DE102020205110A1

DE102020205110A1 - Betätigungselement für eine Parksperrenvorrichtung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102020205110A1
Application number: DE102020205110.0A
Authority: DE
Inventors: Matthias List; Daniel Kelnhofer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2020-04-22
Filing date: 2020-04-22
Publication date: 2021-10-28

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Betätigungselement (10) für eine Parksperrenvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer Anschlagfläche (24), einer Führungsfläche (28) und einen diese verbindenden Übergangsbereich (32). Der Übergangsbereich (32) weist eine Fase (38) auf. Das Betätigungselement (10) ist dazu ausgebildet, ein Sperrelement (20) beweglich auf der Führungsfläche (28) geführt in Richtung der Anschlagfläche (24) vorgespannt an dem Betätigungselement (10) zu lagern. Die Fase (32) ist dazu ausgebildet, wenigstens bei Erreichen der Anschlagfläche (24) durch das Sperrelement (20) an einer Oberfläche (34) des Sperrelements (20) zumindest abschnittsweise tangential anzuliegen. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Betätigungsvorrichtung für eine Parksperrenvorrichtung mit einem solchen Betätigungselement (10).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Betätigungselement für eine Parksperrenvorrichtung eines Kraftfahrzeugs. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Betätigungsvorrichtung für eine Parksperre.
Parksperrenvorrichtungen dienen zur Sicherung von Kraftfahrzeugen, beispielsweise wenn diese geparkt sind. Beispielsweise kann durch eine Parksperrenvorrichtung ein Automatikgetriebe blockiert werden, so dass das Kraftfahrzeug nicht wegrollen kann, auch wenn beispielsweise eine Feststellbremse nicht betätigt ist. Zu diesem Zweck weist eine Parksperrenvorrichtung beispielsweise ein Parksperrenrad mit einer Verzahnung auf, welches mit wenigstens einer Welle eines Getriebes drehfest verbunden ist. Durch Betätigen der Parksperrenvorrichtung kann ein Klinkenelement an dem Parksperrenrad eingreifen und somit ein Drehen der damit verbundenen Welle blockieren.
Beim Betätigen der Parksperrenvorrichtung kann üblicherweise nicht garantiert werden, dass das Klinkenelement tatsächlich an einer Verzahnung des Parksperrenrads eingreift. Deshalb kann ein Sperrelement vorgesehen sein, welches axial beweglich an einem Betätigungselement gelagert ist. Bei dem Betätigen der Parksperrenvorrichtung kann das Sperrelement beispielsweise gegen eine Feder vorgespannt werden, falls das Klinkenelement nicht an dem Parksperrenrad eingreift. Sobald sich das Parksperrenrad dann geringfügig dreht, drückt das vorgespannte Sperrelement das Klinkenelement in eine Verzahnung des Parksperrenrads. Damit wird dann der Eingriff hergestellt.
Dabei ist üblicherweise ein Anschlag für das Sperrelement vorgesehen. Aufgrund einer Übersetzung in dem Getriebe kann sich das Parksperrenrad auch bei einer geringfügigen Bewegung des Kraftfahrzeugs bereits mit einer hohen Geschwindigkeit drehen. Entsprechend ist das Sperrelement üblicherweise mit einer hohen Kraft vorgespannt, um ein zuverlässiges Eingreifen des Klinkenelements an dem Parksperrenrad zu gewährleisten. Entsprechend ist der Anschlag hohen Kräften durch das dagegen anschlagende Sperrelement ausgesetzt.
