DE10316949A1 - Automatic transmission parking brake for road vehicle has pawl engaging toothed wheel and pushed into engagement by electric motor driving threaded spindles and knee linkage - Google Patents

Automatic transmission parking brake for road vehicle has pawl engaging toothed wheel and pushed into engagement by electric motor driving threaded spindles and knee linkage Download PDF

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Abstract

The parking brake mechanism has an electric motor (20) driving oppositely-threaded spindles (54,55) with nuts (56,57) hinged (51,52) to straight links (48,49). The ends of the links are hinged together to make a knee linkage (46) moving at right-angles to the spindles. A spring (28) pushes on a hinged link (40) on a pawl (2) with a tooth (41) engaging a toothed (42) wheel (3) on the gearbox output shaft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Parksperre für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a parking brake for a motor vehicle after Preamble of claim 1.

Bei einer Parksperre, wie sie beispielsweise aus der deutschen Patentschrift DE 35 37 091 C1 bekannt ist, wird bei einem Kraftfahrzeug, insbesondere mit einem Automatikgetriebe, ein Sperrelement, hier eine Parkklinke, in Parkstellung mit einem Gegenelement, hier ein Park-Zahnrad, das mit einem drehmomentleitenden Element des Antriebsstrangs verbunden ist, über einen Formschluss in sperrende Wirkverbindung gebracht.In a parking brake, as for example from the German patent DE 35 37 091 C1 is known, in a motor vehicle, in particular with an automatic transmission, a blocking element, here a parking pawl, in parked position with a counter element, here a park gear, which is connected to a torque-conducting element of the drive train, brought about a positive connection in blocking operative connection.

Das Verblocken bzw. Lösen von Sperrelement und Gegenelement erfolgt dabei manuell durch den Fahrer über den Handwählhebel des Automatikgetriebes, so dass zur Kraftübertragung zwischen Handwählhebel und Parksperre vergleichsweise groß dimensionierte mechanische Bauteile wie Stangen o.ä. notwendig sind, die das Fahrzeuggewicht erhöhen und kostbaren Bauraum beanspruchen.The Block or release of blocking element and counter element takes place manually by the Driver over the manual selector lever of the automatic transmission, allowing for power transmission between manual selector lever and parking lock comparatively large-sized mechanical Components such as rods or similar necessary, which increase the vehicle weight and take up precious space.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Parksperre so zu gestalten, dass eine Betätigung der Parksperre auf einfache Art und Weise erfolgen kann.Of the Invention is based on the object to design a parking brake so that an actuation the parking brake can be done in a simple manner.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Parksperre mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.Is solved This object is achieved by a parking brake with the specified in claim 1 Features.

Beim Gegenstand des Anspruchs 1 ist erfindungsgemäß zum Herstellen bzw. Lösen der Wirkverbindung zwischen Sperrelement und Gegenelement ein Kniehebelmechanismus eingesetzt. Die Eigenschaften eines Kniehebels ermöglichen es, bei kompakten Abmessungen im Vergleich zu einem einfachen Hebel, einen kleinen Initialhub in einen großen Arbeitshub oder, was zur Betätigung einer Parksperre wünschenswert ist, eine kleine Initialkraft in eine sehr große Hubkraft zu übersetzen, je nach konstruktiver Auslegung. Somit entfallen beim Sperren bzw. Lösen der Parksperre die Notwendigkeit einer Übertragung großer Betätigungskräfte und dafür notwendige, vergleichsweise schwere mechanische Bauteile.At the The subject of claim 1 is according to the invention for the manufacture or release of Operative connection between locking element and counter element a toggle mechanism used. The features of a toggle enable it, with compact dimensions compared to a simple lever, a small initial stroke in a big stroke or what to activity a parking lock desirable is to translate a small initial force into a very large lifting power depending on the design. Thus, when blocking or Solve the Parking lock the need for transmission of large operating forces and necessary, comparatively heavy mechanical components.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Parksperre handelt es sich bei dem Sperrelement um ein gehäusefest angeordnetes Zahnrad oder eine Sperrklinke und bei dem Gegenelement um ein auf einer Welle des Getriebes sitzendes Zahnrad. Das gehäusefest angeordnete Zahnrad bzw. die Sperrklinke und das auf einer Welle sitzende Zahnrad können an einer günstigen Stelle, beispielsweise außerhalb oder innerhalb des Getriebegehäuses, entlang bzw. auf der Kardanwelle oder an einem anderen drehmomentleitenden Element des Antriebsstranges, angeordnet werden, ohne dass weiterer Bauraum gebraucht oder gar geschaffen werden muss.at A preferred embodiment of the parking brake is at the locking element to a housing arranged gear or a pawl and the counter element around a gear seated on a shaft of the transmission. The housing firm arranged gear or the pawl and that on a shaft sitting gear can at a cheap Place, for example outside or inside the gearbox, along or on the cardan shaft or on another torque-conducting Element of the drive train, can be arranged without further Space needs to be used or even created.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch den Einsatz eines Kniehebelmechanismus zum Betätigen der Parksperre durch seine selbstsperrende Eigenschaft. Dadurch müssen die Zähne der Zahnräder bzw. der Sperrklinke keinen selbstsperrenden Flankenwinkel aufweisen, sondern können mit einem Vorderschnitt von ca. 5,6° so ausgelegt sein, dass der Flankenwinkel we nigstens ungefähr dem Reibwinkel entspricht und die Verschiebekraft zwischen den Flanken somit unabhängig von Größe und Richtung eines Verspannungsmoments sehr klein und nahe Null ist. Die Parksperre kann dadurch mit sehr kleinen Kräften aktiviert und deaktiviert werden, und selbst unter Verspannung sind beim Öffnen der Parksperre die Zahnräder bzw. die Sperrklinke und das Zahnrad leicht voneinander zu lösen.On Another advantage is the use of a toggle mechanism to operate the Parking lock by its self-locking feature. This requires the Teeth of the Gears or the pawl does not have a self-locking flank angle, but you can with a front cut of about 5.6 ° be designed so that the flank angle at least about corresponds to the friction angle and the displacement force between the flanks thus independent of size and direction of one Tension moment is very small and close to zero. The parking lock can do so with very small forces be activated and deactivated, and even under tension When opening the parking brake the gears or the pawl and the gear to easily solve each other.

