DE102020127412A1 - Parking lock for a transmission and transmission with a parking lock and drive train - Google Patents
Parking lock for a transmission and transmission with a parking lock and drive train Download PDFInfo
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- F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
- F16H63/34—Locking or disabling mechanisms
- F16H63/3416—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission
- F16H63/3458—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission with electric actuating means, e.g. shift by wire
- F16H63/3466—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission with electric actuating means, e.g. shift by wire using electric motors
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Parksperre für ein Getriebe sowie ein Getriebe und einen Antriebsstrang. Bekannte Ansteuerungen für Parksperren dieser Art sind häufig kompliziert aufgebaut oder unterliegen großem Verschleiß. Es wird deshalb eine Parksperre für ein Getriebe mit einem mit dem Abtrieb des Getriebes in Wirkverbindung stehenden Parksperrrad und einem auf das Parksperrrad wirkenden Sperrelement sowie einem ersten Aktuator und einem Steuerelement vorgeschlagen, wobei das Sperrelement zum Blockieren des Abtriebs mittels des ersten Aktuators unter Verwendung eines Schneckentriebelementes am Steuerelement mit dem Parksperrrad in einer Sperrstellung in Eingriff bringbar ist, wobei der erste Aktuator tangential zu einer Längsachse mechanisch auf eine Steuerfahne des Steuerelementes einwirkt, wobei die Steuerfahne eine gekrümmte Wirkfläche zur Aufnahme einer mechanischen Kraft des ersten Aktuators aufweist und die gekrümmte Wirkfläche derart ausgeformt ist, dass eine Bewegungsachse des ersten Aktuators in unterschiedlichen rotatorischen Positionen des Steuerelementes im Wesentlichen senkrecht zu einer Oberflächennormalen der gekrümmten Wirkfläche an einem jeweiligen Kontaktpunkt zwischen dem ersten Aktuator und der Wirkfläche ausgerichtet ist, sodass Querkräfte auf den ersten Aktuator reduziert sind.The invention relates to a parking lock for a transmission and a transmission and a drive train. Known controls for parking locks of this type are often constructed in a complicated manner or are subject to a great deal of wear and tear. A parking lock for a transmission is therefore proposed with a parking lock wheel that is operatively connected to the output of the transmission and a locking element acting on the parking lock wheel, as well as a first actuator and a control element, the locking element for blocking the output by means of the first actuator using a worm drive element on the control element can be brought into engagement with the parking locking wheel in a locked position, the first actuator mechanically acting tangentially to a longitudinal axis on a control vane of the control element, the control vane having a curved active surface for absorbing a mechanical force of the first actuator and the curved active surface being shaped in this way is that a movement axis of the first actuator in different rotational positions of the control element is essentially perpendicular to a surface normal of the curved active surface at a respective contact point between the first act uator and the active surface is aligned so that lateral forces are reduced to the first actuator.
Description
Die Erfindung betrifft eine Parksperre für ein Getriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Getriebe und einen Antriebsstrang.The invention relates to a parking lock for a transmission according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a transmission and a drive train.
Parksperren sowie mit einer solchen Parksperre ausgestattete Getriebe oder Antriebsstränge werden insbesondere in Kraftfahrzeugen im Zusammenhang mit automatischen Getrieben oder zwei-Kupplungs-Getrieben oder elektrischen Achssystemen eingesetzt. Die Parksperre dient dabei zur Arretierung eines Abtriebes eines solchen Getriebes, um damit mittels der an den Abtrieb angeschlossenen Fahrwerkskomponenten und der Räder des Kraftfahrzeuges ein Wegrollen desselben zu verhindern. Eine solche Parksperre kann damit im Zusammenhang mit einer Parkbremse oder auch als Alternative dazu verwendet sein.Parking locks and transmissions or drive trains equipped with such a parking lock are used in particular in motor vehicles in connection with automatic transmissions or two-clutch transmissions or electric axle systems. The parking lock serves to lock an output of such a transmission in order to prevent the vehicle from rolling away by means of the chassis components connected to the output and the wheels of the motor vehicle. Such a parking lock can therefore be used in connection with a parking brake or as an alternative to it.
