WO2006074713A1 - Vorrichtung zum betätigen eines verriegelungsmechanismus - Google Patents

Vorrichtung zum betätigen eines verriegelungsmechanismus Download PDF

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WO2006074713A1
WO2006074713A1 PCT/EP2005/010294 EP2005010294W WO2006074713A1 WO 2006074713 A1 WO2006074713 A1 WO 2006074713A1 EP 2005010294 W EP2005010294 W EP 2005010294W WO 2006074713 A1 WO2006074713 A1 WO 2006074713A1
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spring arm
piston unit
region
latching
spring
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PCT/EP2005/010294
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Karlheinz Mayr
Wolfgang Schmid
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • F16H63/3425—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission characterised by pawls or wheels
    • F16H63/3433—Details of latch mechanisms, e.g. for keeping pawls out of engagement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/48—Signals to a parking brake or parking lock; Control of parking locks or brakes being part of the transmission

Definitions

  • the invention relates to a device for actuating a locking mechanism, in particular for actuating a parking brake device of a running with an automatic transmission drive train of a vehicle according to the closer defined in the preamble of claim 1.
  • a locking unit for locking the movement of a piston is known.
  • An armature or its anchor rod of an electromagnet acts on an actuating element, which in turn cooperates with a latching element in such a way that the latching element blocks the movement of the piston in a locking position or the latching element releases the movement of the piston in an unlocking position.
  • the actuator is designed with a component spring force bias, which is directed in the radial direction to the piston rod.
  • the actuating element is designed either as a plastic part which is sprayed onto a yoke of the electromagnet or clipped onto this, or formed as a stamped part, which is fastened to the yoke via a tension spring provided for reinforcing the spring force bias of the actuating element.
  • the embodiment of the actuating element as a sprayed or clipped plastic part disadvantageously requires an actuator with large wall thicknesses and in the effective range between the locking element and the actuator a large coverage area in order to provide the necessary holding forces, which are generally high in parking brake devices available.
  • this is undesirable because the available installation space is extremely limited, especially in vehicle transmissions.
  • the design of the actuating element as a biasing spring fixed to the yoke punched part has the disadvantage that high demands are placed on the manufacturing tolerances to ensure the operation of the locking unit.
  • the actuating element is designed over its entire length with such a component elasticity, that on the one hand, a radial pivoting of a cooperating with the locking element end of the actuating element relative to the other end attached to the yoke is possible.
  • this component elasticity leads to such undesirable deformation of the actuating element in the attack region of a bolt, that deactivating the operative connection between the actuating element and the latching element is not possible
  • the present invention is therefore an object of the invention to provide a device for actuating a locking mechanism available, which has a low space requirement, is easy to install and their use ensures the operation of the locking mechanism sure.
  • a device for actuating a locking mechanism in particular for actuating a parking brake device of a drive train of a vehicle with an automatic transmission, which is at least one spring-mounted in the closing direction of the locking mechanism and operable in the opening direction of the locking mechanism and slidably disposed in a housing in the axial direction Piston unit.
  • the device according to the invention has a latching device, which automatically activates a latching device in an axial position of the piston unit that is equivalent to an open state of the locking mechanism, for holding the piston unit in the axial position equivalent to the open state of the locking mechanism.
  • the device is designed with an actuating device for actuating a release element, which is provided for deactivating the latching device.
  • the latching device has at least one spring arm operatively connected to the piston unit in the axial position of the piston unit that is equivalent to the open state of the locking mechanism, by means of which the piston unit can be retained in the axial position equivalent to the open state of the locking mechanism.
  • the spring arm is again designed with a component spring force bias, which pivots the spring arm in its locking the piston unit position.
  • the spring arm is connected with its end facing away from the piston unit fixed to the actuating device, so that the spring force bias of the spring arm can be supported on this.
  • the spring arm is executed in sections or regions with such bending stiffness that a degree of deformation of the spring arm during deactivation of the locking device is less than a release of the operative connection between the spring arm and the piston device preventing deformation and that the spring arm sections with a defined Elasticity is designed to form a Gelenkberelchs around which the piston unit engageable with the end of the spring arm is pivotable, the operation of the locking mechanism is ensured safe.
  • the spring arm is executed in each case with the bending stiffness in each case, which is responsible for the flawless functional way the locking mechanism is required.
  • the spring arm is designed in a region of attack of the release element with a high flexural rigidity, so that the spring arm is only slightly deformed by actuation of the release element and the spring arm can be guided safely out of engagement with the piston unit.
  • the spring arm is partially executed with a required to form a joint area and defined elasticity to ensure pivoting of the piston unit engageable with the end of the spring arm.
  • the inventive design of the spring arm of the device with partially differently executed flexural stiffness advantageously provides the ability to perform the spring arm as a bending stamped part made of spring steel material or the like cost and optimized with space component dimensions.
  • Such a design of the spring arm additionally allows a simple attachment - for example, a clamping connection - of the spring arm to a immobile running component of the device.
  • This advantageously also leads to a simplified compared to the prior art assembly of the device according to the invention compared to known from the prior art locking units, since neither a complex injection molding or additional fasteners, such as a tension spring, are required for securing the spring arm.
  • the spring arm is at least partially formed in cross-section U-shaped to increase the bending stiffness, said cross-sectional design cost and easily and in a simple manner during a bending stamping process can be produced.
  • the spring arm is preferably configured in its longitudinal beam region with radially and tangentially directed bends, which give the spring arm its substantially U-shaped cross-section.
  • the spring arm as an alternative to or in combination with the last-mentioned embodiment of the spring arm at least partially with at least one substantially in the longitudinal direction of the spring arm extending stiffening bead to the spring arm in the attack region of the release element with the for releasing the operative connection between the Spring arm and the piston device advantageous Biegesteifig- ability to perform.
  • the spring arm can be at least partially executed with at least one substantially extending in the longitudinal direction of the spring arm stiffening bend in a further advantageous embodiment of the device according to the invention, that the spring arm in some areas with the Loosening of the operative connection between the spring arm and the piston device favoring flexural rigidity is carried out.
  • the spring arm with a mounted in the assembled state of the spring arm with a locking portion of the piston unit overlapping claw area is carried out, which is advantageously designed with such a bending stiffness that in the activated state of the latching device between the claw region of the spring arm and the latching region of the piston unit at least line contact, preferably a flat contact, is present.
  • the surface pressure between the spring arm and the piston unit in Kochde- reduced area between the claw area and the latching area compared to a punctiform support to such an extent that can be used for the production of the piston unit cost and characterized by low weight materials such as aluminum-based materials, and on cost-intensive, the material strength-increasing hardening processes can be dispensed with in the latching area of the piston unit.
  • the effect of reducing the surface pressure when activated locking device is reinforced in an advantageous development of the device according to the invention that the claw region of the spring arm in the region of the piston unit facing the free end is designed with such adapted to the outer shape of the piston unit contour that a surface the degree of overlap between the latching region of the piston unit and the claw region of the spring arm is maximum.
  • the claw region of the spring arm and the latching region of the piston unit in the overlap region are each designed such that there is a plane approximately perpendicular to the direction of movement of the piston unit and a contact plane of the overlap region between the latching region and the claw region an angle of 2 ° to 7 °, preferably at an angle of about 5.7 °.
  • This angle corresponds to a so-called self-locking angle, which must be maintained for safe locking and unlocking or for safe activation or deactivation of the locking device and its size varies depending on the present in the overlap region between the spring arm and the piston unit friction coefficient.
  • the friction coefficient results from the selected material pairing between the piston unit and the spring arm, wherein the operation of the device according to the invention ensuring self-locking angle at a material pair steel / steel is about 5 °.
  • the plane of contact of the overlapping area is understood to mean that plane which is spanned by the side of the claw area facing the latching area when the claw area bears against the latching area.
  • the partially different bending stiffnesses of the spring arm are such that the angle between the standing approximately perpendicular to the direction of movement of the piston unit level and the contact plane in the overlap area when releasing the operative connection between the claw region of the spring arm and the latching area the piston unit changed by a maximum amount of about 3 °.
  • the angle of intersection between the approximately vertical plane and the contact plane of the overlapping area can also vary to an extent which deviates from the aforementioned range without adversely affecting the operation of the locking mechanism according to the invention.
  • the maximum permissible change range of the angle between the vertical plane and the contact plane is also dependent on the coefficient of friction between the spring arm and the piston unit, so that this varies depending on the particular application.
  • the spring arm is at one the release element facing end face formed with a guide portion over which the spring arm is guided against the spring force bias of the spring arm during an axial displacement of the release element and thereby pivoted from its the closed state of the locking mechanism equivalent position in its the open state of the locking mechanism equivalent position.
  • the release element is formed in a development of the subject invention on a spring arm facing end side with a guide surface over which the spring arm at an axial Adjustment of the release element is guided against the spring force of the spring arm and thereby pivoted from its equivalent to the closed state of the locking mechanism position in its the open state of the locking mechanism equivalent position.
  • the guide region of the spring arm and the guide surface of the release element cooperate with each other such that the spring arm against an axial displacement of the release element against the spring force bias of the spring arm guided with its guide area on the guide surface of the release element and thereby closed from his State of the locking mechanism equivalent position is pivoted in its the open state of the locking mechanism equivalent position.
  • FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view through a device according to the invention.
  • Fig. 2a is a plan view of a spring arm of the device shown in Fig. 1;
  • FIG. 2b shows a cross-sectional view of the spring arm according to FIG. 2a along a line Hb-IIb;
  • Fig. 3a is an alternative to that in Figure 2a embodiment of the spring arm of the device of FIG. 1.
  • FIG. 3b is a cross-sectional view of the spring arm according to FIG. 3a along the line IHb-IIIb; FIG.
  • Fig. 4a is a plan view of a third embodiment of a spring arm of the device of FIG. 1;
  • FIG. 4b shows the spring arm according to FIG. 4a in a cross-sectional view along the line IVb-IVb;
  • 5a shows a fourth exemplary embodiment of the spring arm of the device according to FIG. 1 in an isolated view in a plan view
  • 5b shows a cross-sectional view of the spring arm according to FIG. 5a along the line Vb-Vb;
  • Fig. 6 is a longitudinal sectional view of the spring arm shown in Fig. 3a along the line Vl-Vl;
  • FIG. 7 shows a bending line corresponding to the spring arm shown in FIG. 6, which ensures the functioning of the device
  • FIG. 8 shows a spring arm designed with substantially the same length with the same bending stiffness
  • FIG. 9 shows a bending line corresponding to the spring arm shown in FIG. 8, which adversely affects the functioning of the device to an undesired extent.
  • FIG. 1 A schematic longitudinal sectional view of a device 1 for actuating a locking mechanism, not shown in detail, which is a known per se parking brake device of an executed with an automatic transmission drive train of a motor vehicle is shown in Fig. 1.
  • the device 1 comprises, in a manner known per se, a piston unit 4 that can be acted upon by a fluid and actuated as a function of the fluid pressure against a spring device not shown in the closing direction of the locking mechanism in the opening direction of the locking mechanism and displaceable in a housing 3 in the axial direction ,
  • the piston unit 4 is connected in the mounted state in a manner not shown with a parking rod of the parking brake device, wherein the parking rod in turn so operatively connected to a parking lock pawl that is, the parking pawl is engageable due to an axial movement of the piston unit and the parking rod connected thereto with a rotatably connected to the output of the drive train Parksperrenrad or out of engagement with the Parksperrenrad is feasible.
  • the device 1 is formed with a latch 5 automatically activating in an axial position of the piston unit 4, which is equivalent to an open state of the latch mechanism, for holding the piston unit 4 in the axial position equivalent to the open state of the latch mechanism.
  • the device 1 is designed with an electromagnetic actuator 6 for actuating a release element 7, which is provided for deactivating the latching device 5 and connected to a piston rod 8 and arranged longitudinally movable together with the piston rod 8 in the interior of the housing 3.
  • the piston rod 8 is connected at its piston unit 4 end facing the piston unit 4 via a spring ring 10, wherein the spring ring 10 is pressed in the axial direction via a spring element 11 against an inner stop 12 of the piston unit 4.
  • piston unit 4 is at its end facing away from the piston rod 8 with the locking mechanism not shown in detail and with an emergency unlocking device also not shown in operative connection that the piston unit 4 via the emergency unlocking from the closed state of Verriegelungsme- Mechanism equivalent axial position in the open state of the locking mechanism equivalent axial position is displaceable.
  • piston rod 8 is at its end facing away from the piston unit 4 in a conventional manner with the emergency locking device in operative connection by means of the piston rod 8 and the associated release element 7 by an operator or a driver of the vehicle manually in the direction of Piston unit 4 is displaced to insert the parking brake device, if necessary, can.
  • the piston unit is located 4 in an axial position equivalent to an open state of the lock mechanism and the parking lock device, respectively.
  • the latching device 5 is activated in the state of the device 1 shown in FIG. 1, so that the piston unit 4 is represented by spring arms 5A, of which only one of preferably three spring arms uniformly distributed over the circumference of the piston unit 4 is shown in FIG. held such that an automatic insertion of the parking pawl is reliably avoided even in non-applied fluid pressure in the annular space 18.
  • the electromagnetic actuator 6 is energized so that the release element 7 together with the piston rod 8 in the direction of the piston unit 4 starting from the position shown in FIG Spring arms 5A of the latching device 5 is pushed.
  • the release element 7 comes with increasing displacement 7 with its piston unit 4 facing end, which is designed with a conical or conical guide surface 25, with a corresponding to the guide surface 25 of the release element 7 and at least approximately cylindrical guide portion 20 of the spring arms 5A in such a way that the spring arms 5 A are pressed by the release element 7 against a component and radially inwardly directed spring bias of the spring arms 5A ever further out until the frictional connection between the latching device, 5 and the piston unit 4 between a claw region 26 of the spring arms 5A and a latching portion 27 of the piston unit 4, which adjoins a reduced diameter portion 19, is canceled.
  • the energization of the electromagnetic actuator 6 is turned off, whereby the release element 7 due to the Spring force of the spring element 11 is again pressed against the radial portion 16 of the latching device 5 in the manner shown in Fig. 1. Since the spring arms 5A are designed with a spring-biasing force acting in the direction of the central axis 14 of the device 1, the spring arms 5A fold inward in the radial direction about a hinge region 28.
  • the piston unit 4 is adjusted from its closed position of the locking mechanism equivalent axial position toward the electromagnetic actuator 6 in the axial direction due to the prevailing in the limited by the housing 3 and the piston unit 4 annulus fluid pressure, which may be hydraulically or pneumatically generated .
  • the spring arms 5A of the latching device 5 which are clamped in the direction of the center axis of the device 1 become tapered, starting from their ends facing the piston unit 4, with increasing displacement of the piston unit 4 via the end of the piston unit 4 facing the actuating device 6 or conically executed region 17 of the piston unit 4 out.
  • both the spring arms 5A with their claw regions 26 and the piston unit 4 are designed with their latching region 27 respectively facing paragraphs and are provided with activated locking device 5 as abutment surfaces between the spring arms 5A and the piston unit 4, the piston unit 4 despite a at her engaging resultant force component, which acts in the closing direction of the locking mechanism, held by the latching device 5 in the position shown in Fig. 1 due to the present in the paragraphs non-positive connection between the spring arms 5A and the piston unit 4.
  • the resulting force component acting in the closing direction of the locking mechanism then acts on the piston unit 4 when the spring force of the spring device is greater than the hydraulic or pneumatic pressure force of the annular space 18 acting on the piston unit 4.
  • the device 1 shown in FIG. 1 is embodied such that the device is ready in the event of a system failure of the control system required for the above-described mode of operation, in which neither a fluid pressure in the annular space 18 for actuating the piston unit 4 nor an energization of the electromagnetic actuator. 6 it is possible that the locking mechanism remains in its last assumed state, ie open or closed. So that the locking mechanism or the parking brake device can still be controlled, the emergency unlocking device and the emergency locking device are provided which offer a driver the opportunity to manually unlock the currently engaged parking lock device or manually insert the currently designed parking lock device can.
  • FIGS. 2a to 5b show four different embodiments according to the invention of a spring arm 5A, which is formed in each case in regions with different bending stiffnesses, in order to be able to reliably ensure the above-described mode of operation of the device 1.
  • the different embodiments of the spring arm 5A shown in FIGS. 2a to 5b differ essentially in the measures selected in each case for increasing the bending stiffness, so that in the description of the second, third and fourth embodiment of the spring arm 5A, only the differences from FIGS 2a and 2b, the first embodiment of the spring arm 5A shown in the following description is taken closer.
  • FIG. 2a in which a spring arm 5A is shown alone in a plan view, the inventive design of the spring arm 5A in conjunction with the illustration of Fig. 2b, which is a cross-sectional view of the spring arm 5A of FIG. 2a along the Line Ilb-Ilb shows, explained in more detail.
  • the spring arm 5A is designed substantially T-shaped, wherein a transverse support portion 30 of the spring arm 5A inserted in the assembled state in a groove 31 of the fixedly connected to the housing 3 of the device 1 actuator 6 and connected during normal operation of the device 1 is not detachably connected thereto is.
  • the cross-member region 30 is designed with a holding section 29 shown in FIG. 1 and bent over by a substantially 90 °, the free end of which is arranged at least partially in the groove 31 of the actuating device 6 and firmly connected thereto by a press fit.
  • the joint region 28 adjoins the transverse support region 30, which is arranged between the transverse support region 30 and a longitudinal support region 33 of the spring arm 5A.
  • the joint region 28 is designed with a lower flexural stiffness than the longitudinal carrier region 33, so that the spring arm 5A can be pivoted radially about the joint region 28 in the manner described in greater detail in FIG. 1 by the release element 7.
  • the longitudinal support region 33 is carried out starting from the joint region 28 up to its end running with the claw region 26 with a continuously increasing width and formed in the region of its longitudinal sides with bends 32, so that the longitudinal support portion 33 is formed in cross-section at least approximately U-shaped.
  • the hinge portion 28 of the spring arm 5A is present with substantially the same width and without bending, d. H. essentially l-profile-shaped, and thus has a lower flexural rigidity in comparison to the longitudinal beam region 33, with which the spring arm 5A in the joint region 28 is designed with the component elasticity required or required for the pivoting of the claw region 26.
