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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Parksperre für ein Kraftfahrzeug mit einer Klinke zum reversiblen Eingriff in ein Parksperrenrad, mit einem federvorgespannten Schlitten zum Einlegen der Klinke in das Parksperrenrad, mit einem Aktuator zur Bewegung des Schlittens sowie ein Montageverfahren für die Parksperre.
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Hintergrund der Erfindung
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Viele Kraftfahrzeuggetriebe weisen Parksperren auf, welche über einen mit einem Hebel verbundenen Seilzug mechanisch betätigt werden. Neuentwicklungen sehen auch teilweise elektrohydraulische oder elektromotorische Betätigungen, bei denen der Hebel elektrisch angesteuert wird.
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Die zur Betätigung der Parksperren vorgesehenen, elektromotorischen Aktuatoren sind in der Regel außerhalb des Getriebes angeordnet. Dazu sind sie beispielsweise an der Getriebegehäusewand angeschraubt und direkt mit einer Parksperrenwelle im Getriebe verbunden. Durch die Modulbauweise lassen sich gleiche Aktuatoren für unterschiedliche Getriebe verwenden, was bei unterschiedlichen Getriebevarianten in einer Modellreihe oder auch bei unterschiedlichen Fahrzeugen eine größere Stückzahl und damit Kostenvorteile für den Aktuator verspricht.
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DE 10 2017 103 317 A1 lehrt eine Parksperre mit einer Schneckenwelle und einem Schneckenrad, wobei die Schneckenwelle durch eine Feder vorgespannt ist, die wiederum durch einen Elektromagnet als Haltemittel für eine mit der Feder verbundene Stahlscheibe vorgespannt gehalten wird. Im Falle eines unzulässigen Spannungsabfalls im Bordnetz bricht das Magnetfeld zusammen, und die die Klinke der Parksperre verriegelnde Feder wird ausgelöst. Nach Auslösen dieser Feder muss diese in einer Reset-Operation wieder gespannt werden. Ferner muss die Stahlscheibe wieder vor den Elektromagneten positioniert werden, wozu ein Hebelmechanismus als Rückstellvorrichtung erforderlich ist.
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Die genannten Parksperren weisen den Nachteil auf, dass sie schwierig zu montieren sind. Die Klinke muss auf das Parksperrenrad ausgerichtet sein. Indessen ist der Elektromotor, über den der Aktuator die Parksperrenbetätigung veranlasst, getriebegehäusefest oder fahrzeugfest installiert. Die unterschiedlichen Bezugspunkte des Betätigungsmechanismus erschweren eine Montage.
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Aufgabe der Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Parksperre zu realisieren, die die vorstehend genannten Nachteile überwindet.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Aufgabe wird durch eine Parksperre gemäß Anspruch 1 gelöst. Die Klinke, welche den Eingriff in ein Parksperrenrad herstellt, ist zusammen mit dem die Klinke betätigenden Klinkenbetätigungselement und dessen Halterung in ihren Lagetoleranzen auf das Parksperrenrad ausgerichtet. Der das Klinkenbetätigungselement betätigende Elektromotor ist getriebegehäusefest angeordnet. Durch die unterschiedlichen Montagereferenzpunkte ergeben sich Streuungen in den Toleranzen bei der Ausrichtung des Elektromotors auf das Klinkenbetätigungselement, die durch das Distanzstück ausgeglichen werden. Das Distanzstück weist dazu ein erstes Positionierungsmittel auf, das bei der Montage eine bewegliche Verbindung mit dem Klinkenbetätigungselement oder mit dem getriebegehäusefesten Bauteil ermöglicht. Durch diese Verbindung ist eine relative Verschiebung der Bauteile entlang genau eines Freiheitsgrads ermöglicht. Dazu kann beispielsweise ein Stift in einem Langloch verschiebbar sein. Die so zusammengesetzte Parksperre zerfällt nicht in Einzelteile, andererseits lassen sich die Einzelteile nach dieser Vorpositionierung in einer Richtung noch zueinander verschieben, so dass Lagetoleranzen ausgeglichen werden können, bevor sie endgültig zueinander fixiert, beispielsweise verschraubt, werden.