Die
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Betätigungsmechanismen für bekannte Parksperren sind entweder kompliziert aufgebaut oder verschleißanfällig.Actuating mechanisms for known parking locks either have a complicated structure or are susceptible to wear.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern.The object of the invention is to improve the prior art.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Parksperre gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 8 beschrieben. In weiteren Aspekten wird die Aufgabe gelöst durch ein Getriebe gemäß dem unabhängigen Anspruch 9 sowie einem Antriebsstrang gemäß dem unabhängigen Anspruch 10.The object is achieved by a parking lock according to claim 1. Advantageous refinements are described in the dependent claims 2 to 8. In further aspects, the object is achieved by a transmission according to independent claim 9 and a drive train according to independent claim 10.
Dadurch, dass die Steuerfahne eine gekrümmte Wirkfläche zur Aufnahme einer mechanischen Kraft des ersten Aktuators aufweist und die gekrümmte Wirkfläche derart ausgeformt ist, dass eine Bewegungsachse des ersten Aktuators in unterschiedlichen rotatorischen Positionen des Steuerelementes im Wesentlichen senkrecht zu einer Oberflächennormalen der gekrümmten Wirkfläche an einem jeweiligen Kontaktpunkt zwischen dem ersten Aktuator und der Wirkfläche ausgerichtet ist, werden Querkräfte auf den ersten Aktuator wirksam reduziert.Because the control vane has a curved effective surface for absorbing a mechanical force of the first actuator and the curved effective surface is shaped in such a way that a movement axis of the first actuator is essentially perpendicular to a surface normal of the curved effective surface at a respective contact point in different rotational positions of the control element is aligned between the first actuator and the active surface, transverse forces on the first actuator are effectively reduced.
Durch die bei einem im Wesentlichen senkrechten Kontakt fehlenden oder stark reduzierten Querkräfte kommt es zu deutlich weniger Verschleiß am ersten Aktuator.As a result of the transverse forces that are absent or greatly reduced in the case of essentially vertical contact, there is significantly less wear on the first actuator.
Folgende Begriffe seien an dieser Stelle erläutert:
- Ein „Abtrieb“ des Getriebes ist beispielsweise eine Abtriebswelle oder ein mit einer Abtriebswelle in Verbindung stehendes Element des Getriebes, wobei über den Abtrieb eine Verbindung zum Abtriebsstrang in Richtung beispielsweise der Räder oder einer Achse eines Kraftfahrzeuges hergestellt ist. Mittels eines solchen Abtriebs können sowohl von einem Motor eingeleitete Kräfte und Momente über das Getriebe sowie auch eine durch die Parksperre initiierte Sperrung des Abtriebs an übrige Teile des Abtriebsstrangs oder der Räder weitergeleitet werden.
- An “output” of the transmission is, for example, an output shaft or an element of the transmission connected to an output shaft, with a connection to the output train in the direction of, for example, the wheels or an axle of a motor vehicle being established via the output. By means of such an output, both forces and moments introduced by an engine via the transmission and also a blocking of the output initiated by the parking lock can be passed on to other parts of the output train or the wheels.
Ein „Parksperrrad“ kann jedes Element sein, welches mit dem Abtrieb mechanisch, beispielsweise drehfest, in Wirkverbindung steht. Dabei dient ein solches Parksperrrad dazu, mit übrigen Bauteilen so zu interagieren, dass bei beispielsweise Rotationssperrung des Parksperrrads auch der Abtrieb des Getriebes nicht mehr rotatorisch beweglich ist und damit der Abtrieb gesperrt werden kann.A “parking lock wheel” can be any element that is mechanically, for example non-rotatably, operatively connected to the output. Such a parking ratchet wheel is used to interact with other components in such a way that, for example, when the parking ratchet wheel is rotationally blocked, the output of the transmission can no longer be rotated and the output can therefore be blocked.
