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Die Erfindung betrifft eine Verriegelungseinheit
für das
Verriegeln der Bewegung eines mit Druck beaufschlagbaren Kolbens,
wobei ein Elektromagnet vorgesehen ist, dessen Anker beziehungsweise
Ankerstange unmittelbar oder mittelbar auf ein Betätigungselement
wirkt, welches mit einem Rastelement derart zusammenwirkt, daß das Rastelement
in einer Verriegelungsstellung die Bewegung des Kolbens blockiert
beziehungsweise das Rastelement in einer Entriegelungsstellung die
Bewegung des Kolbens freigibt.
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Vorgenannte Verriegelungseinheiten
finden insbesondere bei der Parksperre von Automatikgetrieben Verwendung.
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Ein Fahrzeug mit Handschaltgetriebe
kann durch Einlegen eines Ganges gegen unbeabsichtigtes Wegrollen
im Stillstand bei abgestelltem Motor gesichert werden. Bei Automatikgetrieben
ist dies jedoch nicht möglich,
da bei abgestelltem Motor kein Kraftschluß zu den Antriebsrädern besteht.
Automatikgetriebe haben daher eine mechanische Verriegelung der
Getriebeabtriebswelle, die in der Parkstellung zu aktivieren ist,
das heißt,
einzustellen ist und ein Wegrollen des Fahrzeuges verhindert.
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Die Verriegelungseinheit wirkt dabei
zusammen mit dem hydraulischen Kreislauf des Automatikgetriebes.
Bei eingelegter Parksperre ist es dabei in der Regel vorgesehen,
daß der
Kolben entriegelt ist. In der Fahrstellung, also bei ausgeschalteter
Parksperre, ist der druckbeaufschlagte Kolben verriegelt. Üblicherweise
wirkt dabei die Kolbenstange des Kolbens auf eine Klinke, die in
den Antriebsstrang entsprechend der Stellung der Parksperre eingreift
oder nicht.
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Die hierfür verwendeten Verriegelungseinheiten
weisen als Betätigungselement
Kugeln auf, die radial zur Ankerstange beweglich gelagert sind und
aufgrund der Bewegungen der Ankerstange im Fahrbetrieb nach außen gedrückt werden,
um mit einem Rastelement zusammenzuwirken und dadurch die Bewegung
des Kolbens zu verriegeln.
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Im stromlosen Zustand (in der Regel
die Parkstellung) wird die Entriegelungsstellung des Kolbens dadurch
erreicht, daß eine
Feder die Ankerstange gegen die sonst überwiegende Haltekraft des Elektromagneten
derart bewegt, daß die
Kugeln radial nach innen zurückweichen
können
und so die Bewegung des Kolbens nicht mehr blockieren. Die Anordnung
ist dabei so getroffen, daß die
Entriegelungsstellung (Parkstellung) passiv sicher ist, das heißt, im nichtbestromten
Zustand wird die Bewegung des Kolbens nicht blockiert, der Kolben
ist entriegelt.
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In dem hier dargestellten Anwendungsbeispiel
nach dem Stand der Technik, entspricht die eingerückte Parkstellung
dem entriegelten Kolben, die ausgerückte Parkstellung dem verriegelten
Kolben. Im Sinne dieser Erfindung ist es aber auch möglich, diesen
Zusammenhang umzustellen, das bedeutet, einen entriegelten Kolben
bei ausgerückter
Parksperre einzusetzen bzw. umgekehrt.
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Die Verwendung der Kugeln als Betätigungselemente
führt jedoch
zu einigen Nachteilen. Die Kugeln laufen im Öl, welches zum Beispiel auf
der Druckseite auf den Kolben anliegt. Es ist daher nicht gänzlich auszuschließen, daß zum Beispiel
Getriebeabriebe oder sonstige Verschmutzungen (zum Beispiel Späne), in
den Verriegelungsbereich geschwemmt werden können und so die Bewegungen der
Kugeln behindern. Ist aber die Kugelbewegung nicht sichergestellt,
ist insgesamt die Funktion der Verriegelungseinheit nicht gewährleistet.
Die Anordnung nach dem Stand der Technik ist daher verschmutzungsempfindlich.