Weiterhin wird vorgeschlagen, den Hub des Kniehebelmechanismus mittels eines Hydraulikzylinders zu verstellen. Diese Art der Betätigung ermöglicht ein schnelles Öffnen bzw. Schließen der Parksperre mit schneller Hubänderung. Für einen Einsatz in Automatikgetrieben kann zum Verstellen des Kniehebelmechanismus eine ohnehin vorhandene Hydraulikeinrichtung, insbesondere mit vorhandenen Steuerschiebern, Einsatz finden.Farther is proposed, the stroke of the toggle mechanism by means of a Adjust hydraulic cylinder. This type of operation allows a fast opening or Close the parking lock with fast stroke change. For one Use in automatic transmissions can be used to adjust the toggle mechanism an already existing hydraulic device, in particular with existing spools, Find employment.

Eine optimale Betätigung der Parksperre erfolgt gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Parksperre dann, wenn das Kniegelenk als Spindelmutter ausgebildet und zum Verstellen des Hubs des Kniehebelmechanismus ein Spindeltrieb eingesetzt ist. Je nach konstruktiver Auslegung des Spindeltriebs kann somit die Parksperre für einen freilaufenden, deshalb schnellen und energiesparenden Betrieb oder für einen selbstsperrenden und dadurch eigensicheren Betrieb ausgelegt werden. Da sich durch den Spindeltrieb eine weitere Untersetzung ergibt, sind noch kleinere Initialkräfte bzw. -momente zum Betätigen der Parksperre möglich.A optimal operation the parking brake is done according to a alternative embodiment of the parking brake then when the knee joint designed as a spindle nut and for adjusting the stroke of the toggle mechanism a spindle drive is used. Depending on the constructive design the spindle drive can thus the parking lock for a free-running, therefore fast and energy saving operation or for a self-locking and As a result, intrinsically safe operation can be designed. As indicated by the Spindle drive results in a further reduction, are even smaller initial forces or moments for pressing the parking lock possible.

Wenn zudem, wie als weitere vorteilhafte Ausgestaltung vorgeschlagen, die Gewindespindel des Spindeltriebs von einem Elektromotor angetrieben ist, kann das Betätigen der Parksperre automatisiert erfolgen. Die damit automatisierte Parksperre kann dann noch in anderen Betriebszuständen des Kraftfahrzeugs Verwendung finden, beispielsweise zur Verbrauchsreduzierung und zur Schonung von Anfahrelementen als Hillholder-Einrichtung (Bergstütze).If Moreover, as proposed as a further advantageous embodiment, the threaded spindle of the spindle drive driven by an electric motor is pressing, can the parking brake automated. The automated with it Parking lock can then still in other operating conditions of the motor vehicle Use find, for example, to reduce consumption and for the protection of starting elements as a Hillholder device (mountain support).

Beim Schließen der Parksperre kann der Fall auftreten, dass das beispielsweise als Sperrklinke oder als gehäusefest angeordnetes Zahnrad ausgebildete Sperrelement und das Gegenelement nicht korrekt miteinander verblockt werden können, weil aufgrund deren Stellung zueinander ein formschlüssiger Eingriff nicht möglich ist. Daher wird vorgeschlagen, dass das Schließen der Parksperre unter Zwischenschaltung eines Federelementes, beispielsweise einer Druckfeder, erfolgt, so dass die Druckfeder in Parkstellung das Sperrelement und das Gegenelement bei einer geringfügigen Drehung des Gegenelements in Eingriff bringt.At the Conclude The parking brake may be the case that, for example as a pawl or as a housing arranged gear formed locking element and the counter element can not be locked together correctly because of their position to each other a form-fitting Intervention not possible is. Therefore it is suggested that the closing of the parking lock with interposition a spring element, for example a compression spring, takes place, so that the compression spring in parking position, the blocking element and the Counter element in a minor Rotation of the counter element engages.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are in further claims, the Description and the figures indicated.

