DE102021100602A1 - Parksperrenmechanismus für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Ralf Richter
David Rapp
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Abstract

Parksperrenmechanismus für ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebswelle, wobei diese Antriebswelle einen Sperrenbereich (2) aufweist und wobei eine Parksperrenklinke (3) vorgesehen ist,wobei der Parksperrenmechanismus einen Sperrmodus aufweist und weiter weist der Parksperrenmechanismus einen Fahrmodus auf, wobei die Parksperrenklinke (3) um eine Klinkenachse (4) aus der Sperrposition in die Fahrposition schwenkbar ist undwobei eine Sperrklinkenbetätigungseinrichtung vorgesehen ist, welche einen Sperrklinkenaktuator (6) mit einer Sperrklinkenaktuatorwelle (7) und einen Sperrklinkenkonus (8) mit einer Konusachse (9) aufweist,wobei diese Konusachse (9) parallel zu der Klinkenachse ausgerichtet ist undwobei der Sperrklinkenkonus entlang der Konusachse (9) bewegbar ist undwobei die Parksperrenklinke (3) durch den Sperrklinkenkonus (8) in der Konussperrposition entgegen der Vorspannung der Sperrklinkenfedereinrichtung (5) in die Sperrposition abgedrängt ist und wobei zum Verschieben des Sperrklinkenkonus (8) entlang der Konusachse (9) ein Sperrkonushebel (10) vorgesehen ist wobei der Sperrkonushebel (10) durch den Sperrklinkenaktuatorwelle (7) frei drehbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Parksperrenmechanismus in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem Elektrofahrzeug.
  • In diesem Zusammenhang ist unter einem Parksperrenmechanismus ein Mechanismus zum formschlüssigen Verriegeln einer Antriebswelle zu verstehen, wobei die Antriebswelle, zu mindestens in dem Zustand, in welchem die Antriebswelle verriegelt ist, mit wenigstens einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs oder mit einer Antriebsachse, dauerhaft gekoppelt ist. Ein Parksperrenmechanismus als solches ist aus dem Stand der Technik, insbesondere von Automatikgetrieben, bekannt. Bei solchen Getrieben ist regelmäßig die Ausgangswelle aus dem Automatikgetriebe mit dem Getriebegehäuse formschlüssig koppelbar, insbesondere wenn für das Automatikgetriebe der Parken Modus, sogenannter „P“ Modus, (P N R D) angewählt wird.
  • Aus der DE 10 2015 211 367 A1 ist ein Automatikgetriebe eines Fahrzeuges mit einer Zentralsynchronisierungseinrichtung und ein Verfahren zum Betreiben eines Automatikgetriebes bekannt, wobei in diesem Getriebe eine Parksperrenfunktion mit einer selbsthemmenden Anordnung darstellbar ist.
  • Die Darstellung der Parksperrenfunktion bedarf regelmäßig eines mechanisch aufwändigen Mechanismus. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen einfachen Parksperrenmechanismus anzugeben, diese Aufgabe wird durch einen Parksperrenmechanismus gemäß Patentanspruch 1 gelöst, zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
  • Im Sinne der Erfindung sind unter einem Parksperrenmechanismus für ein Kraftfahrzeug eine Einrichtung zum formschlüssigen Verriegeln einer Antriebswelle zu verstehen, wobei diese Antriebswelle zur mechanischen Leistungsübertragung auf wenigstens ein Antriebsrad des Kraftfahrzeugs eingerichtet ist. Vorzugsweise ist diese Antriebswelle selektiv oder bevorzugt dauerhaft mit diesem wenigstens einen Antriebsrad drehmomentleitend verbunden. Insbesondere über eine derartige Ausgestaltung ist das Antriebsrad mittels des Parksperrenmechanismus formschlüssig blockiert, sobald die Parksperre eingelegt ist.