  • the spring arm 5A in the claw region 26 in the region of the piston unit 4 facing free end 21 is designed with a circular segment shape, which is adapted to the cylindrical contour of the piston unit 4 in the reduced diameter portion 19 such that the spring arm 5A in the region of the free end 21 of Claw region 26 substantially over the entire circular arc on the lateral surface of the reduced diameter portion 19 of the piston unit 4 comes to rest.
  • an area of the overlap area between the latching area 27 of the piston unit 4 and the claw area 26 of the spring arm 5A is optimized in comparison to a straight embodiment of the free end 21 of the claw area 26 such that a surface pressure in the overlapping area is low and the piston unit 4 in the latching area 27 with a lower component strength with respect to such a load is executable. !
  • the latching region 27 of the piston unit 4 in the present case encloses an angle of approximately 90 ° with the lateral surface of the reduced diameter region of the piston unit 4. Furthermore, it is provided that the claw region 26 is designed with such an elasticity that the contact surface between the claw region 26 and the latching region 27 in the activated state of the latching device 5 assumes the largest possible value. This means that the claw region 26 is deformed with activated latching device 5 to such an extent that sets in the overlap region of the spring arm 5A and the piston unit 4 at least a linear, but preferably a flat, support and the surface pressure is low.
  • re ⁇ chs 19 includes an angle of about 90 °, and a contact plane 16 of the overlap region between the latching portion 27 and the claw region 26 under a required in each case for the proper functioning of the device 1 self-locking angle ß cut.
  • the self-locking angle ⁇ shown in FIG. 1 varies as a function of a coefficient of friction between the claw region 26 and the latching region 27, which in each case is between 2 ° and 7 °, depending on the respective application.
  • a self-locking angle of about 5 ° for the operation of the device 1 is advantageous if both the spring arm 5A and the piston unit 4 are made in the overlap region of the two components made of steel.
  • the longitudinal beam region 33 is designed with a constant width, in contrast to the spring arm 5A shown in FIG. 2a. Otherwise, the spring arms according to FIG. 2a or according to FIG. 3a have the same design.
  • 3b shows the spring arm 5A according to FIG. 3a in a cross-sectional view along the line IHb-IIIb with bends 32 or folds, which are directed radially in the assembled state of the spring arm 5A in the direction of the release element 7.
  • bends 32 in the opposite direction to increase the flexural stiffness of the side rail portion 33 in the desired manner.
  • FIG. 4a shows a third embodiment of a spring arm 5A in a representation according to FIGS. 3a and 3b.
  • the spring arm 5A according to FIG. 4a is designed in the longitudinal beam region 33 with two reinforcing beads 34 extending in the longitudinal direction of the spring arm 5A, which are respectively positioned next to the guide region 20 machined out of the longitudinal beam region 33 during a stamping and bending process and extend essentially over the entire length of the side rail portion 33 extend.
  • the design the stiffening beads 34 is shown in more detail in the cross-sectional view of FIG. 4b along the line IVb-IVb and in a simple manner inexpensive to produce in the longitudinal beam portion 33.
  • FIG. 5 a shows a fourth exemplary embodiment of the spring arm 5 A of the device 1, which essentially differs substantially from the exemplary embodiments illustrated in FIGS. 2 a to 4 b only in the longitudinal carrier region 33.
  • the longitudinal beam region 33 of the spring arm 5A according to FIG. 5a is designed substantially in two parts, wherein a first portion 33A which is arranged between the joint region 28 and the second portion 33B is designed with the guide region 20 and the claw region 26.
  • the first portion 33A is formed starting from the hinge portion 28 to the second portion 33B with a continuously increasing width and with two parallel to the outer sides extending from the surface of the side rail portion 33 unilaterally punched out and bent down stiffening regions 35A and 35B, wherein the Stiffening portions 35A and 35B extend into the second portion 33B of the side rail portion 33.
  • the second portion 33B of the side rail portion 33 is made longitudinally uniform in width and formed on its outer sides in the same manner as the spring arms 5A of FIGS. 2a and 3b with bends 32, so that the second portion 33B of the side rail portion 33 in the in Fig. 5b, in which the spring arm 5A of FIG. 5a in a cross-sectional view along the. Line Vb-Vb is shown, the manner shown at least approximately U-shaped executed.
  • Fig. 6 shows the spring arm 5A shown in Fig. 3a in a longitudinal sectional view taken along the line Vl-Vl in a no-load condition.
  • the claw region 26 and the Lekschiebreich 33 of the spring arm 5A include in no-load condition at least approximately an angle of 90 °, wherein at one of the embodiments of the spring arm shown in the drawing deviating embodiment of the spring arm is provided, that the angle between the claw region and the side rail portion is smaller than 90 °
  • FIG. 7 a load under load, i. H. during an operation of the spring arm 5A shown in FIG. 6 by the release element 7, which leads the spring arm 5A out of engagement with the piston unit, adjusting bending line 22 is shown.
  • the spring arm 5A according to FIG. 6 deforms under load substantially over its entire length at least approximately parabolically. Both the cross member area 30, and the side rail portion 33 and the claw portion 26 are deformed such that the claw portion 26 assumes the required under the load for maintaining the self-locking angle ß arrangement with respect to the locking portion 27 of the piston unit 4.
  • Deviating from the spring arm 5A but also in the transition region between the claw region 26 and the longitudinal support portion 33 may be designed with such rigidity that the angle between the claw region 26 and the L josschtbreich 33 does not change under load and the self-locking angle ß in the overlap region due to a corresponding deformation of the remaining portions of the spring arm 5A sets.
  • FIG. 8 shows a representation of a spring arm 40 corresponding to FIG. 6, which, in contrast to the spring arm 5A shown in FIG. 6, is designed in the side rail region 33 without the above-described stiffening measures, so that the spring arm 40 extends over its entire length is formed with a substantially constant bending stiffness.
  • Fig. 9 illustrates a bending line 23 of the spring arm 40, which during an operation of the spring arm 40 by the release element 7, d. H. under load, during deactivation of the latching device 5 sets.
  • the degree of deformation of the spring arm 40 shown in FIG. 9 is disadvantageously such that the self-locking angle ⁇ in the overlap area between the claw region 26 of the spring arm 40 and the piston unit 4 is changed so much that the spring arm 40 is due to excessive frictional forces in the overlap region between the overlay region Claw region 26 of the spring arm 40 and the latching portion 33 of the piston unit 4 can no longer be out of engagement with the piston unit 4 and thus a functional blockage of the device 1 is hardly avoidable.
  • the cross-member region 30 and the claw region 26 of the spring arm disadvantageously constitute so-called clamping points of the spring arm 40, between which the spring arm 40 is deformed by acting on the guide portion 20 release member 7 in the manner shown in Fig. 9, without deactivating the latching device 5.

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung (1) zum Betätigen eines Verriegelungsmechanismus beschrieben, die wenigstens eine in Schließrichtung des Verriegelungsmechanismus angefederte und in Öffnungsrichtung des Verriegelungsmechanismus betätigbare sowie in axialer Richtung in einem Gehäuse (3) verschiebbar angeordnete Kolbeneinheit (4) aufweist. Zudem ist eine selbsttätig aktivierende Rasteinrichtung (5) und eine Betätigungseinrichtung (6) vorgesehen, wobei die Rasteinrichtung (5) mit wenigstens einem Federarm (5A) ausgeführt ist, mittels dem die Kolbeneinheit (4) in der dem geöffneten Zustand des Verriegelungsmechanismus äquivalenten axialen Position haltbar ist. Der Federarm (5A) ist bereichsweise mit einer derartigen Biegesteifigkeit ausgeführt, dass ein Verformungsgrad des Federarms (5A) während einem Deaktivieren der Rasteinrichtung (5) kleiner ist als ein ein Lösen der Wirkverbindung zwischen dem Federarm (5A) und der Kolbeneinrichtung (4) verhindernder Verformungsgrad. Zusätzlich ist der Federarm (5A) bereichsweise mit einer definierten Elastizität zur Ausbildung eines Gelenkbereichs (28) ausgeführt, um welchen das mit der Kolbeneinheit (4) in Eingriff bringbare Ende (26) des Federarms (5A) verschwenkbar ist.

Description

Vorrichtung zum Betätigen eines Verriegelungsmechanismus
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen eines Verriegelungsmechanismus, insbesondere zum Betätigen einer Parksperreneinrichtung eines mit einem Automatgetriebe ausgeführten Antriebsstranges eines Fahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Aus der DE 10347667 A1 und der EP 1 408260 A1 ist eine Verriegelungseinheit für das Verriegeln der Bewegung eines Kolbens bekannt. Ein Anker bzw. dessen Ankerstange eines Elektromagneten wirkt auf ein Betätigungselement, welches wiederum mit einem Rastelement derart zusammenarbeitet, dass das Rastelement in einer Verriegelungsstellung die Bewegung des Kolbens blockiert bzw. das Rastelement in einer Entriegelungsstellung die Bewegung des Kolbens freigibt.