Die Erfindung wird nun anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Zuhilfenahme der Zeichnung erläutert.The Invention will now be described with reference to several embodiments with the aid explained the drawing.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1a eine schematische Darstellung einer ersten Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher die Parksperre ein gehäusefestes und ein auf einer Welle sitzendes Zahnrad aufweist und der Kniehebelmechanismus mittels eines Spindeltriebs und eines Elektromotors verstellt wird, 1a a schematic representation of a first embodiment of the invention, in which the parking brake has a housing-fixed and a seated on a shaft gear and the toggle mechanism is adjusted by means of a spindle drive and an electric motor,

1b eine schematische Darstellung einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher die Parksperre ein gehäusefestes und ein auf einer Welle sitzendes Zahnrad aufweist und der Kniehebelmechanismus mittels eines Hydraulikzylinders verstellt wird, 1b a schematic representation of a second embodiment of the invention, in which the parking brake has a housing-fixed and a seated on a shaft gear and the toggle mechanism is adjusted by means of a hydraulic cylinder,

2a eine schematische Darstellung einer dritten Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher die Parksperre eine Sperrklinke und ein auf einer Welle sitzendes Zahnrad aufweist und der Kniehebelmechanismus mittels eines Spindeltriebs und eines Elektromotors verstellt wird und 2a a schematic representation of a third embodiment of the invention, in which the parking brake has a pawl and a seated on a shaft gear and the toggle mechanism is adjusted by means of a spindle drive and an electric motor and

2b eine schematische Darstellung einer vierten Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher die Parksperre eine Sperrklinke und ein auf einer Welle sitzendes Zahnrad aufweist und der Kniehebelmechanismus mittels eines Spindeltriebs und eines Elektromotors verstellt wird. 2 B a schematic representation of a fourth embodiment of the invention, in which the parking brake has a pawl and a seated on a shaft gear and the toggle mechanism is adjusted by means of a spindle drive and an electric motor.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für Kraftfahrzeuge mit Automatikgetriebe.The Invention is particularly suitable for motor vehicles with automatic transmission.

1a zeigt eine Parksperre 1, die über ein Sperrelement 2, ein mit dem Sperrelement 2 in Parkstellung in Wirkverbindung tretendes und mit einem drehmomentleitenden Element 4 des Antriebsstrangs verbundenes Gegenelement 3 und über einen Kniehebelmechanismus 5 verfügt, wobei der Kniehebelmechanismus 5 zum Herstellen bzw. Lösen der Wirkverbindung zwischen dem Sperrelement 2 und Gegenelement 3 eingesetzt ist. In Parkstellung bringt der Kniehebelmechanismus 5 das Sperrelement 2 und das Gegenelement 3 über einen Formschluss oder Reibschluss in sperrende Wirkverbindung. 1a shows a parking lock 1 that have a blocking element 2 , one with the blocking element 2 in parking position in operative connection passing and with a torque-conducting element 4 the drive train connected counter element 3 and a toggle mechanism 5 features, with the toggle mechanism 5 for producing or releasing the operative connection between the blocking element 2 and counter element 3 is used. In parking position brings the toggle mechanism 5 the blocking element 2 and the counter element 3 via a positive connection or frictional engagement in blocking operative connection.

Als Sperrelement 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein erstes stirnverzahntes Zahnrad 6 eingesetzt und als Gegenelement 3 ein zweites stirnverzahntes Zahnrad 7, wobei das erste Zahnrad 6 beispielsweise mit einem Gehäuse 8 fest verbunden, d.h. gehäusefest ist, und das zweite Zahnrad 7 drehfest und axial verschiebbar auf dem drehmomentleitenden Element 4, beispielsweise einer Abtriebswelle 9, einer Eingangs-, Vorgelege- oder Hauptwelle eines (nur angedeuteten) Getriebes 10, angeordnet ist. Der Fuß des zweiten Zahnrads 7 weist eine Außenringnut 22 auf, in die eine mittels einer Pendelaufhängung 23 gehäusefest gelagerte Gabel 24 eingreift.As a blocking element 2 is a first spur gear in this embodiment 6 used and as a counter element 3 a second spur gear 7 where the first gear 6 for example, with a housing 8th firmly connected, ie is fixed to the housing, and the second gear 7 rotatably and axially displaceable on the torque-conducting element 4 , For example, an output shaft 9 , an input, countershaft or main shaft of a (indicated only) transmission 10 , is arranged. The foot of the second gear 7 has an outer annular groove 22 on, in the one by means of a pendulum suspension 23 Housing fixed fork 24 intervenes.