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Darüber hinaus liegt eine Kugel
nur punktweise an den umgebenden Flächen an. Das bedeutet, daß die Verriegelungskräfte nur
auf kleinen Flächen
wirken und die entsprechenden Druckbelastungen enorm sind. Dies
wird im Stand der Technik mit entsprechend speziell gehärteten Teilen
kompensiert, jedoch sind diese Teile in der Herstellung entsprechend
aufwendig.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik hat
es sich die Erfindung zur Aufgabe gemacht, eine Verriegelungseinheit,
wie eingangs beschrieben, eben dahingehend zu verbessern, daß diese
einfach herstellbar ist.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch
eine Verriegelungseinheit, wie eingangs beschrieben, wobei vorgeschlagen
wird, daß Raste
und Betätigungselement
flächig
zusammenwirken.
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Durch diesen erfindungsgemäßen Vorschlag wird
erreicht, daß die
Druckbelastungen für
das Rastelement und Betätigungselement
deutlich absinken, da die Verriegelungskräfte auf größere Flächen wirken und daher der Druck
entsprechend abgesenkt wird. Wird aber die kräftemäßige Belastung der Bauteile
entsprechend reduziert, ist es möglich,
diese Bauteile nicht mehr so aufwendig herzustellen, wodurch entsprechender
Herstellungsaufwand wegfällt. Gleichzeitig
entsteht ein einfacherer, robusterer Aufbau, da die Betätigungselemente
nunmehr größer ausbildbar
sind, ohne die Gesamtabmessungen des Gerätes zu verändern.
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Die Erfindung ist dabei in keinster
weise darauf beschränkt,
daß das
Rast- beziehungsweise Betätigungselement,
welches am Kolben oder am Zylinder beziehungsweise mit der Ankerstange
oder dem Anker zusammenwirkend angeordnet ist. Es kommt auch im
Kontext der Erfindung nicht darauf an, daß das Rastelement beziehungsweise
das Bedienungselement sowohl in der Verriegelungsstellung als auch in
der Entriegelungsstellung immer miteinander zusammenwirkt. Jedoch
ist vorgesehen, daß die
beiden Elemente zumindest bei einer Änderung der Stellung zusammenwirken,
wobei im reversiblen Fall gegebenenfalls weitere Mittel angeordnet
sein können,
die eine entsprechende Bewegung erreichen.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß das Rastelement
und das Betätigungselement
flächig
zusammenwirken. Als flächiges
Zusammenwirken wird im Sinne dieser Erfindung auch schon angesehen,
wenn Rastelement bzw. Betätigungselement linienartig
zusammenwirken. Auch dadurch wird bereits eine erhebliche Schonung
des Materials erreicht, da die punktgemäße Einleitung der Kräfte, wie sie
bei der Kugel bekannt sind, entlang einer Linie erfolgt. Letztendlich
stellt aber eine linienartige Aus gestaltung im Sinne dieser Erfindung
bereits ebenfalls ein flächiges
Anliegen dar, da der erfindungsgemäße Effekt hierdurch ebenfalls
erreicht wird, nämlich
die Flächenbelastung
in diesem Bauteil zu reduzieren.
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Dabei kann auch das anfängliche
Einbauen eines linienartigen Anliegens bzw. Zusammenwirkens von
Rastelement und Betätigungselement
im weiteren Betrieb der Verriegelungseinheit sich zu einem flächigen Anliegen
verändern,
was zum Beispiel durch entsprechende Materialermüdung erfolgt. Dies kann durch
geeignete Toleranzausgleiche kompensiert werden. Insofern gehört auch
diese Variante zur Erfindung.
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Darüberhinaus schlägt die Erfindung
vor, daß das
Rastelement einen Absatz, Kragen, Vorsprung oder eine Haltenase
aufweist, welche/r mit einem als Haken, Klinke, Vorsprung oder Absatz
ausgebildeten Betätigungselement
zusammenwirkt. Hierbei ist insbesondere ein formschlüssiges Zusammenwirken
von Vorteil, aber nicht einzige Bedingung. Dabei sind die vorgeschlagenen
Bauformen an den Elementen einfach herstellbar.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Variante
ist vorgesehen, daß das
Betätigungselement gelenkig
beweglich ist. Durch eine Schwenkbewegung ist es einfach möglich, das
Betätigungselement in
Eingriff bzw. in Zusammenwirken mit dem Rastelement zu bringen und
hiervon auch wieder wegzubewegen. Dabei wird in geschickter Weise
die Längsbewegung
der Ankerstange zum Beispiel durch entsprechende schräge Flächen oder
Ebenen auf eine Schwenkbewegung des gelenkig angeordneten Betätigungselementes
umgelenkt.