DE 20 2018 101 834 U1 zeigt eine Parksperrenbetätigungseinheit mit einem Betätigungskörper, in dem ein translatorisch in Richtung seiner Längsachse mittels einer Antriebseinheit bewegbares Verstellglied gelagert ist, welches mit einem ausgangsseitigen Verbindungsabschnitt zum Anschließen eines Auslenkmechanismus für das Einlegen und Freigeben eines mit einem Parksperrenrad zusammenwirkenden Blockierelements versehen ist, sowie auf eine damit ausgestaltete Parksperreneinheit.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Betätigungselement für eine Parksperrenvorrichtung eines Kraftfahrzeugs. Die Parksperrenvorrichtung kann beispielsweise ein mit einer Welle eines Getriebes des Kraftfahrzeugs permanent drehfestes Parksperrenrad aufweisen. Weiterhin kann die Parksperrenvorrichtung ein Klinkenelement aufweisen, welches mittels der Betätigungsvorrichtung in Eingriff mit dem Parksperrenrad gebracht werden kann. Beispielsweise greift das Klinkenelement in eine Verzahnung an dem Parksperrenrad bei betätigter Parksperrenvorrichtung ein, wodurch das Parksperrenrad festgesetzt ist. Bei unbetätiger Parksperrenvorrichtung gibt es dagegen keinen Eingriff, sodass das Parksperrenrad frei drehen kann. Das Betätigungselement weist eine Anschlagfläche, eine Führungsfläche und einen diese verbindenden Übergangsbereich auf. Der Übergangsbereich weist eine Fase auf. Die Anschlagfläche kann beispielsweise eine plane Fläche sein. Die Anschlagfläche kann beispielsweise ringförmig ausgebildet sein. Die Führungsfläche kann beispielsweise eine radial äußere Mantelfläche eines stabförmigen Bereichs des Betätigungselements sein. Der Übergangsbereich kann beispielsweise zwischen der Anschlagfläche und der Führungsfläche angeordnet sein. Die Fase kann beispielsweise eine im Wesentlichen planare Fläche sein. Die Fase kann gegenüber der Anschlagfläche und der Führungsfläche geneigt sein, beispielsweise in einer Querschnittsansicht.
Das Betätigungselement ist dazu ausgebildet, ein Sperrelement beweglich auf der Führungsfläche geführt in Richtung der Anschlagfläche vorgespannt an dem Betätigungselement zu lagern. Beispielsweise kann das Sperrelement eine zentrale Bohrung aufweisen, in welcher das Betätigungselement wenigstens mit einem die Führungsfläche aufweisenden Abschnitt angeordnet ist. Die Vorspannung kann beispielsweise durch ein Federelement bereitgestellt sein. Dieses Federelement kann beispielsweise ebenfalls an dem die Führungsfläche bildenden Abschnitt des Betätigungselements gelagert sein. Beispielsweise stützt sich das Federelement an einer Seite an dem Sperrelement ab und an einer anderen Seite an einer weiteren Anschlagfläche des Betätigungselements. Das Sperrelement kann beispielsweise als ein Betätigungskonus für das Klinkenelement der Parksperrenvorrichtung ausgebildet sein.
Das Sperrelement kann beispielsweise in Richtung der Anschlagfläche federvorgespannt sein. Aufgrund der Führung des Sperrelements kann sich das Sperrelement beispielsweise translatorisch entlang des Betätigungselements bei der Betätigung der Parksperrenvorrichtung bewegen. Das Betätigungselement und alternativ oder zusätzlich auch das Sperrelement sind beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff gebildet.
Die Fase ist dazu ausgebildet, wenigstens bei Erreichen der Anschlagfläche durch das Sperrelement an einer Oberfläche des Sperrelements zumindest abschnittsweise tangential anzuliegen. Abschnittsweise kann dabei bedeuten, dass die Fase einen Flächenkontakt, einen Linienkontakt oder auch nur einen Punktkontakt mit einer Oberfläche des Sperrelements aufweist. Das Sperrelement hat beispielsweise die Anschlagfläche erreicht, wenn das Sperrelement an der Anschlagfläche wenigstens abschnittsweise anliegt. Bei der Oberfläche des Sperrelements kann es sich beispielsweise um einen gerundeten Auslauf einer zentralen Bohrung des Sperrelements handeln. Dieser gerundete Auslauf der zentralen Bohrung des Sperrelements mündet beispielsweise in eine Seite des Sperrelements, welche bei der betätigten Parksperrenvorrichtung an der Anschlagfläche des Betätigungselements anliegt. Beispielsweise ist ein Übergang von dieser Anschlagfläche des Sperrelements zu dessen Bohrung tangential verrundet. Dadurch werden bei hochdynamischen Axialbewegungen des Sperrelement keine Macken oder Kerben an dem Betätigungselement, beispielsweise dessen Führungsfläche, erzeugt. Das Sperrelement kann einen scharfkantigen Übergang von dem verrundeten Bohrungsauslauf zu dessen Anschlagfläche aufweisen. Die Anschlagfläche des Sperrelements kann dazu ausgebildet sein, an der Anschlagfläche des Betätigungselements wenigstens bereichsweise anzuliegen, beispielsweise bei Erreichen der Anschlagfläche des Betätigungselements.
