DE19818752A1 - Parksperre für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Parksperre für ein KraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung handelt von einer Parksperre für Kraftfahrzeuge,
bei der eine Klinkeneinheit mit einem Parkzahnrad zusammen
wirkt, um den Antriebsstrang eines Fahrzeuges zu blockieren.
Dazu ist das Parkzahnrad meist an der Getriebeausgangswelle
angebracht, jedenfalls aber so, daß zwischen ihr und den ange
triebenen Rädern keine Unterbrechung mehr möglich ist.
Parksperren werden immer dann eingesetzt, wenn in einer Kraft
übertragung nicht-mechanische Komponenten Verwendung finden,
etwa bei automatischen Getrieben mit hydrodynamischem Drehmo
mentwandler oder bei Getrieben mit fluiddruckbetätigten Kupp
lungen, insbesondere auch bei kontinuierlich steuerbaren Lei
stungsverzweigungsgetrieben mit einem Summierungsgetriebe.
Bei Leistungsverzweigungsgetrieben wird Stillstand bei laufen
dem Motor durch gegenläufige Drehung der beiden Zweige er
zielt, wovon der eine geregelt wird. Bei Wegfall des Steuer
druckes (bei Abstellen des Motors) oder wenn der Fahrer das
Fahrzeug verläßt, muß die Parksperre eingerückt sein. Zum
Wegfahren, egal ob vorwärts oder rückwärts, muß sie sich
selbsttätig wieder öffnen.
Aus der DE 35 37 091 C1 ist beispielsweise eine Parksperre für
ein Fahrzeug mit automatischem Getriebe bekannt, bei der eine
Klinke in eine Zahnlücke des Parkzahnrades eingreift und durch
Betätigen des Wählhebels mechanisch ausgerückt wird. Bei einer
solchen Parksperre ist ein Öffnen unter Last in beiden Dreh
richtungen nur unter größtem Kraftaufwand bis überhaupt nicht
möglich. Bei automatischen Getrieben passiert das bei Fehlbe
dienungen, Leistungsverzweigungsgetriebe sind immer unter
Last.
Soll eine Parksperre selbsttätig einfallen, muß ein Federspei
cher vorgesehen sein, gegen den die Sperre während der Fahrt
durch ein Druckmedium offengehalten wird. Bei Systemstörungen
während der Fahrt, etwa bei Ausfall des Druckmediums, wird das
Fahrzeug dann aber ganz blockiert. Abgesehen von der Gefahr,
die ein plötzliches Einfallen der Parksperre während der Fahrt
darstellt, ist es auch nicht akzeptabel, daß das Fahrzeug dann
nicht abgeschleppt werden kann.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine auch selbsttätig von
der Steuerung und unter Last ein- und ausrückbare Parksperre
bereitzustellen, die bei Systemausfall in der momentanen Posi
tion (gesperrt oder offen) bleibt.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß
- a) die Klinkeneinheit zwei in sich verschiebbare im Öffnungs sinn federbelastete Klinken und ein quer dazu verschiebbarer Schaltschieber zum Einrücken der Klinken aufweist,
- b) wobei die mit einer Zahnflanke des Parkzahnrades zusammen wirkenden Klinkenflanken einander abgekehrt sind und mit der Bewegungsrichtung der Klinken einen Winkel einschließen, der größer als der Reibwinkel ist,
- c) und wobei der Schaltschieber je eine mit einer Klinke zu sammenwirkende Rampe mit einem in der eingerückten Klinken entsprechenden Stellung normal zur Bewegungsrichtung der Klin ken gerichteten Absatz aufweist.
Durch die zwei getrennten Klinken, können deren Flanken so
ausgebildet sein, daß sie auch bei geringem Raumbedarf hohe
Momente aufnehmen können und daß trotzdem beide - eine bei
einer Lastrichtung, eine bei der entgegengesetzten - auch
unter Last ausrückbar sind. Dazu sind die Flanken entsprechend
dem Reibwinkel geneigt.
Durch die Federbelastung im Öffnungssinn ist sichergestellt,
daß auch die nicht belastete der beiden Klinken selbsttätig
ausrückt, wenn der Schaltschieber die entsprechende Stellung
einnimmt, bzw auch bei Systemausfall ausgerückt bleiben. Der
Schaltschieber sorgt für die Gleichschaltung der beiden Klin
ken. Deren Absätze stellen sicher, daß bei Systemausfall in
gesperrter Stellung die Klinken eingerückt bleiben.