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So wird zum Beispiel in einer Variante
der Erfindung vorgesehen, daß das
Betätigungselement elastisch
beweglich beziehungsweise unter Vorspannung steht und das Betätigungselement
das Rastelement gegen die hieraus resultierende Vorspannungs kraft
entweder in die Verriegelungs- oder in die Entriegelungsstellung
bewegt. Selbstverständlich
ist es erfindungsgemäß auch möglich, die
Bewegung von Betätigungs-
und Rastelement in kulissenartigen Bahnen zu führen und zu steuern, jedoch
könnte
dies unter Umständen
im rauhen Betrieb, gerade bei verschmutzten Ölen und so weiter, nicht günstig sein. Die
Anordnung aber derart, daß eine
Vorspannungskraft vorgesehen ist, bewirkt, daß das Betätigungselement nur für einen
Schritt, nämlich
für die
Herstellung der Verriegelungsstellung oder für die Herstellung der Entriegellungsstellung
mit dem Rastelement zusammenwirkt. In diesem Fall wirkt dann der
Anker beziehungsweise die Ankerstange (mittelbar oder unmittelbar)
gegen diese Vorspannungskraft. Dabei erreicht die Erfindung noch
zusätzlich
eine Erhöhung der
Zuverlässigkeit,
da keine filigranen Kugeln mehr eingesetzt werden, deren Bewegung
leicht durch Späne,
die mit dem Öl
angeschwemmt werden, behindert werden könnte.
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Es gibt verschiedene Varianten wie
das Betätigungselement
ausgebildet ist, um eine entsprechende Vorspannungskraft vorzusehen.
Erfindungsgemäß wird hierbei
vorgeschlagen, daß das
Betätigungselement
eine Spannfeder besitzt beziehungsweise hieran eine Spannfeder angreift
oder aus elastischem Material besteht. Als elastisches Material bietet
sich zum Beispiel Kunststoff oder auch Federstahl und so weiter,
an. Dabei können
diese Teile auch als Stanzbiegeteile ausgebildet sein, was die Produktionskosten
entsprechend gering hält.
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Neben der Anordnung einer Vorspannung
für die
Bewegung des Betätigungselementes
ist es aber auch möglich,
daß das
Betätigungselement
durch die Bewegung des Ankers bzw. der Ankerstange zwangsgeführt ist.
Zum Beispiel ist es möglich
mit Hilfe des Ankers bzw. der Ankerstange eine Kulissenbahn derart
ausgestalten, daß das
Betätigungselement
zwangsgeführt
in der Verriegelungs- und/oder in der Entriegelungsstellung ist.
Bei einer solchen Ausgestaltung kann gegebenenfalls auch auf das Anordnen eines
elastischen oder federnden Elementes für das Betätigungselement verzichtet werden oder
aber die Zwangsführung
des Betätigungselementes
entsprechend unterstützt
werden.
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Das gemäß der Erfindung vorgeschlagene Prinzip
ist dabei geeignet, in zwei verschiedenen Varianten eingesetzt zu
werden. Zunächst
ist es möglich,
daß das
Betätigungselement
aufgrund der Vorspannungskraft in der Verriegelungsstellung gehalten
ist und die Bewegung des Ankers bzw. der Ankerstange derart auf
das Betätigungselement
wirkt, daß der
Kolben entriegelt ist. In einer kinematischen Umkehr dieses Vorschlages
ist es möglich,
daß das
Betätigungselement
aufgrund der Vorspannungskraft in der Entriegelungsstellung gehalten
ist und die Bewegung des Ankers bzw. der Ankerstange den Kolben verriegelt.
Je nach dem gewünschten
Schaltzustand wird die Anordnung entsprechend ausgewählt und realisiert.