  • Weiter weist die zu blockierende Antriebswelle einen Sperrenbereich auf, vorzugsweise ist der Sperrenbereich als ein Sperrenrad ausgebildet, welches konzentrisch zur Antriebswelle ausgerichtet ist und welches weiter vorzugsweise drehfest mit dieser verbunden ist oder vorzugsweise einstückig mit dieser ausgebildet ist. Weiter ist der Sperrenbereich derart ausgebildet, dass in diesen selektiv wenigstens eine Parksperrenklinke zum Ausbilden der formschlüssigen Verbindung eingreift. Funktional betrachtet ist die Antriebswelle und damit das wenigstens eine Antriebsrad blockiert, wenn die Parksperrenklinke in den Sperrenbereich der Antriebswelle eingreift. Anders gewendet weist der Parksperrenmechanismus damit wenigstens zwei Modi auf, von welchen ein erster als „Parksperre eingelegt“, sogenannter Sperrmodus, betrachtet werden kann und der andere als „Parksperre ausgelegt“, sogenannter Fahrmodus, wobei im ersten Modus das Antriebsrad formschlüssig blockiert ist und im zweiten Modus ist dies nicht der Fall, vielmehr ist in diesem Modus die Antriebswelle drehbar und das wenigstens eine Antriebsrad kann über die Antriebswelle angetrieben werden.
  • Weiter ist die Parksperrenklinke wenigstens zwischen zwei Positionen mittels des Parksperrenmechanismus bewegbar. Im Sperrmodus ist die Parksperrenklinke in eine Sperrposition bewegt und bildet in dieser Position mit dem Sperrenbereich die formschlüssige Verbindung zum Blockieren der Antriebswelle aus. Weiter weist der Parksperrenmechanismus den Fahrmodus auf, in welchem die Parksperrenklinke in eine Fahrposition bewegt ist, in welcher diese keine formschlüssige Verbindung mit dem Sperrenbereich ausbildet, insbesondere ist die Antriebswelle in diesem Modus zum Antrieb des Kraftfahrzeugs drehbar.
  • Weiter ist die Parksperrenklinke zum Einnehmen der Sperrposition, beziehungsweise der Fahrposition, um eine Klinkenachse schwenkbar. Der Parksperrenmechanismus weist eine Sperrklinkenfedereinrichtung auf, welche die Parksperrenklinke in die Fahrposition vorspannt. Insbesondere in einem unbetätigten Zustand hält die Sperrklinkenfedereinrichtung die Parksperrenklinke in der Fahrposition. Zum Verändern der Position der Parksperrenklinke weist der Parksperrenmechanismus eine Sperrklinkenbetätigungseinrichtung auf, welche einen Sperrklinkenaktuator mit einer Sperrklinkenaktuatorwelle und einen Sperrklinkenkonus aufweist. Der Sperrklinkenkonus ist dabei dazu eingerichtet, vorzugsweise mittelbar oder bevorzugt unmittelbar, eine Betätigungskraft auf die Parksperrenklinke aufzubringen, unter welcher die Parksperrenklinke aus der Fahrposition in die Sperrposition bewegt wird. Insbesondere zum Bereitstellen der Betätigungskraft auf die Parksperrenklinke ist der Sperrklinkenkonus entlang einer Konusachse mittels des Sperrklinkenaktuators verschieblich beziehungsweise bewegbar. Weiter vorzugsweise weist der Sperrklinkenkonus bezüglich der Konusachse, wenigstens abschnittsweise eine konusförmige Kontur auf und weiter vorzugsweise kontaktiert der Sperrklinkenkonus die Parksperrenklinke, insbesondere zum Bewegen dieser aus der Fahrposition in die Sperrposition.