Aufgrund der Fase ist das Betätigungselement besonders widerstandsfähig gegen die hochdynamische Belastung bei der axialen Bewegung des Sperrelements und dessen Anschlagen an dem Betätigungselement. Beispielsweise kann eine ungünstige Kerbwirkung bei dem Übergang von der Führungsfläche zu der Anschlagfläche vermieden werden. Zudem kann das Betätigungselement aufgrund der Fase in dem Übergangsbereich zusätzliches Material aufweisen, wodurch das Betätigungselement ebenfalls verstärkt ist. Durch das wenigstens abschnittsweise tangentiale Anliegen des Sperrelements an der Fase können an dem Übergangsbereich zusätzlich zu der Anschlagfläche Kräfte bei Anschlagen des Sperrelements aufgenommen werden. Die Fase ist dabei einfach zu fertigen, beispielsweise wenn das Betätigungselement als Drehteil gefertigt ist. Dadurch, dass wenigstens abschnittsweise ein tangentiales Anliegen des Sperrelements an der Fase vorgesehen ist, kann unter dem Sperrelement in dem Übergangsbereich besonders viel Material vorgesehen sein. Auch dadurch ist das Betätigungselement zusätzlich verstärkt. Insgesamt ergibt sich für das Betätigungselement eine besonders hohe Dauerhaltbarkeit. So kann auch bei einem nicht gehärteten Betätigungselement eine hohe Lebensdauer erreicht werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Sperrelement mit besonders hohen Kräften vorgespannt sein, um ein besonders zuverlässiges Eingreifen der Parksperrenvorrichtung zu gewährleisten.
In einer Ausführungsform des Betätigungselements kann es vorgesehen sein, dass ein Flächeninhalt der Fase zwischen der Führungsfläche, der Anschlagfläche und der Oberfläche des Sperrelements im Querschnitt maximiert ist. Dadurch kann das Betätigungselement besonders viel Material aufweisen und so besonders hohe Kräfte aufnehmen. Zu diesem Zweck kann beispielsweise im Querschnitt ein Winkel der Fase bezüglich der Anschlagfläche und auch der Führungsfläche von 45° abweichen. Beispielsweise kann die Fase einen Winkel von ca. 38° gegenüber der Führungsfläche aufweisen. Der Querschnitt ist beispielsweise entlang der Bewegungsrichtung des Sperrelements ausgerichtet. Der Querschnitt kann beispielsweise entlang einer Längserstreckung des Betätigungselements erfolgen und alternativ oder zusätzlich in einer Symmetrieachse, beispielsweise einer Rotationssymmetrieachse, des Betätigungselements liegen. Für den zu maximierenden Flächeninhalt ist das Betätigungselement also beispielsweise virtuell entlang der Bewegungsrichtung des Sperrelements bei der Betätigung der Parksperrenvorrichtung geschnitten. Für die Maximierung des Flächeninhalts kann beispielsweise ein Flächeninhalt eines Dreiecks unter einer Kreiskurve numerisch oder analytisch berechnet werden. Die Kreiskurve kann dabei dem Bohrungsauslauf des Sperrelements entsprechen. Das Dreieck entspricht somit dem Flächeninhalt der Fase. Zwei Seiten dieses Dreiecks werden beispielsweise durch eine gedachte Verlängerung der Führungsfläche und der Anschlagfläche in dem Übergangsbereich hinein gebildet.
In einer Ausführungsform des Betätigungselements kann es vorgesehen sein, dass der Flächeninhalt der Fase bei dem an der Anschlagfläche anliegenden Sperrelement maximiert ist. Dadurch kann eine Randbedingung vorgegeben werden, bei der der Flächeninhalt und damit auch die Größe der Fase maximiert werden kann, ohne dass ein Bewegungsbereich des Sperrelements eingeschränkt ist. Üblicherweise liegt das Sperrelement an der Anschlagfläche an, wenn die Parksperrenvorrichtung betätigt ist und das Klinkenelement an der Verzahnung des Parksperrenrads eingreift, um dessen Rotation zu blockieren.
