DE112017002166T5

DE112017002166T5 - Parksperrklinkenmodul

Info

Publication number: DE112017002166T5
Application number: DE112017002166.9T
Authority: DE
Inventors: Keith Rodrigues; Mitul Patel
Original assignee: Continental Automotive Systems Inc
Current assignee: Vitesco Technologies USA LLC
Priority date: 2016-04-25
Filing date: 2017-04-25
Publication date: 2019-01-17
Anticipated expiration: 2037-04-26
Also published as: CN109312859B; US10539235B2; DE112017002166B4; US20170307081A1; US10208858B2; WO2017189508A1; CN109312859A; US20190136975A1

Abstract

Ein Parksperrklinkenmodul (10) umfasst: ein erstes Stellglied (100); ein Getriebe (200) mit wenigstens einem Getrieberadträger (220), wobei der wenigstens eine Getrieberadträger eine Nabe (260) trägt, die ausgebildet ist, sich zu drehen, wenn sich das erste Stellglied dreht; und ein Trennmodul (400). Das Trennmodul umfasst: einen Ausgangskoppler (410) mit einer ersten Oberfläche (412) und einer zweiten Oberfläche (414); ein Betätigungselement (240, 240c), das auf der ersten Oberfläche angeordnet ist; und eine Torsionsfeder (450) mit einem ersten Ende (452), das mit dem Ausgangskoppler verbunden ist, und einem zweiten Ende (453), das mit der Nabe oder dem wenigstens einen Getrieberadträger verbunden ist. Das Trennmodul umfasst auch einen Betätigungsmechanismus (430), der auf der zweiten Oberfläche des Ausgangskopplers angeordnet ist. Der Betätigungsmechanismus ist so ausgebildet, dass er mit der Nabe in Eingriff steht. Das erste Stellglied steuert die Bewegung der wenigstens einen Nabe, des Betätigungselements und des Betätigungsmechanismus.

Description

Technischer Bereich
Diese Offenbarung betrifft ein internes elektronisches Parkbetätigungsglied.
Hintergrund
Ein Fahrzeuggetriebe ist eines der wichtigsten Komponenten eines Fahrzeugs, da das Getriebe die Kraft des Motors auf die Räder des Fahrzeugs ausübt, so dass sich die Räder drehen und das Fahrzeug bewegen können. Getriebe, wie z. B. Automatikgetriebe, haben mehrere Betriebsarten, wie z. B. Parken, Rückwärtsgang, Neutral, Fahren, sowie manuelle Schaltfunktionen. Eine Parksperrklinke ist eine Vorrichtung, die am Automatikgetriebe eines Fahrzeugs angebracht und ausgebildet ist, um in das Getriebe einzugreifen. Die Parksperrklinke greift in das Getriebe ein, wenn der Fahrer den Getriebeschalthebel in die Parkposition schaltet, d.h. wenn der Fahrer des Fahrzeugs das Fahrzeug parken möchte und deshalb den Getriebeschalthebel in die Parkposition schaltet. Die Parkposition ist in der Regel die erste Position in allen Autos, die in den Vereinigten Staaten aufgrund einer Norm der Society of Automotive Engineers (SAE) aus dem Jahr 1965 verkauft werden.
Die Parkposition-Konfiguration des Getriebes wird typischerweise dadurch erreicht, dass die Bewegung verschiedener Komponenten im Getriebe verhindert wird. Die meisten Stellglieder steuern den Parkmodus über ein Kabel oder ein mechanisches Gestänge, das den Schalthebel an der Parksperrklinke im Getriebe befestigt. Wenn der Fahrer den Getriebeschalthebel in die Parkposition bringt, betätigt das mechanische Gestänge die Parksperrklinke und greift in die Außenverzahnung des Getriebes ein, wodurch alle rotierenden Komponenten blockiert werden. In anderen bekannten elektronisch betätigten Getriebesystemen werden mechanische Verbindungen durch ein kraftbetätigtes Schaltmodul ersetzt, das sich am oder im Getriebe befindet. Solche Systeme nach dem Stand der Technik weisen jedoch mechanische Verbindungen mit niedrigem Wirkungsgrad auf oder umfassen Untersetzungen und Schneckengetriebe, die mehr Platz außerhalb des Moduls einnehmen. Dementsprechend besteht Bedarf an einem Parksperrklinkenmodul, das weniger Platz beansprucht und effizienter ist.
Zusammenfassung
Ein Aspekt der Offenbarung ist ein Parksperrklinkenmodul, das ein erstes Stellglied umfasst. Das Parksperrklinkenmodul umfasst auch ein Getriebe mit wenigstens einem Getrieberadträger, wobei der wenigstens eine Getrieberadträger eine Nabe trägt, die ausgebildet ist, um sich zu drehen, wenn sich das erste Stellglied dreht. Das Sperrklinkenmodul umfasst auch ein Trennmodul. Das Trennmodul umfasst: einen Ausgangskoppler mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche; ein Betätigungselement, das auf der ersten Oberfläche des Ausgangskopplers angeordnet ist; eine Torsionsfeder mit einem ersten Ende, das mit dem Ausgangskoppler verbunden ist, und einem zweiten Ende, das mit der Nabe oder dem wenigstens einen Getrieberadträger verbunden ist. Das Trennmodul umfasst auch einen Betätigungsmechanismus, der auf der zweiten Oberfläche des Ausgangskopplers angeordnet ist und sich von dem Ausgangskoppler weg erstreckt. Der Betätigungsmechanismus ist so ausgebildet, dass er in die Nabe des Getriebes eingreift. Das erste Stellglied steuert die Bewegung der wenigstens einen Nabe, des Betätigungselements und des Betätigungsmechanismus.
Ausführungsformen der Offenbarung können eines oder mehrere der folgenden optionalen Merkmale umfassen. In einigen Ausführungsformen umfasst das Sperrklinkenmodul weiterhin: einen Kniehebel, der eine Hebelöffnung definiert, die ausgebildet ist, um das Betätigungselement aufzunehmen und eine Bewegung des Betätigungselements innerhalb der Hebelöffnung zu ermöglichen; und eine Welle, die an dem Kniehebel befestigt ist. Die Bewegung des Betätigungselements bewirkt eine Bewegung der Welle. In einigen Beispielen bewirkt die Bewegung des Betätigungselements in einer bogenförmigen Bewegung entlang eines bogenförmigen Pfades eine lineare Bewegung der Welle um einen Sehnenpfad eines Bogens, der die bogenförmige Bewegung definiert.