  • Diese Konusachse ist parallel zu der Klinkenachse ausgerichtet und so ist insbesondere durch die Kontur des Sperrklinkenkonus zusammen mit der Bewegung des Sperrklinkenkonus entlang der Konusachse die Parksperrenklinke um die Klinkenachse schwenkbar. Der Sperrklinkenkonus ist entlang der Konusachse in wenigstens zwei Positionen bewegbar, wobei die eine dieser Positionen als sogenannte Konussperrposition aufzufassen ist und die andere als Konusfahrposition. Und weiter ist die Parksperrenklinke, wenn diese durch den Sperrklinkenkonus kontaktiert ist und sich dieser in der Konussperrposition befindet in die Sperrposition bewegt, beziehungsweise ist die Parksperrenklinke in dieser Situation vom Sperrklinkenkonus entgegen der Federkraft der Sperrklinkenfedereinrichtung in die Sperrposition abgedrängt. Befindet sich der Sperrklinkenkonus in der Konusfahrposition, so ist die Parksperrenklinke von der Sperrklinkenfedereinrichtung in die Fahrposition abgedrängt und der Sperrenbereich der Antriebswelle ist gegenüber der Sperrklinke drehbar.
  • Zum Verschieben des Sperrklinkenkonus entlang der Konusachse ist ein Sperrkonushebel vorgesehen, welcher mittelbar oder unmittelbar mit dem Sperrklinkenkonus gekoppelt ist und welcher weiter mittels der Sperrklinkenaktuatorwelle des Sperrklinkenaktuators drehbeziehungsweise schwenkbar ist. Der Sperrkonushebel ist dabei von der Sperrklinkenaktuatorwelle frei drehbar. Im Sinne der Erfindung ist unter dem frei drehbaren Sperrkonushebel zu verstehen, dass auf diesen, insbesondere bei einer Verstellung des Sperrklinkenkonus zwischen der Konussperrposition und der Konusfahrposition, lediglich die über den Sperrklinkenkonus aufgebrachten Kräfte auf den Sperrkonushebel einwirken, sowie unvermeidbare Lager- und Massenkräfte. Weiter vorzugsweise bedeutet frei drehbar, dass der Sperrklinkenhebel wenigstens zwischen zwei Endpunkten frei drehbar ist, insbesondere ist es nicht notwendig, dass der Sperrklinkenhebel eine vollständige Drehung (360° und mehr) ausführen kann, damit dieser als frei drehbar im Sinn der Erfindung zu verstehen ist. Insbesondere wirken auf einen frei bewegbaren, beziehungsweise frei drehbaren Sperrkonushebel keine mechanischen Zusatzkräfte ein, wie diese insbesondere bei einer Rastierung des Sperrkonushebels auftreten können.
  • Derartige Rastierungen können insbesondere dazu vorgesehen sein, bestimmte geometrische Positionen des Sperrkonsushebels zu priorisieren. Eine solche Priorisierung kann dazu vorgesehen sein „Spiel“ im Parksperrenmechanismus zu reduzieren oder bei defektem Sperrklinkenaktuator eine bestimmte mechanische Position dieses Mechanismus vorzugeben. Demgegenüber bietet ein frei drehbarer Sperrkonushebel den Vorteil, dass der Parksperrenmechanismus einfach aufgebaut ist und dass eine gleichförmige und präzise Ansteuerung des Sperrklinkenkonus ermöglicht ist, da dieser ohne mechanisch priorisierte Positionen und damit gleichförmig entlang der Konusachse bewegbar ist. Weiter ist ein Parksperrenmechanismus einfach zu sensieren, da zwischen der Bewegung des Sperrklinkenkonus und aufgebrachten Bedienkräften ein einfacherer Zusammenhang besteht, als in einem Fall, in welchem auf den Sperrkonushebel noch (Rastierungs-) Kräfte einwirken, welche nicht vom Sperrklinkenkonus eingeleitet sind und insbesondere dadurch ist eine verbesserte Fehlerüberwachung des vorgeschlagenen Parksperrenmechanismus ermöglicht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der Sperrklinkenaktuatorwelle und dem Sperrklinkenkonus, bezogen auf die Kraftübertragung zwischen diesen, eine Entkopplungsfedereinrichtung