Das Betätigungselement ist mit einer bauteileigenen Federkraftvorspannung ausgeführt, die in radialer Richtung auf die Kolbenstange zu gerichtet ist. Des Weiteren ist das Betätigungselement entweder als ein Kunststoffteil ausgeführt, das auf einem Joch des Elektromagneten aufgespritzt oder auf dieses aufgeclipst ist, oder als Stanzteil ausgebildet, welches über eine zur Verstärkung der Federkraftvorspannung des Betätigungselementes vorgesehenen Spannfeder an dem Joch befestigt ist.
Die Ausführung des Betätigungselementes als aufgespritztes oder auf- geclipstes Kunststoffteil erfordert nachteilhafterweise ein Betätigungselement mit großen Wandstärken und im Wirkbereich zwischen dem Rastelement und dem Betätigungselement einen großen Überdeckungsbereich, um die erforderlichen Haltekräfte, die im Allgemeinen bei Parksperreneinrichtungen hoch sind, zur Verfügung stellen zu können. Dies ist jedoch unerwünscht, da der zur Ver- fügung stehende Bauraum besonders bei Fahrzeuggetrieben äußerst limitiert ist.
Des Weiteren hat die Ausgestaltung des Betätigungselementes als über eine Vorspannfeder mit dem Joch befestigtes Stanzteil den Nachteil, dass zur Gewährleistung der Funktionsweise der Verriegelungseinheit hohe Anforderungen an die Fertigungstoleranzen gestellt sind. Zudem ist das Betätigungselement über seine gesamte Länge mit einer derartigen Bauteilelastizität ausgeführt, dass einerseits ein radiales Verschwenken eines mit dem Rastelement zusammenwirkenden Endes des Betätigungselements gegenüber dem am Joch befestigten anderen Ende möglich ist. Diese Bauteilelastizität führt jedoch zu einer derart unerwünschten Verformung des Betätigungselementes im Angriffsbereich eines Bolzens, dass ein Deaktivieren der Wirkverbindung zwischen dem Betätigungselement und dem Rastelement nicht möglich ist
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Betätigen eines Verriegelungsmechanismus zur Verfügung zu stellen, die einen geringen Bauraumbedarf aufweist, einfach montierbar ist und deren Einsatz die Funktionsweise des Verriegelungsmechanismus sicher gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Betätigen eines Verriegelungsmechanismus, insbesondere zum Betätigen einer Parksperreneinrichtung eines mit einem Automatgetriebe ausgeführten Antriebsstranges eines Fahrzeugs, die wenigstens eine in Schließrichtung des Verriegelungsmechanismus angefederte und in Öffnungsrichtung des Verriegelungsmechanismus betätigbare sowie in axialer Richtung in einem Gehäuse verschiebbar angeordnete Kolbeneinheit aufweist, vorgeschlagen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine in einer einem geöffneten Zustand des Verriegelungsmechanismus äquivalenten axialen Position der Kolbeneinheit selbsttätig aktivierende Rasteinrichtung zum Halten der Kolbeneinheit in der dem geöffneten Zustand des Verriegelungsmechanismus äquivalenten axialen Position auf. Zusätzlich ist die Vorrichtung mit einer Betätigungseinrichtung zum Betätigen eines Löseelements ausgebildet, welches zum Deaktivieren der Rasteinrichtung vorgesehen ist. Die Rasteinrichtung weist wenigstens einen mit der Kolbeneinheit in der dem geöffneten Zustand des Verriegelungsmechanismus äquivalenten axialen Position der Kolbeneinheit in Wirkverbindung stehenden Federarm auf, mittels dem die Kolbeneinheit in der dem geöffneten Zustand des Verriegelungsmechanismus äquivalenten axialen Position haltbar ist. Der Federarm ist wiederum mit einer bauteileigenen Federkraftvorspannung ausgeführt, die den Federarm in seine die Kolbeneinheit verriegelnde Stellung verschwenkt. Zusätzlich ist der Federarm mit seinem der Kolbeneinheit abgewandten Ende fest mit der Betätigungseinrichtung verbunden, so dass die Federkraftvorspannung des Federarms an dieser abstützbar ist.
Dadurch, dass der Federarm abschnittsweise bzw. bereichsweise mit einer derartigen Biegesteifigkeit ausgeführt ist, dass ein Verformungsgrad des Federarms während einem Deaktivieren der Rasteinrichtung kleiner als ein ein Lösen der Wirkverbindung zwischen dem Federarm und der Kolbeneinrichtung verhindernder Verformungsgrad ist und dass der Federarm abschnittsweise mit einer definierten Elastizität zur Ausbildung eines Gelenkberelchs ausgeführt ist, um welchen das mit der Kolbeneinheit in Eingriff bringbare Ende des Federarms verschwenkbar ist, ist die Funktionsweise des Verriegelungsmechanismus sicher gewährleistet.
Dies resultiert aus der Tatsache, dass der Federarm bereichsweise jeweils mit der Biegesteifigkeit ausgeführt ist, die für die einwandfreie Funktions- weise des Verriegelungsmechanismus erforderlich ist. Das bedeutet, dass der Federarm in einem Angriffsbereich des Löseelements mit einer hohen Biege- steifigkeit ausgeführt ist, damit der Federarm durch Betätigung des Löseelements nur geringfügig verformt wird und der Federarm sicher aus dem Eingriff mit der Kolbeneinheit führbar ist.
Des Weiteren ist der Federarm bereichsweise mit einer zur Ausbildung eines Gelenkbereichs erforderlichen und definierten Elastizität ausgeführt, um ein Verschwenken des mit der Kolbeneinheit in Eingriff bringbaren Endes des Federarms zu gewährleisten.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Federarms der Vorrichtung mit bereichsweise unterschiedlich ausgeführten Biegesteifigkeiten bietet vorteilhafterweise die Möglichkeit, den Federarm als Biegestanzteil aus Federstahlmaterial oder dergleichen kostengünstig und mit Bauraum optimierten Bauteilabmessungen auszuführen. Eine derartige Ausgestaltung des Federarms ermöglicht zusätzlich eine einfache Befestigung - beispielsweise eine Klemmverbindung - des Federarms an einem immobil ausgeführten Bauteil der Vorrichtung. Dies führt vorteilhafterweise auch zu einer im Vergleich zum Stand der Technik vereinfachten Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Verriegelungseinheiten, da weder ein aufwändiges Spritzgießverfahren oder zusätzliche Befestigungselemente, wie eine Spannfeder, zum Befestigen des Federarms erforderlich sind.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Federarm zur Erhöhung der Biegesteifigkeit wenigstens abschnittsweise im Querschnitt U-förmig ausgebildet, wobei diese Querschnittsgestaltung kostengünstig und auf einfache Art und Weise während eines Bie- gestanzprozesses herstellbar ist. So wird der Federarm vorzugsweise in seinem Längsträgerbereich mit radial und tangential gerichteten Umbiegungen ausgestaltet, die dem Federarm seinen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt verleihen.
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, den Federarm alternativ zu oder in Kombination mit der letztgenannten Ausführungsform des Federarms wenigstens bereichsweise mit mindestens einer im Wesentlichen in Längsrichtung des Federarms verlaufenden Versteifungssicke auszubilden, um den Federarm im Angriffsbereich des Löseelements mit der für das Lösen der Wirkverbindung zwischen dem Federarm und der Kolbeneinrichtung vorteilhaften Biegesteifig- keit ausführen zu können.
Alternativ oder in Kombination zu den beiden vorgenannten, die Biegefestigkeit des Federarms erhöhenden Maßnahmen, kann der Federarm bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wenigstens bereichsweise mit mindestens einem im Wesentlichen in Längsrichtung des Federarms verlaufenden Versteifungsknick ausgeführt sein, dass der Federarm bereichsweise mit der das Lösen der Wirkverbindung zwischen dem Federarm und der Kolbeneinrichtung begünstigenden Biegesteifigkeit ausgeführt ist.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung nach der Erfindung ist der Federarm mit einem in montiertem Zustand des Federarms mit einem Rastbereich der Kolbeneinheit in Überdeckung bringbaren Krallenbereich ausgeführt, der vorteilhafterweise mit einer derartigen Biegesteifigkeit ausgeführt ist, dass in aktiviertem Zustand der Rasteinrichtung zwischen dem Krallenbereich des Federarms und dem Rastbereich der Kolbeneinheit wenigstens Linienberührung, vorzugsweise eine flächige Anlage, vorliegt. Damit ist die Flächenpressung zwischen dem Federarm und der Kolbeneinheit im Überde- ckungsbereich zwischen dem Krallenbereich und dem Rastbereich im Vergleich zu einer punktförmigen Auflage in einem derartigen Umfang reduziert, dass für die Herstellung der Kolbeneinheit kostengünstige und durch ein geringes Gewicht gekennzeichnete Materialien, wie Aluminium basierte Materialien, verwendet werden können und auf kostenintensive, die Materialfestigkeit erhöhende Härteprozesse im Rastbereich der Kolbeneinheit verzichtet werden kann.
Der Effekt der Reduzierung der Flächenpressung bei aktivierter Rasteinrichtung wird bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch verstärkt, dass der Krallenbereich des Federarms im Bereich seines der Kolbeneinheit zugewandten freien Endes mit einer derartig an die äußere Form der Kolbeneinheit angepassten Kontur ausgeführt ist, dass eine Fläche des Überdeckungsgrads zwischen dem Rastbereich der Kolbeneinheit und dem Krallenbereich des Federarms maximal ist.