In einigen Ausführungsformen umfasst der Ausgangskoppler wenigstens einen Flansch, der sich von einer Mitte des Ausgangskopplers weg erstreckt. Der wenigstens eine Flansch umfasst erste und zweite Ränder, wobei der erste und zweite Rand wenigstens eine Aussparung dazwischen definieren. In einigen Beispielen umfasst das Sperrklinkenmodul weiterhin einen Nockenkoppler. Der Nockenkoppler kann umfassen: eine Riemenbefestigungsstufe mit einer ersten Riemenbefestigungsstufenseite und einer zweiten Riemenbefestigungsstufenseite; eine erste Stufe, die sich von der ersten Riemenbefestigungsstufenseite weg erstreckt und einen Durchmesser aufweist, der kleiner als ein Durchmesser der Riemenbefestigungsstufe ist; und eine zweite Stufe, die sich von der zweiten Riemenbefestigungsstufenseite weg erstreckt. Die zweite Stufe umfasst eine Stufenfläche an einem distalen Ende der zweiten Stufe, die nicht mit der Riemenbefestigungsstufe verbunden ist. Der Nockenkoppler kann auch wenigstens einen Nocken umfassen, der sich von der Stufenfläche weg erstreckt. Die wenigstens eine Nocke ist ausgebildet, um mit der wenigstens einen Aussparung zu verzahnen, die durch den ersten und zweiten Rand definiert ist.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Sperrklinkenmodul weiterhin einen Hilfsmotor, der über einen Riemen mit dem Nockenkoppler verbunden ist. Der Hilfsmotor ist ausgebildet, um den Nockenkoppler in Bezug auf den Ausgangskoppler zu drehen. Durch Drehen des Nockenkopplers klettert der erste und/oder zweite Rand des Ausgangskopplers über die wenigstens eine Nocke des Nockenkopplers, wodurch sich der Ausgangskoppler axial von dem Nockenkoppler weg verschiebt. In einigen Beispielen bewirkt die Torsionsfeder, dass sich der Ausgangskoppler in einer Richtung dreht, die eine Parkkonfiguration eines Fahrzeugs auslöst, wenn sich der Ausgangskoppler axial von dem Nockenkoppler entfernt.
Ein weiterer Aspekt der Offenbarung stellt ein Parksperrklinkenmodul bereit, das Folgendes umfasst: ein erstes Sonnenrad; ein erstes Stellglied, das zum Betätigen des ersten Sonnenrades ausgebildet ist; und ein Getriebe. Das Getriebe umfasst: ein Getriebegehäuse; und wenigstens einen Getrieberadträger, der von dem Getriebegehäuse aufgenommen ist. Der wenigstens eine Getrieberadträger weist eine erste Trägerseite und eine zweite Trägerseite auf. Das Getriebe umfasst auch: wenigstens eine Mehrzahl von Planetenrädern, die auf der ersten Trägerseite des wenigstens einen Getrieberadträgers gelagert sind, wobei die wenigstens eine Mehrzahl von Planetenrädern mit dem ersten Sonnenrad in Eingriff steht; und ein Betätigungselement, das mit dem Getriebe verbunden ist. Das Parksperrklinkenmodul umfasst auch einen Kniehebel, der eine Hebelöffnung definiert, die ausgebildet ist, um das Betätigungselement aufzunehmen und die Bewegung des Betätigungselements innerhalb der Hebelöffnung zu ermöglichen. Das Parksperrklinkenmodul umfasst auch eine Welle, die am Kniehebel befestigt ist. Das erste Stellglied steuert eine Drehbewegung des wenigstens einen Getrieberadträgers, der Mehrzahl von Planetenrädern und des Betätigungselements, und eine lineare Bewegung des Kniehebels und der Welle.
Ausführungsformen der Offenbarung können eines oder mehrere der folgenden optionalen Merkmale umfassen. In einigen Ausführungsformen des Parksperrklinkenmoduls ist das Betätigungselement ein Betätigungsbolzen. In einigen Beispielen ist das Parksperrklinkenmodul mit einer Parksperrklinke verbunden, wobei eine Bewegung des Betätigungselement in eine erste Richtung bewirkt, dass sich die Parksperrklinke in einer Parkkonfiguration befindet, und wobei eine Bewegung des Betätigungselements in eine zweite Richtung entgegen der ersten Richtung bewirkt, dass die Parksperrklinke außerhalb der Parkkonfiguration ist.
In einigen Ausführungsformen umfasst der wenigstens eine Getrieberadträger: einen ersten Getrieberadträger mit einer ersten Trägerseite und einer zweiten Trägerseite; und einen zweiten Getrieberadträger mit einer ersten Trägerseite und einer zweiten Trägerseite. Der zweite Getrieberadträger umfasst ein zweites Sonnenrad, das auf der ersten Trägerseite angeordnet ist. In einigen Beispielen umfasst die wenigstens eine Mehrzahl von Planetenrädern eine erste Mehrzahl von Planetenrädern, die auf der ersten Trägerseite des ersten Getrieberadträgers gelagert sind. Die erste Mehrzahl von Planetenrädern ist in Eingriff mit dem ersten Sonnenrad. Die wenigstens eine Mehrzahl von Planetenrädern umfasst auch eine zweite Mehrzahl von Planetenrädern, die auf der ersten Trägerseite des zweiten Getrieberadträgers gelagert sind, wobei die zweite Mehrzahl von Planetenrädern in Eingriff mit dem zweiten Sonnenrad steht. Das Betätigungselement kann mit der zweiten Trägerseite des zweiten Getrieberadträgers verbunden sein. In einigen Beispielen bewirkt eine bogenförmige Bewegung des Betätigungsmerkmals eine lineare Bewegung der Welle um einen Sehnenpfad eines Bogens, der die bogenförmige Bewegung definiert.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Parksperrklinkenmodul weiterhin ein Hohlrad, das integral auf einer Innenseite des Getriebegehäuses ausgebildet ist. Das Hohlrad ist in Eingriff mit der wenigstens einen Mehrzahl von Planetenrädern.
Die Details einer oder mehrerer Ausführungsformen der Offenbarung sind in den beigefügten Zeichnungen und der folgenden Beschreibung enthalten. Weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen sowie aus den Ansprüchen.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Getriebe-Parksperrklinkenmoduls.
2 ist eine Seitenansicht eines exemplarischen Getriebe-Parksperrklinkenmoduls.
3 ist eine Explosionszeichnung eines exemplarischen Getriebe-Parksperrklinkenmoduls.
4A-4D sind perspektivische Ansichten der Bewegung des exemplarischen Getriebe-Parksperrklinkenmoduls der 1-3.
5 ist eine Explosionszeichnung eines exemplarischen Getriebe-Parksperrklinkenmoduls mit einem Trennmodul.
6A ist eine Explosionszeichnung eines exemplarischen zweiten Getrieberadträgers, der mit dem in 5 dargestellten Trennmodul verwendet wird.
6B ist eine Explosionszeichnung eines exemplarischen Trennmoduls mit einer Torsionsfeder.
6C ist eine Explosionszeichnung eines exemplarischen Trennmoduls mit einem Nockenkoppler.
7A ist eine perspektivische Ansicht des exemplarischen Trennmoduls in einer Eingriffsposition.
7B ist eine perspektivische Ansicht des exemplarischen Trennmoduls in einer ausgekuppelten Position.

Gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Zeichnungen kennzeichnen ähnliche Elemente.
Detaillierte Beschreibung
In einigen Ausführungsformen ist es wünschenswert, ein Parksperrklinkenmodul zu haben, das ausgebildet ist, um die Konfiguration der Parkposition leicht ein- und auszuschalten, das kompakt ist, eine hohe Kraftübertragung aufweist, modular aufgebaut ist und sowohl lineare als auch Drehbewegungen ausgeben kann, während es gleichzeitig Kosten spart. Darüber hinaus ist es unter bestimmten Bedingungen und in bestimmten Anwendungen wünschenswert, dass ein Sperrklinkenmodul, das sich selbst in die Parkposition rasten kann, nicht mit Strom versorgt wird, wenn der Fahrer vergisst, den Getriebeschalthebel vor dem Abstellen des Fahrzeugs in die Parkposition zu bringen. Dies ist eine Sicherheitsanforderung, um ein Wegrollen des Fahrzeugs zu verhindern.