mit einer Entkopplungsfeder vorgesehen. Insbesondere entkoppelt die Entkopplungsfedereinrichtung die Sperrklinkenaktuatorwelle vom Sperrklinkenkonus in wenigstens einer Kraftübertragungsrichtung. Bildlich gesprochen gibt die Sperrklinkenaktuatorwelle bei einer Betätigung des Parksperrenmechanismus mittelbar oder unmittelbar eine Betätigungskraft an die Entkopplungsfedereinrichtung ab und die Entkopplungsfedereinrichtung gibt diese Betätigungskraft an den Sperrklinkenkonus ab. In einem Fall in welchem der Sperrklinkenkonus unbeweglich ist, insbesondere weil die Parksperrenklinke nicht oder noch nicht in den Sperrenbereich einrücken kann, wird durch die Betätigungskraft von der Sperrklinkenaktuatorwelle zunächst die Entkopplungsfeder der Entkopplungsfedereinrichtung vorgespannt, ohne dass sich notwendigerweise der Sperrklinkenkonus bewegt, dieser übt aber eine Betätigungskraft auf die Parksperrenklinke aus. Kann die Parksperrenklinke aufgrund geänderter geometrischen Gegebenheiten zu einem anderen Zeitpunkt in den Sperrenbereich einrücken und somit die formschlüssige Verbindung zwischen der Parksperrenklinke und dem Sperrenbereich herstellen, bewegt sich der Sperrklinkenkonus unter der Betätigungskraft aus der Entkopplungsfedereinrichtung in die Konussperrposition und verdreht dabei die Parksperrenklinke in die Sperrposition. Insbesondere mittels einer solchen Entkopplungsfedereinrichtung ist einerseits ein sicheres Einrücken der Parksperrenklinke in den Sperrenbereich erreichbar und andererseits kann die Sperrklinkenaktuatorwelle von Kraftstößen entkoppelt werden, wie diese auftreten können, wenn die Parksperrenklinke mit dem Sperrenbereich kollidiert und noch keine formschlüssige Verbindung mit diesem herstellt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Parksperrenmechanismus mit Entkopplungsfedereinrichtung ist die Entkopplungsfeder in Kraftübertragungsrichtung von der Sperrklinkenaktuatorwelle auf den Sperrkonushebel zwischen diesen angeordnet. Weiter vorzugsweise ist die Entkopplungsfeder als eine Drehfeder beziehungsweise als Schneckenfeder ausgebildet und weiter vorzugsweise wird eine solche Entkopplungsfeder durch eine Verdrehung der Sperrklinkenaktuatorwelle gegenüber dem Sperrkonushebel vorgespannt und kann als Aktuatorentkopplungsfeder verstanden werden. Weiter vorzugsweise findet eine Kraftübertragung von der Sperrklinkenaktuatorwelle auf den Sperrkonushebel während des planmäßigen Betriebs wenigstens zeitweise oder vorzugsweise dauerhaft und wenigstens im Wesentlichen, mittels der Entkopplungsfeder statt. Vorzugsweise ist der Sperrkonushebel auf der Sperrklinkenaktuatorwelle drehbar gelagert und mittels der Entkopplungsfeder mit dieser zur Übertragung von Betätigungskräften mechanisch gekoppelt, anders gewendet ist somit eine Betätigungskraft von der Sperrklinkenaktuatorwelle auf den Sperrkonushebel mittels der Entkopplungsfeder übertragbar. Insbesondere ein drehbar gelagerter und mit Entkopplungsfeder gekoppelter Sperrkonushebel ist eine besonders platzsparende Anordnung zum Bereitstellen einer Entkopplungsfunktion zwischen der Sperrklinkenaktuatorwelle und dem Sperrklinkenkonus als Betätigungselement für die Parksperrenklinke.