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Die Erfindung betrifft eine Parksperre mit einem ersten Parksperrenrad, das eine erste Parksperrenverzahnung mit einer ersten Zahnteilung aufweist, mit einer ersten Sperrklinke, die in einer Entsperrstellung mit dem ersten Parksperrenrad außer Eingriff ist.
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Sie betrifft ebenfalls eine derartige Parksperre mit einer zweiten Sperrklinke, die in einer Entsperrstellung mit dem ersten Parksperrenrad außer Eingriff ist, wobei mindestens eine der Sperrklinken in einer Sperrstellung mit dem ersten Parksperrenrad verriegelbar ist.
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Die aus
DE 101 44 063 A1 bekannte Parksperre eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs weist einen auf einer Getriebewelle angeordneten Rastring mit Rastausnehmungen auf. Mittels eines schwenkbaren Wählhebels und eines daran angelenkten Gestänges wird eine Klinke im Sperrzustand der Einrichtung mit den Rastausnehmungen in Eingriff gebracht. Das Gestänge weist an seinem Ende Rollen auf, von denen eine das Gestänge in einem Führungsblech führt.
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Das Sperrelement von Parksperren weist in der Regel einen Schlitten auf, über den sich das auf dem Antriebsstrang angeordnete Parksperrenrad über die Sperrklinke an einem Getriebegehäuse abstützen kann. Durch das Einleiten der Last über die Sperrklinke in das Getriebegehäuse ist der Schlitten wie die gesamte Aktuatorik erheblichen Belastungen ausgesetzt. Wird die Parksperre bei langsamer Fahrt betätigt, so kann es vorkommen, dass die Sperrklinke noch nicht weit genug in die Lücke des Sperrrades eintauchen kann und wieder abgewiesen wird. Dabei wird Bewegungsenergie auf den Schlitten übertragen, und dieser schnellt dann mit hoher Geschwindigkeit zurück. Die Feder, die den Schlitten in Richtung Sperrstellung vorspannt, ist meist zu schwach, um diese Energie zwischenspeichern zu können. Folglich muss die Restenergie durch einen Anschlag aufgenommen werden. Die Restenergie ist dennoch so groß, dass entweder der Anschlag oder der Schlitten beschädigt werden.
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Bei diesem sogenannten Ratschen der Parksperre, hervorgerufen durch die Abweisbewegung der Sperrklinke vom Parksperrenrad im Falle einer zu hohen Geschwindigkeit des Parksperrenrads, oder durch hohe Beschleunigungen, die beim Entriegeln unter hohen Lasten auftreten können, wirken große Kräfte auf den Schlitten und auf die Bauteile, die die Verriegelung vornehmen sollen. Der Schlitten wird dabei durch Anschlagkomponenten häufig abrupt gebremst, um anschließend durch die den Schlitten beaufschlagende Feder wieder in Richtung der Sperrstellung beschleunigt zu werden. Das abrupte Abbremsen kann die Bauteile der Parksperre schädigen. Ferner erfordern der Schlitten und die von ihm überstrichene Wegstrecke relativ viel Bauraum.
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Aufgabe der Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine kompakt bauende Parksperre zu schaffen und die beim Abweisen eines Verriegelungsvorgangs auftretenden Kräfte sicher abzustützen und die Belastungen der Parksperrenbauteile zu verringern.
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Die Aufgabe wird durch eine Parksperre mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Die Aufgabe wird ferner durch eine Parksperre mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
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Die Parksperre nach Anspruch 1 weist zwei Sperrklinken auf, die in Bezug auf ihre Zahnteilung versetzt zueinander angeordnet sind. Dazu sind die beiden Sperrklinken um den Umfang des Parksperrenrads so angeordnet, dass sie auch bei gleichzeitiger Betätigung nicht gleichzeitig in die Parksperrenverzahnung eingreifen, sondern eine der Sperrklinken früher eingreift als die andere. Dadurch kann das Parksperrenrad in seinem Durchmesser kleiner gestaltet werden.