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Die eine Verschieberichtung muss nicht notwendigerweise linear verlaufen, denkbar ist auch eine Verschiebung entlang einer gekrümmten Kurve. In diesem Fall können Toleranzen in zwei Richtungen ausgeglichen werden, wobei dann eine vertikale Kompensation zwangsweise zu einer horizontalen Abstandsänderung führt. Letztere kann allerdings, wenn sie hinreichend klein ist, allein durch Einregeln des Parksperrenantriebs kompensiert werden.
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Der Elektromotor ist getriebegehäusefest angeordnet. Darunter wird verstanden, dass er entweder am Getriebegehäuse selbst, einem mit diesem fest verbundenen Bauteil oder auch am Fahrzeug befestigt ist.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Parksperre ein zweites Positionierungsmittel auf, das eine Ausrichtung des Distanzstücks in eine zweite Richtung ermöglicht, die nicht identisch mit der Richtung ist, in die das erste Positionierungsmittel einen Ausgleich ermöglicht. Dadurch lässt sich sowohl ein horizontaler als auch ein vertikaler Versatz ausgleichen. Die beiden Positionierungsmittel wirken dann jeweils zwischen unterschiedlichen Bauteilen: zum einen zwischen dem Distanzstück und dem getriebegehäusefesten Bauteil und zum anderen zwischen dem Distanzstück und der Halterung.
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Die Parksperre weist weiterhin einen Aktuator auf. Darunter wird vorliegend eine Antriebseinheit verstanden, die die Drehbewegung des Elektromotors in eine das Klinkenbetätigungselement verschiebende Linearbewegung konvertiert. Dazu kann es sich bei dem Aktuator um einen Spindelantrieb handeln. Vorzugsweise stützt sich der Spindelantrieb am Distanzstück ab. Dazu kann das Distanzstück einen Rahmen aufweisen. Der Rahmen ist beispielsweise durch zwei miteinander verbundene Bleche gebildet, die die Spindel zwischen sich einfassen. Über die Rahmenkanten oder in die Bleche gestanzte Langlöcher kann die Spindelmutter verdrehsicher geführt werden.
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Das Positionierungsmittel kann auf einfache Weise in einer Nut geführt sein. Bei der Montage gibt dann die Nut die Richtung vor, in der sich ein Spiel kompensieren lässt. Ferner kann durch die Länge der Nut der maximale Einstellbereich vorgegeben werden. Zur sicheren Führung des Distanzstücks können auch mehrere erste und/oder mehrere zweite Positionierungsmittel vorgesehen sein.
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In bevorzugter Ausbildung ist das Positionierungsmittel am Distanzstück ausgebildet. Auf besonders einfache Weise ist dieses herstellbar, wenn es einteilig mit dem Distanzstück ausgebildet ist. Dazu kann es sich um einen Vorsprung handeln, der beispielsweise am Rahmen des Distanzstücks angeordnet ist. Der Vorsprung wird dann in einer Nut bewegt und nach Erreichen der gewünschten Position in der Nut dort dauerhaft gesichert. Besonders einfach gelingt das, wenn der Vorsprung als eine Durchstellung oder Durchsetzung ausgebildet ist und diese eine Ausnehmung aufweist, über die dann die Einheit verstiftet oder verschraubt wird.
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Das Positionierungsmittel kann alternativ als gabelartige Führung mit zwei Schenkeln ausgebildet sein. Die Verschiebung erfolgt dann entlang der Schenkel.
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Das Distanzstück kann weitere Funktionen erfüllen. In einer Ausbildung weist es einen Signalgeber auf, mit dem sich die Stellungen der Parksperre P, NP oder auch die Stellung des Aktuators erfassen lassen. Alternativ oder zusätzlich weist das Distanzstück einen Notentriegelungsmechanismus auf, mit dem das Klinkenbetätigungselement mechanisch beweglich ist. Der Notentriegelungsmechanismus kann durch einen Hebel gebildet sein, der beispielsweise nockenartig geformt ist.