In einer Ausführungsform des Betätigungselements kann es vorgesehen sein, dass die Fase dazu ausgebildet ist, ein Anliegen des Sperrelements an der Anschlagfläche im Ausgangszustand zu verhindern und erst nach einer Deformation in einen Einlaufzustand zuzulassen. Die Deformation kann beispielsweise durch das Sperrelement verursacht werden. Der Ausgangszustand kann beispielsweise ein Zustand des Betätigungselements und damit der Fase vor einer erstmaligen Benutzung der Parksperrenvorrichtung sein. Der Ausgangszustand kann beispielsweise auch ein Auslieferungszustand sein. Der Ausgangszustand kann beispielsweise auch ein Zustand des Betätigungselements und damit der Fase sein, welcher durch eine spanende Bearbeitung eines Rohteils hergestellt wird.
Der Einlaufzustand kann beispielsweise ein Zustand des Betätigungselements und damit der Fase nach einer erstmaligen oder mehreren Benutzung der Parksperrenvorrichtung darstellen. Beispielsweise kann das Sperrelement mehrfach auf die Fase bei der Benutzung der Parksperrenvorrichtung aufschlagen und diese so deformieren. Durch diese Deformation kann eine Fläche der Fase beispielsweise auch von einer planaren Fläche abweichen. Beispielsweise kann die Fase aufgrund der Deformation eine wenigstens abschnittsweise gekrümmte Fläche aufweisen. Durch die Deformation kann es zu einer Kaltverfestigung wenigstens eines Abschnitts der Fase kommen, wodurch das Betätigungselement hohen Lasten widerstehen kann. Der Einlaufzustand kann aber beispielsweise auch bei der Herstellung der Parksperrenvorrichtung vor deren erstmaligen Benutzung aufgeprägt werden, beispielsweise mittels des Sperrelements mit dem das Betätigungselement ausgeliefert wird.
Damit die Fase von dem Ausgangszustand zu dem Einlaufzustand deformiert wird, kann diese in dem Ausgangszustand beispielsweise so weit vorstehen, dass das Sperrelement zunächst mit seiner Oberfläche zumindest abschnittsweise an der Fase tangential anliegt, bevor das Sperrelement an der Anschlagfläche des Betätigungselements anliegt. Es kann also im Ausgangszustand eine Lücke zwischen der Anschlagfläche des Betätigungselements und dem Sperrelement geben, welche durch die Vorspannung nicht geschlossen wird. Erst nach der Deformation in den Einlaufzustand kommt es dann tatsächlich bei der Betätigung der Parksperrenvorrichtung zu einem Anschlagen des Sperrelements an der Anschlagfläche.
In einer Ausführungsform des Getriebes kann es vorgesehen sein, dass die Fase dazu ausgebildet ist, durch das Sperrelement aufgrund einer Benutzung der Parksperrenvorrichtung in den Einlaufzustand deformiert zu werden. Dadurch kann auf eine fertigungsseitige Deformation der Fase verzichtet werden, wodurch die Herstellkosten des Betätigungselements besonders gering sein können. Zudem können jeweilige Toleranzen bei der Fertigung besonders gering sein. Beispielsweise können Abweichungen bei der Fertigung des Bohrungsauslaufs an dem Sperrelement und bei der Fase an dem Betätigungselement durch die Deformation unter Zugewinn von Festigkeit kompensiert werden.
In einer Ausführungsform des Betätigungselements kann es vorgesehen sein, dass die Fase nach deren Deformation wenigstens in einem Teilbereich eine gekrümmte Fläche aufweist. In einem anderen, beispielsweise benachbarten, Teilbereich kann die Fase dagegen beispielsweise eine planare Fläche aufweisen. Durch die gekrümmte Fläche kann die Fase mit einem besonders großen Abschnitt an der Oberfläche des Sperrelements bei der betätigten Parksperrenvorrichtung anliegen. Dadurch kann eine effektive Anlagefläche für das Sperrelement an dem Betätigungselement besonders groß sein.
In einer Ausführungsform des Betätigungselements kann es vorgesehen sein, dass der Übergangsbereich zwischen der Fase und der Anschlagfläche und alternativ oder zusätzlich der Fase und der Führungsfläche jeweils einen gekrümmten Übergang aufweist. Dadurch kann eine Kerbwirkung an dem Übergang von der Führungsfläche bzw. der Anschlagfläche in den Übergangsbereich vermieden werden. Dadurch kann die Dauerhaltbarkeit des Betätigungselements besonders groß sein. Beispielsweise kann sich an die Führungsfläche ein gekrümmter Übergang des Übergangsbereichs anschlie-ßen, an den gekrümmten Übergang die Fase, an die Fase ein weiterer gekrümmter Übergang und an den weiteren gekrümmten Übergang die Anschlagfläche.
