DE102020216206A1

DE102020216206A1 - Gears, in particular planetary gears, with a ring gear

Info

Publication number: DE102020216206A1
Application number: DE102020216206.9A
Authority: DE
Inventors: Dávid Maczkó
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-12-17
Filing date: 2020-12-17
Publication date: 2022-06-23

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe (10, 80), insbesondere ein Planetengetriebe (12), mit einem Hohlrad (14) und einem Differenzial sowie einer Parksperre (30), Die Parksperre (30) ist in eine Mantelfläche (15) des Hohlrads (14) integriert, wobei ein in das Hohlrad (14) eingelassenes Parksperrenrad (40) entweder eine mit diesem zusammenwirkenden Klinke (38) oder einen mit diesem zusammenwirkenden Dorn (39) umfasst. Die Erfindung bezieht sich des Weiteren auf die Verwendung des Getriebes (10, 80) in einem E-Achsen-Modul, insbesondere in einem Differenzialgetriebe im Antriebsstrang eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs.The invention relates to a gear (10, 80), in particular a planetary gear (12), with a ring gear (14) and a differential and a parking lock (30). The parking lock (30) is in a lateral surface (15) of the ring gear (14) integrated, wherein a parking lock wheel (40) embedded in the ring gear (14) comprises either a pawl (38) cooperating therewith or a mandrel (39) cooperating therewith. The invention also relates to the use of the gear (10, 80) in an electric axle module, in particular in a differential gear in the drive train of an electrically powered vehicle.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe, insbesondere ein Planetengetriebe, mit einem Hohlrad und einem Differenzial sowie einer Parksperre. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung des Getriebes in einem E-Achsen-Modul, insbesondere in einem Differenzialgetriebe im Antriebsstrang eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs.The invention relates to a gear, in particular a planetary gear, with a ring gear and a differential and a parking lock. Furthermore, the invention relates to the use of the transmission in an e-axle module, in particular in a differential transmission in the drive train of an electrically powered vehicle.

Stand der TechnikState of the art

DE 10 2015 226 594 A1 hat ein Parksperrgetriebe und ein Verfahren zum Betreiben eines Parksperrgetriebes eines Fahrzeugs zum Gegenstand. Das Fahrzeug umfasst ein Parksperrgetriebe, welches seinerseits ein Planetengetriebe umfasst, mit einem Sonnenrad und einem Hohlrad. Über eine Federeinheit, die mit dem Hohlrad gekoppelt ist, kann über eine Drehung des Hohlrads die Federeinheit vorgespannt werden. Im gespannten Zustand übt diese ein Drehmoment und/oder eine Kraft auf das Hohlrad aus. Des Weiteren ist eine Hohlradfixierungseinheit vorgesehen, um in einem ersten Betriebszustand das Hohlrad gegen eine Drehung zu fixieren und in einem zweiten Betriebszustand eine Drehung des Hohlrads freizugeben. Weiterhin ist am Parksperrgetriebe einer Arretierungseinheit vorgesehen, die bei einer Drehung eines Planetenträgers die Parksperreinheit des Fahrzeugs zwischen einem Sperrzustand und einem Freigabezustand umschaltet. DE 10 2015 226 594 A1 relates to a parking lock transmission and a method for operating a parking lock transmission of a vehicle. The vehicle includes a parking lock transmission, which in turn includes a planetary gear set with a sun gear and a ring gear. The spring unit can be pretensioned by rotating the ring gear via a spring unit which is coupled to the ring gear. In the clamped state, this exerts a torque and/or a force on the ring gear. Furthermore, a ring gear fixing unit is provided in order to fix the ring gear against rotation in a first operating state and to enable rotation of the ring gear in a second operating state. Furthermore, a locking unit is provided on the parking lock transmission, which switches the parking lock unit of the vehicle between a locked state and a released state when a planetary carrier rotates.

DE 10 2010 063 852 A1 bezieht sich auf ein schaltbares, gestuftes Planetengetriebe für Fahrzeuge, welches ein erstes Hohlrad und ein zweites Hohlrad umfasst, die über Planetenräder miteinander gekoppelt sind. Der äußere Durchmesser des ersten Hohlrads ist kleiner als der innere Durchmesser des zweiten Hohlrads und das erste Hohlrad ist zumindest teilweise im Inneren des zweiten Hohlrads aufgenommen. Es ist ein betätigbares Schaltelement vorgesehen, welches einen ersten Kopplungsbereich zum Koppeln mit dem ersten Hohlrad sowie einen zweiten Kopplungsbereich zum Koppeln mit dem zweiten Hohlrad aufweist. Das Schaltelement ist derart ausgeführt, dass dieses eine Stellung einnimmt, in der es sowohl mit dem ersten Hohlrad als auch mit dem zweiten Hohlrad in Eingriff ist, wobei das Schaltelement das Hohlrad blockiert, mit dem es jeweils in Eingriff steht. DE 10 2010 063 852 A1 relates to a switchable, stepped planetary gear for vehicles, which comprises a first ring gear and a second ring gear, which are coupled to each other via planetary gears. The outer diameter of the first ring gear is smaller than the inner diameter of the second ring gear, and the first ring gear is at least partially housed inside the second ring gear. An actuatable shifting element is provided, which has a first coupling area for coupling to the first ring gear and a second coupling area for coupling to the second ring gear. The switching element is designed in such a way that it assumes a position in which it is in engagement with both the first ring gear and the second ring gear, with the switching element blocking the ring gear with which it is in engagement.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Erfindungsgemäß wird ein Getriebe, insbesondere ein Planetengetriebe, mit einem Hohlrad, einem Differenzial sowie einer Parksperre vorgeschlagen, wobei die Parksperre in eine Mantelfläche des Hohlrads integriert ist und ein in das Hohlrad eingelassenes Parksperrenrad sowie entweder eine mit diesem zusammenwirkenden Klinke oder einen mit diesem zusammenwirkenden Dorn umfasst.According to the invention, a gear, in particular a planetary gear, with a ring gear, a differential and a parking lock is proposed, with the parking lock being integrated into a lateral surface of the ring gear and a parking lock wheel embedded in the ring gear and either a pawl or a mandrel that works with this includes.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann eine besonders kompakt bauende Parksperre geschaffen werden, die in ohnehin vorhandenen Komponenten eines Getriebes, insbesondere eines Hohlrads eines Planetengetriebes, äußerst platzsparend eingebaut werden kann.The solution proposed according to the invention makes it possible to create a particularly compact parking lock that can be built into existing components of a transmission, in particular a ring gear of a planetary gear, in an extremely space-saving manner.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Getriebes ist die Parksperre in einen sich in Umfangsrichtung des Hohlrads in dessen Mantelfläche ausgebildeten erstreckenden Bauraum integriert. In vorteilhafter Weise kann dieser Bauraum schlitzförmig beschaffen sein, sodass keine radial über den Außenumfang des Hohlrads des Planetengetriebes hervorstehenden Elemente realisiert werden und der zur Verfügung erforderliche Einbauraum äußerst ökonomisch ist.In a further advantageous embodiment of the transmission proposed according to the invention, the parking lock is integrated into an installation space extending in the peripheral direction of the ring gear in its lateral surface. Advantageously, this installation space can be in the form of a slot, so that no elements protruding radially beyond the outer circumference of the ring gear of the planetary gear are realized and the installation space required is extremely economical.