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In einer nächsten Ausgestaltung der Parksperre sind der Elektromotor, der Aktuator das Klinkenbetätigungselement kollinear angeordnet. Eine derartige Anordnung lässt sich besonders leicht zueinander ausrichten.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist die Parksperre ein Koppelelement auf, das vorzugsweise ebenfalls im Distanzstück gehaltert ist. Im Fahrbetrieb steht das zwischen dem Aktuator und dem Klinkenbetätigungselement angeordnete Koppelelement in einer ersten Betriebsstellung mit beiden Bauteilen kraftübertragend in Verbindung, so dass in dieser Stellung des Koppelelements eine vom Aktuator eingeleitete Bewegung über das Koppelelement unmittelbar auf das Klinkenbetätigungselement übertragen wird. In der ersten Betriebsstellung (KE) ist das Koppelelement eingelegt, in einer zweiten Betriebsstellung (KA) ist es ausgelegt. Damit wirkt das Koppelelement als eine Kupplung. Vorteilhafterweise kann das Koppelelement eine Doppelfunktion übernehmen: Es stellt zum einen die mechanische Verbindung zwischen dem Klinkenbetätigungselement und dem Aktuator her. Dadurch kann die Klinke mit dem Klinkenbetätigungselement im Getriebegehäuse getrennt von dem Aktuator verbaut werden, und der Aktuator kann separat am Fahrzeug installiert werden. Zusätzlich kann über das Koppelelement ein Toleranzausgleich vorgenommen werden, um die beim Einbau auftretenden Bauteil- und Montagetoleranzen auszugleichen. In besonders einfacher Weise ist das möglich, wenn der Aktuator, das Koppelelement und das Klinkenbetätigungselement kollinear angeordnet sind.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Klinkenbetätigungselement in eine Linearrichtung beweglich. Dazu kann das Klinkenbetätigungselement beispielsweise als ein Schlitten ausgebildet sein. Der Schlitten kann dazu mit einer Rolle versehen sein, welche auf dem dem Parksperrenrad abgewandtem Klinkenrücken abrollt. Mit einem von der Linearachse des Schlittens versetzten Drehachse der Klinke oder einer geeigneten Klinkenrückenausformung bestimmt die Längsposition des Schlittens die Stellung der Klinke. Der Schlitten bietet stirnseitig eine gute Angriffsfläche für das den Schlitten verschiebende Koppelelement.
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Das Koppelelement kann in der ersten Betriebsstellung den Aktuator formschlüssig mit dem mit dem Klinkenbetätigungselement verbunden sein. Dazu kann das Koppelelement an dem Klinkenbetätigungselement oder an einem aktuatorseitigen Bauteil in einer der Betriebsstellungen anschlagen. Der Anschlag definiert zum einen die jeweilige Betriebsstellung eindeutig. Ferner ermöglicht er einen flexibleren Haltemechanismus, der das Koppelelement in der jeweiligen Betriebsstellung hält, weil dieser das Koppelelement auch gegen den Anschlag kraftbeaufschlagen kann. Damit ist es nicht erforderlich, ein Kräftegleichgewicht aufzubauen, um die gewählte Betriebsstellung zu halten, was das Einlernen und Abstimmen des Haltemechanismus erleichtert. Je Betriebsstellung können einer oder mehrere Anschläge vorgesehen sein.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Koppelelement senkrecht zum Kraftfluss zwischen dem Aktuator und dem Klinkenbetätigungselement beweglich, um zwischen der ersten und der zweiten Betriebsstellung zu wechseln. Sofern nachfolgend nicht anders bezeichnet, wird diese Kraftflussrichtung als Axialrichtung bezeichnet. Eine senkrechte Verschiebbarkeit zur Axialrichtung, nachfolgend Querrichtung genannt, ist von Vorteil, weil dadurch nicht gegen die das Klinkenbetätigungselement vorspannende Klinkenfeder Verschiebearbeit geleistet werden muss. Dies gilt insbesondere für den Fall, dass der Aktuator selbsthemmend ist und das Koppelelement den Aktuator und den Schlitten formschlüssig verbindet Je geringer die erforderliche Ein- bzw. Auslegekraft ausfällt, desto leistungsärmer kann der Haltemechanismus ausfallen.