Bei einer weiteren günstigen Ausführungsform des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Krallenbereich des Federarms und der Rastbereich der Kolbeneinheit im Überdeckungsbereich jeweils derart ausgeführt, dass sich eine in etwa senkrecht zur Bewegungsrichtung der Kolbeneinheit stehende Ebene und eine Berührungsebene des Überdeckungsbereichs zwischen dem Rastbereich und dem Krallenbereich in einem Winkel von 2° bis 7°, vorzugsweise in einem Winkel von etwa 5,7° schneiden. Dieser Winkel entspricht einem so genannten Selbsthemmungswinkel, welcher zum sicheren Ver- und Entriegeln bzw. zum sicheren Aktivieren bzw. Deaktivieren der Rasteinrichtung eingehalten werden muss und dessen Größe jeweils in Abhängigkeit des im Überdeckungsbereich zwischen dem Federarm und der Kolbeneinheit vorliegenden Reibungskoeffizienten variiert. Der Reibungskoeffizient ergibt sich aus der ausgewählten Materialpaarung zwischen der Kolbeneinheit und dem Federarm, wobei ein die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung gewährleistender Selbsthemmungswinkel bei einer Materialpaarung Stahl/Stahl bei etwa 5° liegt.
Dabei wird vorliegend unter der Berührungsebene des Überdeckungsbe- reichs diejenige Ebene verstanden, welche durch die dem Rastbereich zugewandte Seite des Krallenbereichs aufgespannt wird, wenn der Krallenbereich an dem Rastbereich anliegt.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung nach der Erfindung sind die bereichsweise unterschiedlichen Biegesteifigkeiten des Federarms derart, dass sich der Winkel zwischen der in etwa senkrecht zur Bewegungsrichtung der Kolbeneinheit stehenden Ebene und der Berührungsebene im Überdeckungsbereich beim Lösen der Wirkverbindung zwischen dem Krallenbereich des Federarms und dem Rastbereich der Kolbeneinheit maximal um einen Betrag von etwa 3° verändert.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass sich der Schnittwinkel zwischen der in etwa senkrechten Ebene und der Berührungsebene des Überdeckungsbereichs auch in einem Umfang verändern kann, der von dem vorgenannten Bereich abweicht, ohne die Funktionsweise des Verriegelungsmechanismus nach der Erfindung in unerwünschten Umfang zu beeinträchtigen. Der maximal zulässige Veränderungsbereich des Winkels zwischen der senkrechten Ebene und der Berührungsebene steht ebenfalls in Abhängigkeit des Reibungskoeffizienten zwischen dem Federarm und der Kolbeneinheit, so dass dieser in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles variiert.
Um eine aufzuwendende Kraft zum Deaktivieren der Rasteinrichtung gering zu halten und einem Klemmen der Vorrichtung im Bereich zwischen dem Federarm und dem Löseelement entgegenzuwirken, ist der Federarm an einer dem Löseelement zugewandten Stirnseite mit einem Führungsbereich ausgebildet, über die der Federarm bei einer axialen Verstellung des Löseelements entgegen der Federkraftvorspannung des Federarms geführt und dabei aus seiner dem geschlossenen Zustand des Verriegelungsmechanismus äquivalenten Position in seine dem geöffneten Zustand des Verriegelungsmechanismus äquivalente Position verschwenkt wird.
Zur weiteren Verringerung der Betätigungskraft der Rasteinrichtung sowie zur Verbesserung des Klemmschutzes der Vorrichtung im Bereich zwischen dem Federarm und der Kolbeneinheit ist das Löseelement bei einer Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung an einer dem Federarm zugewandten Stirnseite mit einer Führungsfläche ausgebildet, über die der Federarm bei einer axialen Verstellung des Löseelements entgegen der Federkraft des Federarms geführt und dabei aus seiner dem geschlossenen Zustand des Verriegelungsmechanismus äquivalenten Position in seine dem geöffneten Zustand des Verriegelungsmechanismus äquivalente Position verschwenkt wird.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung wirken der Führungsbereich des Federarms und die Führungsfläche des Löseelements derart miteinander zusammen, dass der Federarm bei einer axialen Verstellung des Löseelements entgegen der Federkraftvorspannung des Federarms mit seinem Führungsbereich über die Führungsfläche des Löseelements geführt und dabei aus seiner dem geschlossen Zustand des Verriegelungsmechanismus äquivalenten Position in seine dem geöffneten Zustand des Verriegelungsmechanismus äquivalente Position verschwenkt wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes nach der Erfindung ergeben sich aus den unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei in der Beschreibung der verschie- denen Ausführungsbeispiele der Übersichtlichkeit halber für bau- und funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematisierte Längsschnittansicht durch eine erfindungs- gemäße Vorrichtung;
Fig. 2a eine Draufsicht auf einen Federarm der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung;
Fig. 2b eine Querschnittsansicht des Federarms gemäß Fig. 2a entlang einer Linie Hb-IIb;
Fig. 3a eine zu der in Fig. 2a alternative Ausführungsform des Federarms der Vorrichtung gemäß Fig. 1;
Fig. 3b eine Querschnittsansicht des Federarms gemäß Fig. 3a entlang der Linie IHb-IIIb;
Fig. 4a eine Draufsicht einer dritten Ausführungsform eines Federarms der Vorrichtung gemäß Fig. 1;
Fig. 4b den Federarm gemäß Fig. 4a in einer Querschnittsansicht gemäß der Linie IVb-IVb;
Fig. 5a ein viertes Ausführungsbeispiel des Federarms der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Alleindarstellung in einer Draufsicht; Fig. 5b eine Querschnittsansicht des Federarms gemäß Fig. 5a entlang der Linie Vb-Vb;
Fig. 6 eine Längsschnittansicht des in Fig. 3a dargestellten Federarms entlang der Linie Vl-Vl;
Fig. 7 eine mit dem in Fig. 6 dargestellten Federarm korrespondierende Biegelinie, welche die Funktionsweise der Vorrichtung gewährleistet;
Fig. 8 einen mit im Wesentlichen über die gesamte Länge mit gleicher Biegesteifigkeit ausgeführten Federarm; und
Fig. 9 eine mit dem in Fig. 8 dargestellten Federarm korrespondierende Biegelinie, welche die Funktionsweise der Vorrichtung in unerwünschtem Umfang beeinträchtigt.
Eine schematisierte Längsschnittansicht einer Vorrichtung 1 zum Betätigen eines nicht näher dargestellten Verriegelungsmechanismus, der vorliegend eine an sich bekannte Parksperreneinrichtung eines mit einem Automatgetriebe ausgeführten Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges ist, ist in Fig. 1 gezeigt. Die Vorrichtung 1 weist in an sich bekannter Art und Weise eine mit einem Fluid beaufschlagbare und in Abhängigkeit des Fluiddrucks entgegen einer in Schließrichtung des Verriegelungsmechanismus wirkenden nicht näher dargestellten Federeinrichtung in Öffnungsrichtung des Verriegelungsmechanismus betätigbare und in axialer Richtung in einem Gehäuse 3 verschiebbar angeordnete Kolbeneinheit 4 auf.
Die Kolbeneinheit 4 ist in montiertem Zustand in nicht näher dargestellter Art und Weise mit einer Parkstange der Parksperreneinrichtung verbunden, wobei die Parkstange wiederum derart mit einer Parksperrenklinke wirkverbun- den ist, dass die Parksperrenklinke aufgrund einer axialen Bewegung der Kolbeneinheit und der damit verbundenen Parkstange mit einem mit dem Abtrieb des Antriebsstranges drehfest verbundenen Parksperrenrad in Eingriff bringbar ist oder aus dem Eingriff mit dem Parksperrenrad führbar ist.
Des Weiteren ist die Vorrichtung 1 mit einer in einer einem geöffneten Zustand des Verriegelungsmechanismus äquivalenten axialen Position der Kolbeneinheit 4 selbsttätig aktivierenden Rasteinrichtung 5 zum Halten der Kolbeneinheit 4 in der dem geöffnetem Zustand des Verriegelungsmechanismus äquivalenten axialen Position ausgebildet. Zusätzlich ist die Vorrichtung 1 mit einer elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 6 zum Betätigen eines Löseelements 7 ausgeführt, dass zum Deaktivieren der Rasteinrichtung 5 vorgesehen ist und mit einer Kolbenstange 8 verbunden und gemeinsam mit der Kolbenstange 8 längsbeweglich im Inneren des Gehäuses 3 angeordnet ist.
Die Kolbenstange 8 ist an ihrem der Kolbeneinheit 4 zugewandten Ende mit der Kolbeneinheit 4 über einen Federring 10 verbunden, wobei der Federring 10 in axialer Richtung über ein Federelement 11 gegen einen Innenanschlag 12 der Kolbeneinheit 4 gedrückt ist. Das bedeutet, dass zwischen der Kolbenstange 8 und der Kolbeneinheit 4 eine Relativbewegung innerhalb konstruktiv vorgegebener Grenzen gegen die Federkraft des Federelementes 11 möglich ist, da die Kolbenstange 8 mit ihrem der Kolbeneinheit 4 zugewandten Ende in eine Bohrung 13 der Kolbeneinheit 4, in der auch das Federelement 11 angeordnet ist, eintaucht.