In einer Ausführungsform des Betätigungselements kann es vorgesehen sein, dass das Betätigungselement aus einer Betätigungsstange und einem Anschlagelement, welches an einem Endbereich an der Betätigungsstange befestigt ist, gebildet ist. Die Betätigungsstange kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, mit einem Aktuator oder einem manuellen Betätigungshebel der Parksperrenvorrichtung verbunden zu werden. Das Anschlagelement kann beispielsweise als Taumelnietkopf ausgebildet sein. Der Taumelnietkopf kann beispielsweise als Barrelhead oder Mushroomhead ausgebildet sein. Beispielsweise weist das Anschlagelement die Anschlagfläche und die Übergangsfläche auf.
Optional kann das Anschlagelement zusätzlich die Führungsfläche oder einen Abschnitt der Führungsfläche aufweisen. Die Betätigungsstange weist beispielsweise einen weiteren Abschnitt der Führungsfläche auf. Die Betätigungsstange kann beispielsweise die Führungsfläche aufweisen oder alternativ eine sich an die Führungsfläche des Anschlagelements anschließende weitere Führungsfläche. Die Führungsfläche bzw. ein Abschnitt davon kann durch eine Mantelfläche der Betätigungsstange gebildet sein. Beispielsweise kann das Sperrelement zunächst an einem Abschnitt der Betätigungsstange geführt gelagert sein und sich bei Betätigung der Parksperrenvorrichtung entlang der Führungsfläche der Betätigungsstange auf die Führungsfläche des Anschlagelements in Richtung zu der Anschlagfläche hin bewegen. Die Betätigungsstange ist beispielsweise zum Lagern eines Federelements zum Vorspannen des Sperrelements in Richtung der Anschlagfläche ausgebildet. Das Betätigungselement kann in einer Ausführungsform beispielsweise auch nur aus dem Anschlagelement ohne die Betätigungsstange gebildet sein. Das Anschlagelement und die Betätigungsstange können auch einteilig ausgebildet sein.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für eine Parksperrenvorrichtung mit einem Betätigungselement gemäß dem ersten Aspekt und einem daran beweglich gelagerten Sperrelement. Das Sperrelement ist beispielsweise translatorisch an jeweiligen Führungsflächen des Betätigungselements gelagert. Beispielsweise weist das Sperrelement eine zentrale Bohrung auf, mittels welcher das Sperrelement an dem Betätigungselement gelagert ist. Die Betätigungsvorrichtung kann zusätzlich einen Aktuator zum Betätigen der Parksperrenvorrichtung aufweisen. Bei Betätigung der Parksperrenvorrichtung wird beispielsweise das Betätigungselement mit dem daran gelagerten Sperrelement in Richtung zu einem Klinkenelement und alternativ oder zusätzlich dem Parksperrenrad translatorisch verlagert. Sofern das Klinkenelement nicht an der Verzahnung des Parksperrenrads eingreift, wird dabei das Sperrelement von der Anschlagfläche weggedrückt. Bei erfolgreichem Eingreifen des Klinkenelements an dem Parksperrenrad bewegt sich das Sperrelement aufgrund der vorher so erzeugten Vorspannung zurück in Richtung der Anschlagfläche. Dies wird auch als Schnalzen bezeichnet.
In einer Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung ist es vorgesehen, dass die Betätigungsvorrichtung eine Feder aufweist, mittels welcher das Sperrelement in Richtung der Anschlagfläche vorgespannt ist. Bei tatsächlichem Anliegen des Sperrelements an der Anschlagfläche kann die Feder dabei spannungsfrei sein oder aber weiterhin eine Restspannung aufweisen. Das Sperrelement ist wenigstens in Richtung der Anschlagfläche vorgespannt, wenn die Parksperrenvorrichtung betätigt ist und das Klinkenelement noch nicht an der Verzahnung des Parksperrenrads eingreift.

1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Betätigungsvorrichtung für eine Parksperrenvorrichtung eines Kraftfahrzeugs.