In vorteilhafter Weise sind beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Getriebe die Klinke oder der Dorn auf einer Aktuierungswelle aufgenommen, die mittels eines elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Aktors oder mechanisch manuell betätigbar ist. Die Bewegung der Aktuierungswelle erfolgt in Rotationsrichtung, sodass äußerst preiswert und kompakt bauende Aktoren der Aktuierungswelle eingesetzt werden können.Advantageously, in the case of the transmission proposed according to the invention, the pawl or the mandrel are accommodated on an actuation shaft which can be actuated manually by means of an electric, pneumatic or hydraulic actuator or mechanically. The actuation shaft is moved in the direction of rotation, so that actuators of the actuation shaft that are extremely inexpensive and compact can be used.

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Getriebes weist das Parksperrenrad eine Umfangsverzahnung auf, entweder ausgeführt in einer ersten Kontur, welche Zahnlücken in einer zur Krümmung der Klinke korrespondierenden Krümmung der Zahnlücken aufweist, oder in einer zweiten Kontur ausgeführt, die als Aufnahmenuten für den Dorn ausgeführte Zahnlücken zwischen den einzelnen Zähnen der Umfangsverzahnung umfasst. Bei beiden Ausführungsvarianten können kurze Stellwege realisiert werden, sodass eine schnelle Aktuierung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen in das Getriebe integrierten Parksperre realisierbar ist.In an advantageous embodiment variant of the transmission proposed according to the invention, the parking lock wheel has peripheral teeth, either designed in a first contour, which has tooth gaps in a curvature of the tooth gaps that corresponds to the curvature of the pawl, or in a second contour, which is designed as receiving grooves for the mandrel Includes tooth gaps between the individual teeth of the peripheral teeth. In both embodiment variants, short adjustment paths can be implemented, so that the parking lock proposed according to the invention, which is integrated into the transmission, can be activated quickly.

Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Getriebe ist die Aktuierungswelle so ausgeführt, dass zur rotatorischen Bewegung der Klinke oder des Dorns die Aktuierungswelle parallel zur Rotationsachse des Hohlrads verläuft.In the transmission proposed according to the invention, the actuation shaft is designed in such a way that the actuation shaft runs parallel to the axis of rotation of the ring gear for the rotary movement of the pawl or the mandrel.

Alternativ können in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Getriebes die Aktuierungswelle der Klinke oder des Dorns und eine Rotationsachse des Hohlrads in Bezug aufeinander in einem 90°-Versatz ausgeführt sein, d. h. gekreuzt verlaufen. Durch die beiden genannten Ausführungsvarianten kann individuellen Einbauerfordernissen beim Fahrzeughersteller Rechnung getragen werden.Alternatively, in a further advantageous embodiment of the transmission proposed according to the invention, the actuation shaft of the pawl or the mandrel and a rotation axis of the ring gear in relation to each other in a 90° offset, ie run crossed. The two design variants mentioned allow individual installation requirements at the vehicle manufacturer to be taken into account.

Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Getriebe ist die erste Kontur der Umfangsverzahnung als alternierende Abfolge von Zähnen und Zahnlücken ausgeführt, wobei die Zahnlücken eine Krümmung aufweisen, die der Krümmung der Klinke entspricht, und die Zähne plateauartig abgeflacht sind.In the transmission proposed according to the invention, the first contour of the circumferential toothing is designed as an alternating sequence of teeth and tooth spaces, the tooth spaces having a curvature that corresponds to the curvature of the pawl and the teeth are flattened like a plateau.

In einer alternativ verwirklichbaren zweiten Kontur der Umfangsverzahnung sind die Zähne hakenförmig ausgeführt, zwischen denen als Aufnahmenuten ausgeführte Zahnlücken verlaufen, die eine Erweiterung im Einlaufbereich der Aufnahmekontur aufweisen.In a second contour of the peripheral toothing that can be implemented as an alternative, the teeth are hook-shaped, between which tooth gaps designed as receiving grooves run, which have a widening in the entry area of the receiving contour.

Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Getriebe führt die Aktuierungswelle der Klinke oder des Dorns entweder eine Einfahrbewegung im rotatorischen Sinne der Klinke in die Zahnlücken der ersten Kontur der Umfangsverzahnung oder alternativ eine Einfahrbewegung des Dorns in Zahnlücken der zweiten Kontur der Umfangsverzahnung aus.In the transmission proposed according to the invention, the actuation shaft of the pawl or mandrel either moves the pawl in the rotational sense into the tooth gaps of the first contour of the circumferential toothing or alternatively a movement of the mandrel into tooth gaps of the second contour of the circumferential toothing.

Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung des Getriebes in einem E-Achsen-Modul, insbesondere in einem Differenzialgetriebe im Antriebsstrang eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs.In addition, the invention relates to the use of the transmission in an e-axle module, in particular in a differential transmission in the drive train of an electrically powered vehicle.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Parksperre bereitgestellt werden kann, die äußerst kompakt baut und sehr wenig Bauraum braucht. In vorteilhafter Weise kann die Parksperre in bereits vorhandene Komponenten eines Getriebes, insbesondere eines Planetengetriebes, mit Differenzialstufe integriert werden. Es treten keine über die Mantelfläche des Hohlrads des Planetengetriebes in radiale Richtung hervorstehende Komponenten auf, sodass der innerhalb eines Getriebes, insbesondere eines Planetengetriebes, zur Verfügung stehende Bauraum bestmöglich ausgenutzt ist. Des Weiteren kann die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung besonders einfach in das Hohlrad eines Planetengetriebes als Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Getriebes integriert werden. Des Weiteren baut die erfindungsgemäß vorgeschlagene in das Getriebe integrierte Parksperre äußerst kompakt und ist hinsichtlich ihres Eigengewichts äußerst günstig.The solution proposed according to the invention is characterized in that a parking lock can be provided that is extremely compact and requires very little installation space. The parking lock can advantageously be integrated into existing components of a transmission, in particular a planetary transmission, with a differential stage. There are no components protruding in the radial direction beyond the outer surface of the ring gear of the planetary gear, so that the installation space available within a gear, in particular a planetary gear, is utilized in the best possible way. Furthermore, the solution proposed according to the invention can be integrated particularly easily into the ring gear of a planetary gear as an embodiment variant of the transmission proposed according to the invention. Furthermore, the parking lock proposed according to the invention, which is integrated into the transmission, is extremely compact and is extremely favorable in terms of its own weight.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Getriebe mit in diesem integrierter Parksperre ist hinsichtlich seiner Wirkung vergleichbar mit anderen konventionellen Parksperren und greift auf bewährte Komponenten, wie beispielsweise das mit einer Umfangsverzahnung ausgeführte Parksperrenrad sowie einen Klinkenmechanismus, zurück.The transmission proposed according to the invention with a parking lock integrated into it is comparable in terms of its effect to other conventional parking locks and uses proven components such as the parking lock wheel with peripheral teeth and a ratchet mechanism.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung wird ein kleinerer Bauraumbedarf erreicht. Dies begünstigt das Einbauen der Parksperre entsprechend der Anforderungen der Fahrzeughersteller, des Weiteren wird weniger Bauraum im Fahrzeug benötigt und Gewicht eingespart. Ferner kann die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung deutlich kostengünstiger hergestellt werden.The solution proposed according to the invention achieves a smaller installation space requirement. This favors the installation of the parking lock according to the requirements of the vehicle manufacturer, moreover less installation space is required in the vehicle and weight is saved. Furthermore, the solution proposed according to the invention can be manufactured much more cost-effectively.

Figurenlistecharacter list

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.The invention is described in more detail below with reference to the drawing.

Es zeigen:

1 ein perspektivischer Halbschnitt einer ersten Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Getriebes,
2 eine perspektivische Seitenansicht des in 1 in Schnittdarstellung dargestellten Getriebes,
3.1 und 3.2 eine Detaildarstellung eines als Klinke der Parksperre ausgebildeten mit dem Parksperrendrad zusammenwirkenden Betätigungselements,
4.1 und 4.2 ein als verschwenkbarer Dorn ausgebildetes Betätigungselement einer in das Getriebe integrierten Parksperre,
5.1 und 5.2 einander gegenübergestellte Kräfte und Momente, die bei Aktivierung der Parksperre wirken,
6.1 und 6.2 eine Darstellung von in einer erfindungsgemäß vorgeschlagenen Parksperre wirkenden Kräfte bei aktivierter Parksperre, hier ausgebildet in Klinkenform,
7 eine Detaildarstellung des Hohlrads gemäß der Darstellung in 1 im Bereich der Aktuierungswelle der Parksperre,
8 und 8.1 Teildarstellung einer aktivierten Parksperre in ihrer Ausführungsvariante als Klinke,
9 und 9.1 Detaildarstellung einer deaktivierten Parksperre, ausgebildet in Klinkenform und
10, 10.1 und 10.2 eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Getriebes mit sich kreuzenden Achsen von Parksperrenrad und Aktuierungswelle eines in Klinkenform ausgebildeten Betätigungselements.

Show it:

1 a perspective half-section of a first variant of the transmission proposed according to the invention,
2 a perspective side view of the in 1 gearbox shown in sectional view,
3.1 and 3.2 a detailed view of an actuating element designed as a pawl of the parking lock and interacting with the parking lock wheel,
4.1 and 4.2 an actuating element designed as a pivotable mandrel of a parking lock integrated into the transmission,
5.1 and 5.2 opposing forces and moments that act when the parking lock is activated,
6.1 and 6.2 a representation of forces acting in a parking lock proposed according to the invention when the parking lock is activated, here in the form of a pawl,
7 a detailed view of the ring gear as shown in 1 in the area of the actuation shaft of the parking lock,
8th and 8.1 Partial representation of an activated parking lock in its design variant as a pawl,
9 and 9.1 Detailed view of a deactivated parking lock, designed in the form of a pawl and
10 , 10.1 and 10.2 an embodiment variant of the transmission proposed according to the invention with intersecting axles sen of parking lock wheel and actuation shaft of an actuating element designed in the form of a pawl.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.In the following description of the embodiments of the invention, the same or similar elements are denoted by the same reference symbols, with a repeated description of these elements being dispensed with in individual cases. The figures represent the subject matter of the invention only schematically.

