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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung betrifft Parkbremsenbaugruppen für Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge. Insbesondere betrifft diese Offenbarung Sperrklinkenrückzugfedern mit inaktiven Spulen zur Verwendung in Parkbremsenbaugruppen für Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge.
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HINTERGRUND
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Kraftfahrzeugautomatikgetriebe beinhalten typischerweise eine Parkbremsenbaugruppe, um ein Fahrzeug in einer „Parkposition“ oder in einem „Parkzustand“ zu halten. Parkbremsenbaugruppen beinhalten häufig ein Drehelement (oder „Parksperrklinke“), das um eine Schwenkachse drehbar ist. Eine Parksperrklinke kann selektiv von einer Parksperrenstange in Eingriff gebracht werden, wenn das Getriebe des Fahrzeugs in die „Parkposition“ geschaltet wird. Wenn die Parksperrenstange mit der Parksperrklinke in Eingriff tritt, schwenkt oder dreht sich die Parksperrklinke in eine Position, in der sie zwischen einem Zahnpaar auf einem Parksperrenrad angeordnet ist, wodurch das Parksperrenrad und die entsprechende Ausgangswelle im Wesentlichen daran gehindert werden, sich weiterzudrehen. Dies blockiert das Fahrzeug gegen Bewegung durch Schwerkraft, wenn das Fahrzeug zum Beispiel auf einer geneigten Fläche geparkt ist.
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Wenn ein Fahrzeug in eine Position geschaltet wird, die von der „Parkposition“ verschieden ist, drückt eine Rückstellfeder die Parksperrklinke vom Parksperrenrad weg und außer Eingriff mit den Zähnen des Parksperrenrades. Die Rückstellfeder dient auch dazu, sicherzustellen, dass die Parksperrklinke außer Eingriff mit dem Parksperrenrad bleibt, wenn sich das Fahrzeug nicht in „Parken“ befindet. Dies kann durch Torsion erreicht werden, die in aktiven Spulen der Rückstellfeder erzeugt wird, indem ein Ende der Rückstellfeder in einer Position auf der Parksperrklinke geerdet wird und das andere Ende der Sperrklinke an einem Stift oder einer anderen geerdeten Fläche innerhalb des Getriebegehäuses geerdet wird. Auf diese Art drücken die aktiven Spulen der geerdeten Rückstellfeder die Parksperrklinke vom Parksperrenrad während des Betriebs des Fahrzeug weg, solange es nicht auf „Parken“ steht.
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KURZDARSTELLUNG
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Zusätzlich zu aktiven wegdrückenden Spulen wird eine Rückstellfeder mit einem Positionierungs- und Ausrichtungsmerkmal bereitgestellt, um die ordnungsgemäße Anordnung der Parksperrklinke während der Anordnung des Kraftfahrzeuggetriebes zu unterstützen.
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Eine Sperrklinkenrückzugfeder beinhaltet einen Oberflächenberührungsbereich, der angepasst ist, mit einem Getriebegehäuse in Eingriff zu treten. Der Oberflächenberührungsabschnitt weist einen ersten Verbindungsbereich und einen zweiten Verbindungsbereich gegenüber dem ersten Verbindungsbereich auf. Die Sperrklinkenrückzugfeder beinhaltet einen aktiven Spulenbereich, der mit dem ersten Verbindungsbereich verbunden ist und um eine Mittellängsachse angeordnet ist. Die Sperrklinkenrückzugfeder beinhaltet auch einen inaktiven Spulenbereich, der mit dem zweiten Verbindungsbereich verbunden ist und um eine Mittellängsachse angeordnet ist.
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Eine Parkbaugruppe beinhaltet eine Sperrklinke, die um eine Schwenkachse drehbar ist. Die Parkbaugruppe beinhaltet auch eine Sperrklinkenrückzugfeder, die einen Oberflächenberührungsabschnitt aufweist. Die Sperrklinkenrückzugfeder beinhaltet einen aktiven Spulenbereich, der mit dem Oberflächenberührungsabschnitt verbunden ist und um die Schwenkachse an einer ersten Seite der Sperrklinke angeordnet ist. Die Sperrklinkenrückzugfeder beinhaltet auch einen inaktiven Spulenbereich, der mit dem Oberflächenberührungsabschnitt verbunden ist und um die Schwenkachse an einer zweiten Seite der Sperrklinke gegenüber der ersten Seite angeordnet ist.