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Der Einsatzbereich der Verriegelungseinheit ist
auf die eingangs beschriebene Parksperre bei Automatikgetrieben
nicht beschränkt.
Es können
auch andere Anwendungsbereiche vorhanden sein, zum Beispiel eine
Hydrauliksteuerung und dergleichen, wobei eine entsprechende Verriegelungseinheit
von Vorteil ist. Es ist vorgesehen, daß die Verriegelungseinheit
einen Elektromagneten aufweist, der üblicherweise aus einer Spule,
welche von Strom durchflossen ist, gebildet ist und in welcher ein
Anker, beziehungsweise eine Ankerstange gegen die Kraft einer Feder
bewegt wird. Solche einfachen, im Stand der Technik hinreichend
bekannte Konzepte erlauben es, daß der Elektromagnet sicher
zwei Stellungen einnimmt, wobei die erste Stellung durch die Anordnung der
Feder dominiert ist, weil nämlich
kein Strom durch die Spule fließt,
wobei die andere Stellung dann die "angezogene" Stellung ist, nämlich wenn der Anker (gegebenenfalls
mit hydraulischer Unterstützung)
von der stromdurchflossenen Spule angezogen wird, und die dadurch
entstehende Kraft größer ist
als die Kraft der Feder.
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Es ist dabei von Vorteil, daß die Verriegelungsstellung
durch eine stromdurchflossene Spule gekennzeichnet ist. Hierdurch
kann in einfacher Weise zum Beispiel eine aktive Sicherung vorgesehen werden.
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Eine passive Sicherung ist zum Beispiel
dadurch gegeben, daß die
Entriegelungsstellung durch eine stromlose Spule gekennzeichnet
ist. Fällt
die Stromversorgung des Elektromagneten aus, zum Beispiel, wenn
das Fahrzeug abgestellt wird oder ein sonstiges Problem auftaucht
(zum Beispiel Kurzschluß und
so weiter), so fällt
das Magnetfeld zusammen und die Federkraft dominiert die Stellung
der Ankerstange im Elektromagneten. Da das Betätigungselement unmittelbar
oder mittelbar von der Ankerstange bewegt wird, wird so das Betätigungselement von
der Verriegelungs- in die Entriegelungsstellung gebracht. Der entriegelte,
freigegebene Kolben kann dann derart bewegt werden, daß eine Klinke
in den Antriebsstrang für
das Blockieren des Antriebsstranges bringbar ist.
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Die Erfindung erlaubt dabei wiederum
zwei Varianten. Es ist gemäß der Erfindung
möglich,
daß die
Verriegelungsstellung durch eine stromdurchflossene Spule gekennzeichnet
ist oder aber die Entriegelungsstellung durch eine stromdurchflossene
Spule gekennzeichnet ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Kolben
das Rastelement trägt.
Es ist aber im Sinne der Erfindung in gleicher Weise auch möglich, eine kinematische
Umkehr vorzusehen, nämlich
derart, daß der
Kolben das Betätigungselement
trägt und das
Rastelement im Zylinder im wesentlichen feststehend, zum Beispiel
mit dem Joch des Elektromagneten insbesondere gelenkig verbunden
ist. Durch eine entsprechende Anordnung der Ankerstange bis zum Kolben
ist ein solches anderes erfindungsgemäßes Konzept problemlos möglich.
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Es ist von Vorteil, wenn das Betätigungselement
haken- oder klinkenartig ausgebildet ist. Es ist dadurch problemlos
möglich,
die Größe des Haken und
der Klinken entsprechend der maximalen Druckbelastung anzupassen,
um so ein flächiges
Zusammenwirken des Rastelementes mit dem Betätigungselement zu erreichen.
Geschickterweise wird dabei das Rastelement ebenfalls möglichst
flächig
ausgebildet, wobei zum Beispiel entsprechende Vorsprünge, Flansche
oder Kragen und so weiter, zum Beispiel an dem Kolben als Rastelement
vorzusehen sind.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung ist vorgesehen, daß auf dem Anker bzw. der Ankerstange
ein Bolzen vorgesehen ist, und der Bolzen durch die Bewegung des
Ankers auf das Betätigungselement
wirkt. Neben der Möglichkeit,
daß der Anker
bzw. die Ankerstange direkt auf das Betätigungselement wirkt, ist es
möglich
durch die Anordnung eines Bolzens zum Beispiel auch eine kulissenartige
Führung
zu erreichen.