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Bei einer Parksperre gibt es feste Parameter wie Zeit, überstrichener Drehwinkel, die bestimmen, wann die Parksperre einrasten muss. Die Zahnteilung am Parksperrenrad ist so gewählt, dass beim Abstellen des Fahrzeugs am Hang, wenn es in die nächste Lücke der Parksperrenverzahnung einrollt, einen maximalen Einrastgeschwindigkeitswert nicht überschreitet. Um die Einrollgeschwindigkeit möglichst gering zu halten, sind eine große Anzahl an Zähnen erforderlich. Sind die Randbedingungen ungünstig, beispielsweise durch Anordnung des Parksperrenrads am Ausgang des Getriebes, so dass eine Übersetzung von i=1 vorliegt, ist eine kleine Zahnteilung notwendig, um den Einrastgeschwindigkeitswert nicht zu überschreiten. Dadurch ist eine gewisse Zähnezahl am Parksperrenradumfang vorgegeben, die dort vorhanden sein muss. Bei einer hoher Zähnezahl wächst aber der Außendurchmesser des Parksperrenrads, weil anderenfalls sehr dünne Zähne die Folge wären, welche die geforderten Lasten nicht mehr sicher abstützen können und den mechanischen Anforderungen nicht gerecht werden.
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Zur Platzersparnis kann der Parksperrendurchmesser halbiert werden unter der Voraussetzung, dass zwei Parksperren-Klinken eingesetzt werden, die auf dem Umfang einen halben Zahn versetzt angeordnet sind. Als Versatz eignet sich ein halber Zahn am besten, weil sich dadurch die maximal benötigte Zeit zu verriegeln um den Faktor zwei verringern lässt. Jeder andere Versatz ist allerdings auch möglich. Durch den Versatz um einen halben Zahn halbiert sich die Einrastzeit beim Einrollen, das wiederum das Einhalten der Einrastgeschwindigkeitsgrenze garantiert.
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In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, die beiden Sperrklinken durch einen gemeinsamen Aktuator zu aktivieren. Dadurch ergibt sich eine Bauraum- und Kostenersparnis. In einer Weiterbildung werden die beiden Sperrklinken nicht nur durch einen gemeinsamen Aktor, sondern auch durch einen gemeinsamen Schlitten betätigt.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Geometrie der Klinken ähnlich (Gleichteil-Konzept) ausgeführt werden. Lediglich zwei Federelemente für die Rückstellung der Klinken werden benötigt. Auch damit können die Kosten für die Parksperre verringert werden.
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Die Aufgabe wird ebenfalls durch eine Parksperre nach Anspruch 6 gelöst. Dazu weist die Parksperre zwei parallel angeordnete Sperrklinken und zwei Parksperrenräder auf, wobei die Parksperrenräder um einen halben Zahn verdreht sind. Die Parksperrenräder weisen vorzugsweise eine gemeinsame Drehachse auf.
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In einer Ausgestaltung greift eine der Sperrklinken nur in das zweite Parksperrenrad ein, wobei die andere Sperrklinke in das erste Parksperrenrad oder in beide Parksperrenräder eingreifen kann.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist eine erfindungsgemäße Parksperre einen Schlitten auf. Der Schlitten kann eine lineare Bewegung beim Verriegeln der Parksperre ausführen. Alternativ vollführt er eine Schwenkbewegung. Dadurch ist eine gute, platzsparende Führung des Schlittens möglich. Die Axialpositionen des Schlittens in der Sperrstellung und in der Entsperrstellung können dank der Schwenkbewegung teilweise überlappen, so dass der axiale Verfahrweg des Schlittens geringer ist als bei einer linearen Bewegung. Damit benötigt die Parksperre weniger axialen Bauraum.
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In einer nächsten Weiterbildung weist die Parksperre einen Anschlag auf, der als Endanschlag eine weitere Bewegung des Schlittens in eine Richtung unterbindet. Das sogenannte „Ratschen“, bei dem die Klinke abgewiesen wird, kann die Parksperre besser aufnehmen, wenn sie so ausgelegt ist, dass die Energie beim Auftreffen auf den Anschlag auf mehrere, großflächige, meist gehärtete Komponenten verteilt wird.
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In einer nächsten Ausgestaltung der Erfindung ist der Schlitten als ein Rollenschlitten ausgebildet. Dazu haltert er ein oder mehrere, beispielsweise zwei oder drei Rollen. Die Rollen übertragen Kräfte von der Sperrklinke auf ein Gehäuse. Sie rollen aneinander ab und erzeugen dadurch nur wenig Reibung. Das ermöglicht eine reibungsarme Entriegelung, so dass ein Aktuator mit geringer Leistung zum Entriegeln ausreichend ist. Die Rollen sind vorzugsweise kollinear zueinander angeordnet; ihre Mittelachsen lassen sich also durch eine Gerade verbinden.
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Die Rollen des Schlittens sind bevorzugt als Zylinderrollen ausgebildet. Auch die Stützrolle kann als Zylinderrolle ausgebildet sein. Alternativ weist die Stützrolle eine Abflachung bzw. eine ans Gehäuse angepasste Kontur auf, um nicht nur einen Linienkontakt, sondern einen Flächenkontakt auszubilden.