1 ist eine perspektivische Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Getriebes 10 zu entnehmen. 1 is a perspective sectional view of a first embodiment variant of the transmission 10 proposed according to the invention.

Aus der Darstellung gemäß 1 geht in perspektivischer Darstellung ein Getriebe 10 hervor, welches insbesondere als Planetengetriebe 12 ausgeführt ist. Das Planetengetriebe 12 umfasst ein Hohlrad 14 mit einer Mantelfläche 15, wie sie in 2 dargestellt ist.According to the illustration 1 shows a perspective view of a gear 10, which is designed in particular as a planetary gear 12. The planetary gear 12 includes a ring gear 14 with a lateral surface 15, as shown in 2 is shown.

Das Hohlrad 14 umfasst des Weiteren eine Innenverzahnung 16. Die Innenverzahnung 16 des Hohlrads 14 kämmt mit einer Außenverzahnung eines ersten Ritzels 22 und eines zweiten Ritzels 28. Das erste Ritzel 22 ist auf einer ersten Planetenradwelle 20 aufgenommen, auf der ein erstes Planetenrad 18 sitzt; das zweite Ritzel 28 ist auf einer zweiten Planetenradwelle 26 aufgenommen, auf welcher ein zweites Planetenrad 24 des Planetengetriebes 12 sitzt.The ring gear 14 also includes an internal toothing 16. The internal toothing 16 of the ring gear 14 meshes with an external toothing of a first pinion 22 and a second pinion 28. The first pinion 22 is accommodated on a first planetary gear shaft 20, on which a first planetary gear 18 is seated; the second pinion 28 is accommodated on a second planetary gear shaft 26 on which a second planetary gear 24 of the planetary gear 12 is seated.

In der Schnittebene, die in 1 dargestellt ist, ist eine Parksperre 30 integriert. Die Parksperre 30 umfasst in der in 1 dargestellten Ausführungsvariante eine Klinke 38, die drehfest auf einer im Hohlrad 14 gelagerten Aktuierungswelle 36 aufgenommen ist. Des Weiteren ist im Hohlrad 14 des Planetengetriebes 12 ein Parksperrenrad 40 eingelassen, welches mit der Klinke 38, die auf der Aktuierungswelle 36 der Parksperre 30 aufgenommen ist, zusammenwirkt.In the sectional plane, which in 1 is shown, a parking lock 30 is integrated. The parking lock 30 includes in 1 illustrated embodiment a pawl 38, which is rotatably mounted on an actuator shaft 36 mounted in the ring gear 14 is received. Furthermore, a parking lock gear 40 is let into the ring gear 14 of the planetary gear 12 and interacts with the pawl 38 that is accommodated on the actuation shaft 36 of the parking lock 30 .

2 zeigt in schematischer Weise das Getriebe 10, ausgeführt als Planetengetriebe 12. Das Hohlrad 14 ist mit der Mantelfläche 15 versehen, in die ein schlitzförmig ausgeführter Bauraum 32 ausgespart ist, in der sich die in das Hohlrad 14 integrierte Parksperre 30 befindet. Die Parksperre 30 umfasst in der Darstellung gemäß 2 die Klinke 38, die mit einer Umfangsverzahnung 42 des Parksperrenrads 40 zusammenwirkt. Die Umfangsverzahnung 42 kann beispielsweise als eine alternierende Abfolge aus Zahnlücken 44 und Zähnen 46 in Umfangsrichtung des Parksperrenrads 40 gesehen ausgeführt sein. 2 shows the transmission 10 in a schematic manner, designed as a planetary gear 12. The ring gear 14 is provided with the outer surface 15, in which a slot-shaped construction space 32 is recessed, in which the parking lock 30 integrated into the ring gear 14 is located. The parking lock 30 includes in the representation according to 2 the pawl 38, which interacts with a peripheral toothing 42 of the parking lock wheel 40. The circumferential toothing 42 can be designed, for example, as an alternating sequence of tooth gaps 44 and teeth 46 in the circumferential direction of the parking lock gear 40 .

Die 3.1 und 3.2 zeigen eine erste Ausführungsvariante der Parksperre 30, die in das Hohlrad 14 des Planetengetriebes 12 integriert ist. Aus der Darstellung gemäß 3.1 geht hervor, dass die Umfangsverzahnung 42 im Parksperrenrad 40 aus einer alternierenden Abfolge von Zähnen 46 und Zahnlücken 44 ausgeführt ist. Die Parksperre 30 umfasst die auf der hier nicht dargestellten Aktuierungswelle 36 aufgenommene Klinke 38. Die Klinke 38 umfasst an einem Ende eine Krümmung 52, die komplementär zur Krümmung 54 im Bodenbereich einer Zahnlücke 44 ausgeführt ist. Die Klinke 38 führt bei Betätigung der Aktuierungswelle 36 eine Einfahrbewegung 48 in die Umfangsverzahnung 42 aus. Aus der im vergrößerten Maßstab dargestellten 3.2 geht hervor, dass die Krümmung 52 an der Klinke 38 der Krümmung 54 der Zahnlücke 44 entspricht. Die beiden eine Zahnlücke 44 begrenzenden Zähne 46 der Umfangsverzahnung 42 sind abgeflacht mit Plateaus ausgeführt. In der Darstellung gemäß 3.2 ist die Einfahrbewegung durch Bezugszeichen 48 angedeutet.the 3.1 and 3.2 show a first variant of the parking lock 30, which is integrated into the ring gear 14 of the planetary gear 12. According to the illustration 3.1 shows that the peripheral toothing 42 in the parking lock wheel 40 consists of an alternating sequence of teeth 46 and tooth gaps 44 . The parking lock 30 includes the pawl 38 accommodated on the actuation shaft 36, not shown here. The pawl 38 includes a curvature 52 at one end, which is designed to be complementary to the curvature 54 in the bottom region of a tooth gap 44. When the actuation shaft 36 is actuated, the pawl 38 executes an entry movement 48 into the circumferential toothing 42 . From the one shown on an enlarged scale 3.2 1 shows that the curvature 52 on the pawl 38 corresponds to the curvature 54 of the tooth gap 44 . The two teeth 46 of the peripheral toothing 42 delimiting a tooth gap 44 are flattened with plateaus. In the representation according to 3.2 the retraction movement is indicated by reference number 48 .