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Insbesondere wird in einer weiteren
erfindungsgemäßen Variante
vorgeschlagen, daß an
dem Bolzen mindestens eine Schräge,
insbesondere eine kegelstumpfartige Schräge für das Zusammenwirken mit dem
Betätigungselement
vorgesehen ist. Es können
dabei mehrere kegelstumpfartige Schrägen nebeneinander bzw. axial
(bezüglich
der Ankerstange) hintereinander vorgesehen sein.
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Bei diesen vorgestellten Varianten
ist das Betätigungselement
innerhalb der Verriegelungseinheit eigentlich festgelegt, das heißt, der
Anker bewegt sich relativ zu dem Betätigungselement. Gegebenenfalls
ist das Betätigungselement
dabei gelenkig in dem Gehäuse
gelagert. In einer anderen Variante der Erfindung ist vorgesehen,
daß das
Betätigungselement
mit der Ankerbewegung mitbewegt wird und mindestens ein weiteres
Betätigungsmittel
vorgesehen ist, das bei der Bewegung des Betätigungselementes auf diese
wirkt. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung bewegt sich das Betätigungselement
auf der Ankerstange mit und es sind zum Beispiel im Gehäuse vorstehende
Betätigungsmittel
angeord net, die auf das zum Beispiel ebenfalls gelenkig ausgebildete
Betätigungselement
wirken und so das Zusammenwirken des Betätigungselementes mit dem Rastelement
leisten. Die Erfindung umfaßt
daher sowohl bezogen auf den Anker feststehende wie auch bewegliche
Betätigungselemente.
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Üblicherweise
wird die Verriegelungseinheit einen im wesentlichen rotationssymmetrischen
Aufbau aufweisen, wobei bei einer entsprechenden koaxialen Führung es
problemlos möglich
ist, daß das Betätigungselement
von außen
insbesondere umfassend mit dem Rastelement zusammenwirkt. Eine solche
Anordnung erlaubt insbesondere das Ausbilden von großen Anlageflächen, um
wiederum die jeweilige Flächenbelastung
gering zu halten.
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In gleicher Weise ist es natürlich auch
möglich,
daß das
Betätigungselement
von innen mit dem Rastelement zusammenwirkt.
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Die Erfindung ist auf die rotationssymmetrische
Auslegung der Verbindungseinheit nicht beschränkt, es können auch andere Geometrien
Verwendung finden.
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Des Weiteren ist gemäß der Erfindung
vorgesehen, daß das
Rastelement gelenkig ausgebildet ist. Die Erfindung behält es sich
vor, entweder das Rastelement oder das Betätigungselement oder auch beide
gemeinsam gelenkig auszubilden. Dabei sind gegebenenfalls auch entsprechende
Mittel vorgesehen, die bei der Bewegung des Kolbens, an welchem
ja das Rastelement angeordnet ist, auf diesen wirken und so eine
gelenkige Bewegung ergeben.
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Gemäß der Erfindung ist es auch
möglich, daß das Betätigungselement
als loses Bauteil ausgebildet ist. Zum Beispiel ist es möglich, daß das Betätigungselement
als Verriegelungsstein ausgestaltet ist, welches zum Beispiel auf
eine Kulissenbahn oder in einem Käfig geführt ist. Durch eine solche
Ausgestal tung ist ebenfalls ein flächiges Zusammenwirken mit dem
Rastelement möglich.
Dabei ist vorgesehen, daß hierbei
das als loses Bauteil ausgebildete Betätigungselement weder am Anker
bzw. der Ankerstange befestigt ist, noch mit dem Gehäuse festgelegt
ist. Gleichwohl ist vorgesehen, daß gegebenenfalls Federn für die Führung des
als Verriegelungsstein ausgebildeten Betätigungselementes vorhanden
sind.
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In der bevorzugten Variante der Erfindung
ist vorgesehen, daß der
Kolben eine als Längentoleranzausgleich
wirkende Dämpfungsfeder
trägt.