Unter Bezugnahme auf die 1-3 umfasst ein Parksperrklinkenmodul 10 in einigen Ausführungsformen ein erstes Stellglied 100 und ein Getriebe 200. Das Sperrklinkenmodul 10 kann auch ein zweites Stellglied 300 umfassen. Das erste Stellglied 100 kann einen Motor 110 umfassen, wie beispielsweise einen Elektromotor, ohne darauf beschränkt zu sein. Der Motor 110 ist mit dem Getriebe 200 verbunden. Das Getriebe 200 umfasst ein Getriebegehäuse 210. In einigen Beispielen ist, wie in den Abbildungen dargestellt, ein Hohlrad 212 auf einer Innenseite des Getriebegehäuses 210 integral ausgebildet. Das Getriebe 200 kann wenigstens einen Getrieberadträger 220 umfassen. In einigen Beispielen umfasst das Getriebe 200 einen ersten Getrieberadträger 220, 220a und einen zweiten Getrieberadträger 220, 220b. Der erste Getrieberadträger 220, 220a trägt eine erste Mehrzahl von Planetenrädern 222, 222a auf einer ersten Seite 221a des ersten Getrieberadträgers 220a gegenüber dem Motor 110. Mit anderen Worten, die erste Mehrzahl von Planetenrädern 222a ist drehbar auf dem ersten Getrieberadträger 220a gelagert. Wie dargestellt, trägt der erste Getrieberadträger 220a drei Planetenräder 222a, wobei der erste Getrieberadträger 220a jedoch zusätzliche Planetenräder 222a aufnehmen kann. In Beispielen, in denen das Getriebe 200 einen zweiten Getrieberadträger 220b umfasst, kann der zweite Getrieberadträger 220b eine zweite Mehrzahl von Planetenrädern 222, 222b tragen. Andere Konfigurationen von Getrieberadträgern 220 und Planetenrädern 222 sind ebenfalls möglich.
Wie in einigen Beispielen gezeigt, ist der Motor 110 über ein erstes Sonnenrad 230, 230a mit dem Getriebe 200 verbunden. Das erste Sonnenrad 230a ist mit dem Motor 110 verbunden und steht im Eingriff mit der ersten Mehrzahl von Planetenrädern 222a. Als solches ist das erste Sonnenrad 230a so positioniert, dass es mit jedem der Planetenräder 222 der ersten Mehrzahl von Planetenrädern 222a in Eingriff steht. Darüber hinaus ist die erste Mehrzahl von Planetenrädern 222a mit dem Hohlrad 212 des Getriebegehäuses 210 in Eingriff. Daher dreht der Motor 110 das erste Sonnenrad 230a, was wiederum bewirkt, dass sich die Planetenräder 222 der ersten Mehrzahl von Planetenrädern 222a drehen, was wiederum bewirkt, dass sich der erste Getrieberadträger 220a innerhalb des Getriebegehäuses 210 dreht.
Der erste Getrieberadträger 220a trägt ein zweites Sonnenrad 230, 230b, das auf einer zweiten Seite 221b des ersten Getrieberadträgers 220a gegenüber der ersten Seite 221a angeordnet ist, die die erste Mehrzahl von Planetenrädern 222a trägt. In einigen Beispielen ist das zweite Sonnenrad 230, 230b integral mit dem ersten Getrieberadträger 220a ausgebildet. Das zweite Sonnenrad 230, 230b ist in Eingriff mit der zweiten Mehrzahl von Planetenrädern 222b. Der zweite Getrieberadträger 220b umfasst ein Betätigungselement, wie beispielsweise einen Betätigungsbolzen 240, der integral mit dem zweiten Getrieberadträger 220b ausgebildet ist. Der Betätigungsbolzen 240 erstreckt sich von einer zweiten Seite 221b des zweiten Getrieberadträgers 220b weg, die der ersten Seite 221a gegenüber dem ersten Getrieberadträger 220a gegenüberliegt. Wie bereits erwähnt, können auch andere Getriebe 200-Konfigurationen möglich sein.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Getriebe 200 eine Endplatte 250. Die Endplatte 250 ist über einen oder mehrere Verbindungsmechanismen, wie beispielsweise Schrauben 252, aber nicht beschränkt darauf, lösbar mit dem Getriebegehäuse 210 verbunden. Die Endplatte 250 definiert eine Öffnung 254, die ausgebildet ist, um den Betätigungsbolzen 240 aufzunehmen, wenn das Sperrklinkenmodul 10 montiert ist. Somit erstreckt sich der Betätigungsbolzen 240 bei montiertem Parksperrklinkenmodul 10 durch die Öffnung 254. Die Öffnung 254 ist so bemessen, dass sie eine Bewegung des Betätigungsbolzens 240 innerhalb der Öffnung 254 ermöglicht, so dass der Betätigungsbolzen 240 einem bogenförmigen Pfad 242 folgt, wie er für den Betätigungsbolzenpfad gewünscht ist (wie in den 4A-4D dargestellt). Die Öffnung 254 kann so ausgelegt sein, dass unterschiedliche Verfahrwege des Betätigungsbolzens 240 möglich sind, die entweder durch die Motorleistung oder durch das erforderliche Verfahrspiel begrenzt sind.
Das zweite Stellglied 300 umfasst einen Kniehebel 310. Der Kniehebel 310 definiert eine Hebelöffnung 312, die ausgebildet ist, um den Betätigungsbolzen 240 aufzunehmen, wenn das Sperrklinkenmodul 10 montiert ist. Die Kniehebelöffnung 312 ist so bemessen, dass sich der Kniehebel 310 relativ zum Betätigungsbolzen 240 entlang des Bogenpfades 242 bewegen kann (wie in den 4A-4D dargestellt). Dieser Mechanismus ermöglicht es dem Kniehebel 310, einem Sehnenpfad 320 des vom Betätigungsbolzen 240 beschriebenen Bogenpfads 242 zu folgen.
In einigen Ausführungsformen ist der Kniehebel 310 an einer Betätigungswelle 314 befestigt. Der Kniehebel 310 kann eine Bohrung 313 definieren, die ausgebildet ist, um einen Bolzen (nicht dargestellt) aufzunehmen, der an der Welle 314 gehalten wird, wie in 1 dargestellt. In weiteren Beispielen sind die Welle 314 und der Kniehebel 310 integriert. Die Welle 314 kann eine Mehrzahl von Kerben/Nuten (nicht dargestellt) umfassen, die verwendet werden können, um die Welle 314 in einer gewünschten Position zu halten. In einigen Beispielen wird ein Magnet verwendet, um die Position der Welle 314 im eingerückten oder ausgerückten Zustand durch einen Magnetkolben zu halten, der sich in dieser Kerbe/Nut befindet. Je nach Betätigungsstrategie zieht der Magnet den Kolben aus der Kerbe/Nut, wobei eine gespannte Feder (nicht dargestellt) die Welle 314 in Park- oder Grundstellung rastet. In einigen Beispielen umfasst das zweite Stellglied 300 wenigstens eine Buchse 316, die ausgebildet ist, um eine Lagerfläche bereitzustellen, die als Gegenlager für ein Wellengehäuse/Rahmen 330 für die Linearbewegung der Welle 314 dient.
Das zweite Stellglied 300 kann ein Wellengehäuse 330 umfassen, wie in 3 dargestellt. Das Wellengehäuse 330 kann die wenigstens eine Buchse 316 tragen. Die Welle 314 gleitet innerhalb des Wellengehäuses 330 und bewegt sich relativ zum Wellengehäuse 330 so, dass sich die Welle 314 in einer ersten Wellenrichtung D_S1 und einer zweiten Wellenrichtung D_S2 bewegen kann. Somit bewegt sich die Welle 314 zwischen einer ersten Position, wie in 4A dargestellt, und einer zweiten Position, wie in 4D dargestellt. Die zweite Position (4D) ist ausgebildet, um zu verhindern, dass sich Komponenten im Getriebe bewegen, und somit das dem Getriebe zugeordnete Fahrzeug in eine ParkKonfiguration bringen. In einigen Ausführungsformen sitzt eine Rückstellfeder (nicht dargestellt) konzentrisch zur Welle 314, die auf das Wellengehäuse 330 reagiert und es der Welle ermöglicht, im gespannten Zustand und in Kombination mit einem Magneten (nicht dargestellt) in die Standard- oder Parkposition zu rasten.