In den 3.1 und 3.2 ist die Parksperre 30 deaktiviert, da die Klinke 38 außer Eingriff mit dem Parksperrenrad 40 gehalten ist.In the 3.1 and 3.2 the parking lock 30 is deactivated because the pawl 38 is held out of engagement with the parking lock gear 40 .

Den 4.1 und 4.2 ist eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen in das Hohlrad 14 des Planetengetriebes 12 integrierten Parksperre 30 zu entnehmen.The 4.1 and 4.2 a further embodiment variant of the parking lock 30 proposed according to the invention and integrated into the ring gear 14 of the planetary gear 12 can be seen.

Aus der Darstellung gemäß 4.1 geht hervor, dass die Umfangsverzahnung 42 des Parksperrenrads 40 aus einer Anzahl hakenförmig gekrümmter Zähne 46 gebildet ist. Zwischen den hakenförmig verlaufenden Zähnen 46 gemäß der Darstellung in 1 befinden sich im Bereich der Zahnlücken 44 einzelne Aufnahmenuten 58 zur Aufnahme des Dorns 39, der in der zweiten Ausführungsvariante der Parksperre 30 drehfest am Umfang der Aktuierungswelle 36 aufgenommen ist.According to the illustration 4.1 shows that the peripheral toothing 42 of the parking lock wheel 40 is formed from a number of hook-shaped teeth 46. Between the hook-shaped teeth 46 as shown in 1 are located in the area of the tooth gaps 44 individual receiving grooves 58 for receiving the mandrel 39, which in the second embodiment variant of the parking lock 30 is rotationally fixed on the circumference of the actuating shaft 36 is received.

Eine jede der Aufnahmenuten 58 am Umfang des Parksperrenrads 40 weist einen Einlaufbereich 96 auf, der ein leichteres Einfahren des Dorns 39 der Parksperre 30 ermöglicht.Each of the receiving grooves 58 on the circumference of the parking lock wheel 40 has an entry area 96 which enables the mandrel 39 of the parking lock 30 to be retracted more easily.

In der Darstellung gemäß 2 in vergrößertem Maßstab ist eingehender beschrieben, dass die einzelnen Aufnahmenuten 58 im Einlaufbereich 96 eine Erweiterung 94 aufweisen, sodass die Einfahrbewegung 48 des Dorns 39 der Parksperre 30 in die Aufnahmenuten 58 am Umfang des Parksperrenrads 40 geräuschlos und zuverlässig erfolgt.In the representation according to 2 on an enlarged scale it is described in more detail that the individual receiving grooves 58 have an extension 94 in the entry area 96 so that the retraction movement 48 of the mandrel 39 of the parking lock 30 into the receiving grooves 58 on the circumference of the parking lock wheel 40 takes place noiselessly and reliably.

Den Darstellungen der 5.1 und 5.2 ist zu entnehmen, dass beispielsweise in 5.1 bei Kontakt zwischen dem Dorn 39 und dem Grund der Aufnahmenut 58 eine Grenzfläche 66 entsteht, in der die mechanischen Belastungen bei aktivierter Parksperre 30 ihr Maximum erreichen. An der Grenzfläche 66 wirkt das Reaktionsmoment 64 der Parksperre 30, das in der Darstellung gemäß 5.1 mit einem positiven Drehmoment 60, welches auf das Parksperrenrad 40 durch den hier nicht näher dargestellten elektrischen Antrieb eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs beispielsweise wirkt, im Gleichgewicht steht.The representations of 5.1 and 5.2 it can be seen that, for example, in 5.1 contact between the mandrel 39 and the base of the receiving groove 58 creates a boundary surface 66 in which the mechanical loads when the parking lock 30 is activated reach their maximum. The reaction torque 64 of the parking lock 30 acts on the interface 66, which is shown in accordance with FIG 5.1 with a positive torque 60, which acts on the parking lock gear 40, for example, by the electric drive of an electrically powered vehicle, not shown here, is in equilibrium.

In der Darstellung gemäß 5.1 bezeichnet Bezugszeichen 60 ein positives Drehmoment. Im Gegensatz dazu ist in der Darstellung gemäß 5.2 in analoger Weise das Gleichgewicht der Kräfte an der Grenzfläche 66 dargestellt; hier steht ein Reaktionsmoment 64 der Parksperre 30 mit einem negativen Drehmoment 62, welches hier durch den elektrischen Antrieb oder durch das Fahrzeug aufgebracht wird, an der Grenzfläche 66 im Gleichgewicht.In the representation according to 5.1 reference numeral 60 designates a positive torque. In contrast, according to the illustration 5.2 the balance of forces at the interface 66 is shown in an analogous manner; here is a reaction torque 64 of the parking lock 30 with a negative torque 62, which is applied here by the electric drive or by the vehicle, at the interface 66 in equilibrium.