2 zeigt in einer schematischen Ansicht einen vergrößerten Ausschnitt der Betätigungsvorrichtung gemäß 1 mit einer Gestaltung gemäß dem Stand der Technik.
3 veranschaulicht in einer schematischen Schnittansicht ein Sperrelement der Betätigungsvorrichtung gemäß 1.
4 zeigt in einer schematischen Schnittansicht ausschnittsweise ein erfindungsgemäßes Betätigungselement der Betätigungsvorrichtung gemäß 1.
5 zeigt in einer schematischen Schnittansicht ausschnittsweise weitere Details des Betätigungselements gemäß 4.

1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine Betätigungsvorrichtung für eine Parksperrenvorrichtung. Die Betätigungsvorrichtung weist ein Betätigungselement 10 auf, welches durch eine Betätigungsstange 12 und ein Anschlagelement 14 gebildet ist. Das Anschlagelement 14 ist als Taumelnietkopf ausgebildet, welcher an einem Ende mit der Betätigungsstange 12 permanent fest verbunden ist. An der Betätigungsstange 12 ist eine Feder 16 gelagert, welche sich an einem dem Anschlagelement 14 abgewandten Ende an einem Anschlagring 18 abstützt. Ferner weist die Betätigungsvorrichtung ein Sperrelement 20 auf, welches beweglich entlang der Betätigungsstange 12 gelagert ist. Die Feder 16 stützt sich mit ihrem dem Anschlagring 18 abgewandten Ende an dem Sperrelement 20 ab. Dadurch ist das Sperrelement 20 in Richtung des Anschlagelements 14 vorgespannt. Durch diese Vorspannung liegt das Sperrelement 20 an dem Anschlagelement 14 an, sofern keine weiteren Kräfte auf das Sperrelement 20 wirken.
Eine Betätigung der Parksperrenvorrichtung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Betätigungsstange 12 und damit auch das Sperrelement 20 sowie das Anschlagelement 14 in der Zeichnungsebene translatorisch nach links bewegt werden.
Dadurch kann das Sperrelement 20 auf ein Klinkenelement der Parksperrenvorrichtung wirken, welches dadurch in Eingriff mit einer Verzahnung eines Parksperrenrads gelangen kann und somit ein Getriebe blockiert. Sofern das Klinkenelement dabei nicht unmittelbar in eine Vertiefung der Verzahnung einrastet, wird das Sperrelement 20 zunächst entgegen der Feder 16 in der Zeichnungsebene von 1 nach rechts entlang der Betätigungsstange 12 bewegt. Die Bewegungsrichtung, in welcher das Sperrelement 20 entlang des Betätigungselements 10 geführt ist, ist dabei durch Pfeil 22 veranschaulicht.
Dadurch, dass das Sperrelement 20 nach rechts entgegen der Feder 16 gedrückt werden kann, wenn die Betätigungsstange 12 nach links bewegt wird, kann das Sperrelement 20 das Klinkenelement auch erst nach einer gewissen Rotation des Parksperrenrads in Eingriff bringen. Beispielsweise wird das Klinkenelement bei betätigter aber noch nicht eingreifender Parksperre gegen das Parksperrenrad gedrückt. Bei einer geringfügigen Rotation des Parksperrenrads kann so das Klinkenelement und eine Vertiefung in einer Verzahnung des Parksperrenrads in Überlappung geraten. Das vorgespannte Sperrelement 20 drückt dann das Klinkenelement in Eingriff mit dem Parksperrenrad. Der Eingriff kann beispielsweise erfolgen, sobald sich das Kraftfahrzeug geringfügig bewegt und dadurch das Parksperrenrad rotiert. Das Sperrelement 20 weist beispielsweise an seinem dem Anschlagelement 14 und damit dem Klinkenelement zugewandten Ende einen konusförmigen Abschnitt auf, welcher das in Eingriff bringen des Klinkenelements mit dem Parksperrenrad erleichtert.