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Die Erfindung betrifft insbesondere
auch ein Automatikgetriebe mit einer Verriegelungseinheit wie beschrieben,
wobei die Verriegelungsstellung in der Parkstellung des Getriebes
aktiviert ist. Günstigerweise
wird dabei vorgesehen, daß in
der Parkstellung die Spule des Elektromagneten stromlos ist. Dadurch wird
erreicht, daß in
der Parkstellung eine Verriegelungsstellung existiert, wobei die
Spule des Elektromagneten stromlos ist. In dieser passiven Stellung wird
eine zuverlässige
Verriegelung erreicht und das Getriebe entsprechend gekoppelt beziehungsweise blockiert.
Auch ist es günstig,
in der Verriegelungsstellung keine elektrische Energie zu vergeuden,
die bei einem Fahrzeug ansonsten aus der Bordbatterie zu entnehmen
wäre und
diese entsprechend schwächen
würde.
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In der Zeichnung ist die Erfindung
schematisch dargestellt. Es zeigen
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1a und 2 in einem Schnitt die erfindungsgemäße Verriegelungseinheit
in jeweils zwei unterschiedlichen Stellungen und
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1b ein
Detail von 1a.
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Die erfindungsgemäße Verriegelungseinheit 1 besteht
aus einem in einem Gehäuse 18 längsbeweglichen
Kolben 2. Durch die diversen Bohrungen steht entsprechender
Druck eines Hydrauliköles
beispielsweise auf der Rückseite
des Kolbens an.
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In allen Figuren sind jeweils zwei
Stellungen gezeigt. In der oberen Figurenhälfte ist jeweils die Verriegelungsstellung
gezeigt, in der unteren Figurenhälfte
jeweils die Entriegelungsstellung.
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Auf der rechten Seite in 1a beziehungsweise 2 ist
der Elektromagnet angeordnet. Der Anschlußbereich ist von der Abdeckkappe 16 verdeckt. Der
Elektromagnet wird im Wesentlichen gebildet von einer Spule 8,
durch welche Strom fließt,
um den Elektromagneten zu aktivieren sowie einem Anker 3 beziehungsweise
einer mit dem Anker 3 verbundenen Ankerstange 4.
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In der oberen Figurenhälfte ist
der Anker 3 vom Elektromagneten angezogen, in der unteren
Figurenhälfte
besteht ein entsprechender Spalt, der sich aufgrund der Feder 12 ergibt,
die entgegen der Kraft des Elektromagneten die Ankerstange nach links
zu versetzen versucht.
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Die Ankerstange 4 trägt an ihrem
linken, aus dem Elektromagneten herausstehenden Ende einen Bolzen 11.
Die Feder 12 stützt
sich in diesem Bolzen 11 ab und liegt auf der anderen Seite
letztendlich auf dem Joch 15 auf.
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Wird nun der Elektromagnet beziehungsweise
die Spule 8 bestromt, so wird die Feder 12 gepreßt, wenn
sich die Ankerstange 4 und auch der Bolzen 11 nach
rechts versetzen. Im stromlosen Zustand entspannt sich die Feder 12 wieder,
wodurch sich der Bolzen 11 nach links versetzt.
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Die Ankerstange 4 wirkt über den
Bolzen 11 mittelbar auf das Betätigungselement 5.
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Das Betätigungselement 5 ist
in dem in 1a gezeigten
Ausführungsbeispiel
hakenartig ausgebildet und in der oberen Figurenhälfte noch nicht
unmittelbar mit dem Bolzen 11 in Kontakt (siehe auch Vergrößerung in 1b). Der Bolzen 11 weist an
seinem vorderen Ende eine Abflachung auf, die mit einer entsprechenden
Nase des Betätigungselementes 5 zusammenwirkt.
In der Phase, in welcher der Bolzen 11 noch nicht auf das
Betätigungselement 5 einwirkt,
wird deutlich, daß das
Betätigungselement 5 konisch
nach innen vorstehend angeordnet ist. Dadurch gelangt das vordere
Ende des Betätigungselementes 5 soweit
nach innen, daß die
an dem vorderen Ende angeordnete Klinke mit einem entsprechenden
Kragen an dem Kolben haltend zusammenwirkt. Der Kolben trägt dabei
an seinem vorderen, der Magnetspule 8 zugewandten Ende
das Rastelement 6 mit dem flächig ausgebildeten Kragen.
