete Durchgangsöffnung 73 auf, die sich zwischen einem ersten Endbereich, welcher dem elektromagnetischen Aktor 10 zugewandt ist, und einem zweiten Endbereich erstreckt. In der Durchgangsöffnung 73 ist der Kolben 30 in der Längsachse X beweglich angeordnet.The piston housing 70 can be made of a plastic and has a coaxial to the longitudinal axis X formed through opening 73 on, which is between a first end region, which is the electromagnetic actuator 10 faces, and extends to a second end region. In the through opening 73 is the piston 30th in the longitudinal axis X movably arranged.

Das Kolbengehäuse 70 ist in einem Verbindungsabschnitt 72 mit dem elektromagnetischen Aktor 10 bzw. mit dem Fortsatz 15 fest verbunden, wobei das Kolbengehäuse 70 in dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel über eine Zylindermantelfläche des Fortsatzes 15 aufgesteckt wird und an oder benachbart zu einem Flansch des elektromagnetischen Aktors anliegt. Zum Toleranzausgleich kann zwischen der Stirnfläche des Flansches und dem ersten Endbereich des Kolbengehäuses 70 ein Spalt zum Toleranzausgleich ausgebildet sein. Das Kolbengehäuse 70 kann mittels einer Metall-Kunststoff-Verbindung an dem elektromagnetischen Aktor 10 befestigt sein, wobei besonders bevorzugt die Metall-Kunststoff-Verbindung durch ein Ultraschweißverfahren erzeugt wird. Alternativ kann das Kolbengehäuse 70 direkt auf den elektromagnetischen Aktor 10 bzw. dessen Fortsatz 15 in einem Urformverfahren, insbesondere Spritzgießen, aufgeformt werden.The piston housing 70 is in a connecting section 72 with the electromagnetic actuator 10 or with the extension 15th firmly connected, the piston housing 70 in the illustrated preferred embodiment over a cylindrical surface of the extension 15th is attached and rests on or adjacent to a flange of the electromagnetic actuator. To compensate for tolerances, between the end face of the flange and the first end region of the piston housing 70 a gap can be formed to compensate for tolerances. The piston housing 70 can be attached to the electromagnetic actuator by means of a metal-plastic connection 10 be attached, the metal-plastic connection being particularly preferably produced by an ultrasonic welding process. Alternatively, the piston housing 70 directly on the electromagnetic actuator 10 or its extension 15th be molded in a primary molding process, in particular injection molding.

Der Kolben 30 ist einstückig aus im Wesentlichen zwei rohrförmigen Abschnitten ausgebildet und kann aus einem Kunststoff, vorzugsweise in einem Spritzgussverfahren hergestellt werden. The piston 30th is formed in one piece from essentially two tubular sections and can be produced from a plastic, preferably in an injection molding process.

Der erste rohrförmige Abschnitt 36 und der zweite rohrförmige Abschnitt 38 sind in einem Übergangsbereich 37 miteinander verbunden.The first tubular section 36 and the second tubular section 38 are in a transition area 37 connected with each other.

Der erste Abschnitt 36 weist eine Kulisse 40 an seinem freien Ende auf und schließt zusammen mit dem Übergangsbereich 37 und dem Kolbengehäuse 70 einen Druckraum 75 ein, welcher mittels Dichtungen 74 flüssigkeits- und luftdicht verschlossen werden kann. Die durch den ersten Abschnitt 36 gebildete hülsenförmige oder hohlzylindrische Kulisse 40 greift teleskopförmig zwischen den Fortsatz 15 und die Verriegelungseinrichtung 20.The first paragraph 36 exhibits a backdrop 40 at its free end and closes together with the transition area 37 and the piston housing 70 a pressure room 75 one, which by means of seals 74 can be sealed liquid-tight and airtight. The through the first section 36 formed sleeve-shaped or hollow cylindrical backdrop 40 engages telescopically between the appendage 15th and the locking device 20th .

Das Kolbengehäuse 70 kann mindestens eine (nicht dargestellte) Steueröffnung aufweisen, durch welche ein Medium in den Druckraum 75 eingebracht werden kann, um den Kolben 30 entgegen der Federkraft einer Kolbenfeder 35 aus der ersten Position A gemäß 1 in die zweite Position B gemäß 4 entlang der Längsachse X zu verschieben. Die Bewegung der einzelnen Komponenten zwischen der ersten Position A und der zweiten Position B kann den 2 und 3 entnommen werden.The piston housing 70 can have at least one control opening (not shown) through which a medium enters the pressure chamber 75 can be introduced to the piston 30th against the spring force of a piston spring 35 from the first position A. according to 1 in the second position B. according to 4th along the longitudinal axis X to move. The movement of each component between the first position A. and the second position B. can 2 and 3 can be removed.