Des Weiteren steht die Kolbeneinheit 4 an ihrem der Kolbenstange 8 abgewandten Ende mit dem nicht näher dargestellten Verriegelungsmechanismus und mit einer ebenfalls nicht näher dargestellten Notentriegelungseinrichtung derart in Wirkverbindung, dass die Kolbeneinheit 4 über die Notentriegelungseinrichtung aus der dem geschlossenen Zustand des Verriegelungsme- chanismus äquivalenten axialen Position in die dem geöffneten Zustand des Verriegelungsmechanismus äquivalente axiale Position verschiebbar ist.
Darüber hinaus steht die Kolbenstange 8 an ihrem der Kolbeneinheit 4 abgewandten Ende in an sich bekannter Art und Weise mit der Notverriegelungseinrichtung in Wirkverbindung, mittels der die Kolbenstange 8 und das damit verbundene Löseelement 7 von einer Bedienperson bzw. einem Fahrer des Fahrzeugs manuell in Richtung der Kolbeneinheit 4 verschiebbar ist, um die Parksperreneinrichtung bedarfsweise einlegen zu können.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 1 weist im normalen Betriebmodus, während dem die Kolbeneinheit mit einem Fluiddruck beaufschlagbar ist und die elektromagnetische Betätigungseinrichtung bestrombar ist, folgende Funktionsweise auf:
Ausgehend von einem in Fig. 1 dargestellten Betriebszustand, bei dem das Löseelement 7 mit seinem der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 6 zugewandten Ende an dieser anliegt und ein wenigstens annähernd konisch ausgebildeter Bereich 17 der Kolbeneinheit 4 von der Rasteinrichtung 5 um- fasst ist, befindet sich die Kolbeneinheit 4 in einer einem geöffneten Zustand des Verriegelungsmechanismus bzw. der Parksperreneinrichtung äquivalenten axialen Position.
Die Rasteinrichtung 5 ist in dem in Fig. 1 dargestellten Zustand der Vorrichtung 1 aktiviert, so dass die Kolbeneinheit 4 durch Federarme 5A, von welchen in Fig. 1 lediglich einer von vorzugsweise drei gleichmäßig über den Umfang der Kolbeneinheit 4 verteilt angeordneten Federarmen dargestellt sind, derart gehalten, dass ein selbsttätiges Einlegen der Parksperrenklinke auch bei nicht anliegendem Fluiddruck im Ringraum 18 sicher vermieden ist. Soll die Parksperreneinrichtung aufgrund einer Fahrerwunschvorgabe, die vorzugsweise über eine Fahrstufenwähleinrichtung ergeht, eingelegt werden, wird die elektromagnetische Betätigungseinrichtung 6 derart bestromt, dass das Löseelement 7 zusammen mit der Kolbenstange 8 in Richtung der Kolbeneinheit 4 ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten Position zwischen die Federarme 5A der Rasteinrichtung 5 geschoben wird. Dabei kommt das Löseelement 7 mit zunehmendem Verstellweg 7 mit seinem der Kolbeneinheit 4 zugewandten Ende, welches mit einer kegelförmig bzw. konisch ausgeführten Führungsfläche 25 ausgeführt ist, mit einem mit der Führungsfläche 25 des Löseelements 7 korrespondierenden und wenigstens annähernd zylindrisch ausgebildeten Führungsbereich 20 der Federarme 5A derart in Eingriff, dass die Federarme 5A von dem Löseelement 7 entgegen einer bauteileigenen und radial nach innen gerichteten Federkraftvorspannung der Federarme 5A immer weiter nach außen gedrückt werden, bis der Kraftschluss zwischen der Rasteinrichtung, 5 und der Kolbeneinheit 4 zwischen einem Krallenbereich 26 der Federarme 5A und einem Rastbereich 27 der Kolbeneinheit 4, der sich an einen reduzierten Durchmesserbereich 19 anschließt, aufgehoben ist.
Greift an der Kolbeneinheit 4 eine in Schließrichtung des Verriegelungsmechanismus wirkende resultierende Kraftkomponente an, die sich jeweils aus der Federkraft der an der Kolbeneinheit 4 angreifenden Federeinrichtung und dem aktuell in dem Ringraum 18 anliegenden Fluiddruck zusammensetzt, wird die Kolbeneinheit 4 von der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 6 weg verschoben, bis die Parksperreneinrichtung eingelegt ist. Bei eingelegter Parksperreneinrichtung ist die Kolbeneinheit 4 aus dem Eingriffsbereich der Federarme 5A verschoben, so dass die Rasteinrichtung 5 deaktiviert ist.
Anschließend wird die Bestromung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 6 abgeschaltet, wodurch das Löseelement 7 aufgrund der Federkraft des Federelementes 11 wieder gegen den radialen Bereich 16 der Rasteinrichtung 5 in der in Fig. 1 dargestellten Art und Weise gedrückt wird. Da die Federarme 5A mit einer in Richtung der Mittelachse 14 der Vorrichtung 1 wirkenden Federkraftvorspannung ausgeführt sind, klappen die Federarme 5A in radialer Richtung um einen Gelenkbereich 28 nach innen.
Wird der Ringraum 18 bei dem letztgenannten Zustand der Vorrichtung 1 wiederum mit einem derartigen Fluiddruck beaufschlagt, dass die an der Kolbeneinheit 4 angreifende resultierende Kraftkomponente in Richtung des Löseelementes 7 wirkt, wird die Kolbeneinheit 4 von ihrer dem geschlossenen Zustand des Verstellmechanismus äquivalenten axialen Position in Richtung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 6 verschoben, bis die Rasteinrichtung 5 in der nachbeschriebenen Art und Weise aktiviert ist.
Die Kolbeneinheit 4 wird aufgrund des in dem von dem Gehäuse 3 und der Kolbeneinheit 4 begrenzten Ringraum 18 vorherrschenden Fluiddruckes, der hydraulisch oder pneumatisch erzeugt sein kann, aus ihrer dem geschlossenen Zustand des Verriegelungsmechanismus äquivalenten axialen Position in Richtung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 6 in axialer Richtung verstellt. Während der axialen Verstellung der Kolbeneinheit 4 werden die in Richtung der Mittelachse der Vorrichtung 1 eingekfappten Federarme 5A der Rasteinrichtung 5 jeweils ausgehend von ihren der Kolbeneinheit 4 zugewandten Enden mit zunehmendem Verstellweg der Kolbeneinheit 4 über den an dem der Betätigungseinrichtung 6 zugewandten Ende der Kolbeneinheit 4 kegelig bzw. konisch ausgeführten Bereich 17 der Kolbeneinheit 4 geführt.
Aufgrund der in Richtung der Kolbeneinheit 4 wirkenden Federkraftvorspannung der Federarme 5A kommen die Federarme 5A nach Überfahren des konischen Bereichs 17 an der Kolbeneinheit 4 in einem verringerten Durchmesserbereich 19 der Kolbeneinheit 4 mit ihren der Kolbeneinheit 4 zugewand- ten Enden hinter dem konischen Bereich 17 am Rastbereich 27 zum Anliegen. Da sowohl die Federarme 5A mit ihren Krallenbereichen 26 als auch die Kolbeneinheit 4 mit ihrem Rastbereich 27 jeweils miteinander zugewandten Absätzen ausgeführt sind und bei aktivierter Rasteinrichtung 5 als Anlageflächen zwischen den Federarmen 5A sowie der Kolbeneinheit 4 vorgesehen sind, wird die Kolbeneinheit 4 trotz einer an ihr angreifenden resultierenden Kraftkomponente, die in Schließrichtung des Verriegelungsmechanismus wirkt, von der Rasteinrichtung 5 in der in Fig. 1 dargestellten Position aufgrund der im Bereich der Absätze vorliegenden kraftschlüssigen Verbindung zwischen den Federarmen 5A und der Kolbeneinheit 4 gehalten.
Die in Schließrichtung des Verriegelungsmechanismus wirkende resultierende Kraftkomponente greift dann an der Kolbeneinheit 4 an, wenn die Federkraft der Federeinrichtung größer als die auf die Kolbeneinheit 4 wirkende hydraulische oder pneumatisch Druckkraft des Ringraums 18 ist.
Des Weiteren ist die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 1 derart ausgeführt, dass die Vorrichtung bei einem Systemausfall des zur vorbeschriebenen Betriebsweise erforderlichen Steuersystems, bei dem weder ein Fluiddruck im Ringraum 18 zur Betätigung der Kolbeneinheit 4 bereitsteht noch eine Bestro- mung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 6 möglich ist, dass der Verriegelungsmechanismus in seinem zuletzt eingenommenen Zustand, d. h. geöffnet oder geschlossen, verbleibt. Damit der Verriegelungsmechanismus bzw. die Parksperreneinrichtung dennoch weiterhin angesteuert werden kann, sind die Notentriegelungseinrichtung und die Notverriegelungseinrichtung vorgesehen, die einem Fahrer die Möglichkeit bieten, die aktuell eingelegte Parksperreneinrichtung manuell zu entriegeln oder die aktuell ausgelegte Parksperreneinrichtung manuell einlegen zu können. Fig. 2a bis Fig. 5b zeigen vier verschiedene erfindungsgemäße Ausführungsformen eines Federarms 5A, der jeweils bereichsweise mit verschiedenen Biegesteifigkeiten ausgebildet ist, um die vorbeschriebene Funktionsweise der Vorrichtung 1 sicher gewährleisten zu können.
