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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Parksperre für Fahrzeuggetriebe, die dieses in einer Sperrstellung sperren und in einer Entsperrstellung freigiben kann. Die Parksperre weist eine Sperrklinke, einen durch eine Feder vorgespannten Schlitten, durch welchen die Sperrklinke aus der Entsperrstellung in die Sperrstellung überführbar ist, und ein Stellmittel, durch das die Sperrklinke aus der Sperrstellung in die Entsperrstellung überführbar ist, auf.
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Hintergrund der Erfindung
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Parksperren werden in Getrieben von Kraftfahrzeugen zur Sicherung des Fahrzeugs gegen ein unbeabsichtigtes Wegrollen genutzt. Insbesondere wenn in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs nicht-mechanische Komponenten verbaut werden wie bei Automatikgetrieben mit hydrodynamischen Drehmomentwandlern, sichern Parksperren die Fahrzeugposition im Falle eines Fahrzeugstillstands oder bei abgestelltem Motor. Dazu kann die Parksperre durch den Fahrer oder indirekt über elektrische Hilfsmittel aktiviert werden. Sie blockiert dann in der Regel formschlüssig die Getriebeausgangswelle.
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In der gattungsgemäßen
DE 1 043 829 A1 ist eine Parksperre in Form einer gegen eine Rückstellkraft verschwenkbaren Sperrklinke vorgesehen, die mittels eines Klinkenzahns in eine außenumfänglich auf einem Parksperrenrad angeordnete Sperrverzahnung formschlüssig eingreifen kann. Ist der Formschluss hergestellt, verhindert sie mit dem drehfest auf der Getriebeabtriebswelle angeordneten Parksperrenrad dessen Bewegung und damit die Bewegung des Fahrzeugs.
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Aus
DE 10 2004 052 869 A1 ist eine Parksperre bekannt, die über eine Rückstellfeder gegen ein Widerlager vorgespannt wird. In der Neutralposition wird die Sperrklinke in einer Position gehalten, in der sie nicht mit dem Parksperrenrad in Eingriff kommt. Erst wenn der Schalthebel in die Parkposition bewegt wird, wird die Sperrklinke gegen die Kraft der Rückstellfeder mit dem Parksperrenrad in Eingriff gebracht. Die Rückstellfeder verhindert ein unbeabsichtigtes Einlegen der Parksperre beispielsweise aufgrund der Schwerkraft oder bei Befahren einer schlechten Wegstrecke. Allerdings benötigt die Rückstellfeder Bauraum, und ihrer Dimensionierung sind Grenzen gesetzt, da sie einerseits in allen Betriebssituationen ein unbeabsichtigtes Eingreifen der Sperrklinke verhindern soll und andererseits eine gegenüber dem Federspeicher des Einlegemechanismus kleine Federenergie aufweisen soll, um jederzeit ein problemloses Einlegen der Parksperre durch den Fahrer zu ermöglichen.
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Zur Lösung dieses Zielkonflikts ist in
DE 10 2009 026 627 A1 vorgeschlagen, die Rückstellfeder zu ersetzen und das Sperren nur dann zu ermöglichen, wenn die Betätigungseinrichtung in die Sperrposition bewegt wird. Dazu ist eine Betätigungsstange vorgesehen, die zunächst die Bewegung der Sperrklinke freigibt, damit diese danach durch den Betätigungsmechanismus eingelegt werden kann. Blockiert bzw. freigegeben wird die Bewegung der Sperrklinke durch ein Federblech. Dieser Mechanismus ersetzt zuverlässig die Rückstellfeder, erfordert jedoch zusätzliche Bauteile. Insbesondere muss zunächst eine Freigabe der Sperrklinke erfolgen, so dass ein zeitlicher Verzug zwischen Auslösen der Betätigungseinrichtung und Einlegen der Parksperre eintritt.
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Aufgabe der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Parksperre zu schaffen, die die vorstehend genannten Nachteile nicht aufweist.