Der Kniehebelmechanismus 5 weist zwei einarmige, durch ein gemeinsames Kniegelenk 11 in einem Endbereich miteinander verbundene Hebel bzw. Schenkel 12 und 13 auf, die im gegenüberliegenden Endbereich über ein jeweiliges Gelenk 14, 15 mit einem an der Gabel 24 angeordneten Lager 16 bzw. einem gehäusefesten Lager 17 verbunden sind. Die Schenkel 12 und 13 spannen einen veränderbaren Winkel auf. Bei einem stumpfem Winkel können beim Verstellen des Kniehebelmechanismus 5 sehr große Hubkräfte bzw. -momente bewirkt werden. Eine günstige Einstellung liegt beispielsweise im Bereich zwischen 20° und 5° vor oder nach Erreichen der Totpunktstellung (180°) vor.The toggle mechanism 5 indicates two-armed, through a common knee joint 11 in an end region interconnected levers or legs 12 and 13 on, in the opposite end region via a respective joint 14 . 15 with one at the fork 24 arranged bearings 16 or a housing-fixed bearing 17 are connected. The thigh 12 and 13 clamp a changeable angle. At a dull angle can be when adjusting the toggle mechanism 5 very large lifting forces or moments are effected. A favorable setting is for example in the range between 20 ° and 5 ° before or after reaching the dead center position (180 °).

Das Kniegelenk 11 des Kniehebelmechanismus 5 ist gleichzeitig als axialverschiebliche und nicht drehbare Spindelmutter und somit als Teil eines Spindeltriebes 18 mit einer drehbaren, nicht axialverschieblichen Gewindespindel 19 ausgebildet. Die Drehanbindung des Kniegelenks 11 erfolgt durch Anbindung an die Schenkel 12, 13 und/oder durch eine separate Führung gegenüber dem Gehäuse 8.The knee joint 11 the toggle mechanism 5 is at the same time as axialverschiebliche and non-rotatable spindle nut and thus as part of a spindle drive 18 with a rotatable, not axialverschieblichen threaded spindle 19 educated. The rotational connection of the knee joint 11 done by connection to the thighs 12 . 13 and / or by a separate guide relative to the housing 8th ,

Der Spindeltrieb 18 kann – je nach Anforderung – freilaufende oder selbstsperrende Eigenschaften und eine große oder kleine Gewindesteigung aufweisen. Die Gewindespindel 19 wird von einem Elektromotor 20 angetrieben, wozu sie mit dessen Abtriebswelle, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Getriebes, drehfest verbunden ist. Der Elektromotor 20 ist beispielsweise mittels einer Pendelaufhängung 21 gegenüber dem Gehäuse 8 gelagert.The spindle drive 18 can - depending on requirements - have free-running or self-locking properties and a large or small thread pitch. The threaded spindle 19 is powered by an electric motor 20 driven, for which purpose it is rotatably connected to the output shaft, optionally with the interposition of a transmission. The electric motor 20 is for example by means of a pendulum suspension 21 opposite the housing 8th stored.

Ein Schließvorgang der Parksperre 1 wird beispielsweise hervorgerufen, wenn der Fahrer eine Parkstellung wünscht und hierzu einen Wählhebel entsprechend einstellt, oder wenn beispielsweise beim Halten an einer Steigung durch ein Steuergerät eine sogenannte „Hillholder"-Funktion (Bergstütze) aktiviert wird, um Anfahr- und/oder Schaltungselemente zu entlasten.A closing process of the parking brake 1 becomes caused, for example, when the driver desires a parking position and this setting a selector lever accordingly, or when, for example, when holding on a slope by a controller, a so-called "hillholder" function (hill support) is activated to relieve starting and / or circuit elements.

Hierzu wird der Elektromotor 20 mit einem Strom beaufschlagt, wodurch seine Abtriebswelle die Gewindespindel 19 in Rotation versetzt und die Spindelmutter bzw. das Kniegelenk 11 dadurch die Schenkel 12, 13 des Kniehebelmechanismus 5 aufspreizt. In Folge dessen wird die Gabel 24 um die Pendelaufhängung 23 verschwenkt und das Zahnrad 7 (Gegenelement 3) axial auf der Abtriebswelle 9 in Richtung auf das gehäusefest gelagerte Zahnrad 6 (Sperrelement 2) verschoben.For this purpose, the electric motor 20 subjected to a current, whereby its output shaft, the threaded spindle 19 set in rotation and the spindle nut or the knee joint 11 thereby the thighs 12 . 13 the toggle mechanism 5 spreads. As a result, the fork becomes 24 around the pendulum suspension 23 pivoted and the gear 7 (Counter-element 3 ) axially on the output shaft 9 in the direction of the gear fixed to the housing 6 (Locking element 2 ) postponed.