Ein „Sperrelement“ kann jedes Bauteil und jedes Element sein, welches auf das Parksperrrad einwirken kann, sodass das Parksperrrad beispielsweise an einer rotatorischen Bewegung gehemmt oder gehindert wird, sodass die Funktion der Parksperre korrekt ausgeführt ist.A "locking element" can be any component and any element that can act on the parking lock wheel, so that the parking lock wheel is inhibited or prevented from rotating, for example, so that the parking lock function is carried out correctly.
Ein „Aktuator“ ist beispielsweise ein pneumatischer oder hydraulisch aktuierter Zylinder, Servomotor, ein Hub- oder Stellmagnet sowie jeder andere Einrichtung, welche auf einen Steuerbefehl hin eine Funktion ausführt, welche dann eine mechanische Folge auslöst.An "actuator" is, for example, a pneumatic or hydraulic cylinder, servomotor, lifting or actuating magnet, or any other device that performs a function in response to a control command, which then triggers a mechanical sequence.
Ein „Steuerelement“ kann beispielsweise eine Hebelübersetzung oder eine andere mechanische Einrichtung sein, welche dazu geeignet ist die vom Aktuator ausgehende Bewegung so auf das Sperrelement zu übertragen, dass es in Funktion gesetzt wird. Beispielsweise ist ein solches Steuerelement ein Zwischenbauteil, welches zwischen Sperrelement und Aktuator angeordnet ist.A “control element” can be, for example, a lever transmission or another mechanical device which is suitable for transferring the movement originating from the actuator to the blocking element in such a way that it is put into operation. For example, such a control element is an intermediate component which is arranged between the blocking element and the actuator.
Ein „Blockieren“ des Abtriebs beschreibt ein Festsetzen des Abtriebs im Sinne der vollständigen Einschränkung einer beispielsweise freien Rotation des Parksperrades mit dem Abtrieb.A "blocking" of the output describes a locking of the output in the sense of the complete restriction of, for example, free rotation of the parking lock wheel with the output.
Ein „Schneckentriebelement“ kann jedes Element sein, welches geeignet ist mit einem nach Art des Schneckentriebs wirkenden Mechanismus eine rotatorische Bewegung in eine axiale Bewegung umzusetzen. Beispiele hierfür sind ein nach Art eines Gewindes ausgestaltetes Element oder ein mit dem Prinzip des Keils, insbesondere mittels Rotation, wirkendes Element.A “worm gear element” can be any element that is suitable for converting a rotational movement into an axial movement with a mechanism that acts in the manner of a worm gear. Examples of this are an element designed in the manner of a thread or an element that acts on the principle of the wedge, in particular by means of rotation.
Eine „Sperrstellung“ ist eine solche Stellung des Steuerelementes und/oder der Parksperre, in welcher die Parksperre ihre Funktion ausführt, in welcher nämlich der Abtrieb des Getriebes in seiner Beweglichkeit eingeschränkt oder gesperrt ist.A "locked position" is such a position of the control element and/or the parking lock in which the parking lock performs its function, namely in which the mobility of the output of the transmission is restricted or blocked.
„Tangential zu einer Längsachse“ bezeichnet im vorliegenden Fall eine Richtung, welche tangential im mathematischen Sinne oder in einem Bereich von beispielsweise -30° bis 30° um eine solche tangentiale Richtung zur Längsachse angeordnet ist und damit technisch in einer Richtung ähnlich einer tangentialen Richtung wirkt, also beispielsweise eine Kraft, welche tangential zur Längsachse wirkt eine rotatorische Bewegung des Steuerelementes auslöst. Bei einer Rotation des Steuerelementes wird dann nur in einem konkreten Arbeitspunkt eine exakt tangentiale Richtung erreicht, welche bei einer Rotation abseits dieses Arbeitspunktes nicht mehr exakt tangential im mathematischen Sinne ist. Es sei angemerkt, dass im Dokument angegebene Winkelgradzahlen sich auf einen Vollwinkel von 360° beziehen.In the present case, "tangential to a longitudinal axis" means a direction which is tangential in the mathematical sense or in a range of, for example, -30° to 30° around such a tangential direction to the longitudinal axis and thus technically acts in a direction similar to a tangential direction , for example a force which acts tangentially to the longitudinal axis triggers a rotational movement of the control element. With a rotation of the control element, an exactly tangential direction is then only reached in a specific working point, which is no longer exactly tangential in the mathematical sense with a rotation away from this working point. It should be noted that the degrees of angle specified in the document relate to a full angle of 360°.