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Entkopplungsfeder oder vorzugsweise ist eine weitere Entkopplungsfeder in Kraftübertragungsrichtung vom Sperrkonushebel auf den Sperrklinkenkonus zwischen diesen angeordnet. Vorzugsweise ist diese mittelbar oder unmittelbar zwischen dem Sperrkonushebel und dem Sperrklinkenkonus angeordnete Entkopplungsfeder oder weitere Entkopplungsfeder als Spiralfeder oder als Ansammlung mehrerer Tellerfedern ausgebildet und kann als Hebelentkopplungsfeder verstanden werden. Weiter vorzugsweise wird eine solche Entkopplungsfeder durch eine Bewegung des Sperrkonushebels (angetrieben durch die Sperrklinkenaktuatorwelle) gegenüber dem Sperrklinkenkonus vorgespannt, insbesondere wenn dieser in seiner Bewegung entlang der Konusachse blockiert ist. Weiter vorzugsweise findet eine Kraftübertragung vom Sperrkonushebel auf den Sperrklinkenkonus während des planmäßigen Betriebs wenigstens zeitweise oder vorzugsweise dauerhaft, wenigstens im Wesentlichen, mittels dieser Entkopplungsfeder statt. Vorzugsweise ist der Sperrkonushebel auf der Sperrklinkenaktuatorwelle drehfest aufgenommen und mittels der Entkopplungsfeder zur Übertragung von Betätigungskräften auf den Sperrklinkenkonus mechanisch mit diesem mittelbar oder unmittelbar gekoppelt. Anders gewendet ist somit eine Betätigungskraft vom Sperrkonushebel auf den Sperrklinkenkonus mittels der Entkopplungsfeder übertragbar. Insbesondere sind eine solche Entkopplungsfeder und damit eine elastische Kopplung des Sperrkonushebels mit dem Sperrklinkenkonus, eine besonders einfache und betriebssichere Anordnung zum Bereitstellen einer Entkopplungsfunktion.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Sperrklinkenkonus entlang der Konusachse verschiebbar auf einem Sperrklinkendorn gelagert wobei der Sperrklinkenkonus auf den Sperrklinkendorn von der Hebelentkopplungsfeder in eine Endposition auf dem Sperrklinkendorn abgedrängt wird. Vorzugsweise ist die Hebelentkopplungsfeder als Druckfeder ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist die Hebelentkopplungsfeder damit mittelbar zwischen dem Sperrkonushebel und dem Sperrklinkenkonus angeordnet. Insbesondere eine derartige Anordnung ermöglicht eine besonders einfache Montage, da der Sperrklinkendorn mit darauf montierten Sperrklinkenkonus und Hebelentkopplungsfeder als Baugruppe montierbar ist und wobei eine besonders einfache Montage dieser Baugruppe am Sperrkonushebel ermöglicht ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Sperrklinkenaktuator als selbsthemmender Aktuator ausgebildet. Im Sinne der Erfindung ist unter einem selbsthemmenden Aktuator insbesondere ein Aktuator zu verstehen, welcher ohne äußere Beaufschlagung mit Leistung insbesondere Strom und Spannung die Position der Sperrklinkenaktuatorwelle hält, auch wenn auf die Sperrklinkenaktuatorwelle, insbesondere über den Sperrkonushebel, Betriebskräfte einwirken. Insbesondere mittels einer solchen Ausprägung der Erfindung ist ein einfacher Aufbau der Parksperrenmechanismus ermöglicht, da keine zusätzlichen, insbesondere mechanischen Verriegelungen notwendig sind, um eine bestimmte Position der Sperrklinkenaktuatorwelle zu erhalten.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Sperrklinkenaktuator einen Sperrklinkensensor zum Ermitteln der Position der Sperrklinkenaktuatorwelle auf. Weiter vorzugsweise ist der Sperrklinkensensor als Drehwinkelsensor ausgebildet. Insbesondere mit einem Sperrklinkensensor ist die Position der Sperrklinkenaktuatorwelle detektierbar und somit ist es ermöglicht, die Funktion des Sperrklinkenaktuators zu überwachen.
  • Nachfolgend sind einzelne Merkmale der Erfindung sowie eine bevorzugte Ausführungsform dieser anhand der Figuren näher erläutert, dabei sind auch andere als die dargestellten Merkmalskombinationen grundsätzlich möglich, es zeigt:
    • 1: eine perspektivische Teilschnittdarstellung des Parksperrenmechanismus,
    • 2: eine Draufsicht auf den Parksperrenmechanismus.