In einer bevorzugten Weiterbildung sind die Flanken einander
abgekehrt und ihre Entfernung ist gleich der Lückenweite der
Zähne des Parkzahnrades, vermehrt um eine oder mehrere Um
fangsteilungen des Parkzahnrades (Anspruch 2). Dadurch sind
die Flanken am Umfang des Parkzahnrades weiter voneinander
entfernt, es ergeben sich günstigere Winkel der Klinkenflanken
und der Zähne des Parkzahnrades.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Schaltschieber mit
einem Kolben verbunden, der in einem doppeltwirkenden
Fluidzylinder geführt ist (Anspruch 3). So kann durch Be
aufschlagung des Kolbens von der einen oder anderen Seite auf
Befehl der Steuerung die Parksperre geöffnet oder geschlossen
werden.
Zur Verringerung des Raumbedarfes und Erhöhung der Betriebssi
cherheit kann der Fluidzylinder mit der Klinkeneinheit fest
verbunden bzw ein Teil dieser sein (Anspruch 4).
Soll zusätzlich eine Betätigung von Hand vorgesehen und mit
einem Minimum an Bauteilen möglich sein, so wirkt der Schalt
schieber über eine Leerweg-Verbindung mit einer mechanischen
Betätigung zusammen (Anspruch 5).
In einer vorteilhaften Ausbildung besteht dann die Leerweg-
Verbindung aus einem auf einer Betätigungswelle befestigten
Nocken und einer Durchbrechung der Schaltschieber, deren
lichte Höhe in Bewegungsrichtung der Schaltschieber gleich dem
maximalen Durchmesser des Nockens ist (Anspruch 6). So ist die
Sperre in einer Stellung des Nockens von Hand eingerückt und
arretiert, in der um etwa 90 Grad verdrehten Stellung des
Nockens wird die Steuerung durch den Nocken nicht behindert.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Abbildungen eines
Ausführungsbeispieles der Erfindung beschrieben und erläutert.
Es stellen dar:
Fig. 1: Querschnitt durch ein Getriebe mit der erfindungsgemä
ßen Parksperre in geöffneter Stellung,
Fig. 2: Detail aus Fig. 1, vergrößert und mit abgenommenem Deckel,
Fig. 3: Schnitt nach III-III in Fig. 2,
Fig. 4: Detail aus Fig. 1, vergrößert und mit abgenommenem Deckel,
in gesperrter Stellung,
Fig. 5: Detailansicht V in Fig. 1, in einer Stellung,
Fig. 6: Detailansicht V in Fig. 1, in einer anderen Stellung.
In Fig. 1 ist das Gehäuse eines beliebigen Getriebes mit 1
bezeichnet. Auf einer in diesem Gehäuse gelagerten Ausgangs
welle 2 sitzt ein Parkzahnrad 3. Dieses wirkt mit einer eben
falls im Getriebegehäuse befestigten Klinkeneinheit 4 zusam
men. Aus dieser ragt eine Stange 5 heraus, die von einem Be
tätigungshebel 7 für Handbetätigung über eine Welle 6 und eine
Leerweg-Verbindung 8 verschiebbar ist.
Die Klinkeneinheit 4 in Fig. 2 und 3 besteht aus einer Grund
platte 10, einem daran anschließenden bzw. damit einstückigen
Fluidzylinder 11 und einem Deckel 12 (teilweise aufgerissen).
In der Grundplatte 10 ist ein Schaltschieber 13 längsbeweglich
geführt, er geht in die Stange 5 über, die den Fluidzylinder
11 durchstoßt und einen Kolben 14 aufweist. Weiters ist in der
Grundplatte 10 eine erste Klinke 15 und eine zweite Klinke 16
quer zum Schaltschieber 13 verschiebbar geführt. Die mit dem
Schaltschieber 13 zusammenwirkenden Teile der Klinken 15, 16
sind gleich.
Die Klinke 15 (Fig. 3) hat unten eine Ausnehmung 17, die eine
sich auf einer Noppe 19 der Grundplatte 10 abstützende Druck
feder 18 aufnimmt. Auf ihrer Oberseite ist eine Schulter 20
ausgebildet, die von einer zur Bewegungsrichtung normalen
Fläche 21 und einer schrägen Fläche 22 begrenzt wird. Der
Schaltschieber 13 hat eine erste Kulisse 25, die mit der
ersten Klinke 15 zusammenwirkt und eine zweite Kulisse 26, die
mit der zweiten Klinke 16 zusammenwirkt. Beide Kulissen sind
durch aufeinanderfolgende Flächen gebildet: eine zur Bewe
gungsrichtung der Klinke normale Grundfläche 27, eine untere
Schräge 28, einen zur Bewegungsrichtung normalen Absatz 29 und
eine obere Schräge 30. Die beiden Schrägen 28, 30 bilden eine
Rampe. Diese Aufeinanderfolge stellt im Zusammenwirken mit den
Federn 18 sicher, daß die Klinken 15, 16 in beiden möglichen
Stellungen verbleiben, solange nicht durch Betätigung des
Schaltschiebers 13 eingegriffen wird, auch bei Systemstörung.