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Mit der Entkopplung senkrecht zur Kraftflussrichtung ist die maximal erforderliche Kraft nahezu unabhängig von dem Zustand der Parksperre (P oder nP), was ihre Auslegung vereinfacht. Denn die Haltekräfte sind durch die senkrechte Verschiebbarkeit, von Reibungsverlusten abgesehen, nahezu unabhängig von der Position des Koppelelements, der durch den Aktuator auf das Klinkenbetätigungselement wirkenden Kraft und der Federvorspannung des Klinkenbetätigungselements. Insbesondere muss nicht gegen eine Drehfeder Arbeit verrichtet werden, die von der Schaltstellung oder Stellung des Klinkenbetätigungselements abhängig ist. Da der Haltekraftmechanismus durch die aufzubringende Maximalkraft bestimmt ist, ermöglicht eine Vergleichmäßigung wiederum eine kleinere Dimensionierung. Kleine Abweichungen von der Orthogonalität sind tolerierbar und mit von der senkrechten Verschiebbarkeit umfasst.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist das Koppelelement in die erste Betriebsstellung KE senkrecht zur Bewegungsrichtung des Aktuators federvorgespannt. Die Federvorspannung kann durch Druckfedern erfolgen, welche beispielsweise auf Bolzen angeordnet und durch diese geführt sind. Bei einem in eine Axialrichtung verschieblichen Klinkenbetätigungselement halten die Bolzen die Druckfedern in der Axialrichtung stationär. Zusätzlich können sie das Koppelelement durchdringen und dessen Verkippen verhindern. Das Koppelelement kann durch die Druckfedern so angefedert sein, so dass es von externen Kräften unbeaufschlagt stets die erste Betriebsstellung (KE) als Vorzugsstellung einnimmt und damit bewirkt, dass der Stellmotor mit der Parksperrenklinke dauerhaft wirkverbunden ist.
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Fallen die Bordspannung oder der Stellmotor aus, kann das Koppelelement über einen Hubmagneten axial in die zweite Betriebsstellung (KA) verschoben werden, so dass eine Entkopplung zwischen dem Stellmotor und der Parksperrenklinke erfolgt. Die Parksperre lässt sich damit trotz unbeweglichem Aktuatorantrieb einlegen. Dabei gleiten das Koppelelement und der Aktuatorantrieb aneinander vorbei. Es wird damit der quer zur Betätigungsrichtung versetzte Bauraum genutzt, um in der zweiten Betriebsstellung (KA) eine Relativverschiebung zu ermöglichen. Diese erfolgt bauraumsparend, wenn sich die möglichen Verschiebewege des Koppelelements in der zweiten Betriebsstellung (KA) und des Aktuatorantriebs überlappen.
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Der Hubmagnet benötigt vergleichsweise wenig Energie und diese nur im Fehlerfall, so dass er durch ein schwaches, unabhängiges zweites Bordnetz, ggf. auch durch einen Kondensator, betreibbar ist. Ist das Bordnetz wieder verfügbar, kann eine Systemwiederherstellung dadurch erfolgen, dass der Aktuatorantrieb so weit in eine Endposition gefahren wird, dass geometrisch ein Verschieben in die erste Betriebsstellung (KE) wieder ermöglicht wird. Ist das Koppelelement federvorgespannt, erfolgt dann eine automatische Rückkehr in die erste Betriebsstellung (KE).
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Anstelle des Hubmagneten kann auch ein anderer Entkopplungsantrieb eingesetzt werden. Ebenso ist es denkbar, auf eine zweite Stromversorgung zu verzichten und umgekehrt dauerhaft zu bestromen, um das Koppelelement in der ersten Betriebsstellung (KE) zu halten.