Eine „Längsachse“ kann jede Achse sein, welche beispielsweise in einer Hauptrichtung entlang einer Getriebewelle verläuft. Beispielsweise ist eine solche Längsachse die Achse, um welches das Steuerelement rotiert.A “longitudinal axis” can be any axis that runs in a main direction along a transmission shaft, for example. For example, such a longitudinal axis is the axis around which the control element rotates.
Eine „Steuerfahne“ kann beispielsweise ein Absatz, ein Vorsprung oder jede andere Einrichtung am Steuerelement sein, die dazu geeignet ist, Kräfte, beispielsweise vom Aktuator, aufzunehmen und an das Steuerelement weiterzuleiten. Insbesondere nimmt die Steuerfahne Kräfte in einer Richtung tangential zur Längsachse oder im Wesentlichen tangential zur Längsachse auf.A "control vane" can be, for example, a shoulder, a projection or any other device on the control that is suitable for absorbing forces, for example from the actuator, and passing them on to the control. In particular, the control vane absorbs forces in a direction tangential to the longitudinal axis or essentially tangential to the longitudinal axis.
Eine „gekrümmte Wirkfläche“ kann jede Fläche sein, welche zumindest in Teilbereichen der Fläche nicht gerade oder nicht eben ist und dazu geeignet ist, mit beispielsweise dem Aktuator in einer Wirkverbindung zu stehen und Kräfte aufzunehmen.A “curved active surface” can be any surface which is not straight or flat at least in partial areas of the surface and is suitable for being in an active connection with, for example, the actuator and absorbing forces.
Ein „Kontaktpunkt“ ist der Punkt, an welchem der Aktuator mit einem Wirkbestandteil, beispielsweise einem Kolben, auf die Steuerfahne einwirkt. Dieser Kontaktpunkt kann dabei während der Bewegung, beispielsweise des Steuerelementes, auf der Wirkfläche wandern. Der Kontaktpunkt kann auch als Kontaktfläche, insbesondere minimale Kontaktfläche, beschrieben werden.A "contact point" is the point at which the actuator acts on the control vane with an active component, for example a piston. This contact point can move on the active surface during the movement, for example of the control element. The contact point can also be described as a contact area, in particular a minimal contact area.
Um die Parksperre besonders weich, ruckfrei und gleichmäßig betätigen zu können, ist die Wirkfläche kontinuierlich gekrümmt ausgebildet.In order to be able to actuate the parking lock particularly softly, smoothly and evenly, the active surface is designed to be continuously curved.
In einer Ausführungsform ist die Wirkfläche konkav und/oder konvex ausgebildet.In one embodiment, the effective surface is concave and/or convex.
Insbesondere kann eine konkave oder konvexe Wirkfläche angepasst an die genaue Position des Aktuators in Bezug zum Steuerelement gewählt werden. So kann beispielsweise eine konkave Wirkfläche ausgebildet sein, wenn die Steuerfahne in einem dem Aktuator abgewandten Segment einer möglichen Kreisbewegung des Steuerelementes angeordnet ist. Im Gegensatz dazu kann eine konvexe Wirkfläche gewählt werden, wenn die Steuerfahne in einem dem Aktuator zugewandten Segment einer möglichen Rotationsbewegung des Steuerelementes angeordnet ist. Die Anordnung ist dabei abhängig von der jeweiligen Nullstellung oder Ruhestellung des Steuerelementes.In particular, a concave or convex effective surface can be selected to match the exact position of the actuator in relation to the control element. For example, a concave effective surface can be formed if the control vane is arranged in a segment of a possible circular movement of the control element that faces away from the actuator. In contrast to this, a convex effective surface can be selected if the control vane is arranged in a segment of a possible rotational movement of the control element which faces the actuator. The arrangement is dependent on the respective zero position or rest position of the control.