  • In 1 ist eine perspektivische Teilschnittansicht des Parksperrenmechanismus dargestellt, dabei ist die mit diesem Mechanismus zu sperrende oder formschlüssig zu verriegelnde Antriebswelle in dieser Figur nicht dargestellt.
  • Der Sperrklinkenaktuator 6 ist ein Drehaktuator, welcher zum Abgeben der Betätigungskraft auf den Sperrklinkenkonus 8 eine Sperrklinkenaktuatorwelle 7 aufweist. Der Sperrklinkenaktuator 6 ist als selbsthemmender Aktuator ausgebildet, dies ist derart zu verstehen, dass beim Abstellen des Sperrklinkenaktuators 6 die Position der Sperrklinkenaktuatorwelle 7 ohne Zuführung von Energie (insbesondere Strom, Spannung) von außerhalb des Sperrklinkenaktuators 6 erhalten bleibt, auch wenn auf den Sperrkonushebel 10 eine Kraft, insbesondere vom Sperrklinkenkonus 8, ausgeübt wird. Eine Selbsthemmung im Sperrklinkenaktuator 6 kann insbesondere über die Reibverhältnisse in Sperrklinkenaktuator 6 erreicht werden.
  • Weiter weist der Sperrklinkenaktuator 6 einen Sperrklinkensensor 13 auf, mit welchem die Position der Sperrklinkenaktuatorwelle 7 detektierbar ist und damit ist der Betriebszustand des Parksperrenmechanismus überwachbar. Der Sperrklinkenaktuator 6 ist im geschnittenen Zustand dargestellt. Auf der Sperrklinkenaktuatorwelle 7 ist der Sperrkonushebel 10 drehfest angeordnet und mit dieser in Sperrklinkenhebelrichtung 19 schwenkbar. Eine Drehbewegung der Sperrklinkenaktuatorwelle 7 führt damit zu einer Bewegung des Sperrkonushebel 10. Mit dem Sperrkonushebel 10 ist der Sperrklinkendorn 12 kinematisch gekoppelt. Auf dem Sperrklinkendorn 12 ist der Sperrklinkenkonus 8 angeordnet, welcher wenigstens abschnittsweise eine konusförmige Außenkontur 14 aufweist, wobei die Konusachse 9 die Symmetrieachse für diesen konusförmigen Abschnitt 14 bildet.
  • Der Sperrklinkenkonus 8 ist entlang der Konusachse 9, also in der Konusbewegungsrichtung 18, auf dem Sperrklinkendorn 12 verschieblich gelagert und wird mittels der Hebelentkopplungsfeder 11, diese ist als Druckfeder ausgestaltet, in eine Position in der dargestellten Ausführungsform nach unten vorgespannt. Wird der Sperrklinkendorn 12 also durch den Sperrkonushebel 10 in der Konusbewegungsrichtung 18 bewegt, und es wirken keine oder nur geringe Kräfte aus der Parksperrenklinke 3 auf den Sperrklinkenkonus 8, so wird dieser mit dem Sperrklinkendorn 12 mitbewegt. Ist allerdings ein unmittelbares Einrücken der Parksperrenklinke nicht möglich, weil diese insbesondere nicht in den Sperrenbereich 2 eingreifen kann, insbesondere wegen der Drehstellung des Sperrenbereichs 2, so schiebt der Sperrkonushebel 10 den Sperrklinkendorn 12 in der dargestellten Ausrichtung von 1 nach unten, der Sperrklinkenkonus 8 verbleibt zunächst aber (trotz der Bewegung des Sperrkonushebels 10) in seiner Position und die Hebelentkopplungsfeder 11 wird gespannt. Befindet sich der Sperrenbereich 2 dann gegenüber der Sperrklinke 3 in einer Position, dass diese in den Sperrenbereich 2 eingreifen kann um die formschlüssige Verbindung auszubilden, drückt die Hebelentkopplungsfeder 11 den Sperrklinkenkonus 8 nach unten (bezogen auf die in 1 dargestellte Ausrichtung) und die Parksperrenklinke 3 wird in die dargestellte Sperrposition verschwenkt.