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Vorteilhaft ist es, wenn das Koppelelement genau zwei Betriebsstellungen (KE, KA) in Querrichtung einnehmen kann. Dann können die beiden Betriebsstellungen (KE, KA) durch Anschläge bestimmt werden, so dass das Haltemittel und die Federvorspannung in bestimmten Grenzen frei wählbar sind und dennoch unterhalb eines bestimmten Schwellwerts für die Haltekraft stets die zweite Betriebsstellung (KA) eingenommen wird, während bei Überschreiten des Schwellwerts stets die erste Betriebsstellung (KE) eingenommen wird. Zwischenzustände kommen nicht vor, wenn der Schwellwert mit einem bestimmten Sicherheitsmaß über- bzw. unterschritten wird, so dass die jeweilige Betriebsposition stets eindeutig definiert ist. Die Ansteuerung einer derartigen Einheit ist besonders einfach.
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Ist der Aktuator als ein Spindelantrieb mit einer Spindel und einer Spindelmutter ausgebildet, kann die Spindelmutter eine mit dem Koppelelement zusammenwirkende Steuerkante aufweisen, über die das Koppelelement linear in Richtung des Klinkenbetätigungselements verschoben wird. Zusätzlich kann die Steuerkante einen Anschlag bilden, um die erste Betriebsstellung in Querrichtung, also senkrecht zur durch den Aktuator auf das Klinkenbetätigungselement wirkenden Kraftfluss eindeutig festzulegen.
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Zur sicheren Querführung des Koppelelements kann dieses in dem optionalen Rahmen des Distanzstücks ausgebildet sein. Die Führung durch den Rahmen reduziert den Bewegungsfreiheitsgrad des Koppelelements. Dazu kann dieses eine Kulisse aufweisen, in die gehäusefeste Kulissenstifte eingreifen. Ein Verkippen des Koppelelements oder ein unerwünschtes seitliches Ausbrechen kann dadurch verhindert werden. Alternativ oder zusätzlich begrenzt die Kulisse die axiale Verschiebbarkeit des Koppelelements. Die Kulisse ist beispielsweise als ein Langloch ausgebildet. Vorteilhafterweise kann die zur Führung des Koppelelements vorgesehene Kulisse gleichzeitig mit einem der Positionierungsmittel zusammenwirken, um den Längenausgleichsmechanismus darzustellen.
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Zur Halterung des Aktuators kann im Rahmen eine Platte vorgesehen sein, die ein Drucklager für den Akuator bildet.
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Das Koppelelement ist beispielsweise als eine Platte ausgestaltet. Insbesondere eine Blechplatte lässt sich auf einfache Weise herstellen und gegebenenfalls beim Stanzen mit gegebenenfalls erforderlichen Nuten, Langlöchern und Funktionskanten werkzeugfallend versehen. Vorzugsweise ist das Koppelelement allerdings einstückig ausgebildet.
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Die Parksperre kann in verschiedenen Arten von Getrieben verbaut werden. Beispielsweise eignet sie sich für Kraftfahrzeuge mit manuellen Getrieben, mit automatisierten oder automatischen Getrieben oder für Getriebe von Elektrofahrzeugen.
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Figurenliste
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In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
- 1 die wesentlichen Bauteile einer Parksperre in einer perspektivischen Ansicht,
- 2 die Parksperre gemäß 1 in einer Aufsicht,
- 3 die Parksperre gemäß 1 in einer Seitenansicht,
- 4 die Parksperre gemäß 1 mit dem Koppelelement im eingelegten Zustand (KE),
- 5 die Parksperre gemäß 1 mit dem Koppelelement im ausgelegten Zustand (KA),
- 6 eine Detailansicht des Koppelelements aus 1 mit einem Rahmen,
- 7 einen erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus für eine Parksperre nach 1 in einer perspektivischen Ansicht,
- 8 den Betätigungsmechanismus nach 7 in einer Aufsicht und
- 9 den Betätigungsmechanismus nach 7 in einer um 180° gedrehten Ansicht.