Um den Verschleiß der Parksperre weiter zu minimieren, weist der erste Aktuator eine konvexe Stirnfläche auf, wobei die konvexe Stirnfläche insbesondere derart ausgebildet ist, dass ein Kontakt zur Steuerfahne linienförmig oder punktuell erfolgt.In order to further minimize the wear of the parking lock, the first actuator has a convex end face, the convex end face being designed in particular in such a way that contact with the control vane occurs linearly or at points.
In einer weiteren Ausführungsform weist der erste Aktuator einen mechanischen Energiespeicher auf, wobei das Sperrelement in einem aktivierten Zustand des Aktuators unterstützt durch den mechanischen Energiespeicher in Eingriff bringbar ist.In a further embodiment, the first actuator has a mechanical energy storage device, it being possible for the blocking element to be brought into engagement with the support of the mechanical energy storage device when the actuator is in an activated state.
Mittels eines solchen mechanischen Energiespeichers kann der erste Aktuator als Auslöser für die Parksperre genutzt werden, wobei die Parksperre dann durch im mechanischen Energiespeicher gespeicherte und dann freigesetzte Energie aktiviert wird.By means of such a mechanical energy store, the first actuator can be used as a trigger for the parking lock, the parking lock then being activated by energy stored in the mechanical energy store and then released.
Ein „mechanischer Energiespeicher“ kann jedes Element sein, welches dazu geeignet ist, durch Verformung eines Festkörpers, Kompression eines Gases oder einer Kombination dieser Eigenschaften mit anderen Wirkprinzipien Energie zu speichern und bei Bedarf wieder abzugeben. Beispielsweise ist ein solcher mechanischer Energiespeicher eine Feder, eine Schraubenfeder, eine Gasdruckfeder, ein Druckspeicher oder eine andere ähnlich geartete Einrichtung.A "mechanical energy store" can be any element that is suitable for storing energy by deforming a solid, compressing a gas or a combination of these properties with other active principles and releasing it again when required. For example, such a mechanical energy store is a spring, a helical spring, a gas pressure spring, a pressure store or another similar device.
Um den mechanischen Energiespeicher besonders einfach zu realisieren, ist der mechanische Energiespeicher eine Feder, insbesondere eine Schraubenfeder oder eine Gasdruckfeder.In order to implement the mechanical energy store in a particularly simple manner, the mechanical energy store is a spring, in particular a helical spring or a gas pressure spring.
In einer Ausführungsform weist die Wirkfläche eine Gleitbeschichtung auf.In one embodiment, the active surface has a sliding coating.
Mittels einer solchen Gleitbeschichtung, beispielsweise einer reibungsreduzierenden Gleitbeschichtung, kann die Reibung zwischen Aktuator und Wirkfläche deutlich reduziert werden. Damit wird ebenso auch der Verschleiß der Parksperre deutlich reduziert.The friction between the actuator and the active surface can be significantly reduced by means of such a sliding coating, for example a friction-reducing sliding coating. This also significantly reduces the wear and tear on the parking lock.
Um die Parksperre wechselweise aktivieren und deaktivieren zu können, ist dem ersten Aktuator ein zweiter Aktuator zugeordnet und der zweite Aktuator ist insbesondere an einer dem ersten Aktuator abgewandten Seite der Steuerfahne wirksam.In order to be able to activate and deactivate the parking lock alternately, a second actuator is assigned to the first actuator and the second actuator is particularly effective on a side of the control vane facing away from the first actuator.
Ein Getriebe mit einer Parksperre gemäß einer Ausführungsform oder mehrerer der vorhergenannten Ausführungsformen realisiert alle Vorteile, die sich aus einer solchen Parksperre ergeben.A transmission with a parking lock according to one embodiment or more of the aforementioned embodiments realizes all the advantages resulting from such a parking lock.
Durch eine dadurch beispielsweise realisierte besonders kompakte Parksperre kann auch das entsprechende Getriebe kompakt ausgeführt werden. Ein solches Getriebe ist durch seinen Aufbau auch sehr wartungsfreundlich.A particularly compact parking lock that is realized as a result, for example, also allows the corresponding transmission to be made compact. Such a transmission is also very easy to maintain due to its structure.