In einigen Beispielen ist das Ende der Welle 314, das nicht am Kniehebel 310 befestigt ist, an der Parksperrklinke im Getriebegehäuse befestigt, das zwischen zwei Positionen wechselt. Die Welle 314 kann zunächst an einem Hahnenkamm befestigt werden, der wiederum über die im Fahrzeug definierte Vorrichtung/Gestänge an der Parksperrklinke befestigt ist. Die durch die Welle 314 induzierten Kräfte ungleich Null reagieren durch den Kniehebel 310, den Betätigungsbolzen 240, den zweiten Getrieberadträger 220b und schließlich durch eine Zentralbuchse/Lager (nicht dargestellt) auf die Endplatte 250 zwischen dem zweiten Getrieberadträger 220b und der Endplatte 250. Diese Kraft wird dann auf das Getriebegehäuse 210 übertragen. Auf diese Weise verursachen die Kräfte, die ungleich Null sind, keine Fehlausrichtung der Planetengetriebe des Getriebes 200, was ein Klemmen oder Blockieren verursachen würde.
Die 4A-4D veranschaulichen die Umwandlung der Drehbewegung des Betätigungsbolzens 240 in eine Linearbewegung der Welle 314. Die Figuren zeigen eine Frontansicht des zweiten Getrieberadträgers 220b mit dem Betätigungsbolzen 240 und dem Kniehebel 310, der die Hebelöffnung 312 definiert und mit der Welle 314 verbunden ist. Unter Bezugnahme auf 4A befinden sich der Kniehebel 310 und die Welle 314 in einer ersten Position, wobei sich der Kniehebel 310 und die Welle 314 in der ersten Wellenrichtung D_S1 bewegen, bis sie sich nicht mehr in dieser ersten Wellenrichtung D_S1 bewegen können. Wenn sich der Betätigungsbolzen 240 in der zweiten Wellenrichtung D_S2 bewegt, die der ersten Wellenrichtung D_S1 in Schritt 1 entgegengesetzt ist, dann dreht sich der zweite Getrieberadträger 220b im Uhrzeigersinn um einen Drehpunkt C mit der Bewegung des Betätigungsbolzens 240, wodurch sich der Kniehebel 310 und die Welle 314 in der zweiten Wellenrichtung D_S2 entlang des Sehnenpfads 320 des Bogenpfads 242 bewegen, um den sich der Betätigungsbolzen 240 bewegt. Daher bewegt sich bei Schritt 1 der Betätigungsbolzen 240 in der ersten Bolzenrichtung D_P1 in Bezug auf die Hebelöffnung 312 und entlang des Bogenpfades 242, während sich die Welle 314 in der zweiten Wellenrichtung D_S2 bewegt. Bei Schritt 2 bewegt sich der Betätigungsbolzen 240 weiterhin in der ersten Bolzenrichtung D_P1 in Bezug auf die Hebelöffnung 312 und entlang des Bogenpfades 242, während sich die Welle 314 auch weiterhin in der zweiten Schaftrichtung D_S2 bewegt. 4C zeigt eine Position des Betätigungsbolzens 240, die sich oben auf dem Bogenpfad 242 befindet, wobei die Welle 314 auf halbem Weg ihres Sehnenpfades 320 ist. Bei Schritt 3 bewegt sich der Betätigungsbolzen 240 in der zweiten Bolzenrichtung D_P2 in Bezug auf die Hebelöffnung 312 und entlang des Bogenpfades 242, während die Welle 314 ihre Bewegung in der zweiten Wellenrichtung D_S2 fortsetzt, wodurch die Bewegung der Welle 314 in der zweiten Wellenrichtung D_S2 bei 4D beendet wird und der Hub durch die Gestaltung der Öffnung 254 auf der Endplatte 250 gesteuert wird. Wenn diese Position erreicht ist, bringt das Sperrklinkenmodul 10 das Fahrzeug in die Parkposition. Um in die Ausgangsposition zurückzukehren, erfolgt die Umkehrung auf dem gleichen bogenförmigen Pfad 242. Daher bewirkt der Betätigungsbolzen 240 durch die Schritte 4 bis 6, dass der Hebel 310 und die Welle 314 in einem linearen Weg 320 in die Ausgangsposition verfahren werden, so dass das Fahrzeug in die Nicht-Park-Position („Out-of-Park-Position“) zurückkehrt. Mit anderen Worten, der Betätigungsbolzen 240 bewegt sich in der ersten Bolzenrichtung D_P1 in Bezug auf die Hebelöffnung 312 und entlang des Bogenpfades 242, während sich die Welle 314 in der ersten Wellenrichtung D_S1 bewegt, was zu der in 4C dargestellten Position führt. Bei Schritt 5 bewegt sich der Betätigungsbolzen 240 in der zweiten Bolzenrichtung D_P2 in Bezug auf die Hebelöffnung 312 und entlang des Bogenpfades 242, während die Welle 314 ihre Bewegung entlang der ersten Wellenrichtung D_S1 fortsetzt, was zu der in 4B dargestellten Position führt. Schließlich bewegt sich bei Schritt 6 der Betätigungsbolzen 240 in der ersten Bolzenrichtung D_P1 in Bezug auf die Hebelöffnung 312 und entlang des Bogenpfades 242, während die Welle 314 ihre Bewegung in der ersten Wellenrichtung D_S1 fortsetzt, was zu der in 4A dargestellten Position führt, die einen vollständigen Zyklus der Bewegung des Betätigungsbolzens 240 und damit der Welle 314 vervollständigt. Wie dargestellt, ist der Drehwinkel α des Bogenpfades 242, entlang dessen sich der Betätigungsbolzen 240 bewegt, ausgebildet, um eine spezifische Linearbewegung der Welle 314 bereitzustellen. In einigen Beispielen ermöglicht der Drehwinkel α, dass sich die Welle 314 linear in Richtung D_S1 und D_S2 bewegt. Daher kann der Drehwinkel α so eingestellt werden, dass ein anderer Bereich der linearen Bewegung in den Richtungen D_S1 und D_S2 bereitgestellt wird, wie es das Stellglied benötigt. Es ist jedoch zu beachten, dass der Konstrukteur durch die physikalisch nutzbare Bogenlänge eingeschränkt ist, da die nutzbare Kraft in den Endlagen nur Bestandteil des von der Motor-Getriebe-Kombination gelieferten Drehmoments ist. Eine Kombination aus Drehwinkel α und dem Abstand „r“ von der Mitte C zum Bogen, d.h. dem Bogenradius, kann so eingestellt werden, dass eine Konstruktion für den gegebenen Raum und die gegebene Motorleistung möglich ist.