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Ein Verfahren zum Betreiben eines Parkmechanismus beinhaltet Bereitstellen einer Sperrklinke, die um eine Schwenkachse drehbar ist. Das Verfahren beinhaltet außerdem das Verwenden einer Sperrklinkenrückzugfeder, um die Sperrklinke in eine Lösungsdrehrichtung zu drücken. Die Sperrklinkenrückzugfeder beinhaltet einen aktiven Spulenbereich, der um die Schwenkachse an einer ersten Seite der Sperrklinke angeordnet ist, und einen inaktiven Spulenbereich, der um die Schwenkachse an einer zweiten Seite der Sperrklinke angeordnet ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer Sperrklinkenrückzugfeder.
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2 ist eine Seitenansicht der Sperrklinkenrückzugfeder von 1.
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3 ist eine Vorderansicht der Sperrklinkenrückzugfeder von 1.
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4 ist eine perspektivische Rückansicht einer Parkbremsenbaugruppe für ein Automatikgetriebe.
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5 ist eine perspektivische Vorderansicht der Parkbremsenbaugruppe von 4, gezeigt mit einem Parksperrenrad.
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6 ist eine Rückansicht der Parkbremsenbaugruppe von 4, gezeigt mit einem Abschnitt eines Getriebegehäuses.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind hierin wie vorgeschrieben offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen rein exemplarisch für die Erfindung stehen, welche in verschiedenen und alternativen Formen werden kann. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Einzelheiten bestimmter Komponenten darzustellen. Demnach sind hierin offenbarte spezifische strukturelle und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Basis, um einen Fachmann eine vielfältige Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lehren.
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Unter Bezugnahme auf die 1–3, beinhaltet eine Rückzugfeder 10 einen Oberflächenberührungsabschnitt 12, einen aktiven Spulenbereich 18, ein Sperrklinkeneingriffselement 24 und einen inaktiven Spulenbereich 30. Wie ersichtlich wird, stellen der Oberflächenberührungsabschnitt 12 und das Sperrklinkeneingriffselement 24 dem aktiven Spulenbereich 18 einen ersten bzw. zweiten Reaktionspunkt bereit, wodurch der aktive Spulenbereich 18 geerdet wird. Dem inaktiven Spulenbereich 30 wird jedoch kein zweiter Reaktionspunkt bereitgestellt, wodurch er nicht geerdet ist. Wie ersichtlich wird, verbessert der inaktive Spulenbereich 30 die Montage der Rückstellfeder 10 in einem Getriebegehäuse. Der inaktive Spulenbereich 30 unterstützt außerdem das Aufrechterhalten der ordnungsgemäßen Ausrichtung der Komponenten einer Parkbaugruppe innerhalb des Getriebegehäuses.
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Wie zum Beispiel in den 1 und 3 gezeigt, kann der Oberflächenberührungsabschnitt 12 der Rückstellfeder 10 ein länglicher Abschnitt sein, der sich zwischen einem ersten Verbindungsbereich 14 und einem zweiten Verbindungsbereich 16 erstreckt. Der Oberflächenberührungsabschnitt 12 kann jedoch jede Form annehmen, die geeignet ist, um mit der Getriebeoberfläche in Eingriff zu treten, um einen ersten Reaktionspunkt bereitzustellen, wie an anderer Stelle hierin ausführlicher beschrieben ist.
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Der aktive Spulenbereich 18 ist mit dem ersten Verbindungsbereich 14 des Oberflächenberührungsabschnitts 12 verbunden. In einem bevorzugten Ansatz ist der aktive Spulenbereich 18 eine Torsionsfeder, die eine oder mehrere vollständige oder partielle Wendelspulen 20a, 20b, 20c, 20d beinhaltet, die sich um eine Mittellängsachse 22 erstrecken.
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Das Sperrklinkeneingriffselement 24 beinhaltet einen länglichen Abschnitt 26, der sich aus dem aktiven Spulenbereich 18 erstreckt. Das Sperrklinkeneingriffselement 24 beinhaltet außerdem einen Eingriffsabschnitt 28. Wie zum Beispiel in den 1 und 3 gezeigt, ist der Eingriffsabschnitt 28 vorzugsweise ein hakenförmiger Abschnitt. Der Eingriffsabschnitt 28 kann jedoch jede Form annehmen, die geeignet ist, um mit einer Parksperrklinke in Eingriff zu treten, um einen zweiten Reaktionspunkt bereitzustellen, wie an anderer Stelle hierin ausführlicher beschrieben ist.