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Die Parksperre kann ein Parksperrengehäuse aufweisen, das die Parksperre nicht von mehreren Seiten einzufassen braucht. Der Schlitten kann gegen dieses Parksperrengehäuse abgestützt sein. Alternativ stützt es sich an einem weiteren Gehäuse wie einem Getriebegehäuse ab. Das Getriebegehäuse kann zwei Gehäusewände aufweisen, die durch mehrere Distanzhülsen voneinander beabstandet sind. Eine der Distanzhülsen kann einen Anschlag für den Schlitten bilden, so dass kein separater Anschlag erforderlich ist. Die Distanzhülsen können auch als Distanzbolzen ausgebildet sein.
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Das Parksperrengehäuse kann rahmenartig aus zwei miteinander verbundenen Gehäusewänden ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die beiden Gehäusewände als Gleichteile ausgebildet. Alternativ kann eine der Gehäusewände kleiner gestaltet werden als die andere, weil der Klinkenbolzen zur Lagerung der Sperrklinke nur zum Halten der Sperrklinke beim Einbau benötigt wird und daher keine gleichmäßige Abstützung an den Gehäusewänden benötigt. Damit kann Masse und Platz gespart werden. In einer noch weitergehenden Reduktion der Gehäusewände ist die Sperrklinke nur mittels der Rückholfeder gehalten. Dabei umgreift die Rückholfeder den Führungsbolzen und taucht mit ihren Enden in dafür vorgesehene Aufnahmen an den Gehäusewänden ein.
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Die Sperrklinke ist eine um einen Drehpunkt bewegliche Klinke mit einem Sperrzahn an ihrem vom Drehpunkt abgewandten Ende, mittels dem die Sperrklinke in ein auf dem Parksperrenrad angeordnetes Zahnprofil formschlüssig verriegelbar ist. Auf der radial vom Parksperrenrad dem Sperrzahn abgewandten Seite weist die Sperrklinke einen Klinkenrücken mit einem Klinkenprofil auf, das beim Einlegen der Parksperre von dem Sperrelement beaufschlagt wird. Das Klinkenprofil kann ein Profil im engeren Sinne bilden, dass es als ein Profilgebirge ausgebildet ist. In einer Variante ist das Klinkenprofil eine ebene Fläche mit einer Überhöhung, so dass auch am Klinkenrücken ein Formschluss in Sperrstellung vorliegt.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beschrieben. Es zeigt:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten, erfindungsgemäßen Parksperre mit einem Parksperrenrad in einer Entsperrstellung.
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Aus 1 geht eine Parksperreneinheit 21 hervor, die aus einer Parksperre 1, einem nur teilweise dargestellten Aktuator 6 und einem Parksperrenrad 3 gebildet ist, in einer Entsperrstellung. Die Parksperre 1 weist eine Sperrklinke 2 auf, die um eine durch einen Klinkenbolzen 34 gebildete Drehachse 31 verdrehbar ist.
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Der Klinkenbolzen 34 ist fest mit der Sperrklinke 2 verbunden. Er ist drehbar im Getriebegehäuse gelagert.
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Beim Verdrehen der Sperrklinke 2 bewegt sich ein mit ihr einteilig ausgebildeter Klinkenzahn 23 als Sperrzahn im Wesentlichen in Bezug auf die Achse 32 der Getriebehauptwelle in radialer Richtung.
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Die Parksperre 1 ist für den Einbau in ein Fahrzeuggetriebe eines Kraftfahrzeugs vorgesehen und bewirkt ein Festsetzen des Parksperrenrads 3, das mit der Getriebehauptwelle drehfest verbunden ist. Das Parksperrenrad 3 weist dazu eine an seinem Außenumfang angeordnete Sperrverzahnung 29 mit äquidistant angeordneten Zähnen 14 und Lücken 9 auf, wobei der Klinkenzahn 23 in der Sperrstellung der Parksperre 1 in den Lücken 9 formschlüssig verriegeln kann. In der Entsperrstellung sind der Klinkenzahn 23 und die Sperrverzahnung 29 außer Eingriff.
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Die Sperrklinke 2 ist durch eine Arretierung 28 gehalten, die verhindert, dass die Sperrklinke 2 im unbelasteten Zustand schwerkraftbedingt unbeabsichtigt gegen das Parksperrenrad 3 verriegelt. Alternativ zur Arretierung 28 kann eine Rückholfeder vorgesehen sein. Die Arretierung 28 sorgt dafür, dass die Sperrklinke 2, sobald ein Schlitten 5 sie freigibt, sofort im Uhrzeigersinn dreht und das Parksperrenrad 3 freigibt.