Wie dargestellt, bildet die Welle 314 mit dem Betätigungsbolzen 240 einen im Wesentlichen senkrechten Winkel, der die Umwandlung der Drehbewegung in die in Bezug auf die 4A-4D beschriebene Linearbewegung ermöglicht. In einigen Beispielen ist der Kniehebel 310 jedoch so ausgebildet, dass er die Welle 314 im Wesentlichen parallel zum Betätigungsbolzen 240 positioniert und somit eine andere Bewegung der Welle 314 ermöglicht. In einigen Beispielen wird die Welle 314 durch einen Direktausgang ersetzt, um eine bogenförmige Bewegung zu ermöglichen. In weiteren Beispielen kann der Betätigungsbolzen 240 in der Mitte C des zweiten Getrieberadträgers 220b positioniert werden. In diesem Fall kann sich die Welle 314 vom Betätigungsbolzen 240 aus erstrecken und somit eine Drehbewegung ausführen (7A und 7B). Daher kann das Sperrklinkenmodul 10 so eingestellt sein, dass es eine Linearbewegung, eine Bogenbewegung oder eine Drehbewegung basierend auf der spezifischen Stellgliedanforderung des Fahrzeugs bereitstellt.
Unter bestimmten Bedingungen kann es erforderlich sein, das Parkbetätigungsglied in eine Nicht-Parken- oder Standardposition zu versetzen, um ein Fahrzeug ohne Antrieb abzuschleppen. Vor diesem Hintergrund kann zur Reduzierung des Trägheitsmoments der Rotationsmasse ein Trennmechanismus (z.B. Trennmodul 400) zu der oben genannten Ausführungsform hinzugefügt werden. Dies würde eine schnellere Reaktionszeit zwischen den Positionen ermöglichen und auch die Anforderung erübrigen, das Rastmoment des Motors zu berücksichtigen, wenn ein Ratschenmechanismus so konstruiert ist, dass er ohne Strom in die Standardposition zurückkehrt. Unter Bezugnahme auf die 5-7 umfasst das Sperrklinkenmodul 10 in einigen Ausführungsformen ein Trennmodul 400, das zwischen dem Getriebe 200 und dem zweiten Stellglied 300 angeordnet ist. Wie beschrieben, wird das Trennmodul 400 mit dem oben beschriebenen Getriebe 200 verwendet. Das Trennmodul 400 kann jedoch mit jedem anderen Getriebe 200 verwendet werden, so dass das Getriebe 200 die nachfolgend beschriebenen Merkmale aufweist. In diesem Beispiel umfasst das Getriebe 200 ein Getriebegehäuse 210 ähnlich dem vorstehend beschriebenen. Bezogen auf 6A umfasst der zweite Getrieberadträger 220b jedoch ein Betätigungselement, wie beispielsweise eine Nabe 260. Die Nabe 260 kann einteilig mit dem zweiten Getrieberadträger 220b oder mittels Bolzenverbindung oder Verzahnung montiert werden, um die Montage zu erleichtern. Die Nabe 260 ist axial konzentrisch zum zweiten Getrieberadträger 220b und umfasst zwei Laschenelemente 264, die sich von einer Oberfläche 263 der Nabe 260 weg erstrecken. Die Laschenelemente 264 sind in ihrer Funktion ähnlich wie die eine Hälfte einer Oldham-Kupplung; es können jedoch auch andere Kupplungen verwendet werden.
Wie in 5 dargestellt, umfasst die Endplatte 250 einen Endplattenlagersitz 256, der zur Aufnahme des Trennmoduls 400 ausgebildet ist (d.h. eine erste Lagerstufe 464 des Nockenkopplers 460, wie in 6C dargestellt und beschrieben). Die Gegenflächen zwischen dem Nockenkoppler 460 und der Endplatte 250 an Flächen 465 und 257 dienen zur Bildung eines Gleitlagers/einer Gleitbuchse, so dass sich der Nockenkoppler 460 innerhalb der Endplatte 250 drehen kann. Der Nockenkoppler 460 ist konzentrisch zum Getriebe 200, aber nicht mechanisch daran befestigt. Darüber hinaus dient die Endplatte 250 auch als Drucklagerfläche, um zu verhindern, dass der Nockenkoppler 460 nach hinten zum Getriebe 200 gleitet.
Das Trennmodul 400 umfasst einen Ausgangskoppler 410 mit einer ersten Oberfläche 412 und einer zweiten Oberfläche 414 gegenüber der ersten Oberfläche 412. Der Ausgangskoppler 410 kann einen oder mehrere Flansche 416 umfassen, die sich von der Mitte C weg erstrecken. In einigen Beispielen umfasst der Ausgangskoppler 410 wenigstens einen Flansch 416. Wie dargestellt, umfasst der Ausgangskoppler 410 zwei Flansche 416, die symmetrisch um eine Ebene (nicht dargestellt) angeordnet sind, die sich von der ersten Oberfläche 412 bis zur zweiten Oberfläche 414 und durch die Mitte des Ausgangskopplers 410 erstreckt. Andere Flansch 416-Konfigurationen sind ebenfalls möglich. Jeder Flansch 416 umfasst Ränder 419, die eine im Wesentlichen gefaste Form aufweisen. Die Ränder 419 und der Ausgangskoppler 410 definieren „Täler“ bzw. Aussparungen 417, die sich zwischen den Rändern 419 erstrecken.
In einigen Ausführungsformen stellt das Sperrklinkenmodul 10 einen Drehmomentausgang zur Verfügung, d.h. der Betätigungsbolzen 240 wird in der Mitte C des Sperrklinkenmoduls 10 positioniert und in den 7A und 7B als Bezugszeichen 240c dargestellt. In diesem Fall kann der Ausgangskoppler 410 durch eine Außenverzahnung (nicht dargestellt) mit der Ausgangswelle 314 verbunden sein, anstatt den Betätigungsbolzen 240 aufzuweisen.
In einigen Beispielen, in denen das Sperrklinkenmodul 10 einen linearen Ausgang bereitstellt, umfasst der Ausgangskoppler 410 ein Betätigungselement, wie beispielsweise einen Betätigungsbolzen 240, der sich von der ersten Fläche 412 weg erstreckt und wie in den 5, 6B und 6C dargestellt exzentrisch positioniert ist. In diesem Fall ist der Betätigungsbolzen 240 des Ausgangskopplers 410 so ausgebildet, dass er dem Betätigungsbolzen 240 des zweiten Getrieberadträgers 220b ähnlich ist, wie in den 1-4D dargestellt. Somit ist der Betätigungsbolzen 240 des Ausgangskopplers 410 so ausgebildet, dass er in die durch den Kniehebel 310 definierte Hebelöffnung 312 passt und sich innerhalb der Hebelöffnung 312 bewegt, wie in 4A-4D dargestellt und beschrieben.
Der Ausgangskoppler 410 umfasst einen Betätigungsmechanismus 430, der sich von der zweiten Oberfläche 414 des Ausgangskopplers 410 weg erstreckt. Der Betätigungsmechanismus 430 des Ausgangskopplers definiert eine Nut 432 oder eine Mehrzahl von Nuten 432, die gleichmäßig um die Mittelachse C des Ausgangskopplers 410 herum angeordnet sind, auf einer Seite des Betätigungsmechanismus 430 des Ausgangskopplers, die distal von der mit dem Ausgangskoppler 410 verbundenen Seite liegt. Die Nut 432 hat eine Form, die komplementär zur Form der Laschenelemente 264 auf der Nabe 260 ist und derart ausgebildet ist, um die Laschenelemente 264 in einer verriegelten Position aufzunehmen. In einigen Beispielen bilden die Laschenelemente 264 und die Nut 432 die gegenüberliegenden Gegenstücke einer Oldham-Kupplung; es können jedoch auch andere Kupplungen verwendet werden, so dass die Nabe 260 im zusammengebauten Zustand mit dem Betätigungsmechanismus 430 des Ausgangskopplers gekoppelt ist. Die Mehrzahl der Laschenelemente 264 entspricht in der Menge der Mehrzahl der Laschenelemente 432, um zufriedenstellend zusammenzupassen.