2 zeigt in einer ausschnittsweisen Querschnittsansicht den in 1 mit X gekennzeichneten Teil des Betätigungselements 10. Die in 2 gezeigte Bauweise entspricht dabei dem Stand der Technik. Das Anschlagelement 14 weist eine Anschlagfläche 24 auf, welche an einer korrespondierenden Anschlagfläche 26 des Sperrelements 20 anliegt. Dieses Anliegen erfolgt beispielsweise, wenn die Parksperrenvorrichtung unbetätigt ist oder wenn die Parksperrenvorrichtung betätigt ist und das Klinkenelement an dem Parksperrenrad im Eingriff ist. Weiterhin weist das Anschlagelement 14 eine Führungsfläche 28 auf, an welcher eine Mantelfläche 30 einer zentralen Bohrung 44, welche beispielsweise in der Querschnittsansicht des Sperrelements 20 gemäß 3 zu erkennen ist, geführt ist. Die Anschlagfläche 24 und die Führungsfläche 28 des Anschlagelements 24 sind über einen Übergangsbereich 32 miteinander verbunden, welche beim Stand der Technik beispielsweise als gekrümmter Radius ausgebildet ist und eine Fläche zwischen der Anschlagfläche 24 und der Führungsfläche 28 ausgebildet. Der Übergangsbereich 32 ist dabei von einem Bohrungsauslauf 34 des Sperrelements 20, welcher ebenfalls gekrümmt ausgebildet ist, beabstandet.
3 zeigt in einer schematischen Schnittansicht weitere Details des Sperrelements 20. Insbesondere ist gut zu erkennen, dass die Mantelfläche 30 der Bohrung 44 gekrümmt in den Bohrungsauslauf 34 übergeht und der Bohrungsauslauf 34 scharfkantig in die Anschlagfläche 26 des Sperrelements 20 übergeht. Zudem ist eine umlaufende Ausnehmung 36 zu erkennen, in welche das dem Sperrelement 20 zugewandte Ende der Feder 16 aufgenommen ist. Sowohl das Sperrelement 20 als auch das Anschlagelement 14 sind rotationssymmetrisch bezüglich einer Mittelachse ausgebildet.
4 zeigt in einer schematischen Querschnittsansicht ausschnittsweise das Anschlagelement 14 in einer Ausführungsform gemäß der Erfindung. Das Anschlagelement 14 weist weiterhin die Anschlagfläche 24 und die Führungsfläche 28 sowie einen diese verbindende Übergangsbereich 32 auf. Der Übergangsbereich 32 ist dabei jedoch anders als gestaltet als in 2 gezeigt. Der Übergangsbereich 32 weist eine Fase 38 auf, welche beispielsweise als planare umlaufende Fläche ausgebildet ist. Ein Übergang von der Führungsfläche 28 zu der Fase 38 ist durch einen kleinen Radius 40 gebildet. Ein Übergang von der Fase 38 zu der Anschlagfläche 24 ist durch einen weiteren kleinen Radius 42 gebildet.
In der schematischen Querschnittsansicht von 5 ist zu erkennen, dass das Sperrelement 20 mit seinem Bohrungsauslauf 34 als innere Oberfläche wenigstens abschnittsweise auf der Fase 38 tangential anliegt. Dadurch wird das Sperrelement 20 beim Anschlagen an dem Anschlagelement 14 zusätzlich zu der Anschlagfläche 24 durch den Übergangsbereich 32 abgestützt. Zudem ist in 5 zu erkennen, dass ein Flächeninhalt eines dreieckförmigen Fasenquerschnittbereichs unter dem Bohrungsauslauf 34 zwischen einer gestrichelt dargestellten virtuellen Verlängerung der Anschlagfläche 24 und der Führungsfläche 28 maximiert ist. Zu diesem Zweck ist die Fase 38 beispielsweise gegenüber der Führungsfläche 28 mit einem kleineren Winkel als 45° geneigt, wie beispielsweise ca. 38°. Der Winkel ist dabei in 5 mit Pfeil 46 kenntlich gemacht. Dadurch weist das Anschlagelement 14 in dem Übergangsbereich 32 besonders viel Material auf und ist so besonders robust gegen Belastung durch ein Anschlagen durch das Sperrelement 20.