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Lösung der Aufgabe
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Parksperre gemäß Anspruch 1 gelöst. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, das Sicherstellen der Halteposition der Sperrklinke im entriegelten Zustand durch den Schlitten selbst sicherzustellen. Damit wird zum einen die Rückstellfeder entbehrlich, wodurch Bauraum und die Rückstellfeder als zusätzliches Bauteil eingespart werden. Zudem muss die Kraft der Rückstellfeder beim Einlegen der Sperrklinke nicht überwunden werden, was das Auslegen der Federkräfte erleichtert und weniger Vorspannung des Betätigungsmechanismus erfordert. Auch. das Einhängen der Rückstellfeder bei der Montage entfällt. Zum anderen ist kein gesonderter Betätigungsmechanismus erforderlich, der die Bewegung der Sperrklinke freigibt. Damit kann insbesondere eine Betätigungsstange entfallen, die vor dem Kraftbeaufschlagen der Sperrklinke diese freigeben muss. Ferner ist durch die Zwangsführung sichergestellt, dass beim Entriegeln der Parksperre durch Verfahren des Schlittens die Sperrklinke auch tatsächlich aus der Sperrposition mitgenommen wird.
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Die Zwangsführung zwischen dem Schlitten und der Sperrklinke stellt somit sicher, dass eine Bewegung des Schlittens zumindest auf einem Teilabschnitt seines Verfahrweges nur unter gleichzeitiger Bewegung der Sperrklinke möglich ist. Dadurch wird ein zweiter Mechanismus, der die Bewegung der Sperrklinke freigibt oder ein Moment in Auslegerichtung erzeugt, entbehrlich. Das Stellmittel benötigt demnach keine zusätzlichen Bauteile.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung bestimmt die Position des Schlittens die Position der Sperrklinke eindeutig. Dazu ist beispielsweise bei einem linear verschieblichen Schlitten eine Führungskontur an diesem vorgesehen, in die ein Vorsprung der Sperrklinke eingreift. Der Vorsprung ist vorzugsweise einstückig mit der Sperrklinke ausgebildet. Die Rückbewegung des Schlittens erzwingt dann ein Gleiten des Vorsprungs an der Führungskontur, die mit ihrem Höhenprofil ein Anheben der Sperrklinke erzwingt. Wenn die Schlittenposition eindeutig durch die Position der Sperrklinke festgelegt ist, lässt sich die Sperrklinkenstellung leicht detektieren. Durch die geometrische Abhängigkeit ist es ausreichend, die Schlittenposition zu kennen. An diesem lässt sich allerdings deutlich einfacher ein Signalgeber integrieren als an der Sperrklinke. Zudem ist der Verfahrweg des Schlittens unter Umständen größer als der überstrichene Weg der Sperrklinke, was die Genauigkeit verbessert bzw. die Verwendung eines günstigeren Sensors ermöglicht.
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In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist die Zwangsführung als Rückstellkontur am Schlitten ausgebildet. Prinzipiell ließe sich die Rückstellkontur auch and er Sperrklinke anordnen. Die Rückstellkontur ist eine Führungskontur, die nicht notwendigerweise die Sperrklinke beim Einlegen führt. Sie stellt lediglich das Auslegen der Sperrklinke sicher. Dazu kann beispielsweise ein Stift an der Sperrklinke an einem Profil gleiten. Das Profil kann als Nut eine Zwangsführung in beide Richtungen, zum Ein- und Auslegen, sicherstellen. Als Rückstellkontur ist es aber auch vorgesehen, dass es das Zwangsprofil nur beim Auslegen bildet, indem es beispielsweise einseitig vollständig offen ist oder einen begrenzten Schwenkbereich der Sperrklinke ermöglicht, ohne diesen exakt vorzubestimmen. Vorteilhaft an dieser Anordnung ist, dass die Führungskontur beim Einlegen der Sperrklinke nicht belastet ist. Auch beim Auslegen kann dies hilfreich sein, um einen möglichen Kraftstoß dämpfen oder durch einen Federmechanismus zeitlich strecken zu können.
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Die Zwangsführung braucht nicht über den gesamten Verfahrweg des Schlittens wirksam zu sein. Vielmehr ist es günstig, wenn sie erst zum Tragen kommt, wenn die Sperrklinke im Wesentlichen lastfrei ist. Die Zwangsführung kann daher in der Sperrstellung selbst aufgehoben sein.