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Der aktive Spulenbereich 18 ist dahingehend „aktiv“, dass in einem Getriebe der aktive Spulenbereich 18 unter Last einfedert; d. h. der aktive Spulenbereich 18 ist geerdet. Dies geschieht, weil der aktive Spulenbereich 18 fest mit zwei Reaktionspunkten verbunden ist: der erste Reaktionspunkt am Oberflächenberührungsabschnitt 12 und der zweite Reaktionspunkt am Eingriffsabschnitt 28 des Sperrklinkeneingriffselements 24. Auf diese Art führt ein von außen auf das Sperrklinkeneingriffselement 24 angewendetes Drehmoment dazu, dass die Spulen 20a, 20b, 20c, 20d des aktiven Spulenbereiches 18 aufgrund von Biegespannungen einfedern.
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Der inaktive Spulenbereich 30 ist mit dem zweiten Verbindungsbereich 16 des Oberflächenberührungsabschnitts 12 verbunden. Der inaktive Spulenbereich 30 kann zum Beispiel eine oder mehrere vollständige oder partielle Spulen 32 beinhalten. Wie in den 1–3 gezeigt, erstreckt sich die Spule 32 des inaktiven Spulenbereiches 30 derart um die Mittellängsachse 22, dass der inaktive Spulenbereich 30 gleichachsig zum aktiven Spulenbereich 18 ist. In einigen Ansätzen kann, wie zum Beispiel in den 1–3 gezeigt, die Spule 32 des inaktiven Spulenbereiches 30 einen größeren Radius aufweisen als die Spulen 20a, 20b, 20c, 20d des aktiven Spulenbereiches 18. Ein größerer Radius kann die Möglichkeit der Spule 32 minimieren, eine Sperrklinkenschwenkachse während der Montage zu stören, wie an anderer Stelle hierin ausführlicher beschrieben ist. Der inaktive Spulenbereich 30 endet an einem ungeerdeten, freien Endabschnitt 34.
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Der inaktive Spulenbereich 30 ist dahingehend „inaktiv“, dass in einem Getriebe der inaktive Spulenbereich 30 unter Last nicht einfedert; d. h. der inaktive Spulenbereich 30 ist nicht geerdet. Dies geschieht, weil der inaktive Spulenbereich 30 nur mit einem Reaktionspunkt fest verbunden ist: dem ersten Reaktionspunkt auf dem Oberflächenberührungsabschnitt 12. Der freie Endabschnitt 34 der Spule 32 ist an keiner Oberfläche angebracht. Auf diese Art führt ein von außen auf das Sperrklinkeneingriffselement 24 angewendetes Drehmoment nicht dazu, dass die Spule 32 des inaktiven Spulenbereiches 30 einfedert.
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Unter Bezugnahme auf 4 beinhaltet eine Parkbaugruppe 40 eine Rückstellfeder 10 und eine Parksperrklinke 44, die um eine Schwenkachse 42 angeordnet ist. Die Rückstellfeder 10 ist derart um die Schwenkachse 42 angeordnet, dass die Mittellängsachse 22 des aktiven und des inaktiven Spulenbereichs 18, 30 gleichachsig zu einer Mittelachse der Schwenkachse 42 ist.
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Die Rückstellfeder 10 und die Parksperrklinke 44 sind derart angeordnet, dass der aktive Spulenbereich 18 der Rückstellfeder 10 an einer ersten Seite 44a der Parksperrklinke 44 angeordnet ist, und der inaktive Spulenbereich 30 der Rückstellfeder 10 an einer zweiten Seite 44b der Parksperrklinke 44 angeordnet ist. Der Oberflächenberührungsabschnitt 12 der Rückstellfeder 10 erstreckt sich über die Breite der Parksperrklinke 44 zwischen dem aktiven Spulenbereich 18 und dem inaktiven Spulenbereich 30. Der Eingriffsabschnitt 28 des Sperrklinkeneingriffselements 24 tritt mit einer Oberfläche der Parksperrklinke 44 (zum Beispiel einer Innenfläche eines Ausschnittsbereichs der Parksperrklinke 44) in Eingriff, um den zweiten Reaktionspunkt bereitzustellen.