  • In der Darstellung in 1 befindet sich der Sperrklinkenkonus 8 in seiner Sperrkonusposition, die Parksperrenklinke 3 liegt am zylindrischen Abschnitt 15 des Sperrklinkenkonus 8 an und ist dadurch in ihre Sperrposition, entgegen der Federvorspannung der Sperrklinkenfedereinrichtung 5 (siehe 2), verschwenkt. Zum Verschieben der Parksperrenklinke 3 stützt sich der Sperrklinkenkonus 8 an Widerlagerblech 16 ab.
  • In 2 ist die Parksperrenklinke 3 im eingerückten Zustand (Sperrposition) dargestellt, d.h., die Parksperrenklinke 3 bildet mit dem Sperrenbereich 2 der Antriebswelle 1 eine formschlüssige Verbindung aus und die Antriebswelle 1 ist verriegelt, beziehungsweise nicht drehbar. Die Parksperrenklinke 3 ist um die Klinkenachse 4, diese ist achsparallel und radial beabstandet zu der Konusachse 8 angeordnet, in der Schwenkrichtung 17 bewegbar. Die Parksperrenklinke 3 wird mittels der Sperrklinkenfedereinrichtung 5 in eine Fahrposition (nicht dargestellt) vorgespannt. Der Sperrklinkenkonus 8 wird zum Einlegen der Parksperrenklinke 3 entlang der Konusachse 8 verschoben und stützt sich zum Aufbringen einer Betätigungskraft entgegen der Federvorspannung der Sperrklinkenfedereinrichtung 5 am Widerlagerblech 16 ab.
  • Mit anderen Worten ausgedrückt, funktioniert der erläuterte Parksperrenmechanismus ohne zusätzliche Rastierung, da der Sperrkonushebel 10 frei drehbar ist. Eine Rastierung ermöglicht es einen definierten Positionsstatus zu unterstützen und diesen sicherzustellen. Der vorgeschlagene Parksperrenmechanismus verzichtet insbesondere auf eine solche Rastierung. Die Erfindung schlägt vor, die Positionierung des Parksperrenmechanismus mittels eines selbsthemmenden Sperrklinkenaktuator zu ermöglichen, welcher sich nicht oder nicht im planmäßigen Betrieb mittels über den Sperrklinkenhebel 10 eingebrachten Kräften aus seiner Betätigungsposition (Drehstellung der Sperrklinkenaktuatorwelle) bewegen lässt. Der Sperrklinkenaktuator 6 ist in der dargestellten Ausführungsform direkt auf den Aktuiermechanismus gesteckt.
  • Durch die vorgeschlagene Erfindung ist es ermöglicht, zusätzliche Bauteile und Schnittstellen des Parksperrenmechanismus zu entfeinern. Die Positionsüberwachung der Sperrklinkenaktuatorwelle 7 erfolgt per Sperrklinkensensor 13 am Sperrklinkenaktuator 6. Die Toleranzkette der an der Bewegungsübertragung beteiligten Bauteile des Parksperrenmechanismus wird damit über eine robuste Zielposition dieses Mechanismus sichergestellt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015211367 A1 [0003]

Claims (8)

  1. Parksperrenmechanismus für ein Kraftfahrzeug, wobei das Kraftfahrzeug eine Antriebswelle (1) aufweist, welche zur mechanischen Leistungsübertragung auf wenigstens ein Antriebsrad eingerichtet ist und wobei diese Antriebswelle wenigstens einen Sperrenbereich (2) aufweist und wobei eine Parksperrenklinke (3) zum selektiven Ausbilden einer formschlüssigen Verbindung mit diesem Sperrenbereich (2) vorgesehen ist, wobei der Parksperrenmechanismus einen Sperrmodus aufweist, in welchem die Parksperrenklinke (3) in eine Sperrposition bewegt ist und dabei mit dem Sperrenbereich (2) eine formschlüssige Verbindung ausbildet und weiter weist der Parksperrenmechanismus einen Fahrmodus auf, in welchem die Parksperrenklinke (3) in eine Fahrposition bewegt ist, in welcher diese keine Verbindung