Das Laschenelement bzw. die Laschenelemente 264 und die Nut(en) 432 sind miteinander gekoppelt, wobei das Laschenelement bzw. die Laschenelemente 264 innerhalb der Nut 432 positioniert ist bzw. sind, da eine solche Drehbewegung der Nabe 260 (und damit des zweiten Getrieberadträgers 220b) auch den Ausgangskoppler 410 in die gleiche Richtung dreht. Wenn der Ausgangskoppler 410 axial weggeschoben wird, sind die Laschenelemente 264 und die Nut 432 nicht gekoppelt, wodurch der Ausgangskoppler 410 von der Nabe 260 getrennt wird. Somit kann sich die Nabe 260 und/oder der Ausgangskoppler 410 frei bewegen, ohne dass sich der oder die andere bewegt. Die zuvor erwähnte Keilverbindung zwischen dem Ausgangskoppler 410 und der Ausgangswelle erleichtert die axiale Verschiebung des Ausgangskopplers 410.
Um das Ratschen dieses Drehmechanismus in die Standard- oder Parkposition zu ermöglichen, umfasst das Trennmodul 400 eine Torsionsfeder 450, die die Nabe 260 mit dem Ausgangskoppler 410 verbindet. Die Torsionsfeder 450 umfasst ein erstes geformtes Ende 452, das mit der zweiten Oberfläche 414 des Ausgangskopplers 410 verbunden ist, und ein zweites geformtes Ende 453, das mit der Oberfläche der Nabe 260 am Verbindungspunkt 255 verbunden ist oder mit dem zweiten Getriebeträger 220b und angrenzend an die Nabe 260 verbunden ist. Das erste Ende 452 der Torsionsfeder 450 ist parallel zur Federachse und senkrecht zur Oberfläche 414 des Ausgangskopplers 410, so dass der Ausgangskoppler 410 axial gleiten kann, während er noch an der Torsionsfeder 450 befestigt ist. Das zweite Ende 453 ist radial zur Torsionsfederachse geschlossen und passt in eine Bohrung auf der Fläche 262. Dadurch wird die Torsionsfeder 450 formschlüssig auf die Nabe 260 eingerastet, wodurch eine relative Winkelbewegung zwischen ihnen verhindert wird. Wie in 6B ersichtlich, ist die Torsionsfeder 450 konzentrisch zur Achse der Nabe 260, des Ausgangskopplers 410, der Nabe 260, des Getriebes 200 und des ersten Stellglieds 100, d.h. des Motors 110.
Unter Bezugnahme auf 6C beherbergt der Nockenkoppler 460 in einigen Ausführungsformen die Torsionsfeder 450 und ist konzentrisch zu dieser. Der Nockenkoppler 460 umfasst eine Riemenbefestigungsstufe 462, eine erste Lagerstufe 464, die sich von der Riemenbefestigungsstufe 462 weg erstreckt, und eine zweite Stufe 466. Die Riemenbefestigungsstufe 462 und die ersten und zweiten Stufen 464,466 bilden eine Zylinderform und definieren eine Durchgangsbohrung 468. In einigen Beispielen weist die Riemenbefestigungsstufe 462 einen Außendurchmesser auf, der größer ist als der Durchmesser der ersten und/oder zweiten Stufen 464, 466. Innerhalb des Innendurchmessers der Durchgangsbohrung 468 sitzt die Torsionsfeder 450 und ist in keiner Weise mechanisch mit dem Nockenkoppler 460 verbunden.
Die zweite Stufe 466 umfasst einen Nocken 470, der sich von einer Stufenfläche 467 weg erstreckt. Wie dargestellt, umfasst die zweite Stufe 466 zwei Nocken 470, wobei jedoch auch zusätzliche Nocken 470 möglich sein können. Um erfolgreich zu funktionieren, muss die Mehrzahl der Nocken 470 und der Aussparungen 417 gleich sein. Wenn die Nocken 470 in den Aussparungen 417 sitzen, wird die Feder 264 in die Nut 432 eingreifen und die Torsionsfeder 450 ist vorgespannt oder hat ihr maximales Energiepotenzial gespeichert.
Wenn das Parksperrklinkenmodul 10 montiert ist, wird die erste Lagerstufe 464 des Nockenkopplers 460 vom Lagersitz 256 aufgenommen und in diesem untergebracht, wie in den 7A und 7B dargestellt. Der Lagersitz 256 weist einen Innendurchmesser (nicht dargestellt) auf, der größer ist als der Innendurchmesser der ersten Lagerstufe 464 des Nockenkopplers 460. In anderen Beispielen weist der Lagersitz 256 einen Innendurchmesser (nicht dargestellt) auf, der kleiner ist als der Innendurchmesser der ersten Lagerstufe 464 des Nockenkopplers 460. Zusätzlich werden die Nocken 470 des Nockenkopplers 460 von den Aussparungen 417 des Ausgangskopplers 410 aufgenommen. In einigen Ausführungsformen wird der Nockenkoppler 460 von einem Hilfsmotor (nicht dargestellt) über die Riemenbefestigungsstufe 462 angetrieben. In anderen Ausführungsformen kann die Riemenbefestigungsstufe mit einem Kettenrad oder Zahnrad versehen werden, um einen leichten Ketten- oder Zahnradantrieb zum Hilfsmotor zu ermöglichen. Wenn der Nockenkoppler 460 gedreht wird, verfahren die Nocken 470 in den Aussparungen 417 bis zu den Aussparungsenden und klettern dann über den abgeschrägten Rand 419 bis zur Spitze der Flansche 416. Da der Nockenkoppler 460 an der Endplatte 250 sitzt und sich nicht axial bewegen kann, wird der Ausgangskopplers 410 axial herausgeschoben. Dadurch wird die Nut 432 von den Laschenelementen 264 gelöst. Sobald das Lasche-Nut-Gelenk gelöst ist, löst sich die gespannte Torsionsfeder 450, die den Ausgangskoppler 410 (also die Ausgangswelle) in die Standard- oder Parkposition bringt.
In einigen Situationen kann es vorkommen, dass ein Fahrer das Fahrzeug nicht in die Parkkonfiguration bringt, bevor er das Fahrzeug ausschaltet. In diesem Fall wird das Sperrklinkenmodul 10 ausgelöst, um das Fahrzeug in die Parkposition zu zwingen, was beispielsweise das Rollen des Fahrzeugs beim Abstellen an einer Steigung verhindert. Eine externe Energiequelle, wie beispielsweise eine Batterie, bestromt den Hilfsmotor, der den Nockenkoppler 460 antreibt und durch die oben beschriebenen Schritte führt. 7A zeigt einen normalen Betrieb des Sperrklinkenmoduls 10. Wenn der Fahrer den Getriebeschalthebel vor dem Abstellen des Fahrzeugs in die Parkposition bringt, bleibt das Sperrklinkenmodul 10 daher in dieser Position. 7B zeigt jedoch, dass das Sperrklinkenmodul 10 ausgelöst wird, wenn der Fahrer den Getriebeschalthebel nicht vor dem Abstellen des Fahrzeugs in die Parkposition bringt.