Ein Antriebsstrang mit einem Getriebe gemäß der genannten Ausführungsformen weist alle genannten Vorteile eines solchen Getriebes auf. Damit kann der Antriebsstrang sehr zuverlässig realisiert werden und ist zudem kompakt und wartungsfreundlich ausgestaltet.A drive train with a transmission according to the embodiments mentioned has all the advantages mentioned of such a transmission. The drive train can thus be implemented very reliably and is also designed to be compact and maintenance-friendly.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
-
1 eine schematische Darstellung einer Parksperre in deaktivierter Stellung in einer isometrischen Ansicht, sowie -
2 eine Schnittdarstellung eines Betätigungsmechanismus der Parksperre in einer Seitenansicht.
-
1 a schematic representation of a parking lock in the deactivated position in an isometric view, and -
2 a sectional view of an actuating mechanism of the parking lock in a side view.
Eine Parksperre 101 weist ein Parksperrrad 103 mit einer Achsaufnahme 102 auf. In der Achsaufnahme 102 ist eine Abtriebsachse (nicht gezeigt) eines Getriebes drehfest eingefügt, sodass das Parksperrrad 103 mit der Abtriebsachse form- oder kraftschlüssig verbunden ist. Das Parksperrrad 103 ist mit der Abtriebsachse frei drehbar im Getriebe angeordnet. Die Abtriebsachse leitet Kräfte und Momente des Getriebes an einen Achsantrieb eines Fahrzeuges (nicht gezeigt).A
Das Parksperrrad 103 weist an seiner Stirnseite Klauen 104, welche in Form einer Axialverzahnung ausgeführt sind, auf. Das Parksperrrad 103 und die Abtriebswelle können sich um eine Achse 131 drehen.The
Auf der gleichen Achse 131 ist ein Klauenrad 105 mit axial gegenüber dem Parksperrrad 103 angeordneten Klauen 106 angeordnet. Die Klauen 104 des Parksperrrads 103 sowie die Klauen 106 des Klauenrads 105 sind wechselseitig so ausgebildet, dass das Klauenrad 105 bei Verschiebung entlang der Achse 131 in Richtung des Parksperrrads 103 ineinandergreifen können. Damit können dann das Parksperrrad 103 und das Klauenrad 105 eine rotationsfeste Verbindung ausbilden.A
Das Klauenrad 105 befindet sich in einer Freistellung, sodass die Klauen 106 und die Klauen 104 außer Eingriff sind (
Zwischen Klauenrad 105 und Parksperre 103 sind Rückstellfedern 109 angeordnet, welche das Klauenrad 105 vom Parksperrrad 103 wegdrücken können. Um das Klauenrad 105 mit Parksperrrad 103 in Eingriff zu bringen, müssen diese Rückstellfedern 109 entgegen ihrer Wirkrichtung komprimiert werden.Restoring
Ein Aktivierrad 107 ist auf der gleichen Achse 131 angeordnet. Das Aktivierrad 107 ist ringförmig ausgebildet und weist eine Fahne 121 zu dessen Betätigung auf. Das Aktivierrad 107 ist axial fest, jedoch rotationsfrei um die Achse 131 angeordnet. An
Weiterhin weist das Aktivierrad 107 Stirnflächen 123 auf, welche mit Vorsprüngen 122 des Klauenrades 105 zusammenwirken. Die Stirnflächen 123 sind so ausgebildet, dass diese spiralförmig verlaufen und zwar im Bezug zu Achse 131. Um den Umfang variiert somit die Dicke des Aktivierrads 107 in Richtung der Achse 131 im Bereich jeder Stirnfläche 123.Furthermore, the
Das Klauenrad 105 weist an seiner Außenseite Kugeln 108 auf, welche eine Axiallager 110 bilden, sodass das Klauenrad 105 axial beweglich in einem Gehäuse 151 des Getriebes aufgenommen ist. Weiterhin sind am Aktivierrad 107 Nuten 112 angeordnet, welche das Klauenrad 105 rotationsfest, jedoch axial beweglich im Gehäuse 151 des Getriebes (nicht gezeigt) aufnehmen.The