Die in Fig. 2a bis Fig. 5b dargestellten verschiedenen Ausführungen des Federarms 5A unterscheiden sich im Wesentlichen in der jeweils zur Erhöhung der Biegesteifigkeit ausgewählten Maßnahmen, so dass in der Beschreibung der zweiten, dritten und vierten Ausführungsform des Federarms 5A lediglich auf die Unterschiede zu der in Fig. 2a und 2b dargestellten ersten Ausführungsform des Federarms 5A In der nachfolgenden Beschreibung näher Bezug genommen wird.
Weiter Bezug nehmend auf Fig.2a, in der ein Federarm 5A in Alleinstellung in einer Draufsicht gezeigt ist, wird die erfindungsgemäße Gestaltung des Federarms 5A in Verbindung mit der Darstellung von Fig. 2b, welche eine Querschnittsansicht des Federarms 5A gemäß Fig. 2a entlang der Linie Ilb-Ilb zeigt, näher erläutert.
Der Federarm 5A ist im Wesentlichen T-förmig ausgeführt, wobei ein Querträgerbereich 30 des Federarms 5A in montiertem Zustand in eine Nut 31 der fest mit dem Gehäuse 3 der Vorrichtung 1 verbundenen Betätigungseinrichtung 6 eingeführt und im normalen Betrieb der Vorrichtung 1 nicht lösbar mit dieser verbunden ist. Der Querträgerbereich 30 ist mit einem in Fig. 1 dargestellten und mit einem um im Wesentlichen 90° umgebogenen Halteabschnitt 29 ausgeführt, dessen freies Ende wenigstens bereichsweise in der Nut 31 der Betätigungseinrichtung 6 angeordnet und über eine Presspassung fest mit dieser verbunden ist. An den Querträgerbereich 30 schließt sich der Gelenkbereich 28 an, der zwischen dem Querträgerbereich 30 und einem Längsträgerbereich 33 des Federarms 5A angeordnet ist. Der Gelenkbereich 28 ist aufgrund der vorstehend beschriebenen Funktionalität des Federarms 5A mit einer geringeren Biegesteifigkeit als der Längsträgerbereich 33 ausgeführt, so dass der Federarm 5A um den Gelenkbereich 28 in der zu Fig. 1 näher beschriebenen Art und Weise von dem Löseelement 7 radial verschwenkbar ist. Der Längsträgerbereich 33 ist ausgehend vom Gelenkbereich 28 bis hin zu seinem mit dem Krallenbereich 26 ausgeführten Ende mit einer stetig zunehmenden Breite ausgeführt und im Bereich seiner Längsseiten mit Umbiegungen 32 ausgebildet, so dass der Längsträgerbereich 33 im Querschnitt wenigstens annähernd U- förmig ausgebildet ist.
Der Gelenkbereich 28 des Federarms 5A ist vorliegend mit im Wesentlichen gleicher Breite sowie ohne Umbiegungen, d. h. im Wesentlichen l-profil- förmig, ausgebildet und weist somit im Vergleich zum Längsträgerbereich 33 eine geringere Biegesteifigkeit auf, womit der Federarm 5A im Gelenkbereich 28 mit der für das Verschwenken des Krallenbereichs 26 gewünschten bzw. erforderlichen Bauteilelastizität ausgeführt ist.
Aufgrund der sich mit zunehmendem Abstand stetig vergrößernden Breite und der U-profilförmigen Ausgestaltung des Längsträgerbereichs 33 ist der Federarm 5A im Längsträgerbereich 33 mit einer derartigen Biegesteifigkeit ausgeführt, dass ein Verformungsgrad des Federarms 5A während einem Deaktivieren der Rasteinrichtung 5 kleiner als ein ein Lösen der Wirkverbindung zwischen dem Federarm 5A und der Kolbeneinrichtung 4 verhindernder Verformungsgrad ist, wobei in diesem Zusammenhang auf die nachfolgende und diesen Sachverhalt näher erläuternde Beschreibung zu Fig. 6 bis Fig. 9 hingewiesen wird. Zusätzlich ist der Federarm 5A im Krallenbereich 26 im Bereich seines der Kolbeneinheit 4 zugewandten freien Endes 21 mit einer Kreissegmentform ausgeführt, die an die zylindrische Kontur der Kolbeneinheit 4 im verringerten Durchmesserbereich 19 derart angepasst ist, dass der Federarm 5A im Bereich des freien Endes 21 des Krallenbereichs 26 im Wesentlichen über den gesamten Kreisbogen an der Mantelfläche des verringerten Durchmesserbereichs 19 der Kolbeneinheit 4 zum Anliegen kommt. Damit ist eine Fläche des Überdeckungsbereichs zwischen dem Rastbereich 27 der Kolbeneinheit 4 und dem Krallenbereich 26 des Federarms 5A im Vergleich zu einer geraden Ausführungsform des freien Endes 21 des Krallenbereichs 26 derart optimiert, dass eine Flächenpressung im Überdeckungsbereich gering ist und die Kolbeneinheit 4 im Rastbereich 27 mit einer geringeren Bauteilfestigkeit hinsichtlich einer derartigen Belastung ausführbar ist. !
Der Rastbereich 27 der Kolbeneinheit 4 schließt vorliegend mit der Mantelfläche des verringerten Durchmesserbereichs der Kolbeneinheit 4 einen Winkel von etwa 90° ein. Des Weiteren ist es vorgesehen, dass der Krallenbereich 26 mit einer derartigen Elastizität ausgeführt ist, dass die Berührungsfläche zwischen dem Krallenbereich 26 und dem Rastbereich 27 in aktiviertem Zustand der Rasteinrichtung 5 einen möglichst großen Wert annimmt. Das bedeutet, dass der Krallenbereich 26 bei aktivierter Rasteinrichtung 5 in einem derartigen Umfang verformt wird, dass sich im Überdeckungsbereich des Federarms 5A und der Kolbeneinheit 4 wenigstens eine linienförmige, vorzugsweise jedoch eine flächige, Auflage einstellt und die Flächenpressung gering ist.
Das bedeutet auch, dass der Krallenbereich 26 und der Rastbereich 27 im Überdeckungsbereich jeweils derart zusammenwirken, dass sich eine senkrecht zur Bewegungsrichtung der Kolbeneinheit 4 stehende Ebene 15, die vorliegend ebenfalls mit der Mantelfläche des verringerten Durchmesserbe- reϊchs 19 einen Winkel von etwa 90° einschließt, und eine Berührungsebene 16 des Überdeckungsbereiches zwischen dem Rastbereich 27 und dem Krallenbereich 26 unter einem jeweils für die einwandfreie Funktionsweise der Vorrichtung 1 erforderlichen Selbsthemmungswinkel ß schneiden. Der in Fig. 1 dargestellte Selbsthemmungswinkel ß variiert in Abhängigkeit eines Reibungskoeffizienten zwischen, dem Krallenbereich 26 und dem Rastbereich 27, der jeweils in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles, zwischen 2° und 7° beträgt. So ist ein Selbsthemmungswinkel von ca. 5° für die Funktionsweise der Vorrichtung 1 vorteilhaft, wenn sowohl der Federarm 5A als auch die Kolbeneinheit 4 im Überdeckungsbereich der beiden Bauteile aus Stahl hergestellt sind.
Bei der in Fig. 3a dargestellten Ausführungsform des Federarms 5A ist der Längsträgerbereich 33 im Unterschied zu dem in Fig. 2a gezeigten Federarm 5A mit gleich bleibender Breite ausgeführt. Ansonsten weisen die Federarme gemäß Fig. 2a bzw. gemäß Fig. 3a dieselbe Gestaltung auf. Fig. 3b zeigt den Federarm 5A gemäß Fig. 3a in einer Querschnittsansicht entlang der Linie IHb-IIIb mit Umbiegungen 32 bzw. Abkantungen, welche im montierten Zustand des Federarms 5A radial in Richtung des Löseelements 7 gerichtet sind. Selbstverständlich liegt es im Ermessen des Fachmanns, die Umbiegungen 32 in entgegengesetzter Richtung umzubiegen, um die Biegesteifigkeit des Längsträgerbereichs 33 in der gewünschten Art und Weise zu erhöhen.
Fig. 4a zeigt eine dritte Ausführungsform eines Federarms 5A in einer Darstellung gemäß Fig. 3a und 3b. Der Federarm 5A gemäß Fig. 4a ist im Längsträgerbereich 33 mit zwei in Längsrichtung des Federarms 5A verlaufenden Versteifungssicken 34 ausgeführt, welche jeweils neben dem während eines Stanz- und Biegeprozesses aus dem Längsträgerbereich 33 herausgearbeiteten Führungsbereich 20 positioniert sind und sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Längsträgerbereichs 33 erstrecken. Die Ausgestaltung der Versteifungssicken 34 ist in der Querschnittsdarstellung gemäß Fig. 4b entlang der Linie IVb-IVb näher gezeigt und auf einfache Art und Weise kostengünstig im Längsträgerbereich 33 herstellbar.