Die Kulisse 40 weist mehrere als Durchgangsöffnungen ausgebildete Labyrinthe 42 auf, die um die Längsachse X - bevorzugt symmetrisch - verteilt angeordnet sind. In jedem Labyrinth 42 ist ein als Kugel oder Rastkugel ausgebildetes Sperrelement 50 angeordnet, wobei die Sperrelemente 50 von der Kulisse 40 bei einer Bewegung des Kolbens 30 von der ersten Position A in die zweite Position B mitgenommen werden.The scenery 40 has several labyrinths designed as passage openings 42 on that around the longitudinal axis X - Preferably symmetrically - are arranged distributed. In every maze 42 is a locking element designed as a ball or locking ball 50 arranged, the locking elements 50 from the backdrop 40 when the piston moves 30th from the first position A. in the second position B. get picked up.

Die Kulisse 40 ist zwischen der Verriegelungseinrichtung 20 und dem feststehenden Verriegelungsanschlag 60 beweglich angeordnet und kann die Sperrelemente 50 aus der ersten Rastausnehmung 61 in die zweite Rastausnehmung 62 führen und zurück. The scenery 40 is between the locking device 20th and the fixed locking stop 60 movably arranged and can the locking elements 50 from the first locking recess 61 into the second locking recess 62 lead and back.

Zwischen der ersten Rastausnehmung 61 und der zweiten Rastausnehmung 62 des Verriegelungsanschlags 60 ist zwischen dem Verriegelungsanschlag 60 und der Verriegelungseinrichtung 20 bzw. der Distanzhülse 27 ein Ringkanal 26 ausgebildet, in dem die Sperrelemente 50 in der Längsachse X leichtgängig durch die Kulisse 40 bewegt werden können. Die Höhe des Ringkanals 26 bestimmt sich durch den Abstand der inneren Mantelfläche 63 des Verriegelungsanschlag 60 und der äußeren Mantelfläche des Verriegelungseinrichtung 20 bzw. der Distanzhülse 27 und ist an die Größe der Sperrelemente 50 angepasst, bzw. die Höhe des Ringkanals 26 entspricht mindestens dem Durchmesser der kugelförmigen Sperrelemente 50.Between the first locking recess 61 and the second locking recess 62 of the locking stop 60 is between the locking stop 60 and the locking device 20th or the spacer sleeve 27 a ring channel 26th formed in which the locking elements 50 in the longitudinal axis X smoothly through the backdrop 40 can be moved. The height of the ring canal 26th is determined by the distance between the inner surface area 63 of the locking stop 60 and the outer jacket surface of the locking device 20th or the spacer sleeve 27 and is to the size of the locking elements 50 adjusted, or the height of the ring channel 26th corresponds at least to the diameter of the spherical locking elements 50 .

Die erste Rastausnehmung 61 gibt die erste Position A des Kolbens 30 vor, wobei in der ersten Position A das Sperrelement 50 in die erste Rastausnehmung 61 greift und in dieser Position durch die Verriegelungseinrichtung 20 bzw. den ersten Spreizkonus 21 gehalten wird. In der ersten Position A kann der Sperraktor 1 bzw. die Parksperre 1 das Getriebe des Kraftfahrzeugs sperren.The first locking recess 61 gives the first position A. of the piston 30th before, being in the first position A. the locking element 50 into the first locking recess 61 engages and in this position by the locking device 20th or the first expansion cone 21 is held. In the first position A. can the locking mechanism 1 or the parking lock 1 lock the transmission of the motor vehicle.

Befindet sich der elektromagnetische Aktor 10 in der ersten stabilen Endlage, welche dem bestromten Zustand des elektromagnetischen Aktors 10 entspricht, befindet sich der erste Spreizkonus 21 in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zu der Längsachse X mit der Rastausnehmung 61. In der ersten Endlage des elektromagnetischen Aktors 10 wird das Sperrelement 50 formschlüssig in der ersten Rastausnehmung 61 gehalten und der Kolben 30 ist blockiert.The electromagnetic actuator is located 10 in the first stable end position, which corresponds to the energized state of the electromagnetic actuator 10 corresponds, the first expansion cone is located 21 in a common plane perpendicular to the longitudinal axis X with the locking recess 61 . In the first end position of the electromagnetic actuator 10 becomes the locking element 50 form-fitting in the first locking recess 61 held and the piston 30th is blocked.