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Die Parksperre 1 weist einen durch eine als Druckfeder ausgebildete Feder 4 vorgespannten Schlitten 5 auf, so dass die Parksperre 1 auch bei einer Fehlfunktion des die Parksperre 1 betätigenden Aktuators 6 verriegelbar ist, indem sie den Schlitten 5 so verschiebt, dass dieser die Sperrklinke 2 in die Sperrstellung bringt oder im Falle einer Zahn-auf-Zahn-Stellung des Klinkenzahns 23 mit der Sperrverzahnung 29 zumindest so vorbelastet, dass bei kleiner Bewegung des Parksperrenrads 3 ein Verriegeln erfolgt. Die Feder 4 bewirkt, dass der Schlitten 5 sich im Uhrzeigersinn in Richtung Sperrstellung zurückdreht, sobald ein die Feder 4 vorspannender Entriegelungshebel eine Zugstange 7 freigibt.
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Die Parksperre 1 weist ferner eine zweite Sperrklinke 12 auf, die analog zur Sperrklinke 2 auf einem zweiten Klinkenbolzen 24 gelagert ist. Die zweite Sperrklinke 12 ist durch eine zweite Arretierung 33 gehalten, die die gleiche Funktion wie die Arretierung 28 bei der Sperrklinke 2 übernimmt. Die zweite Sperrklinke 12 weist einen zweiten Klinkenzahn 25 auf, der gegen die Parksperrenverzahnung 29 verriegeln kann.
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Über den Aktuator 6 lässt sich eine Feder 4 vorspannen, die mit dem Schlitten 5 verbunden ist. Dazu ist eine Zugstange 7 vorgesehen, die mit dem Schlitten 5 und einem durch den Aktuator 6 auslenkbarem Exzenter 11 verbunden ist. Im entriegelten Zustand der Parksperre 1 ist damit der Schlitten 5 vorgespannt, so dass auch bei Ausfall des Aktuators 6 die Parksperre 1 ausgelöst werden kann. In der Entsperrstellung taucht keiner der Klinkenzähne 23, 25 in eine der Lücken 9 im Parksperrenrad 3. Die Achse 32 mit dem Parksperrenrad 3 kann also rotieren und das Fahrzeug sich fortbewegen.
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Wird die Parksperre 1 ausgelöst, beschleunigt die Feder 4 den Schlitten 5, der mittels Rollen 16, 17, 18 einerseits rückseitig an einer Rampenkontur 13 der Sperrklinke 2, andererseits an einem Armierungsblech 15 abgestützt ist, das flächig an einem Gehäuse 8 anliegt. Der vorschnellende Schlitten 5 drückt die Sperrklinke 2 in die Parksperrenverzahnung 29. Die Feder 4 ist kraftmäßig so ausgelegt, dass sie deutlich stärker als die Arretierung 28 ist. Sie lässt den Schlitten 5 vorschnellen, der seinerseits die Sperrklinke 2 in die Sperrstellung drückt. In der Sperrstellung taucht der Klinkenzahn 23 der Sperrklinke 2 in eine der Lücken 9 im Parksperrenrad 3 und verhindert so dessen Rotation und somit das Rollen des Fahrzeugs.
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Die Parksperre weist einen zweiten Schlitten 10 auf, der mit dem Schlitten 5 verbunden ist. Beide Schlitten 5, 10 liegen hintereinander und werden durch den Aktuator 6 aktiviert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Parksperre
- 2
- Sperrklinke
- 3
- erstes Parksperrenrad
- 4
- Feder
- 5
- Schlitten
- 6
- Aktuator
- 7
- Zugstange
- 8
- Gehäuse
- 9
- Lücke
- 10
- zweiter Schlitten
- 11
- Exzenter
- 12
- zweite Sperrklinke
- 13
- Rampenkontur
- 14
- Sperrzahn
- 15
- Armierungsblech
- 16
- erste Rolle
- 17
- zweite Rolle
- 18
- Stützrolle
- 19
- -
- 20
- -
- 21
- Parksperreneinheit
- 22
- -
- 23
- Klinkenzahn
- 24
- zweiter Klinkenbolzen
- 25
- zweiter Klinkenzahn
- 26
- -
- 27
- -
- 28
- Arretierung
- 29
- Parksperrenverzahnung
- 30
- -
- 31
- Drehachse
- 32
- Achse
- 33
- zweite Arretierung
- 34
- Klinkenbolzen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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