Auf eine Stirnfläche 125 der Fahne 121 des Aktivierrads 107 wirkend ist ein Aktuator 111 angeordnet, der Aktuator 111 ist ein servomotorischer Linearantrieb, welcher so auf die Fahne 121 einwirkt, dass das Aktivierrad 107 durch die Wirkung des Aktuators 111 eine Drehbewegung vollführt.An
Dazu weist der Aktuator 111 einen Kolben 113, welcher entlang einer Bewegungsachse 130 beweglich ist und mit der Stirnfläche 125 der Fahne 121 an einer Seite in Kontakt steht, auf. Die Stirnfläche des Kolbens 113 ist dazu sphärisch, also kugelförmig- konvex ausgeführt, um einen möglichst reibungsfreien Kontakt zu ermöglichen.For this purpose, the
Der Aktuator 111 ist in seinem Inneren derart aufgebaut, dass der Kolben 113 in einer ausgefahrenen Position des Aktuators 111 über eine Sperr-Raste (innerer Aufbau nicht dargestellt) in dieser ausgefahrenen Position gehalten wird.The
An einer Stirnfläche 124 der Fahne 121 wirkt ein Stößel 115 auf die Fahne 121. Dabei ist der Stößel 115 in seiner Wirkrichtung ebenso wie der Aktuator 111 tangential zum Aktivierrad 107 und entlang der Bewegungsachse 130 beweglich angeordnet. Der Stößel 115 ist in einer Lagerung 119, welche im Gehäuse 151 des Getriebes aufgenommen ist, gelagert und mit einer Feder 117 beaufschlagt. On an
Die Feder 117 ist derart angeordnet, dass die Wirkrichtung der sich entspannenden Feder 117 in Richtung einer Aktivierung der Parksperre 101 ist, also entgegen der Wirkrichtung des Aktuators 111.The
Der Stirnbereich des Stößels 115 ist ebenfalls sphärisch ausgeformt. Der Kontakt des Kolbens 113 zur Stirnfläche 125 sowie der Kontakt des Stößels 115 zur Stirnfläche 124 ist daher jeweils punktförmig.The front area of the
Die Fahne 121 am Aktivierrad 107 ist gekrümmt ausgeführt. Die Krümmung ist dabei entlang der Achse 131 gewölbt und so gewählt, dass bei einer Drehung des Aktivierrades 107 um die Achse 131 um den Drehwinkel α 200 sowohl auf der konvexen Stirnfläche 124 zum Stößel 115 als auch auf der konkaven Stirnfläche 125 zum Kolben 113 der Kontakt jeweils senkrecht oder nahezu senkrecht ist (siehe gekennzeichnete rechte Winkel in
Die Funktion der Parksperre 101 soll im Folgenden erläutert werden:
- In einer Freistellung (
1 )ist das Klauenrad 105vom Parksperrrad 103 beabstandet, und wird durch dieFedern 109 in dieser Position gehalten.Das Parksperrrad 103 mit der Antriebswelle kann damit frei im Getriebe drehen oder beispielsweise Antriebskräfte weiterleiten.
- In an exemption (
1 ) thedog wheel 105 is spaced from theparking lock wheel 103, and is held in this position by thesprings 109. Theparking lock wheel 103 with the drive shaft can thus rotate freely in the transmission or, for example, transmit drive forces.
Der Aktuator 111 ist nicht aktiviert, die Fahne 121 des Aktivierrads 107 ist in nahezu senkrechter Stellung.The
Das Aktivierrad 107 ist in einer solchen Position, dass es gegenüber den Vorsprüngen 122 des Klauenrads 105 eine vergleichsweise geringe Dicke aufweist und somit auch keine Kräfte auf das Klauenrad 105 übertragen werden.The
Wird nun das Aktivierrad 107 und damit auch die Parksperre 101 in eine Sperrstellung überführt, so geschieht dies mittels des Aktuators 111 wie folgt:
Der Kolben 113 desAktuators 111 wird eingefahren und die Rotation desAktivierrads 107 dadurch freigegeben, derStößel 115 wird durch dieRelaxion der Feder 117 ausgefahren.Die Feder 117 drückt dabei auchden Kolben 113 in Richtung einer eingefahrenen Position.