Sobald die beiden Zahnräder 6 und 7 ineinander greifen, sind sie verblockt und die Parksperre 1 ist geschlossen; das Kraftfahrzeug ist zuverlässig gegen Wegrollen gesichert. Zusätzlich kann der Kniehebelmechanismus 5 bei aktivierter Parksperre 1 eine Totpunkt- oder Übertotpunktstellung einnehmen, die nur durch Bestromen des Elektromotors 20 wieder verlassen werden kann.As soon as the two gears 6 and 7 interlock, they are interlocked and the parking lock 1 is closed; the motor vehicle is reliably secured against rolling away. In addition, the toggle mechanism 5 with activated parking lock 1 take a dead center or over-center position, the only by energizing the electric motor 20 can be left again.

Durch die selbstsperrende Eigenschaft des Kniehebelmechanismus 5 müssen die Zähne der Zahnräder 6, 7 keinen selbstsperrenden Flankenwinkel aufweisen, sondern können mit einem Vorderschnitt von ca. 5,6° so ausgelegt sein, dass der Flankenwinkel ungefähr dem Reibwinkel eintspricht und die Verschiebekraft zwischen den Flanken unabhängig von Größe und Richtung eines Verspannungsmoments somit sehr klein und nahe Null ist. Die Parksperre 1 kann dadurch mit sehr kleinen Kräften aktiviert und deaktiviert werden und auch unter Verspannung beim Öffnen der Parksperre 1 sind die Zahnräder 6, 7 leicht voneinander zu lösen.By the self-locking feature of the toggle mechanism 5 need the teeth of the gears 6 . 7 no self-locking flank angle, but may be designed with a front section of about 5.6 ° so that the flank angle eintspricht approximately the friction angle and the displacement force between the flanks regardless of size and direction of a stress moment thus very small and close to zero. The parking lock 1 can be activated and deactivated with very small forces and also under tension when opening the parking brake 1 are the gears 6 . 7 easy to solve from each other.

Da der Kniehebelmechanismus 5 beim Strecken einen sehr großen Druck aufbauen kann, können bei entsprechender konstruktiver Auslegung statt der beiden Zahnräder 6, 7 auch zwei Reibscheiben zum Einsatz kommen.Because the toggle mechanism 5 can build a very large pressure when stretching can, with appropriate design interpretation instead of the two gears 6 . 7 also two friction disks are used.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß 1b wird – bei im übrigen der 1a entsprechender Gestaltung – der Kniehebelmechanismus 5 mittels einer mit einem Kolben 31 eines Hydraulikzylinders 26 verbundenen Kolbenstange 27 verstellt. Da die Energiedichte des Hydraulikzylinders 26 größer ist als die des Elektromotors 20 der 1a, kann für den von den Schenkeln 12 und 13 aufgespannten Winkel auch ein anderer Bereich sinnvoll sein, beispielsweise 20° bis 30° vor oder nach der Totpunktstellung (180°).In a further embodiment according to 1b is - in the rest of the 1a appropriate design - the toggle mechanism 5 by means of a piston 31 a hydraulic cylinder 26 connected piston rod 27 adjusted. As the energy density of the hydraulic cylinder 26 larger than that of the electric motor 20 of the 1a , for the thighs 12 and 13 spanned angle and another area be useful, for example, 20 ° to 30 ° before or after the dead center position (180 °).

Für den Fall, dass die Zahnräder 6, 7 aufgrund ihrer Stellung zueinander nicht formschlüssig ineinander greifen können, ist zwischen die Kolbenstange 27 und das Kniegelenk 11 eine erste Druckfeder 28 geschaltet, welche in Parkstellung die Zahnrä der 6, 7 bei einer geringfügigen Drehung des Zahnrades 7 in Eingriff bringt.In the event that the gears 6 . 7 due to their position to each other can not interlock form-fitting, is between the piston rod 27 and the knee joint 11 a first compression spring 28 switched, which in the parking position the Zahnrä the 6 . 7 with a slight rotation of the gear 7 engages.

Eine zweite Druckfeder 29 ist zudem zwischen die Gabel 24 und einen (gehäusefesten) Anschlag 30 geschaltet. Die Druckfeder 29 wird beim Aktivieren der Parksperre 25 gespannt und unterstützt das spätere Lösen.A second compression spring 29 is also between the fork 24 and a (fixed to the housing) stop 30 connected. The compression spring 29 will when activating the parking brake 25 excited and supports the later release.

Wie im Ausführungsbeispiel der 1a bereits beschrieben, kann der Kniehebelmechanismus 5, falls konstruktiv vorgesehen, in der Parkstellung eine Totpunkt- oder Übertotpunktstellung einnehmen. Zweckmäßigerweise ist dann eine weitere, hier nicht dargestellte Druckfeder zwischen einem gehäusefesten Anschlag und dem Kniegelenk 11 angeordnet, so dass sie beim Lösen der Parksperre 25 das Kniegelenk 11 aus der Totpunkt- oder Übertotpunktstellung heraus drückt.As in the embodiment of 1a already described, the toggle mechanism 5 , if provided structurally, occupy a dead center or over-center position in the parking position. Appropriately, then another, not shown here compression spring between a housing-fixed stop and the knee joint 11 arranged so that they release the parking brake 25 the knee joint 11 pushes out of the dead center or over dead center position.