Zum Freigeben des Kolbens 30 wird der elektromagnetische Aktor 10 kurzzeitig bestromt, wodurch die Verriegelungseinrichtung 20 bzw. der Stößel 12 in der Längsachse X aus der ersten Endlage in die zweite Endlage bewegt wird, und sich entgegen der Rückstellfeder 14 von dem Kolben 30 wegbewegt.To release the piston 30th becomes the electromagnetic actuator 10 briefly energized, whereby the locking device 20th or the plunger 12th in the longitudinal axis X is moved from the first end position to the second end position, and against the return spring 14th from the piston 30th moved away.

Das Sperrelement 50 kann die erste Rastausnehmung 61 verlassen und der Kolben 30 ist freigeben und kann durch das Medium in dem Druckraum in die zweite Position B verschoben werden.The locking element 50 can the first locking recess 61 leave and the piston 30th is released and can be moved into the second position through the medium in the pressure chamber B. be moved.

Sobald das Sperrelement 50 in dem Ringkanal 26 ist, kann der elektromagnetische Aktor 10 in den stromlosen Zustand „P=OFF“ geschaltet werden, wobei das Sperrelement 50 zusammen mit dem Kolben 30 durch den Ringkanal 26 in der Längsachse X bis in die Höhe der zweiten Rastausnehmung 62 - wie in 3 gezeigt ist - mitgenommen werden.As soon as the locking element 50 in the ring channel 26th is, the electromagnetic actuator can 10 can be switched to the de-energized state "P = OFF", whereby the blocking element 50 along with the piston 30th through the ring channel 26th in the longitudinal axis X up to the level of the second locking recess 62 - as in 3 is shown - to be taken away.

Bei einer erneuten Bestromung „P=ON“ des elektromagnetischen Aktors 10 wird, wie in 4 gezeigt ist, die Verriegelungseinrichtung 20 derart verfahren, dass der zweite Spreizkonus 22 das Sperrelement 50 in die zweite Rastausnehmung 62 drückt und den Kolben 30 in der zweiten Position B blockiert.With a renewed energization "P = ON" of the electromagnetic actuator 10 will, as in 4th shown is the locking device 20th proceed in such a way that the second expansion cone 22nd the locking element 50 into the second locking recess 62 presses and the plunger 30th in the second position B. blocked.

Sobald der elektromagnetische Aktor 10 spannungsfrei ist, wird der Formschluss zwischen der zweiten Rastausnehmung 62 und dem Sperrelement 50 gelöst. Das jeweilige Sperrelement 50 kann die zweite Rastausnehmung 62 verlassen und der Kolben 30 ist, wie in 3 gezeigt ist, wieder freigegeben.As soon as the electromagnetic actuator 10 is free of tension, the form fit between the second locking recess 62 and the locking element 50 solved. The respective locking element 50 can the second locking recess 62 leave and the piston 30th is like in 3 is shown, released again.

Der Kolben 30 kann durch die Kolbenfeder 35 zurück in die erste Position A geschoben werden, wobei das Sperrelement 50 zum Eindringen in die erste Rastausnehmung 61 den ersten Spreizkonus 21 entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 14 beiseiteschiebt und so den Zugang zu der ersten Rastausnehmung 61 öffnet, damit das Sperrelement 50 dann eindringen kann. Sobald das Sperrelement 50 in der Rastausnehmung 61 angeordnet ist, kehrt die Verriegelungseinrichtung 20 fallenartig durch die Rückstellfeder 14 in die erste Endlage zurück und der Kolben 30 ist in der ersten Position durch die Verriegelungseinrichtung 20 blockiert.The piston 30th can by the piston spring 35 back to the first position A. be pushed, the locking element 50 to penetrate the first locking recess 61 the first expansion cone 21 against the spring force of the return spring 14th pushes aside and so access to the first locking recess 61 opens so that the locking element 50 then can penetrate. As soon as the locking element 50 in the locking recess 61 is arranged, the locking device reverses 20th like falling through the return spring 14th back to the first end position and the piston 30th is in the first position by the locking device 20th blocked.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: ParksperreParking lock
1010: AktorActuator
1111: Ankeranchor
1212th: StößelPlunger
1313th: ErregerspuleExcitation coil
1414th: Federfeather
1515th: FortsatzAppendix
1616: PoldeckelPole cover
1717th: Sensorsensor
2020th: VerriegelungseinrichtungLocking device
2121: erster Spreizkonusfirst expansion cone
2222nd: zweiter Spreizkonussecond expansion cone
2323: MantelflächeOuter surface
2424: erster Flankenabschnittfirst flank section
2525th: zweiter Flankenabschnittsecond flank section
2626th: RingkanalRing channel
2727: DistanzhülseSpacer sleeve
2828: SicherungsringCirclip
3030th: Kolbenpiston
3535: KolbenfederPiston spring
3636: erster Abschnittfirst section
3737: ÜbergangsbereichTransition area
3838: zweiter Abschnittsecond part
4040: KulisseBackdrop
4242: Labyrinthlabyrinth
5050: SperrelementLocking element
6060: VerriegelungsanschlagLocking stop
6161: erste Rastausnehmungfirst locking recess
6262: zweite Rastausnehmungsecond locking recess
6363: MantelflächeOuter surface
7070: KolbengehäusePiston housing
7272: VerbindungsabschnittConnection section
7373: DurchgangsöffnungThrough opening
7474: Dichtungpoetry
7575: Druckraum Printing room
AA.: erste Positionfirst position
BB.: zweite Positionsecond position
XX: LängsachseLongitudinal axis