- The
piston 113 of theactuator 111 is retracted and the rotation of theactivation wheel 107 is thereby released, theplunger 115 is extended by the relaxation of thespring 117. Thespring 117 also pushes thepiston 113 in the direction of a retracted position.
Das Aktivierrad 107 wird damit in Rotation um die Achse 131 versetzt. Dabei unterstützt die Feder 117 am Stößel 115 den Vorgang. Die Stirnflächen 123 wirken nun durch ihre spiralförmige Anordnung am Aktivierrad 107 auf die Vorsprünge 122 des Klauenrads 105.The
Das Klauenrad 105 wird axial in Richtung des Parksperrrads 103 bewegt. Dabei wird das Klauenrad 105 mittels des Axiallagers 110 im Gehäuse 151 des Getriebes geführt. Dies geschieht verdrehfest gegenüber dem Getriebe, die die Nuten 112 das Klauenrad 105 an einer Rotation hindern. Die Rückstellfedern 109 werden dabei komprimiert, die Klauen 104 und 106 greifen ineinander. Damit entsteht eine formschlüssige Verbindung Klauenrad 105 und Parksperrrad 103.The
Aufgrund der rotationsfesten Lagerung des Klauenrads 105 im Gehäuse 151 des Getriebes mittels der Nuten 112 ist somit der Parksperrrad 103 an einer Rotation gehindert. Kräfte werden über die Klauen 104 und die Klauen 106 und das Klauenrad 105 mittels der Nuten 112 an das Gehäuse 151 des Getriebes übertragen.Due to the rotationally fixed mounting of the
Aufgrund der so blockierten Rotation des Parksperrrads 103 kann die Abtriebswelle und somit der gesamte Abtriebsstrang des Fahrzeuges nicht mehr rotatorisch bewegt werden, sodass das Fahrzeug an einem Wegrollen gehindert wird.Because the rotation of the
Steht das Parksperrrad 103 während der Überführung der Parksperre 101 in eine Stellung so, dass Zähne der Klauen 104 sowie Zähne der Klauen 106 direkt gegenüber stehen und das Klauenrad 105 nicht in das Parksperrrad 103 einrasten können, so wird spätestens bei einem leichten Rollen des Fahrzeugs, beispielsweise an einem Hang eine rotatorische Position geschaffen, in der die Parksperre 101 sicher einrastet.Is the
Während des Übergangs zwischen der Freistellung und der Sperrstellung gleiten der Stößel 115 über die Stirnfläche 124 und der Kolben 113 über die Stirnfläche 125, und zwar radial zum Aktivierrad 107. Die Krümmung der Stirnfläche 124 und der Stirnfläche 125 stellen dabei sicher, dass der Kontakt zwischen dem Kolben 113 und der Stirnfläche 125 sowie dem Stößel 115 und der Stirnfläche 124 punktuell senkrecht zur jeweiligen Oberflächennormalen der Stirnfläche 124 und der Stirnfläche 125 entsteht.During the transition between the release and the locked position, the
Die Deaktivierung der Parksperre 101 in Richtung einer Freistellung (
Damit sind dann die Klauen 104 und die Klauen 106 außer Eingriff gebracht und die Abtriebswelle des Getriebes kann frei drehen.The
BezugszeichenlisteReference List
- 101101
- Parksperreparking lock
- 102102
- Achsaufnahmeaxle mount
- 103103
- Parksperrradparking lock wheel
- 104104
- KlauenNab
- 105105
- Klauenradclaw wheel
- 106106
- KlauenNab
- 107107
- Aktivierradactivation wheel
- 108108
- KugelBullet
- 109109
- Rückstellfederreturn spring
- 110110
- Axiallagerthrust bearing
- 111111
- Aktuatoractuator
- 112112
- Nutgroove
- 113113
- KolbenPistons
- 114114
- Kopfflächehead face
- 115115
- Stößelpestle
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