Denkbar sind auch andere Lösungen, beispielsweise dass an Stelle der Druckfeder 28 dort eine beispielsweise gehäusefest verankerte Zugfeder eingesetzt ist, die beim Lösen der Parksperre 25 das Kniegelenk 11 aus der Totpunkt- oder Übertotpunktstellung heraus zieht.Also conceivable are other solutions, for example, that instead of the compression spring 28 There, for example, a housing-fixed anchored tension spring is used, which when releasing the parking brake 25 the knee joint 11 pulling out of the dead center or over dead center position.

2a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Parksperre 35, bei der – wie im Ausführungsbeispiel der 1a – der Kniehebelmechanismus 5 mittels des Spindeltriebes 18 verstellt wird. Jedoch ist hier als Sperrelement 2 eine Sperrklinke 36 eingesetzt, die um eine Achse 37 in der Rotationsebene eines außenverzahnten Zahnrads 38 drehbar ist und mittels einer Nase oder eines Zahns 41 in eine dazu passende Verzahnung 42 des außenverzahnten Zahnrads 38 formschlüssig eingreift. Die Sperrklinke 36' kann auch mehrere Zähne 41 aufweisen. Das Zahnrad 38 ist drehfest und axial nicht ver schieblich wiederum auf einem drehmomentleitenden Element 4, beispielsweise der Getriebeabtriebswelle 9, angeordnet. 2a shows a further embodiment of a parking brake 35 , in which - as in the embodiment of 1a - the toggle mechanism 5 by means of the spindle drive 18 is adjusted. However, here is as a blocking element 2 a pawl 36 used that around an axis 37 in the plane of rotation of an externally toothed gear 38 is rotatable and by means of a nose or a tooth 41 in a matching toothing 42 of the external gear 38 positively engages. The pawl 36 ' can also have several teeth 41 respectively. The gear 38 is rotationally fixed and not axially displaceable ver turn on a torque-conducting element 4 , For example, the transmission output shaft 9 arranged.

Wie bei den Ausführungsbeispielen der 1a, b müssen auch hier wegen der selbstsperrenden Eigenschaft des Kniehebelmechanismus 5 der Zahn 31 der Sperrklinke 36 bzw. die Verzahnung 42 des Zahnrades 38 keinen selbstsperrenden Flankenwinkel aufweisen. Bei einem Vorderschnitt von ca. 5,6°, entsprechend ungefähr dem Reibwinkel, ist die Verschiebekraft zwischen den Flanken unabhängig von Größe und Richtung eines Verspannungsmoments sehr klein, so dass die Parksperre 45 mit sehr kleinen Kräften aktiviert und deaktiviert werden und die Sperrklinke 36 auch unter Verspannung beim Öffnen der Parksperre 45 leicht vom Zahnrad 38 gelöst werden kann.As in the embodiments of the 1a . b must also here because of the self-locking feature of the toggle mechanism 5 the tooth 31 the pawl 36 or the teeth 42 of the gear 38 have no self-locking flank angle. At a front section of about 5.6 °, corresponding to approximately the friction angle, the displacement force between the flanks is very small, regardless of the size and direction of a stress moment, so that the parking brake 45 be activated and deactivated with very small forces and the pawl 36 also under tension at Öff the parking brake 45 slightly off the gear 38 can be solved.

Die Druckfeder 28 ist hier zwischen das Gelenk 14 des Schenkels 12 und ein Gelenk 40 der Sperrklinke 36 geschaltet, damit das Schließen der Parksperre 35 in Parkstellung auch dann erfolgen kann, wenn die Nase 41 genau einem Zahn der Verzahnung 42 gegenüber steht und ein formschlüssiger Eingriff erst nach geringfügiger Drehung des Zahnrads 38 möglich ist.The compression spring 28 is here between the joint 14 of the thigh 12 and a joint 40 the pawl 36 switched, thus closing the parking lock 35 in parking position can also be done when the nose 41 exactly one tooth of toothing 42 opposite and a positive engagement only after slight rotation of the gear 38 is possible.

Eine um die Achse 37 umlaufende Rückholfeder 39, welche an einem Federfußpunkt an einer gehäusefesten Abstützung 43 und am anderen Federfußpunkt an der Sperrklinke 36 abgestützt ist, sorgt dafür, dass bei nicht aktivierter Parksperre 35 die Sperrklinke 36 und das Zahnrad 38 nicht reib- oder formschlüssig in Wirkverbindung treten können.One around the axis 37 circumferential return spring 39 , which at a Federfußpunkt on a housing-fixed support 43 and at the other spring base on the pawl 36 is supported, ensures that when not activated parking brake 35 the pawl 36 and the gear 38 can not frictionally or positively engaged in operative connection.