Wenn die Sperre eingerückt werden soll, wird der Schaltschie
ber 13 aufwärts in die in Fig. 4 dargestellte Position be
wegt. Dabei drückt die untere Schräge 28 der Rampe jeweils die
zugehörige Klinke in Sperrstellung. Diese ist erreicht, wenn
deren Flächen 21, 22 auf den Flächen 29, 30 des Schaltschiebers
aufsitzen.
Die erste Klinke 15 hat an ihrem dem Parkzahnrad 3 zugekehrten
Ende eine Klinkenflanke 35, die um einen Winkel 37 zu ihrer
Bewegungsrichtung geneigt ist. Dieser Winkel kann gleich dem
Winkel der entsprechenden Zahnflanke 36 des Parkzahnrades 3
sein. Jedenfalls ist er so gewählt, daß auf die Klinke unter
Last eine geringe Kraft im Ausrücksinn ausgeübt wird, die
größer als die entgegenwirkende Reibungskraft ist. Der Winkel
37 hängt auch mit dem Abstand der beiden Klinken 15, 16 von
einander in Umfangsrichtung des Parkzahnrades 3 zusammen. Auf
den Umfang des Parkzahnrades 3 bezogen ist dieser im gezeigten
Ausführungsbeispiel eine Umfangsteilung 40 und eine Lücken
weite 41.
In den Fig. 5, 6 ist noch die Leerweg-Verbindung 8 im Detail
dargestellt, in Fig. 5 in gesperrter, in Fig. 6 in geöffneter
Stellung. Die Stange 5 weist eine Durchbrechung 45 auf, mit
der ein auf der Betätigungswelle 6 befestigter Nocken 46
zusammenwirkt. Der größte Durchmesser des Nockens 46 ist
gleich der lichten Höhe 47 der Durchbrechung 45. Deren Hö
henlage ist auf der Stange 5 so gewählt, daß sich die Stange 5
und mit ihr der Schaltschieber 13 in der obersten Stellung
(gesperrt) befindet, wenn der Nocken 46 in der Durchbrechung
45 aufrecht steht. Steht er quer, so kann sich die Stange
zwischen der geöffneten und der gesperrten Stellung frei hin- und
herbewegen.
Claims (6)
1. Parksperre für ein Kraftfahrzeug, bei der eine Klinkenein
heit mit einem Parkzahnrad zusammenwirkt, dadurch gekennzeich
net, daß
- a) die Klinkeneinheit (4) zwei in sich verschiebbare im Öff nungssinn federbelastete Klinken (15, 16) und einen quer dazu verschiebbaren Schaltschieber (13) zum Einrücken der Klinken (15, 16) aufweist,
- b) wobei die mit einer Zahnflanke (36) des Parkzahnrades (3) zusammenwirkenden Klinkenflanken (35) mit der Bewegungs richtung der Klinken einen Winkel (37) einschließen, der größer als der Reibwinkel ist,
- c) und wobei der Schaltschieber (13) je eine mit einer Klinke (15, 16) zusammenwirkende Rampe (28, 30) mit einem in der eingerückten Klinken entsprechenden Stellung normal zur Bewegungsrichtung der Klinken gerichteten Absatz (29) auf weist.
2. Parksperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Flanken (35) der Klinken (15, 16) einander abgekehrt sind
und ihre Entfernung gleich der Lückenweite (41) der Zähne des
Parkzahnrades (3), vermehrt um eine oder mehrere Umfangstei
lungen (40) des Parkzahnrades, ist.
3. Parksperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schaltschieber (13) mit einem Kolben (14) verbunden ist,
der in einem doppeltwirkenden Fluidzylinder (11) geführt ist.
4. Parksperre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Fluidzylinder (11) mit der Klinkeneinheit (4) fest ver
bunden bzw ein Teil dieser ist.
5. Parksperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schaltschieber (13) über eine Leerweg-Verbindung (8) mit
einer mechanischen Betätigung (7) zusammenwirkt.
6. Parksperre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Leerweg-Verbindung (8) aus einem auf einer Betätigungs
welle (6) befestigten Nocken (46) und einer Durchbrechung (45)
des Schaltschiebers (13) besteht, deren lichte Höhe (47) in
Bewegungsrichtung des Schaltschiebers (13) gleich dem maxima
len Durchmesser des Nockens (46) ist.
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Legal Events
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ZF FRIEDRICHSHAFEN AG, 88046 FRIEDRICHSHAFEN, DE |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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Effective date: 20111102 |