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Ausführliche Beschreibung der Figuren
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In den 1 bis 5 ist jeweils eine Parksperre 1 gezeigt, bei der zur Verriegelung eines Kraftfahrzeugs eine Klinke 2 relativ zu einem Parksperrenrad 3 beweglich ist. Die Klinke 2 ist als eine Sperrklinke um eine Drehachse a schwenkbar und weist an ihrem von der Drehachse a abgewandten Ende einen Sperrzahn 20 auf, mit dem sie in eine der Ausnehmungen 21 der Sperrverzahnung des Parksperrenrads 3 eingreift und so die Parksperre 1 verriegelt. Eine am Parksperrengehäuse 31 gesicherte und an der Klinke 2 eingehängte Rückholfeder 29 stellt sicher, dass die Klinke 2 im entriegelten Zustand nicht schwerkraftbedingt oder infolge Erschütterungen unbeabsichtigt in eine der Ausnehmungen 21 fällt.
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Die Verriegelung bzw. Entriegelung der Parksperre 1 erfolgt über ein Klinkenbetätigungselement 4, das vorliegend als ein Schlitten 22 ausgebildet ist. Der Schlitten 22 weist ein Schlittengehäuse 23 auf, in dem zwei radial zueinander versetzte Rollen 24, 25 gehaltert sind. Eine der Rollen 24 wälzt auf dem Klinkenrücken 26 ab, der ein Höhenprofil oder eine Rampe bildet, so dass mit linearer Verschiebung des Schlittens 22 die Klinke 2 verdreht wird. Die andere Rolle 25 rollt auf einer Armierung 28 des Schlittengehäuses 23 ab.
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Der kastenartige Schlitten 22 ist durch eine Schlittenfeder 27 vorgespannt, so dass dieser ohne externe Krafteinwirkung die Klinke 2 in Richtung des Parksperrenrads 3 bewegt und die Parksperre 1 verriegelt (Zustand P). Der Schlitten 22 ist entlang der Linearachse s verschieblich und weist einen Fortsatz 30 auf, der mit dem Parksperrengehäuse 31 bzw. der gehäusefesten Armierung 28 Anschläge bildet und damit den Verfahrweg des Schlittens 22 beidseitig begrenzt.
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Um die Parksperre 1 aus dem Zustand P in den Zustand nP (entriegelt) zu überführen, dient ein Aktuator 5 mit einem nicht dargestellten Elektromotor. Dessen rotierende Elektromotorwelle 12 wird vorliegend durch einen Spindelantrieb in eine Linearbewegung überführt. Vom Spindeltrieb sind lediglich die Gewindespindel 18 als Trapezgewindespindel und die Spindelmutter 8 dargestellt. Die Abstützung der Gewindespindel 18 erfolgt über ein Drucklager 35.
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Für das Ver- bzw. Entriegeln der Parksperre 1 dreht der Elektromotor die Gewindespindel 18 um ihre Drehachse c. Für den Fall, dass die Spindelachse c und die die Achse der Elektromotorwelle 12 nicht fluchten, erfolgt die Anbindung der Elektromotorwelle 12 über eine Oldhamkupplung 19. Damit ist der Elektromotor relativ frei und unabhängig vom Spindelantrieb und der Parksperrenmechanik platzierbar. Insbesondere kann er bei geeigneter Abdichtung außerhalb des Getriebes angeordnet und unabhängig von der Parksperrenmechanik montiert werden.
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Die Übertragung der Linearbewegung der Gewindespindel 18 auf den Schlitten 22 erfolgt durch ein Koppelelement 6, das in der dargestellten Ausführungsform als eine Koppelplatte 16 ausgebildet ist. Das Koppelelement 6 kann zwei Zustände einnehmen: Im ersten Betriebszustand KE „Koppelelement eingelegt“ überträgt es die Linearbewegung der Gewindespindel 18 auf das Klinkenbetätigungselement 4. Im zweiten Betriebszustand KA „Koppelelement ausgelegt“ ist das Koppelelement 6 in Querrichtung q versetzt. Die Querrichtung q steht dabei orthogonal auf der Bewegungsrichtung des Schlittens s, die parallel zur Bewegungsrichtung c der Gewindespindel 18 ist.