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In der in 1a in der oberen Figurenhälfte dargestellten
Verriegelungsposition ist klar, daß bei einer Bewegung des Kolbens 2 nach
links diese Bewegung von dem nach innen vorstehenden Betätigungselement 5 blockiert
ist. Das Rastelement 6 bleibt an dem Betätigungselement 5 hängen. Die
Bewegung des Kolbens 2 ist verriegelt.
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Hiergegen zeigt die in 1a untere Figurenhälfte die
entriegelte Stellung. Der Bolzen 11 ist dabei soweit nach
links gesetzt, daß dessen äußere Flanke
auf der Nase des Betätigungselementes 5 gleitet
und diesen radial nach außen
drückt.
Dies geschieht gegen die Vorspannungskraft, die aus der Elastizität des Betätigungselementes 5 herrührt. Das Betätigungselement 5' beziehungsweise
dessen vorderes Ende kommt frei von dem Rastelement 6' und erlaubt
eine Bewegung des Kolbens nach links, wie dargestellt. Der Kolben
ist nicht verriegelt, er ist entriegelt.
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Das in dem Ausführungsbeispiel nach 1a gezeigte Betätigungselement 5 wird
aufgrund der Vorspannungskraft in der Verriegelungsstellung (obere
Figurenhälfte)
gehalten und die Bewegung des Ankers beziehungsweise der Ankerstange
entriegelt den Kolben 2.
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Das Rastelement 6 ist hierbei
auf dem Kolben 2 vorgesehen und trägt einen Kragen oder Vorsprung,
welcher kraft- und formschlüssig
mit dem entsprechenden Haken oder der Klinke des Betätigungselementes 5, 5' zusammenwirkt.
In 1a ist ein im Wesentlichen
rotationssymmetrischer Aufbau gewählt. Es ist daher möglich, eine
Vielzahl von entlang dem Umfang des Kolbens beziehungsweise des Rastelementes 6 vorgesehene
Betätigungselemente 5 anzuordnen.
Durch diese ist es möglich,
eine hohe Verriegelungskraft einzuprägen, ohne zusätzliche Maßnahmen
wie Werkstückhärtung und
so weiter vorzusehen.
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In dem Ausführungsbeispiel nach 1a ist das Betätigungselement 5 klauenartig
ausgebildet und übergreift
von außen
das Rastelement 6. Umgekehrt taucht das Rastelement 6 in
das Betätigungselement 5 ein.
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Dabei ist es von Vorteil, daß der Kolben 2 mit dem
Rastelement 6 als (verhältnismäßig einfaches) Drehteil
ausgebildet ist. Dies verringert die Herstellungskosten dieses Bauteiles
erheblich.
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Der Elektromagnet trägt ein magnetisch
leitendes Gehäuse 17,
das sich an die Abdeckkappe 16 anschließt.
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Der Kolben 2 besitzt an
seinem vorderen, dem Elektromagneten zugewandten Ende eine Dämpfungsfeder 14,
die sich mit der Scheibe 13 gesichert an dem vorderen Ende
der Ankerstange 4 abstützt.
Dadurch wird das harte Auffahren des Kolbens 2 auf die
Ankerstange 4 vermieden und die Beanspruchung der Anker stange 4 deutlich
reduziert. Gleichzeitig ist es möglich,
daß die
Dämpfungsfeder 14 als
Längentoleranzausgleich
benützt
wird und somit zwei verschiedenen Zwecken dient. Der Bolzen 11 liegt
auf der Ankerstange 4 an einer Scheibe 19 an,
wobei die Scheibe 19 dem Kolben 2 zugewandt ist.
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Das Betätigungselement 5 ist
in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel
auf dem Joch 15 aufgespritzt oder aufgeclipst, wobei das
Joch 15 den Elektromagneten zum Kolben hin anschließt. Das
Joch 15 weist eine Öffnung
auf, durch welche die Ankerstange in Richtung des Kolbens heraustritt.