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Jedenfalls in der entsperrten Position der Parksperre ist die Zwangsführung wirksam, um zu verhindern, dass bei Befahren einer schlechten Wegstrecke oder schwerkraftbedingt die Sperrklinke mit einem Parksperrenrad unbeabsichtigt verriegelt.
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Figurenliste
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine erfindungsgemäße Parksperre mit einem durch einen Aktuator translatorisch bewegbaren Schlitten, der eine Sperrklinke betätigt, in entriegelter Stellung im Querschnitt,
- 2 die Parksperre gemäß 1 in verriegelter Stellung im Querschnitt,
- 3 die Parksperre gemäß 1 in einer gedrehten, perspektivischen Ansicht,
- 4 die Parksperre nach 2 in einer gedrehten, perspektivischen Ansicht,
- 5 eine Aufsicht der erfindungsgemäßen Parksperre nach 1 und
- 6 eine Aufsicht einer Parksperre mit einer Rückstellfeder nach dem Stand der Technik.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
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Die 1 bis 5 zeigen eine erfindungsgemäße Parksperre 1 im entriegelten bzw. im verriegelten Zustand. Zum Vergleich ist in 6 eine Parksperre 1 mit einer Rückstellfeder nach dem Stand der Technik dargestellt.
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Die Parksperre gemäß 1 weist eine Sperrklinke 2 mit einem Sperrzahn 7 zum Eingriff in eine Sperrverzahnung eines nicht dargestellten Parksperrrads auf. Sind der Sperrzahn 7 und die Sperrverzahnung im Eingriff, ist die Parksperre 1 in verriegelter Position P.
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Die Parksperre 1 wird zu einer Einheit vormontiert und umfasst weiterhin ein getriebegehäusefestes Parksperrengehäuse 9, in dem ein Schlitten 4 linear beweglich angeordnet ist. Der Schlitten 4 ist in Längsrichtung parallel zum Klinkenrücken 10 der Sperrklinke 2 verschiebbar. Er weist zwei aneinander abwälzende Rollen 11, 12 auf, wobei die erste Rolle 11 zudem auf dem Klinkenrücken 10 abrollt und die zweite Rolle 12 an einer Platte 13, welche begrenzt beweglich zwischen zwei Wandelementen, von denen nur das zweite Wandelement 15 dargestellt ist, im Parksperrengehäuse 9 aufgenommen ist. Die begrenzte Beweglichkeit ermöglicht einen Toleranzausgleich, der bei direktem Abwälzen am Getriebegehäuse nicht möglich wäre. Außerdem kann die Platte 13 aus Stahl bestehen und damit den Einsatz der Parksperre beispielsweise in einem Getriebe mit einem Kunststoff- oder Aluminiumgehäuse ermöglichen. Sie ermöglicht es ferner, die Parksperre 1 vormontiert bereitzustellen. Der Schlitten 4 selbst weist zwei zueinander parallele Schlittenwände 16, 17 mit Ausnehmungen 18 auf, in denen sind die Rollen geführt sind.
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Der Schlitten 4 ist im entsperrten Zustand, dargestellt den 1 und 3, durch eine Feder 3 vorgespannt. Um diesen Zustand einzunehmen, wird der Schlitten 4 gegen die Federkraft der Feder 3 durch einen nicht dargestellten Aktuator bewegt, bis er eine vorbestimmte Position NP (non-parking) erreicht hat. In dieser Position kann der Schlitten 4 zusätzlich gesichert werden, um die Haltekraft des Aktuators nicht dauerhaft aufbringen zu müssen. Der durch die Feder 3 gebildete Federspeicher stellt sicher, dass auch bei Ausfall des die Parksperre 1 Aktuators ein Einlegen der Parksperre 1 möglich ist.
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Die Schlittenwände 16, 17 weisen einteilig ausgebildete Zapfen 19 auf, welche sich in die Ebene der Platte 13 erstrecken. Die Platte 13 weist eine Doppel T-Form auf, deren axiale Enden eine Begrenzung für die Zapfen 19 bildet und damit auch die axiale Verschiebbarkeit des Schlittens 4 begrenzt.