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Das Koppelelement 6 stützt sich im eingelegten Zustand KE an einer Steuerkante 9 in Form eines umlaufenden Ringabsatzes der Gewindespindel 18 ab. Schlittenseitig stützt sich das Koppelelement an einer Stirnplatte 32 des Schlittens 22 ab. Eine Linearverschiebung der Spindelmutter 8 bewirkt daher eine Verschiebung des Schlittens 22 gegen die Vorspannkraft der Schlittenfeder 27.
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Damit das Koppelelement 6 stets einen definierten Zustand einnimmt, ist es seinerseits in Querrichtung q durch Druckfedern 33 vorgespannt. Die Druckfedern 33 sind so ausgelegt, dass sie das Koppelelement 6 in die erste Betriebsstellung KE verbringen, so dass dies die Basisposition des Koppelelements 6 darstellt. In dieser Position wird das Koppelelement 6 im Normalbetrieb gehalten. In der Stellung KA (5) kann die Spindelmutter 8 axial verschoben werden, ohne dass ihre Bewegung auf den Schlitten 22 übertragen wird. Im Fehlerfall kann die Kopplung zwischen der Spindelmutter 8 und dem Schlitten 22 aufgehoben werden, indem mittels des redundant abgesicherten Stellmittels 7, das beispielsweise als Hubmagnet 17 ausgebildet ist, das Koppelelement 6 entgegen der Federkraft der Druckfedern 33 in die zweite Betriebsstellung KA verbracht wird, so dass aufgrund der in diesem Zustand freien axialen Verschiebbarkeit des Koppelelements 6 die Schlittenfeder 27 die Klinke 2 stets verriegeln kann. Der Hubmagnet 17 muss daher seine Leistung nur kurzzeitig zur Verfügung stellen, so dass die für das Verbringen in die zweite Betriebsstellung KA erforderliche Energie beispielsweise in einem Kondensator gespeichert werden kann. Ist die Funktionsfähigkeit des Bordnetzes wiederhergestellt, kann die Spindelmutter 8 axial so weit verschoben werden, dass die Druckfedern 33 das Koppelelement 6 wieder in die erste Betriebsstellung KE verbringen.
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Die beiden Betriebsstellungen KE und KA sowie die Stellungen der Parksperre P, nP lassen sich vorliegend durch einen Signalgeber 13 gut detektieren, weil sie das Koppelelement 6 in unterschiedliche Bewegungsrichtungen s, q verschieben. Daher ist nur ein einziger Signalgeber 13 erforderlich, der zudem nur eine einfache Messelektronik erfordert. Der Signalgeber 13 kann als ein Permanentmagnet ausgebildet sein. Der Signalgeber 13 ist am Koppelelement 6 durch Schrauben 34 verschraubt, lässt er sich ggf. austauschen und auf einen fahrzeugfesten Sensor leicht einlernen.
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Das als Koppelplatte 16 aus Blech ausgebildete Koppelelement 6 ist durch einen Rahmen 11 geführt. Zwei weitere Blechplatten 36 fassen die Koppelplatte 16 und die Gewindespindel 18 axial ein und sind miteinander durch die Druckplatte 35 sowie weitere Versteifungselemente 37 miteinander verbunden und bilden ein Distanzstück 10.
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Das Koppelelement 6 weist eine Kulisse 14 in Form eines Langlochs auf. In die Kulisse 14 greifen Kulissenstifte 15 ein, die das Koppelelement 6 axial führen und ein Verkippen verhindern. Ferner nehmen die Kulissenstifte 15 an ihrem Außenumfang die Druckfedern 33 auf, so dass für diese keine separaten Führungen erforderlich sind.
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Die Kulisse 14 ist länger als es für die axiale Bewegung des Koppelelements 6 zwischen den Zuständen der Parksperre P und nP erforderlich wäre. Dadurch ist es möglich, durch das Distanzstück 10 zwischen den ortsfest montierten Einheiten Parksperrenrad 3 und Elektromotorwelle 12 einen Längenausgleich vorzunehmen, um Montagetoleranzen auszugleichen.