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In 2 ist
eine Variante der erfindungsgemäßen Verriegelungseinheit 1 gezeigt.
In diesem Ausführungsbeispiel
ist das Rastelement 6 des Kolbens 2 gegebenenfalls
auch als getrenntes Bauteil ausgeführt und mit diesem zum Beispiel
verstemmt. Das Rastelement 6 ist hierbei als Hülse ausgebildet, wobei
die Hülse 6 das
Betätigungselement 5 überfährt. In
der Hülse 6 ist
ein Absatz, Vorsprung oder Flansch vorgesehen, der in der Verriegelungsstellung
(siehe obere Figurenhälfte)
mit dem Betätigungselement 5 zusammenwirkt.
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Das Betätigungselement 5 ist
hierbei zum Beispiel als Stanzteil ausgebildet und trägt an seinem vorderen,
dem Kolben 2 zugewandten Ende eine entsprechende Haltenase,
die mit dem Vorsprung des Rastelementes 6 haltend zusammenwirkt.
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Auch hier wird das Betätigungselement 5 mittelbar über den
Bolzen 11 betätigt.
Der Bolzen 11 weist eine schräge Fläche auf, das Betätigungselement 5 besitzt
eine Vorspannung in Richtung auf den Bolzen 11 zu. In der
Entriegelungsstellung (untere Bildhälfte in 2) ist der Bolzen 11 soweit
nach links versetzt, daß der
Absatz wirksam wird und eine radiale Bewegung des Rastelementes 5 zuläßt, derart,
daß das
Rastelement 5 nicht mehr an dem Absatz oder Vorsprung 10 in
der Hülse
des Rastele mentes 6 haltend blockierend eingreift. Die
an dem Bolzen 11 vorgesehene schräge Fläche wird bei einer Bewegung
der Ankerstange nach rechts wirksam, wodurch das Betätigungselement 5 radial
nach außen
gedrückt
wird und den vorstehenden Absatz in der Hülse hintergreift. Eine Bewegung
der Hülse
beziehungsweise des Kolbens nach links ist dadurch blockiert.
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In dem Ausführungsbeispiel nach 2 umschließt das hülsenartige
Rastelement 6 das Betätigungselement 5,
wodurch das Betätigungselement 5 von
innen mit dem Rastelement 6 zusammenwirkt.
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In 2 ist
im Gegensatz zu 1a gezeigt, daß das Betätigungselement 5 aufgrund
der Vorspannkraft in der Entriegelungsstellung gehalten ist und
die Bewegung des Ankers 3 beziehungsweise der Ankerstange 4 den
Kolben 2 verriegelt. Umgekehrt ist in 1a gezeigt, daß das Betätigungselement 5 aufgrund
der Vorspannungskraft in der Verriegelungsstellung gehalten ist
und die Bewegung des Ankers 3 beziehungsweise der Ankerstange 4 den Kolben 2 entriegelt.
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Zur Verstärkung der Vorspannkraft des
Betätigungselementes 5 ist
in diesem Ausführungsbeispiel
eine Spannfeder 7 vorgesehen, die im Ansatzbereich des
Betätigungselementes 5 angeordnet
ist. Diese Spannfeder 7 erhöht die Vorspannung, wodurch
das Betätigungselement 5 noch
effektiver auf den Bolzen 11 und dessen schrägen Flächen geführt ist.
Des Weiteren ist vorgesehen, daß die
Spannfeder 7 auch zur Befestigung des Betätigungselementes 5 an
dem Joch 15 dient.
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Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten
Ansprüche
sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
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Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere
auch des einschlägigen
Standes der Technik, ergeben, daß das eine oder andere Merkmal
für das
Ziel der Erfindung zwar günstig,
nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon
jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere
im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist.
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Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen
weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches
durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind
diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen,
gegenständlichen
Schutzes für
die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
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Merkmale, die bislang nur in der
Beschreibung offenbart wurden, können
im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung,
zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.
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Merkmale, die nur in der Beschreibung
offenbart wurden, oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die
eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit zur Abgrenzung
vom Stande der Technik in den ersten Anspruch übernommen werden, und zwar
auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen
erwähnt wurden
beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders
günstige
Ergebnisse erreichen.