In 2b ist eine weitere Parksperre 45 dargestellt, mit einem gegenüber den bisherigen Ausführungsbeispielen abgewandelten Kniehebelmechanismus 46 und einem ebenfalls abgewan delten Spindeltrieb 47. Der Kniehebelmechanismus 46 weist zwei Schenkel 48, 49 auf, die über ein gemeinsames Kniegelenk 50 miteinander verbunden sind. Jeder Schenkel 48 bzw. 49 weist ein weiteres Gelenk 51 bzw. 52 auf.In 2 B is another parking brake 45 shown, with respect to the previous embodiments modified toggle mechanism 46 and a likewise Abgewan ended spindle drive 47 , The toggle mechanism 46 has two legs 48 . 49 on, over a joint knee joint 50 connected to each other. Every thigh 48 respectively. 49 has another joint 51 respectively. 52 on.

Der Elektromotor 20 treibt eine Gewindespindel 53 an, die zwei gegenläufige, aber ansonsten geometrisch gleiche Gewinde 54, 55 aufweist. Mit jedem Gewinde 54 bzw. 55 steht eine zugehörige Spindelmutter 56 bzw. 57 in Eingriff; zudem ist die Spindelmutter 56 über das Gelenk 51 mit dem Schenkel 48 und die Spindelmutter 57 über das Gelenk 52 mit dem Schenkel 49 des Kniehebelmechanismus 46 verbunden. Die Gewindespindel 53 kann, um eine genügend große Gegenkraft aufbringen zu können, mittels eines zusätzlichen Drehlagers 58 abgestützt sein.The electric motor 20 drives a threaded spindle 53 on, the two opposite, but otherwise geometrically identical thread 54 . 55 having. With every thread 54 respectively. 55 is an associated spindle nut 56 respectively. 57 engaged In addition, the spindle nut 56 over the joint 51 with the thigh 48 and the spindle nut 57 over the joint 52 with the thigh 49 the toggle mechanism 46 connected. The threaded spindle 53 can, in order to apply a sufficiently large counterforce, by means of an additional pivot bearing 58 be supported.

Um die Parksperre 45 zu aktivieren bzw. zu lösen, wird der Elektromotor 20 bestromt, wodurch er die Gewindespindel 53 in Rotation versetzt. Die nicht drehbaren Spindelmuttern 56 und 57 entfernen sich dadurch von einander bzw. bewegen sich auf einander zu, je nach Drehrichtung der Gewindespindel 53. Infolge der Umlenkung durch den Kniehebelmechanismus 46 wird zum Schließen de Parksperre 45 über das Kniegelenk 50 und die Druckfeder 28 die Sperrklinke 36 mit ihrer Nase 41 und die Verzahnung 42 des Zahnrads 38 in Eingriff gebracht bzw. – bei entgegen gesetzter Drehrichtung der Gewindespindel 46 zum Öffnen der Parksperre 45 – die Sperrklinke 36 vom Zahnrad 38 weggezogen.To the parking lock 45 to activate or to solve, the electric motor 20 energized, causing the threaded spindle 53 set in rotation. The non-rotatable spindle nuts 56 and 57 As a result, they move away from each other or move towards each other, depending on the direction of rotation of the threaded spindle 53 , As a result of the deflection by the toggle mechanism 46 will close the parking lock 45 over the knee joint 50 and the compression spring 28 the pawl 36 with her nose 41 and the gearing 42 of the gear 38 brought into engagement or - in the opposite direction of rotation of the threaded spindle 46 to open the parking lock 45 - the pawl 36 from the gear 38 pulled away.

Da hier die Anlenkung der Sperrklinke 36 über die Druckfeder 28 über das Kniegelenk 50 erfolgt, ergeben sich um so größere Hubkräfte bzw. -momente, je größere Werte der von den Schenkeln 48 und 49 aufgespannte Winkel annimmt. Eine günstige Einstellung liegt beispielsweise dann vor, wenn dieser Winkel Werte im Bereich zwischen 20° und 5° vor Erreichen der Totpunktstellung (180°) annimmt.Since here the articulation of the pawl 36 over the compression spring 28 over the knee joint 50 takes place, the greater the lift forces or moments, the larger the values of the legs 48 and 49 clamped angle assumes. A favorable setting is, for example, if this angle assumes values in the range between 20 ° and 5 ° before reaching the dead center position (180 °).

Die Erfindung ist nicht auf die hier dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die besonderen Merkmale jedes gezeigten Ausführungsbeispiels können selbstverständlich in sinnvoller Weise mit den Merkmalen eines anderen Ausführungsbeispiels kombiniert werden.The Invention is not limited to the embodiments shown here limited. The particular features of each embodiment shown can of course be found in FIG meaningfully combined with the features of another embodiment become.