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In den 7 bis 9 ist das Distanzstück 10 als ein Betätigungselement für den Schlitten 22 der Parksperre 1 dargestellt. Zur Anbindung an die nicht dargestellte Elektromotorwelle dient eine Oldhamkupplung 19, von der nur das distanzstückseitige Element dargestellt ist. Über die Spindelmutter 8, welche entlang eines Langlochs 41 geführt ist, wird die Drehbewegung in eine Linearbewegung überführt. Mit der Spindelmutter 8 verbunden ist die Koppelplatte 16 die mit ihrer Stirnseite 38 den Schlitten 22 der Parksperre 1 beaufschlagt. Einteilig mit der Koppelplatte 16 ist weiterhin ein nockenartiger Hebel 48 ausgebildet, mit dem die Parksperre notentriegelbar ist.
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Der Rahmen 11 weist an seinem dem Elektromotor zugewandten Ende erste Positionierungsmittel 42 angeordnet sind, die als Vorsprünge 45 in einer Nut oder einem Langloch am nicht dargestellten getriebegehäusefesten Bauteil gleiten. Ist der Längenausgleich in der Montage erfolgt, wird das Distanzstück 10 über die Vorsprünge 45 an dem getriebegehäusefesten Bauteil fixiert. Zur Anbindung an die Halterung 40 des Klinkenbetätigungselements 4 ist eine Gabel 39 mit zwei Schenkeln 46, 47 vorgesehen, die die Montageschnittstelle des Distanzstücks 10 zum Parksperrengehäuse 31 bilden. Über die Gabel 39 lässt sich ein Axialausgleich vornehmen, so dass etwaige Montagetoleranzen ausgleichbar sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Parksperre
- 2
- Klinke
- 3
- Parksperrenrad
- 4
- Klinkenbetätigungselement
- 5
- Aktuator
- 6
- Koppelelement
- 7
- Stellmittel
- 8
- Spindelmutter
- 9
- Steuerkante
- 10
- Distanzstück
- 11
- Rahmen
- 12
- -
- 13
- Signalgeber
- 14
- Kulisse
- 15
- Kulissenstift
- 16
- Koppelplatte
- 17
- Hubmagnet
- 18
- Gewindespindel
- 19
- Oldhamkupplung
- 20
- Sperrzahn
- 21
- Ausnehmung der Sperrverzahnung
- 22
- Schlitten
- 23
- Schlittengehäuse
- 24
- erste Rolle
- 25
- zweite Rolle
- 26
- Klinkenrücken
- 27
- Schlittenfeder
- 28
- Armierung
- 29
- Rückholfeder
- 30
- Fortsatz
- 31
- Parksperrengehäuse
- 32
- Stirnplatte
- 33
- Druckfeder
- 34
- Schraube
- 35
- Drucklager
- 36
- Blechplatte
- 37
- Versteifungselement
- 38
- Stirnseite
- 39
- Gabel
- 40
- Halterung
- 41
- Langloch
- 42
- erstes Positionierungsmittel
- 43
- zweites Positionierungsmittel
- 44
- Nut
- 45
- Vorsprung
- 46
- erster Schenkel
- 47
- zweiter Schenkel
- 48
- Hebel
- KE
- erste Betriebsstellung (Koppelelement eingelegt)
- KA
- zweite Betriebsstellung (Koppelelement ausgelegt)
- a
- Drehachse der Klinke
- c
- Bewegungsrichtung der Gewindespindel
- s
- Bewegungsrichtung des Schlittens
- q
- Querrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1228328 B1 [0004]
- DE 10044159 B4 [0004]
- DE 102008043249 B3 [0004]
- DE 102019131479 A1 [0004]
- WO 2019/200099 A1 [0004]
- CN 103277479 A [0004]
- DE 102010003508 A1 [0004]
- DE 102017103317 A1 [0005]