Aus der Darstellung gemäß den 5.1 und 5.2 geht hervor, dass die Grenzfläche 66, an der die höchsten mechanischen Belastungen bestehen, einmal an der Innenseite des hakenförmig ausgebildeten Zahns 46 sowie andererseits auf dessen Außenseite in 5.1 liegt.From the representation according to 5.1 and 5.2 shows that the boundary surface 66, at which the highest mechanical loads exist, is on the inside of the hook-shaped tooth 46 and on the other hand on its outside in 5.1 lies.

6.1 und 6.2 zeigen die Gegenüberstellung der an der aktivierten Parksperre 30 wirkenden Kräfte bei positivem Drehmoment 60 und negativem Drehmoment 62, jeweils gegenübergestellt dem Reaktionsmoment 64 der Parksperre 30 im aktivierten Zustand. Auch hier stellt sich zwischen der Krümmung 54 der Zahnlücke 44 sowie der Krümmung 52 der Klinke 38 der Parksperre 30 innerhalb der Grenzfläche 66 ein Gleichgewicht zwischen dem Reaktionsmoment 64 und dem jeweils anliegenden positiven Drehmoment 60 beziehungsweise negativen Drehmoment 62 (entgegengesetzte Drehrichtung) ein. 6.1 and 6.2 show the comparison of the forces acting on the activated parking lock 30 with positive torque 60 and negative torque 62, each compared to the reaction torque 64 of the parking lock 30 in the activated state. Here too, between the curvature 54 of the tooth gap 44 and the curvature 52 of the pawl 38 of the parking lock 30, an equilibrium is established within the boundary surface 66 between the reaction torque 64 and the respectively applied positive torque 60 or negative torque 62 (opposite direction of rotation).

7 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Einbaubereichs der Parksperre 30 in das Hohlrad 14 des Planetengetriebes 12. Aus der Darstellung gemäß 7 geht hervor, dass am Umfang der Aktuierungswelle 36 ein erstes Torsionselement 68 sowie ein zweites Torsionselement 70 axial voneinander beabstandet aufgenommen sind. Bei den Torsionselementen 68, 70, die in 7 lediglich schematisch angedeutet sind, kann es sich beispielsweise um Torsionsfedern handeln. Diese sind am Umfang der Aktuierungswelle 36 aufgenommen. Drehfest auf dem Umfang der Aktuierungswelle 36 ist die Klinke 38 aufgenommen, die mit einer entsprechenden in der Schnittdarstellung gemäß 7 nicht dargestellten Umfangsverzahnung 42 am Umfang des Parksperrenrads 40 zusammenwirkt. Die Parksperre 30 beziehungsweise deren Klinke 38 ist in den Bauraum 32 in der Mantelfläche 15 des Hohlrads 14 integriert. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die Innenverzahnung 16 des Hohlrads 14 hier mit der Außenverzahnung des ersten Ritzels 22, das auf der ersten Planetenradwelle 20 aufgenommen ist, kämmt. 7 shows an enlarged representation of the installation area of the parking lock 30 in the ring gear 14 of the planetary gear 12. From the representation according to FIG 7 shows that a first torsion element 68 and a second torsion element 70 are accommodated at an axial distance from one another on the circumference of the actuating shaft 36 . With the torsion elements 68, 70, which 7 are indicated only schematically, it can be, for example, torsion springs. These are accommodated on the circumference of the actuation shaft 36 . The pawl 38 is accommodated in a rotationally fixed manner on the circumference of the actuating shaft 36, with a corresponding one shown in the sectional view according to FIG 7 not shown peripheral toothing 42 on the periphery of the parking lock wheel 40 cooperates. The parking lock 30 or its pawl 38 is integrated into the installation space 32 in the outer surface 15 of the ring gear 14 . For the sake of completeness it should be mentioned that the internal toothing 16 of the ring gear 14 here meshes with the external toothing of the first pinion 22 which is accommodated on the first planetary gear shaft 20 .

Die 8 und 8.1 zeigen die Parksperre 30 im aktivierten Zustand. Im aktivierten Zustand der Parksperre 30 gemäß der Darstellung in 8 hat eine Einfahrbewegung 48 der Klinke 38 in eine korrespondierende Zahnlücke 44 der Umfangsverzahnung 42 zwischen zwei benachbarten Zähnen 46 stattgefunden. Die Aktuierungswelle 36, die in den 8 und 8.1 nicht näher dargestellt ist, kann durch einen elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Aktor betätigt werden. Zur Betätigung der Aktuierungswelle 36 ist deren rotatorische Bewegung erforderlich. 8.1 zeigt den aktivierten Zustand der Parksperre 30 in 8 in vergrößertem Maßstab. Aus der Darstellung gemäß 8.1 geht hervor, dass im aktivierten Zustand der Parksperre 30 die Krümmung 52 der Klinke 38 in die Zahnlücke 44 zwischen zwei Zähnen 46 der Umfangsverzahnung 42 eingefahren ist. Dabei korrespondiert die Krümmung 54 der Zahnlücke 44 zur Krümmung 52 der Klinke 38 der Parksperre 30.the 8th and 8.1 show the parking lock 30 in the activated state. In the activated state of the parking lock 30 as shown in FIG 8th an inward movement 48 of the pawl 38 has taken place in a corresponding tooth gap 44 of the circumferential toothing 42 between two adjacent teeth 46 . The actuation shaft 36 in the 8th and 8.1 is not shown in detail, can be actuated by an electrical, pneumatic or hydraulic actuator. To actuate the actuating shaft 36, its rotational movement is required. 8.1 shows the activated state of the parking lock 30 in 8th on an enlarged scale. According to the illustration 8.1 shows that in the activated state of the parking lock 30 the curvature 52 of the pawl 38 has entered the tooth gap 44 between two teeth 46 of the peripheral toothing 42 . The curvature 54 of the tooth gap 44 corresponds to the curvature 52 of the pawl 38 of the parking lock 30.