Jeweils ein Übergang zwischen dem Übergangsbereich 32 bzw. der Fase 38 und der Anschlagfläche 24 des Anschlagelements 14 sowie der Führungsfläche 28 des Anschlagelements 14 ist bei der in 5 gezeigten Ausführungsform winkelig ausgebildet. Dieser Übergang kann in einer Ausführungsform aber auch gerundet ausgebildet sein, so wie in 4 dargestellt.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Übergangsbereich 32 so groß ausgebildet, dass der Bohrungsauslauf 34 des Sperrelements 20 bereits vor Erreichen der Anschlagfläche 24 des Anschlagelements 14 mit der Anschlagfläche 26 des Sperrelements 20 anliegt. In einem Ausgangszustand gibt es dann eine Lücke zwischen den beiden Anschlagflächen 24, 26 wenn das Sperrelement 20 an dem Übergangsbereich 32 anliegt und sich nicht mehr weiter in Richtung des Anschlagelements 14 bewegen kann. Durch die hohen bei Eingreifen des Klinkenelements in das Parksperrenrad von dem Sperrelement 20 auf das Anschlagelement 14 wirkende Kräfte kommt es in dieser Ausführungsform zu einer Deformation des Übergangsbereichs 32. Dadurch wird eine Kaltverfestigung des Übergangsbereichs 32 bewirkt, welcher eine Lebensdauer des Anschlagelements 14 und dessen Widerstandsfähigkeit gegenüber hohen Belastungen erhöhen kann. In einer Ausführungsform wird der Übergangsbereich 32 dabei durch mehrfaches oder einmaliges Betätigen der Parksperrenvorrichtung soweit deformiert, dass das Sperrelement 20 mit seiner Anschlagfläche 26 bei weiteren Betätigungen an der Anschlagfläche 24 des Anschlagelements 14 anliegt.
Bezugszeichenliste

10: Betätigungselements
12: Betätigungsstange
14: Anschlagelement
16: Feder
18: Anschlagring
20: Sperrelement
22: Pfeil
24: Anschlagfläche
26: Anschlagfläche
28: Führungsfläche
30: Mantelfläche
32: Übergangsbereich
34: Bohrungsauslauf
36: Ausnehmung
38: Fase
40: Radius
42: Radius
44: Bohrung
46: Pfeil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202018101834 U1 [0005]

Claims

Betätigungselement (10) für eine Parksperrenvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer Anschlagfläche (24), einer Führungsfläche (28) und einen diese verbindenden Übergangsbereich (32), welcher eine Fase (38) aufweist, wobei das Betätigungselement (10) dazu ausgebildet ist, ein Sperrelement (20) beweglich auf der Führungsfläche (28) geführt in Richtung der Anschlagfläche (24) vorgespannt an dem Betätigungselement (10) zu lagern, dadurch gekennzeichnet, dass die Fase (32) dazu ausgebildet ist, wenigstens bei Erreichen der Anschlagfläche (24) durch das Sperrelement (20) an einer Oberfläche (34) des Sperrelements (20) zumindest abschnittsweise tangential anzuliegen.
Betätigungselement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flächeninhalt der Fase (38) zwischen der Führungsfläche (28), der Anschlagfläche (24) und der Oberfläche (34) des Sperrelements (20) im Querschnitt maximiert ist.
Betätigungselement (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächeninhalt der Fase (38) bei dem an der Anschlagfläche (24) anliegenden Sperrelement (20) maximiert ist.
Betätigungselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fase (38) dazu ausgebildet ist, ein Anliegen des Sperrelements (20) an der Anschlagfläche (24) im Ausgangszustand zu verhindern und erst nach einer Deformation in einen Einlaufzustand durch das Sperrelement (20) zuzulassen.
Betätigungselement (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fase (38) dazu ausgebildet ist, durch das Sperrelement (20) aufgrund einer Benutzung der Parksperrenvorrichtung in den Einlaufzustand deformiert zu werden.
Betätigungselement (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fase (38) nach deren Deformation wenigstens in einem Teilbereich eine gekrümmte Fläche aufweist.
Betätigungselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich zwischen der Fase (38) und der Anschlagfläche (24) sowie der Fase (38) und der Führungsfläche (28) jeweils einen gekrümmten Übergang (42, 40) aufweist.
Betätigungselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (10) aus einer Betätigungsstange (12) und einem Anschlagelement (14), welches an einem Endbereich an der Betätigungsstange (12) befestigt ist, gebildet ist
Betätigungsvorrichtung für eine Parksperrenvorrichtung mit einem Betätigungselement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem daran beweglich gelagerten Sperrelement (20).
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung eine Feder (16) aufweist, mittels welcher das Sperrelement (20) in Richtung der Anschlagfläche (24) vorgespannt ist.