Claims (11)

Parksperre (1; 25; 35; 45), insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit einem Automatikgetriebe, die über ein Sperrelement (2, 6; 36) und ein mit einem drehmomentleitenden Element (4, 9) des Antriebsstrangs verbundenes Gegenelement (3, 7; 38) verfügt, wobei das Sperrelement (2, 6; 36) und das Gegenelement (3, 7; 38) in einer Parkstellung über einen Formschluss oder Reibschluss in sperrender Wirkverbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass zum Herstellen bzw. Lösen der Wirkverbindung zwischen Sperrelement (2, 6; 36) und Gegenelement (3, 7; 38) ein Kniehebelmechanismus (5; 46) eingesetzt ist, der wenigstens zwei Schenkel (12, 13; 48, 49) und ein gemeinsames Kniegelenk (11; 50) aufweist.Parking lock ( 1 ; 25 ; 35 ; 45 ), in particular for a motor vehicle with an automatic transmission, which has a blocking element ( 2 . 6 ; 36 ) and one with a torque-conducting element ( 4 . 9 ) of the drive train connected counter element ( 3 . 7 ; 38 ), wherein the blocking element ( 2 . 6 ; 36 ) and the counter element ( 3 . 7 ; 38 ) in a parking position via a positive connection or frictional engagement in blocking operative connection, characterized in that for producing or releasing the operative connection between locking element ( 2 . 6 ; 36 ) and counter element ( 3 . 7 ; 38 ) a toggle mechanism ( 5 ; 46 ) is inserted, the at least two legs ( 12 . 13 ; 48 . 49 ) and a joint knee joint ( 11 ; 50 ) having. Parksperre (1; 25; 35; 45) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Gegenelement (3, 7; 38) um ein mit einer drehmomentleitenden Welle (9) des Getriebes (10) drehfest verbundenes Zahnrad (7; 38) handelt.Parking lock ( 1 ; 25 ; 35 ; 45 ) according to claim 1, characterized in that it is in the counter element ( 3 . 7 ; 38 ) one with a torque-conducting shaft ( 9 ) of the transmission ( 10 ) rotatably connected gear ( 7 ; 38 ). Parksperre (1; 25; 35; 45) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Sperrelement (2, 6; 36) um ein ge häusefest gelagertes Zahnrad (6) handelt.Parking lock ( 1 ; 25 ; 35 ; 45 ) according to claim 1 or 2, characterized in that it is in the blocking element ( 2 . 6 ; 36 ) around a gear fixed to the housing ( 6 ). Parksperre (1; 25; 35; 45) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Sperrelement (2, 6; 36) um eine Sperrklinke (36) handelt.Parking lock ( 1 ; 25 ; 35 ; 45 ) according to claim 1 or 2, characterized in that it is in the blocking element ( 2 . 6 ; 36 ) around a pawl ( 36 ). Parksperre (1; 25; 35; 45) nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder (6, 7; 38) bzw. die Sperrklinke (36) einen nicht selbstsperrenden Flankenwinkel aufweisen.Parking lock ( 1 ; 25 ; 35 ; 45 ) according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the gears ( 6 . 7 ; 38 ) or the pawl ( 36 ) have a non-self-locking flank angle. Parksperre (1; 25; 35; 45) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Flankenwinkel der Zahnräder (6, 7; 38) bzw. der Sperrklinke (36) einem Vorderschnitt von 5,6° aufweist.Parking lock ( 1 ; 25 ; 35 ; 45 ) according to claim 5, characterized in that the flank angle of the gears ( 6 . 7 ; 38 ) or the pawl ( 36 ) has a front cut of 5.6 °. Parksperre (1; 25; 35; 45) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verstellen des Hubs des Kniehebelmechanismus (5; 46) ein Hydraulikzylinders (26) eingesetzt ist.Parking lock ( 1 ; 25 ; 35 ; 45 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Adjusting the stroke of the toggle mechanism ( 5 ; 46 ) a hydraulic cylinder ( 26 ) is used. Parksperre (1; 25; 35; 45) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verstellen des Hubs des Kniehebelmechanismus (5; 46) ein Spindeltrieb (18; 47) eingesetzt ist.Parking lock ( 1 ; 25 ; 35 ; 45 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that for adjusting the stroke of the toggle mechanism ( 5 ; 46 ) a spindle drive ( 18 ; 47 ) is used. Parksperre (1; 25; 35; 45) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kniegelenk (11) als Spindelmutter für den Spindeltrieb (5) ausgebildet ist.Parking lock ( 1 ; 25 ; 35 ; 45 ) according to claim 8, characterized in that the knee joint ( 11 ) as a spindle nut for the spindle drive ( 5 ) is trained. Parksperre (1; 25; 35; 45) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (19; 53) des Spindeltriebs (18; 47) von einem Elektromotor (20) angetrieben ist.Parking lock ( 1 ; 25 ; 35 ; 45 ) according to claim 8 or 9, characterized in that the threaded spindle ( 19 ; 53 ) of the spindle drive ( 18 ; 47 ) of an electric motor ( 20 ) is driven. Parksperre (1; 25; 35; 45) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließen der Parksperre (1; 25; 35; 45) unter Zwischenschaltung eines Federelementes (28) erfolgt.Parking lock ( 1 ; 25 ; 35 ; 45 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the closing of the parking brake ( 1 ; 25 ; 35 ; 45 ) with the interposition of a spring element ( 28 ) he follows.
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