Die 9 und 9.1 zeigen demgegenüber die Parksperre 30 im deaktivierten Zustand. Im deaktivierten Zustand gemäß 9 ist die Klinke 38 mit ihrem Klinkenkopf aus der Zahnlücke 44 zwischen zwei benachbarten Zähnen 46 der Umfangsverzahnung 42 herausgestellt. In diesem Fall kann das Parksperrenrad 40 frei rotieren und ist nicht gesperrt. 9.1 zeigt die in 9 dargestellte Position der Klinke 38 drehfest aufgenommen auf der Aktuierungswelle 36 in vergrößertem Maßstab. Aus der Darstellung gemäß 9.1 geht hervor, dass die Krümmung 52 der Klinke 38 sowie die Krümmung 54 der Zahnlücke 44 zwischen den benachbarten Zähnen 46 außer Kontakt sind, sodass eine Rotation des Parksperrenrads 40 frei möglich ist.the 9 and 9.1 show, in contrast, the parking lock 30 in the deactivated state. In the deactivated state according to 9 the pawl 38 is exposed with its pawl head from the tooth gap 44 between two adjacent teeth 46 of the peripheral toothing 42 . In this case, the parking lock gear 40 is free to rotate and not locked. 9.1 shows the in 9 shown position of the pawl 38 rotatably recorded on the actuating shaft 36 on an enlarged scale. According to the illustration 9.1 1 shows that the curvature 52 of the pawl 38 and the curvature 54 of the tooth space 44 between the adjacent teeth 46 are out of contact, allowing the parking gear 40 to rotate freely.

Den 10, 10.1 und 10.2 ist eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Getriebes 10 zu entnehmen, bei dem es sich um ein Getriebe 80 mit sich kreuzenden Achsen 82, 84 handelt. Im Zusammenhang mit den 10, 10.1 und 10.2 ist unter gekreuzten Achsen 82, 84 zu verstehen, dass die Achse des Hohlrads 14 sowie die Aktuierungswelle 36 der Klinke 38 der Parksperre 30 einen 90°-Versatz 86 zueinander aufweisen, d. h. gekreuzt zueinander verlaufen. 10 ist zu entnehmen, dass bei dem Getriebe 80 mit sich kreuzenden Achsen 82, 84 das Hohlrad 14 des Getriebes 80 mit sich kreuzenden Achsen 82, 84 das Parksperrenrad 40 umfasst, das in die Innenumfangsrichtung 34 des Hohlrads 14 integriert ist. Mittels einer hier nur angedeuteten Schaltwelle 81 wird die Parksperre 30 gemäß der Darstellung in 10.1 blockiert oder freigegeben.The 10 , 10.1 and 10.2 A further embodiment variant of the transmission 10 proposed according to the invention can be seen, which is a transmission 80 with axes 82, 84 crossing one another. In connection with the 10 , 10.1 and 10.2 is to be understood by crossed axes 82, 84 that the axis of the ring gear 14 and the actuation shaft 36 of the pawl 38 of the parking lock 30 have a 90 ° offset 86 to each other, ie cross each other. 10 it can be seen that in the transmission 80 with intersecting axes 82, 84, the ring gear 14 of the transmission 80 with intersecting Axles 82, 84 includes the parking lock gear 40, which is integrated into the inner circumferential direction 34 of the ring gear 14. The parking lock 30 is activated by means of a shift shaft 81, which is only indicated here, as shown in FIG 10.1 blocked or released.

10.1 zeigt, dass am Umfang des Parksperrenrads 40 die Umfangsverzahnung 42 ausgeführt ist, die aus einer alternierenden Abfolge von Zähnen 46 und Zahnlücken 44 besteht. Aus 10.1 geht hervor, dass die Parksperre 30 an der Aktuierungswelle 36 die Klinke 38 umfasst. Diese wird über die Enddrehposition der Schaltwelle 81 freigegeben oder gesperrt. Aus der Darstellung gemäß 10.1 geht hervor, dass eine Achse 82 der Aktuierungswelle 36 im 90°-Versatz 86 zur Achse 84 des Hohlrads 14 verläuft. Der 90°-Versatz 86 liegt demnach sowohl zwischen der Schaltwelle 81 und der Achse 82 der Aktuierungswelle 36 als auch zwischen der Schaltwelle 81 und der Achse 84 des Hohlrads 14 vor. 10.1 shows that the peripheral toothing 42 , which consists of an alternating sequence of teeth 46 and tooth gaps 44 , is implemented on the circumference of the parking lock wheel 40 . Out of 10.1 shows that the parking lock 30 on the actuation shaft 36 includes the pawl 38 . This is released or blocked via the final rotational position of the selector shaft 81. According to the illustration 10.1 shows that an axis 82 of the actuating shaft 36 runs at a 90° offset 86 to the axis 84 of the ring gear 14 . Accordingly, the 90° offset 86 is present both between the selector shaft 81 and the axis 82 of the actuation shaft 36 and between the selector shaft 81 and the axis 84 of the ring gear 14 .