Beim Auslösen des Sperrklinkenmoduls 10 hat die Torsionsfeder 450 die Funktion, das Ratschen des Ausgangskopplers 410 von der Endplatte 250 weg zu ermöglichen. Daher kann sich die Torsionsfeder 450 in einer entspannten Position (7B) oder einer gespannten Position (7A) befinden. Wenn sich die Torsionsfeder 450 in der entspannten Position befindet, sind die Laschenelemente 264 und die Nut 432 nicht ausgerichtet, oder anders ausgedrückt versetzt, wie in 7B dargestellt. Wenn sich die Torsionsfeder 450 in der gespannten Position befindet, sind die Laschenelemente 264 und die Nut 432 ausgerichtet und ineinandergreifend, d.h. die Nuten 432 nehmen die Laschenelemente 264 auf. Daher ist in der gespannten Position der Torsionsfeder 450 die Nabe 260 des zweiten Getrieberadträgers 220b mit dem Betätigungsmechanismus 430 des Ausgangskopplers in Eingriff, so dass der zweite Getrieberadträger 220b mit dem Ausgangskoppler 410 verbunden ist. In der gespannten Position (7A) speichert die Torsionsfeder 450 Energie, die nicht genutzt wird, da die Nabe 260 des zweiten Getrieberadträgers 220b mit dem Betätigungsmechanismus 430 des Ausgangskopplers in Eingriff steht. Die in der Torsionsfeder 450 in der gespannten Position (7A) gespeicherte Energie wird jedoch verwendet, um den Ausgangskoppler 410 zu rasten/drehen, ohne den zweiten Getrieberadträger 220b zu verschieben oder zu drehen, wodurch das Sperrklinkenmodul 10 beim Lösen der Lasche-Nut-Verbindung in die entspannte Position (7B) schaltet. Durch die Drehung des Ausgangskopplers 410 dreht sich auch die Ausgangswelle. Wenn das Stellglied einen Linearmechanismus hätte, würde der Ausgangskoppler 410 den Betätigungsbolzen 240 in Drehung versetzen, was wiederum dazu führt, dass sich die Welle 314 linear bewegt und das Fahrzeug in die Parkposition zwingt.
Während der normalen Funktion, d.h. wenn der Fahrer den Getriebeschalthebel vor dem Ausschalten des Fahrzeugs in die Parkposition bringt, bewegen sich die Flansche 416 des Ausgangskopplers 410 zwischen den Nocken 470 des Nockenkopplers 460 in Bezug auf den Ausgangskoppler 410, und der Ausgangskoppler 410 dreht sich im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn in Bezug auf den Nockenkoppler 460, ohne sich axial in der Richtung weg von dem Nockenkoppler 460 zu bewegen. Dies liegt an der Breite der winkelförmigen Aussparungen 417, die den Nocken 470 das Durchqueren gestatten, ohne dabei über die Flansche 416 zu steigen.
Im nachfolgenden Einschaltzyklus, auf eine Rastung folgend, in die Standard- oder Parkposition (ausgelöst, nachdem der Fahrer das Fahrzeug abgestellt hat, ohne den Getriebeschalthebel in die Parkposition zu bringen) schaltet sich der Hilfsmotor (nicht dargestellt) ein, wodurch sich der Nockenkoppler 460 so dreht, dass der Rand 419 des Ausgangskopplers 410 nicht mehr über dem Nocken 470 des Nockenkopplers 460 liegt. Wenn sich der Nockenkoppler 460 dreht, sind die Flansche 416 des Ausgangskopplers 410 zwischen den Nocken 470 des Nockenkopplers 460 positioniert. Darüber hinaus dreht sich der Motor 110, wenn der Motor eingeschaltet wird und der Motor 110 Strom hat. Die Drehung des Motors 110 bewirkt, dass sich die Torsionsfeder 450 auch durch die Drehung der Getrieberadträger 220, 220a, 220b dreht, wodurch die Drehung der Nabe 260 des zweiten Getrieberadträgers 220b in Bezug auf den stationären Ausgangskoppler 410 mit der durch den Betätigungsmechanismus 430 des Ausgangskopplers 430 definierten Nut 432 ausgerichtet wird. Wenn ausgerichtet, bewirkt eine Axialfeder (nicht dargestellt), dass die Nabe 260 des zweiten Getrieberadträgers 220b und die Nut 432 ineinander greifen, wodurch die Torsionsfeder 450 gespannt wird, womit die Torsionsfeder 450 erneut gespannt wird.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Sperrklinkenmodul 10 einen Sensor (nicht dargestellt) zum Bestimmen der Position des Ausgangskopplers 410 in Bezug auf den zweiten Getrieberadträger 220b. Basierend auf der Bestimmung der Position des Ausgangskopplers 410 in Bezug auf den zweiten Getriebeträger 220b bestimmt das Parksperrklinkenmodul 10, ob die Fahrzeugbatterie den Motor 110 während/nach dem nächsten Leistungszyklus nach dem Abstellen des Fahrzeugs durch den Fahrer bestromt, ohne den Getriebeschalthebel in die Parkposition zu bringen, damit die Torsionsfeder 450 wieder in die gespannte Position zurückkehren kann. Ein Sensor würde auch gut dazu dienen, am Nockenkoppler platziert zu werden, um seine Dreh-/Winkelposition zu identifizieren, um den Hilfsmotor ein- und auszuschalten, wie es erforderlich ist, um den Nockenkoppler 460 in der richtigen Winkelorientierung zum Ausgangskoppler 410 hin zu positionieren.
Obwohl das vorstehend beschriebene Modul 10 einem Parksperrstellglied zugeordnet ist, kann das Modul 10 mehrere Positionsausgänge mit geeigneter Regelung wie Wählschalter und elektronische Gangschalter oder Feststellbremsaktuatoren übernehmen.
Es wurde eine Reihe von Ausführungsformen beschrieben. Dennoch wird davon ausgegangen, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Dementsprechend sind andere Ausführungsformen im Rahmen der folgenden Ansprüche mit enthalten.

Claims

Parksperrklinkenmodul (10), umfassend: ein erstes Stellglied (100); ein Getriebe (200), das wenigstens einen Getrieberadträger (220) umfasst, wobei der wenigstens eine Getrieberadträger (220) eine Nabe (260) trägt, die ausgebildet ist, um sich zu drehen, wenn sich das erste Stellglied (100) dreht; ein Trennmodul (400), umfassend: einen Ausgangskoppler (410) mit einer ersten Oberfläche (412) und einer zweiten Oberfläche (414) ; ein Betätigungselement (240, 240c), das auf der ersten Oberfläche (412) des Ausgangskopplers (410) angeordnet ist; eine Torsionsfeder (450) mit einem ersten Ende (452), das mit dem Ausgangskoppler (410) verbunden ist, und mit einem zweiten Ende (453), das mit der Nabe (260) oder dem wenigstens einen Getrieberadträger (220) verbunden ist; und einen Betätigungsmechanismus (430), der auf der zweiten Oberfläche (414) des Ausgangskopplers (410) angeordnet ist und sich von dem Ausgangskoppler (410) weg erstreckt, wobei der Betätigungsmechanismus (430) ausgebildet ist, um mit der Nabe (260) des Getriebes (200) in Eingriff zu kommen; wobei das erste Stellglied (100) die Bewegung der wenigstens einen Nabe (260), des Betätigungselements (240, 240c) und des Betätigungsmechanismus (430) steuert.
Parksperrklinkenmodul (10) nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: einen Kniehebel (310), der eine Hebelöffnung (312) definiert, die ausgebildet ist, um das Betätigungselement (240, 240c) aufzunehmen und eine Bewegung des Betätigungselements (240, 240c) innerhalb der Hebelöffnung (312) zu ermöglichen; eine Welle (314), die an dem Kniehebel (310) befestigt ist, wobei die Bewegung des Betätigungselements (240, 240c) eine Bewegung der Welle (314) bewirkt.