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Die Parksperrklinke 44 beinhaltet einen Parksperrklinkenzahn 46, der von der Parksperrklinke 44 hervorragt. Der Parksperrklinkenzahn 46 ist bemessen und geformt, um mit den Zähnen eines Zahnrades (nicht gezeigt) in Eingriff zu treten, wie im Fach allgemein wohlbekannt ist.
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Die Parksperrklinke 44 ist derart drehbar mit der Schwenkachse 42 verbunden, dass sich die Parksperrklinke 44 um die Schwenkachse 42 dreht. Die Parksperrklinke 44 wird durch herkömmliche fachbekannte Techniken in Drehbewegung versetzt. Eine Parksperrenstange 48 kann zum Beispiel selektiv eine geschossförmige Nocke (nicht gezeigt) mit der Parksperrklinke 44 innerhalb der Grenzen eines Führungsbechers 50 in und außer Kontakt bringen, wodurch die Parksperrklinke 44 dazu gezwungen wird, sich um die Schwenkachse 42 zu drehen.
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Unter Bezugnahme auf 5 ist die Parkbaugruppe 40 in der Nähe eines Parksperrenrades 52 angeordnet. Das Parksperrenrad 52 ist fachbekannt mit einer Getriebeausgangswelle 54 verbunden. Das Parksperrenrad 52 beinhaltet mehrere peripher angeordnete und im Wesentlichen identische Zähne oder Vorsprünge (z. B. Zähne 56a, 56b). Jeder Zahn ist durch eine Aussparung getrennt (z. B. Aussparung 58).
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Bei der Verwendung drängt die Parksperrenstange 48 die Parksperrklinke 44 derart in eine Eingriffsrichtung, dass der Parksperrklinkenzahn 46 der Parksperrklinke 44 mit dem Parksperrenrad 52 in zum Beispiel der Aussparung 58 zwischen den Zähnen 56a und 56b zwischen den Zähnen des Parksperrenrades 52 in Eingriff tritt, wodurch im Wesentlichen das Parksperrenrad 52 und die Getriebeausgangswelle 54 am Drehen gehindert werden.
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Unter Bezugnahme auf 6 wird eine Parkbaugruppe 40 einschließlich einer Rückstellfeder 10 und einer Parksperrklinke 44 innerhalb eines Abschnittes eines Getriebegehäuses 60 gezeigt. Der Oberflächenberührungsabschnitt 12 der Rückstellfeder 10 berührt und spannt gegen eine Fläche 62 des Getriebegehäuses 60, um einen ersten Reaktionspunkt bereitzustellen. In anderen Ansätzen berührt der Oberflächenberührungsabschnitt 12 der Rückstellfeder 10 einen Stift oder anderen Vorsprung innerhalb des Getriebegehäuses 60. In noch anderen Ansätzen berührt und spannt der Oberflächenberührungsabschnitt 12 der Rückstellfeder 10 gegen eine beliebige feststehende Fläche innerhalb des Getriebegehäuses 60.
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Auf diese Art fixiert der Oberflächenberührungsabschnitt 12 ein erstes Ende des aktiven Spulenbereiches 18 in Bezug auf ein Getriebegehäuse 60, um den ersten Reaktionspunkt bereitzustellen, und wie zuvor beschrieben fixiert das Sperrklinkeneingriffselement 24 das zweite Ende des aktiven Spulenbereiches 18 in Bezug auf die Parksperrklinke 44, um den zweiten Reaktionspunkt bereitzustellen.
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Nach der Montage der Parkbaugruppe 40 in einem Getriebegehäuse 60 spannt der aktive Spulenbereich 18 der Rückstellfeder 10 die Parksperrklinke 44 außer Eingriff mit dem Parksperrenrad 52, wenn sich ein Fahrzeug nicht in einer „Parkposition“ oder in einem „Parkzustand“ befindet. Wenn ein Fahrzeug in „Parken“ geschaltet wird, veranlasst ein Drehmoment, das durch Drehung des Sperrklinkeneingriffselements 24 angewendet wird, wenn die Parksperrklinke 44 in die Eingriffsrichtung getrieben wird, die Spulen 20a, 20b, 20c, 20d des aktiven Spulenbereiches 18 dazu, aufgrund von Biegespannungen einzufedern. Dieses Einfedern des aktiven Spulenbereiches 18 unterstützt bei der Rückstellung der Parksperrklinke 44 außer Eingriff mit dem Parksperrenrad 52, wenn ein Fahrzeug von „Parken“ in einen anderen Fahrmodus geschalten wird. Da jedoch der inaktive Spulenbereich 30 aufgrund des freien Endabschnitts 34 ungeerdet bleibt, führt ein Drehmoment, das durch Drehung des Sperrklinkeneingriffselementes 24 angewendet wird, nicht dazu, dass die Spule 32 des inaktiven Spulenbereiches 30 einfedert.