10.2 zeigt die Parksperre 30 in vergrößertem Maßstab. Aus der Darstellung gemäß 10.2 geht der 90°-Versatz 86 der Achsen 82 der Aktuierungswelle 36 in Bezug auf die Achse 84 des Hohlrads 14 hervor. Es herrscht des Weiteren ein 90°-Versatz 86 zwischen der Achse der Schaltwelle 81 und der Achse 82 der Aktuierungswelle 36. Entsprechend der Drehposition der Schaltwelle 81 ist die Rotation der Aktuierungswelle 36 mit Klinke 38 freigegeben oder blockiert. Aus der Darstellung in vergrößertem Maßstab gemäß 10.2 lässt sich des Weiteren entnehmen, dass an den einzelnen Zähnen 46, die eine Zahnlücke 44 jeweils begrenzen, in axiale Richtung gesehen jeweils Einrückschrägen 92 ausgeführt sind, die einen geräuschfreien und verschleißärmeren Einlauf der Klinke 38 bei Aktivierung der Parksperre 30 in eine von zwei Zähnen 46 der Umfangsverzahnung 42 begrenzten Zahnlücke 44 ermöglichen. 10.2 shows the parking lock 30 on an enlarged scale. According to the illustration 10.2 shows the 90° offset 86 of the axes 82 of the actuation shaft 36 in relation to the axis 84 of the ring gear 14 . Furthermore, there is a 90° offset 86 between the axis of the shifting shaft 81 and the axis 82 of the actuating shaft 36. Depending on the rotational position of the shifting shaft 81, the rotation of the actuating shaft 36 with the pawl 38 is released or blocked. From the representation on an enlarged scale according to 10.2 It can also be seen that on the individual teeth 46, each of which delimits a tooth gap 44, when viewed in the axial direction, there are indentation bevels 92 which allow the pawl 38 to run in with less noise and less wear when the parking lock 30 is activated in one of two teeth 46 allow the circumferential toothing 42 limited tooth space 44.

Wenngleich in der Darstellung gemäß 10.2 an einem jeden der Zähne 46 zwei Einrückschrägen 92 ausgeführt sind, so kann jedoch auch an den Zähnen 46 der Umfangsverzahnung 42 nur eine Einrückschräge 92 ausgeführt sein. Ein Drehsinn der Schaltwelle 81 ist durch Bezugszeichen 90 bezeichnet. Entsprechend der Position der Schaltwelle 81 mit an einem Ende angeordnetem Fortsatz kann die Verdrehung der Aktuierungswelle 36 um ihre Achse 82 freigegeben oder blockiert sein. Mit Bezugszeichen 88 ist der Drehsinn der Aktuierungswelle 36 zum Aktivieren der Parksperre 30, d. h. Einfahren der Klinke 38 in die Zahnlücke 44, bezeichnet.Although according to the representation 10.2 on each of the teeth 46 two chamfers 92 are executed, however, only one chamfer 92 can also be embodied on the teeth 46 of the circumferential toothing 42 . A direction of rotation of the selector shaft 81 is denoted by reference numeral 90 . The rotation of the actuation shaft 36 about its axis 82 can be released or blocked depending on the position of the selector shaft 81 with the extension arranged at one end. Reference number 88 denotes the direction of rotation of actuation shaft 36 for activating parking lock 30, ie retracting pawl 38 into tooth gap 44.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not limited to the exemplary embodiments described here and the aspects highlighted therein. Rather, within the range specified by the claims, a large number of modifications are possible, which are within the scope of expert action.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102015226594 A1 [0002]
DE 102010063852 A1 [0003]

Claims

Transmission (10, 80), in particular planetary gear (12), with a ring gear (14) and a differential as well as a parking lock (30), characterized in that the parking lock (30) is integrated into a lateral surface (15) of the ring gear (14). and a parking lock wheel (40) let into the ring gear (14) comprises either a pawl (38) cooperating with this or a mandrel (39) cooperating with this.

Transmission (10, 80) according to claim 1 , characterized in that the parking lock (30) is integrated in a space (32) extending in the circumferential direction (34) of the ring gear (14).

Transmission (10, 80) according to the claims 1 until 2 , characterized in that the pawl (38) and the mandrel (39) are accommodated on an actuation shaft (36) which can be actuated manually by means of an electric, pneumatic or hydraulic actuator or mechanically.

Transmission (10, 80) according to the claims 1 until 3 , characterized in that the parking lock wheel (40) has a circumferential toothing (42) either in a first contour (50) which includes tooth gaps (44) in a curvature (54) corresponding to a curvature (52) of the pawl (38) or has a second contour (56) which comprises tooth gaps (44) between the teeth (46) designed as receiving grooves (58) for the mandrel (39).

Transmission (10, 80) according to the claims 1 until 4 , characterized in that the actuating shaft (36) for the rotational movement of the pawl (38) or the mandrel (39) runs parallel to an axis (84) of the ring gear (14).

Transmission (10, 80) according to the claims 1 until 4 , characterized in that the actuation shaft (36) of the pawl (38) or mandrel (39) and an axis (84) of the ring gear (14) cross each other at a 90° offset (86) with respect to each other.

Transmission (10, 80) according to the claims 1 until 4 , characterized in that the peripheral toothing (42) has teeth (46) which, seen parallel to the axis (84) of the ring gear (14), each have set-in bevels (92) running on at least one side.

Transmission (10, 80) according to the claims 1 until 7 , characterized in that the first contour (50) of the peripheral toothing (42) is designed as an alternating sequence of teeth (46) and tooth gaps (44), the tooth gaps (44) having a curvature (54) which corresponds to the curvature (52 ) corresponds to the pawl (38) and the teeth (46) are plateau-like flattened.

Transmission (10, 80) according to the claims 1 until 7 , characterized in that the second contour (56) of the circumferential toothing (42) has hook-shaped teeth (46), between which run tooth gaps (44) designed as receiving grooves (58), which have a widening (94) in the inlet area (96) of the Have receiving grooves (58).

Transmission (10, 80) according to the claims 1 until 9 , characterized in that the actuating shaft (36) of the pawl (38) or of the mandrel (39) causes a retraction movement (48) of the ratchet (38) into tooth gaps (44) of the first contour (50) of the circumferential toothing (42) or a retraction movement (48) of the mandrel (39) in tooth gaps (44) of the second contour (56) of the peripheral toothing (42).

Use of the gear (10, 80) according to one of Claims 1 until 10 in an e-axle module, in particular in a differential gear in the drive train of an electrically powered vehicle.