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Wird die Sperrklinke 2 entriegelt, das heißt durch den Aktuator aus dem Zustand P in den Zustand NP gebracht, so ist zunächst nicht ohne Weiteres gewährleistet, dass die Sperrklinke 2 eine Drehbewegung ausführt. Außerdem könnte sie im Zustand NP gegen die Schwerkraft unbeabsichtigt in Richtung Parksperrenrad bewegen. Daher ist im Stand der Technik (6) eine Drehfeder 20 vorgesehen, mehrmals um den Wellenstumpf gewickelt ist und mit ihrem einen Federende 21 am Parksperrengehäuse 9 sowie mit ihrem anderen Federende in einer Klinkennut 22 an der Sperrklinke 2 eingehängt ist. Die Klinkennut 22 ist aus 6 nicht ersichtlich. Sie ist in 4 dargestellt, obwohl sie für die Parksperre nach den 1 bis 4 funktionslos und dementsprechend entbehrlich ist.
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Die Parksperre 1 nach den 1 bis 4 benötigt keine Drehfeder als Rückstellelement. Ein Rückstellen der Sperrklinke erfolgt durch eine Zwangsführung, die zwischen der Sperrklinke 2 und dem Schlitten 4 ausgebildet ist. Dazu weist die Sperrklinke 2 einen Vorsprung 6 auf, welcher mit einer Rückstellkontur 5 des Schlittens 4 zumindest zeitweise zusammenwirkt. Die Rückstellkontur 5 ist vorliegend als ein Fortsatz der Seitenwand 16 ausgebildet. Der Fortsatz ist gewinkelt, vorliegend etwa 45°, zur Bewegungsrichtung des Schlittens 4 gerichtet und bildet mit seiner zur Feder 3 gerichteten Fläche eine Anlagefläche 23 für den stiftartigen Vorsprung 6.
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Wie aus 2 zu entnehmen ist, stehen der Vorsprung 6 und die Anlagefläche 23 der Rückstellkontur 5 im gesperrten Zustand P der Parksperre 1 nicht in Kontakt. Erst bei Verschiebung des Schlittens 4 in die Stellung NP trifft der Vorsprung 6 auf die Rückstellkontur 5. Aufgrund des Winkels zur Bewegungsrichtung ist ein weiteres Verschieben des Schlittens nur unter gleichzeitiger Drehbewegung der Sperrklinke 2 möglich, bis die Position NP erreicht ist ( 1). Wird dort der Schlitten 4 in seiner Position gegen eine Bewegung fixiert, so ist aufgrund des dort bestehenden Kontakts der Rückstellkontur 5 mit dem Vorsprung 6 eine Drehbewegung ebenfalls unterbunden.
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Durch die Rückstellkontur 7 und den Vorsprung 6 gebildete Zwangsführung kann die Drehfeder 20 als Stellmittel entfallen. Wie sich durch den Vergleich der 5 und 6 ersichtlich ist, benötigt die Parksperre 1 im Bereich des Wellenstumpfes 8 weniger Bauraum, so dass auch der Wellenstumpf 8 selbst kürzer ausfallen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Parksperre
- 2
- Sperrklinke
- 3
- Feder
- 4
- Schlitten
- 5
- Rückstellkontur
- 6
- Vorsprung
- 7
- Sperrzahn
- 8
- Wellenstumpf
- 9
- Parksperrengehäuse
- 10
- Klinkenrücken
- 11
- erste Rolle
- 12
- zweite Rolle
- 13
- Platte
- 14
- -
- 15
- zweites Wandelement
- 16
- erste Schlittenwand
- 17
- zweite Schlittenwand
- 18
- Ausnehmung
- 19
- Zapfen
- 20
- Drehfeder
- 21
- Federende
- 22
- Klinkennut
- 23
- Anlagefläche
- P
- Parkstellung
- NP
- entriegelte Stellung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 1043829 A1 [0003]
- DE 102004052869 A1 [0004]
- DE 102009026627 A1 [0005]