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Vorteilhafterweise halten der aktive und der inaktive Spulenbereich 18, 30, die an beiden Seiten der Parksperrklinke 44 angeordnet sind, die richtige Lage der Parksperrklinke 44 entlang der Schwenkachse 42 aufrecht, wenn die Parkbaugruppe 40 in einer Aussparung 64 des Getriebegehäuses 60 montiert wird. Das heißt, die Rückstellfeder 10 kann mit der geeigneten Anzahl von Spulen für einen oder beide des aktiven und des inaktiven Spulenbereichs 18, 30 derart bereitgestellt werden, dass die Parksperrklinke 44 auf einem vorbestimmten Abstand von den Seitenwänden der Aussparung 64 des Getriebegehäuses 60 und auf einer vorbestimmten Vorspannung gehalten werden, wie notwendig ist, um die Parksperrklinke 44 aus dem Eingriffszustand zu spannen, während sie nicht auf „Parken“ steht. Die beiden Spulenbereiche können außerdem die Notwendigkeit für bearbeitete Flächen innerhalb der Aussparung 64 verringern oder abschaffen, was sonst notwendig wäre, um die Parksperrklinke 44 innerhalb des Getriebegehäuses 60 zu orten.
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Der aktive und inaktive Spulenbereich 18, 30, die an beiden Seiten der Parksperrklinke 44 angeordnet sind, halten die richtige Ausrichtung der Parksperrklinke 44 innerhalb der Aussparung 64 des Getriebegehäuses 60 aufrecht. Sollte die Parksperrklinke 44 Verdrehungskräften zum Beispiel während nachfolgender Anordnungsoperationen ausgesetzt sein, stellt der inaktive Spulenbereich 30 eine axiale Reaktionskraft bereit, um die Parksperrklinke 44 in ihre ordnungsgemäße Ausrichtung zu spannen.
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Zusätzlich zu den Vorteilen, die durch die beiden Spulenbereiche bereitgestellt werden, ist die Rückstellfeder 10 durch Einschließen eines inaktiven Spulenbereiches als einen der Spulenbereiche im Vergleich zu zum Beispiel einer Rückstellfeder, die zwei aktive Spulenbereiche aufweist, verbessert. Als erstes kann die Konstruktion der Rückstellfeder 10 vereinfacht werden. Aktive Spulenbereiche sind konstruiert, um einer Parksperrklinke eine spezifische Torsionskraft bereitzustellen. Das Verringern der Anzahl der aktiven Spulenbereiche kann die Herausforderung erleichtern, eine Rückstellfeder zu konstruieren, die sowohl die notwendige Torsionskraft als auch die ordnungsgemäße Parksperrklinkenbeabstandung wie zuvor erläutert bereitstellt.
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Als zweites kann die Montage der Parkbaugruppe 40 innerhalb der Aussparung 64 des Getriebegehäuses 60 im Vergleich zu zum Beispiel einer Rückstellfeder, die zwei aktive Spulenbereiche aufweist, verbessert werden, weil die Rückstellfeder 10 mit einem inaktiven Spulenbereich 30 bereitgestellt wird. Aufgrund der Tatsache, dass der inaktive Spulenbereich 30 ungeerdet ist, muss das Baugruppenwerkzeug nur in einem Spulensatz (des aktiven Spulenbereichs 18) auf einer Seite der Parksperrklinke 44 (erste Seite 44a) einen Drehmoment halten. Ein bei der Montage der Rückstellfeder 10 verwendetes Baugruppenwerkzeug kann daher im Vergleich zu einem Baugruppenwerkzeug, das benötigt wird, um einen Drehmoment in zwei Spulensätzen auf zwei Seiten der Parksperrklinke zu halten, dünner sein. Ein dünneres Werkzeug kann leichter in Aussparungen 64 des Getriebegehäuses 60 gelangen, wodurch die Montage der Rückstellfeder 10 verbessert wird.
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Während vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Die in der Patentschrift verwendeten Ausdrücke sind vielmehr beschreibende Ausdrücke als einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Merkmale verschiedener implementierender Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen zu bilden.