Claims

Locking actuator (1) of a parking lock for locking a transmission, in particular a transmission of a motor vehicle, comprising: - A piston (30) movable in a longitudinal axis (X), which mechanically locks the transmission in a first position (A) and releases the transmission in a second position (B), - an electromagnetic actuator (10) with a first end position and a second end position, - A slide (40) which is movable with the piston (30) and has at least one locking element (50) movably arranged in the slide (40), and - A locking device (20) which can be actuated by the electromagnetic actuator (10), - wherein the at least one locking element (50) for locking the piston (30) in the first position (A) and / or the second position (B) is forced by the locking device (20) to form a form fit in a fixed locking stop (60) will.

Lock actuator (1) after Claim 1 , characterized in that the link (40) is tubular and is guided along the locking device (20) telescopically.

Lock actuator (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that the electromagnetic actuator (10) has an extension (15) protruding in the longitudinal axis (X), and that the link (40) is arranged on the extension (15) so as to be telescopically movable.

Lock actuator (1) after Claim 3 , characterized in that the locking stop (60) is arranged on the extension (15).

Locking actuator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the locking stop (60) has a first locking recess (61) and a second locking recess (62) which are spaced apart in the longitudinal axis (X), that the first locking recess (61 ) the first position (A) and that the second locking recess (62) specifies the second position (B) of the piston (30).

Locking actuator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that in the longitudinal axis (X) between the two detent recesses (61, 62) of the locking stop (60) between the locking stop (60) and the locking device (20) an annular channel (26 ) is formed, in which the at least one locking element (50) is guided in the link (40) in the longitudinal axis (X) is movable.

Locking actuator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the locking element (50) is a ball.

Locking actuator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the electromagnetic actuator (10) is kept currentless in the first end position in a spring-tensioned manner.

Locking actuator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the electromagnetic actuator (10) has a plunger (15) with the locking device (20).

Locking actuator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the locking device (20) has a first expansion cone (21) and a second expansion cone (22).

Lock actuator (1) after Claim 10 , characterized in that the first expansion cone (21) and the second expansion cone (22) are arranged in a plane perpendicular to the longitudinal axis (X) in a V-shape and spaced apart.

Locking actuator (1) after a Claims 10 or 11 , characterized in that a distance in the longitudinal axis (X) between the first expansion cone (21) and the second expansion cone (22 is greater than a distance in the longitudinal axis (X) between the first locking recess (61) and the second locking recess (62 ).

Locking actuator (1) after a Claims 10 until 12th , characterized in that the first expansion cone (21) and / or the second expansion cone (22) have a first flank section (24) and a second flank section (25), and that the second flank section (25) opposite the first flank section (24) is flattened and is preferably arranged at an angle of ± 5 ° to the longitudinal axis (X).

Locking actuator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that around the longitudinal axis (X) the link (40) has a plurality of labyrinths (42) each with a locking element (50).

Locking actuator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a piston housing (70) is provided in which a pressure chamber (75) is formed.

Lock actuator (1) after Claim 15 , characterized in that the piston housing (70) is made of a plastic and is connected to the electromagnetic actuator (10) by means of a metal-plastic connection.

Locking actuator (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the piston (30) is pretensioned in the first position (A) or the second position (B) by a piston spring (35).

Parking lock with a locking actuator (1) according to one of the preceding claims.

Motor vehicle with a parking lock Claim 18 .