mit dem Sperrenbereich (2) ausbildet, wobei die Parksperrenklinke (3) um eine Klinkenachse (4) aus der Sperrposition in die Fahrposition schwenkbar ist und wobei eine Sperrklinkenfedereinrichtung (5) vorgesehen ist, welche die Parksperrenklinke (3) in die Fahrposition vorspannt und wobei eine Sperrklinkenbetätigungseinrichtung vorgesehen ist, welche einen Sperrklinkenaktuator (6) mit einer Sperrklinkenaktuatorwelle (7) und einen Sperrklinkenkonus (8) aufweist, wobei der Sperrklinkenkonus (8) entlang einer Konusachse (9) mittels des Sperrklinkenaktuators (6) bewegbar ist, wobei diese Konusachse (9) parallel zu der Klinkenachse ausgerichtet ist und wobei der Sperrklinkenkonus entlang der Konusachse (9) zwischen einer Konusfahrposition und einer Konussperrposition bewegbar ist und wobei die Parksperrenklinke (3) durch den Sperrklinkenkonus (8) in der Konussperrposition entgegen der Vorspannung der Sperrklinkenfedereinrichtung (5) in die Sperrposition abgedrängt ist und wobei zum Verschieben des Sperrklinkenkonus (8) entlang der Konusachse (9) ein Sperrkonushebel (10) vorgesehen ist wobei der Sperrkonushebel (10) durch den Sperrklinkenaktuatorwelle (7) frei drehbar ist.
  2. Parksperrenmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Kraftübertragungsrichtung zwischen der Sperrklinkenaktuatorwelle (7) und dem Sperrklinkenkonus (8) eine Entkopplungsfedereinrichtung mit einer Entkopplungsfeder (11) vorgesehen ist.
  3. Parksperrenmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungsfeder als Aktuatorentkopplungsfeder ausgebildet und ist in Kraftübertragungsrichtung von der Sperrklinkenaktuatorwelle (7) auf den Sperrkonushebel (10) zwischen diesen angeordnet ist und als Drehfeder ausgebildet ist und dass eine Betätigungskraft von der Sperrklinkenaktuatorwelle (7) auf den Sperrkonushebel (10) mittels der Aktuatorentkopplungsfeder wenigstens teilweise übertragbar ist.
  4. Parksperrenmechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrkonushebel (10) drehbar gegenüber der Sperrklinkenaktuatorwelle (7) gelagert ist und dass die Betätigungskraft von der Sperrklinkenaktuatorwelle (7) auf den Sperrklinkenhebel ausschließlich mittels der Aktuatorentkopplungsfeder übertragbar ist.
  5. Parksperrenmechanismus nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplungsfeder in Kraftübertragungsrichtung vom Sperrkonushebel (10) auf den Sperrklinkenkonus (8) zwischen diesen angeordnet ist und als Hebelentkopplungsfeder (11) ausgebildet ist und dass eine Betätigungskraft vom Sperrkonushebel (10) auf den Sperrklinkenkonus (8) mittels der Hebelentkopplungsfeder (11) wenigstens teilweise übertragbar ist.
  6. Parksperrenmechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrklinkenkonus (8) entlang der Konusachse (9) verschiebbar auf einem Sperrklinkendorn (12) gelagert ist und dass die Betätigungskraft auf den Sperrklinkenkonus (8) wenigstens teilweise oder vollständig von der Hebelentkopplungsfeder (11) übertragbar ist.
  7. Parksperrenmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrklinkenaktuator (6) als selbsthemmender Aktuator ausgebildet ist.
  8. Parksperrenmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrklinkenaktuator (6) einen Sperrklinkensensor (13) zum Ermitteln der Position der Sperrklinkenaktuatorwelle (7) aufweist.
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