Parksperrklinkenmodul (10) nach Anspruch 2, wobei die Bewegung des Betätigungselements (240, 240c) in einer bogenförmigen Bewegung entlang eines bogenförmigen Pfades (242) eine lineare Bewegung der Welle (314) um einen Sehnenpfad (320) eines Bogens (242) verursacht, der die bogenförmige Bewegung definiert.
Parksperrklinkenmodul (10) nach Anspruch 1, wobei der Ausgangskoppler (410) wenigstens einen Flansch (416) umfasst, der sich von einer Mitte des Ausgangskopplers (410) weg erstreckt, wobei der wenigstens eine Flansch (416) erste und zweite Ränder (419) umfasst, wobei die ersten und zweiten Ränder (419) wenigstens eine Aussparung (417) dazwischen definieren.
Parksperrklinkenmodul (10) nach Anspruch 4, weiterhin umfassend einen Nockenkoppler (460), umfassend: eine Riemenbefestigungsstufe (462) mit einer ersten Riemenbefestigungsstufenseite (462a) und einer zweiten Riemenbefestigungsstufenseite (462b); eine erste Stufe (464), die sich von der ersten Riemenbefestigungsstufenseite (462a) weg erstreckt und einen Durchmesser aufweist, der kleiner als ein Durchmesser der Riemenbefestigungsstufe (462) ist; eine zweite Stufe (466), die sich von der zweiten Riemenbefestigungsstufenseite (462b) weg erstreckt, wobei die zweite Stufe (466) eine Stufenfläche (467) an einem distalen Ende der zweiten Stufe (466) aufweist, die nicht mit der Riemenbefestigungsstufe (462) verbunden ist; wenigstens einen Nocken (470), der sich von der Stufenfläche (467) weg erstreckt, wobei der wenigstens eine Nocken (470) ausgebildet ist, um mit der wenigstens einen Aussparung (417) zu verzahnen, die durch den ersten und zweiten Rand (419) definiert ist.
Parksperrklinkenmodul (10) nach Anspruch 5, weiterhin umfassend einen Hilfsmotor, der über einen Riemen mit dem Nockenkoppler (460) verbunden ist, wobei der Hilfsmotor ausgebildet ist, um den Nockenkoppler (460) in Bezug auf den Ausgangskoppler (410) zu drehen, wobei die Drehung des Nockenkopplers (460) bewirkt, dass der erste und/oder zweite Rand (419) des Ausgangskopplers (410) über die wenigstens eine Nocke (470) des Nockenkopplers (460) klettert, was bewirkt, dass sich der Ausgangskoppler (410) axial von dem Nockenkoppler (460) weg verschiebt.
Parksperrklinkenmodul (10) nach Anspruch 6, wobei, wenn sich der Ausgangskoppler (410) axial von dem Nockenkoppler (460) weg verschiebt, die Torsionsfeder (450) bewirkt, dass sich der Ausgangskoppler (410) in eine Richtung dreht, die eine Parkkonfiguration eines Fahrzeugs auslöst.
Parksperrklinkenmodul (10), umfassend: ein erstes Sonnenrad (230a); ein erstes Stellglied (100), das ausgebildet ist, um das erste Sonnenrad (230a) zu betätigen; ein Getriebe (200), umfassend: ein Getriebegehäuse (210); wenigstens einen Getrieberadträger (220, 220a, 220b), der durch das Getriebegehäuse (210) aufgenommen ist, wobei der wenigstens eine Getrieberadträger (220, 220a, 220b) eine erste Trägerseite (221a) und eine zweite Trägerseite (221b) aufweist; wenigstens eine Mehrzahl von Planetenrädern (222, 222a, 222b), die auf der ersten Trägerseite (221a) des wenigstens einen Getrieberadträgers (220, 220a, 220b) getragen werden, wobei die wenigstens eine Mehrzahl von Planetenrädern (222, 222a, 222b) mit dem ersten Sonnenrad (230a) in Eingriff steht; und ein Betätigungselement (240, 240c), das mit dem Getriebe (200) verbunden ist; einen Kniehebel (310), der eine Hebelöffnung (254) definiert, die ausgebildet ist, um das Betätigungselement (240, 240c) aufzunehmen und eine Bewegung des Betätigungselements (240, 240c) innerhalb der Hebelöffnung (254) zu ermöglichen; und eine Welle (314), die an dem Kniehebel (310) befestigt ist; wobei das erste Stellglied (100) eine Drehbewegung des wenigstens einen Getrieberadträgers (220, 220a, 220b), der Mehrzahl von Planetenrädern (222, 222a, 222b), und des Betätigungselement (240, 240c) steuert, und eine Linearbewegung des Kniehebels (310) und der Welle (314).
Parksperrklinkenmodul (10) nach Anspruch 8, wobei das Betätigungselement (240, 240c) ein Betätigungsbolzen ist.
Parksperrklinkenmodul (10) nach Anspruch 8, wobei das Parksperrklinkenmodul (10) mit einer Parksperrklinke verbunden ist, wobei eine Bewegung des Betätigungselements (240, 240c) in einer ersten Richtung die Parksperrklinke auslöst, in einer Parkkonfiguration zu sein, und eine Bewegung des Betätigungselement (240, 240c) in einer zweiten Richtung entgegen der ersten Richtung die Parksperrklinke auslöst, außerhalb einer Parkkonfiguration zu sein.
Parksperrklinkenmodul (10) nach Anspruch 8, wobei der wenigstens eine Getrieberadträger (220, 220a, 220b) umfasst: einen ersten Getrieberadträger (220a) mit einer ersten Trägerseite (221a) und einer zweiten Trägerseite (221b); und einen zweiten Getrieberadträger (220b) mit einer ersten Trägerseite (221a) und einer zweiten Trägerseite (221b), wobei der zweite Getrieberadträger (220b) ein zweites Sonnenrad (230b) umfasst, das auf der ersten Trägerseite (221a) positioniert ist.
Parksperrklinkenmodul (10) nach Anspruch 11, wobei die wenigstens eine Mehrzahl von Planetenrädern (222, 222a, 222b) umfasst: eine erste Mehrzahl von Planetenrädern (222a), die auf der ersten Trägerseite (221a) des ersten Getrieberadträgers (220a) gelagert sind, wobei die erste Mehrzahl von Planetenrädern (222a) in Eingriff mit dem ersten Sonnenrad (230a) steht; und eine zweite Mehrzahl von Planetenrädern (222b), die auf der ersten Trägerseite (221a) des zweiten Getrieberadträgers (220b) gelagert sind, wobei die zweite Mehrzahl von Planetenrädern (222b) in Eingriff mit dem zweiten Sonnenrad (230b) steht.
Parksperrklinkenmodul (10) nach Anspruch 12, wobei das Betätigungselement (240, 240c) mit der zweiten Trägerseite (221b) des zweiten Getrieberadträgers (220b) verbunden ist.
Parksperrklinkenmodul (10) nach Anspruch 13, wobei eine bogenförmige Bewegung des Betätigungselements (240, 240c) eine lineare Bewegung der Welle (314) um einen Sehnenpfad (320) eines Bogens (242) bewirkt, der die bogenförmige Bewegung definiert.
Parksperrklinkenmodul (10) nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein Hohlrad (212), das integral auf einer Innenseite des Getriebegehäuses (210) ausgebildet ist, wobei das Hohlrad (212) in Eingriff mit der wenigstens einen Mehrzahl von Planetenrädern (222, 222a, 222b) steht.