In Fig. 5a ist ein viertes Ausführungsbeispiel des Federarms 5A der Vorrichtung 1 gezeigt, das sich im Wesentlichen von den in Fig. 2a bis Fig. 4b dargestellten Ausführungsbeispielen im Wesentlichen lediglich im Längsträgerbereich 33 unterscheidet. Der Längsträgerbereich 33 des Federarms 5A gemäß Fig. 5a ist im Wesentlichen zweiteilig ausgeführt, wobei ein erster Abschnitt 33A, der zwischen dem Gelenkbereich 28 und dem zweiten Abschnitt 33B der mit dem Führungsbereich 20 und dem Krallenbereich 26 ausgeführt ist, angeordnet ist. Der erste Abschnitt 33A ist ausgehend von dem Gelenkbereich 28 bis hin zum zweiten Abschnitt 33B mit einer sich stetig vergrößernden Breite sowie mit zwei parallel zu den Außenseiten verlaufenden aus der Oberfläche des Längsträgerbereichs 33 einseitig ausgestanzten und nach unten abgeknickten Versteifungsbereichen 35A und 35B ausgebildet, wobei die Versteifungsbereiche 35A und 35B sich bis in den zweiten Abschnitt 33B des Längsträgerbereichs 33 erstrecken. Der zweite Abschnitt 33B des Längsträgerbereichs 33 ist in Längsrichtung mit gleich bleibender Breite ausgeführt und an seinen Außenseiten in derselben Art und Weise wie die Federarme 5A gemäß Fig. 2a bzw. Fig. 3a mit Umbiegungen 32 ausgeführt, so dass der zweite Abschnitt 33B des Längsträgerbereichs 33 in der in Fig. 5b, in der der Federarm 5A gemäß Fig. 5a in einer Querschnittsansicht entlang der . Linie Vb-Vb gezeigt ist, dargestellten Art und Weise wenigstens annähernd U- förmig ausgeführt ist.
Fig. 6 zeigt den in Fig. 3a dargestellten Federarm 5A in einer Längsschnittansicht entlang der Linie Vl-Vl in einem lastfreien Zustand. Der Krallenbereich 26 und der Längsträgerbreich 33 des Federarms 5A schließen in lastfreiem Zustand wenigstens annähernd einen Winkel von 90° ein, wobei es bei einem von den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen des Federarms abweichenden Ausführungsbeispiel des Federarms vorgesehen ist, dass der Winkel zwischen dem Krallenbereich und dem Längsträgerbereich kleiner als 90° ist
Zusätzlich ist in Fig. 7 eine sich unter Last, d. h. während einer Betätigung des Federarms 5A gemäß Fig. 6 durch das Löseelement 7, die den Federarm 5A aus dem Eingriff mit der Kolbeneinheit führt, einstellende Biegelinie 22 gezeigt. Aus der Darstellung gemäß Fig. 7 ist ersichtlich, dass sich der Federarm 5A gemäß Fig. 6 unter Last im Wesentlichen über seine gesamte Länge wenigstens annähernd parabelförmig verformt. Sowohl der Querträgerbereich 30, und der Längsträgerbereich 33 als auch der Krallenbereich 26 werden derart verformt, dass der Krallenbereich 26 unter Last die für die Einhaltung des Selbsthemmungswinkels ß erforderliche Anordnung in Bezug auf den Rastbereich 27 der Kolbeneinheit 4 einnimmt. Dabei besteht die Möglichkeit, den Federarm 5A derart auszuführen, das sich der Winkel zwischen dem Krallenbereich 26 und dem Längsträgerbereich 33 unter Last dahingehend verändert, dass sich der für ein störungsfreies Lösen der Wirkverbindung zwischen dem Federarm 5A und der Kolbeneinheit 4 erforderliche Selbsthemmungswinkel ß sicher einstellt.
Hiervon abweichend kann der Federarm 5A aber auch im Übergangsbereich zwischen dem Krallenbereich 26 und dem Längsträgerbereich 33 mit einer derartigen Steifigkeit ausgeführt sein, dass sich der Winkel zwischen dem Krallenbereich 26 und dem Längsträgerbreich 33 unter Last nicht verändert und sich der Selbsthemmungswinkel ß im Überdeckungsbereich aufgrund einer entsprechenden Verformung der übrigen Abschnitte des Federarms 5A einstellt. In Fig. 8 ist eine zu Fig. 6 korrespondierende Darstellung eines Feder- arms 40 gezeigt, der im Gegensatz zu dem in Fig. 6 gezeigten Federarm 5A im Längsträgerbereich 33 ohne die vorbeschriebenen Versteifungsmaßnahmen ausgeführt ist, so dass der Federarm 40 über seine gesamte Länge mit einer im Wesentlichen gleich bleibenden Biegesteifigkeit ausgebildet ist.
Fig. 9 stellt eine Biegelinie 23 des Federarms 40 dar, die sich während einer Betätigung des Federarms 40 durch das Löseelement 7, d. h. unter Last, während einer Deaktivierung der Rasteinrichtung 5 einstellt.
Bei genauerer Betrachtung der Biegelinie 23 des Federarms 40 ist ersichtlich, dass der Federarm 40 im Angriffsbereich des Löseelementes 7, d. h. im Führungsbereich 20 des Federarms 40 eine starke Aufwölbung aufweist, so dass der Krallenbereich 26, der bei aktivierter Rasteinrichtung 5 möglichst flächig an dem Rastbereich 27 der Kolbeneinheit 4 anliegt, in der in Fig. 9 dargestellten Art und Weise um sein freies Ende 21 in erheblichem Umfang von dem Rastbereich 27 weg verschwenkt wird und der für eine einwandfreie Funktionalität der Vorrichtung 1 erforderliche Selbsthemmungswinkel ß zwischen dem Krallenbereich 26 und dem Rastbereich 27 nicht mehr vorliegt.
Der in Fig. 9 dargestellte Verformungsgrad des Federarms 40 ist nach- teilhafterweise derart, dass der Selbsthemmungswinkel ß im Überdeckungsbereich zwischen dem Krallenbereich 26 des Federarms 40 und der Kolbeneinheit 4 so stark verändert ist, dass der Federarm 40 aufgrund zu hoher Reibkräfte im Überdeckungsbereich zwischen dem Krallenbereich 26 des Federarms 40 und dem Rastbereich 33 der Kolbeneinheit 4 nicht mehr aus dem Eingriff mit der Kolbeneinheit 4 geführt werden kann und somit eine Funktionsblockade der Vorrichtung 1 kaum vermeidbar ist. In diesem Fall stellen der Querträgerbereich 30 und der Krallenbereich 26 des Federarms nachteilhafterweise so genannte Einspannstellen des Federarms 40 dar, zwischen welchen der Feder- arm 40 durch das am Führungsbereich 20 angreifende Löseelement 7 in der in Fig. 9 dargestellten Art und Weise verformt wird, ohne die Rasteinrichtung 5 zu deaktivieren.
Bezuαszeichen
1 Vorrichtung
3 Gehäuse
4 Kolbeneinheit
5 Rasteinrichtung
5A Federarm
6 Betätigungseinrichtung
7 Löseelement
8 Kolbenstange
10 Federring
11 Federelement
12 Innenanschlag
13 Bohrung
14 Mittelachse
15 senkrechte Ebene
16 Berührungsebene
17 konischer Bereich der Kolbeneinheit
18 Ringraum
19 verringerter Durchmesserbereich der Kolbeneinheit 0 Führungsbereich der Federarme 1 freies Ende des Krallenbereichs 2 Biegelinie 3 Biegelinie 5 Führungsfläche des Löseelements 6 Krallenbereich 7 Rastbereich 8 Gelenkbereich 9 Halteabschnitt Querträgerbereich des Federarms Nut Umbiegungen Längsträgerbereich A erster Abschnitt des Längsträgerbereichs B zweiter Abschnitt des Längsträgerbereichs Versteifungssicken A, 35B Versteifungsbereiche Federarm
Selbsthemmungswinkel

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung (1) zum Betätigen eines Verriegelungsmechanismus, insbesondere zum Betätigen einer Parksperreneinrichtung eines mit einem Automatgetriebe ausgeführten Antriebsstranges eines Fahrzeuges, die wenigstens eine in Schließrichtung des Verriegelungsmechanismus angefederte und in Öffnungsrichtung des Verriegelungsmechanismus betätigbare sowie in axialer Richtung in einem Gehäuse (3) verschiebbar angeordnete Kolbeneinheit (4), eine in einer einem geöffneten Zustand des Verriegelungsmechanismus äquivalenten axialen Position der Kolbeneinheit (4) selbsttätig aktivierende Rasteinrichtung (5) zum Halten der Kolbeneinheit (4) in der dem geöffneten Zustand des Verriegelungsmechanismus äquivalenten axialen Position und eine Betätigungseinrichtung (6) zum Betätigen eines Löseelements (7), das zum Deaktivieren der Rasteinrichtung (5) vorgesehen ist, aufweist, wobei die Rasteinrichtung (5) mit wenigstens einem mit der Kolbeneinheit (4) in der dem geöffneten Zustand des Verriegelungsmechanismus äquivalenten axialen Position der Kolbeneinheit (4) in Wirkverbindung stehenden Federarm (5A, 5B) ausgeführt ist, mittels dem die Kolbeneinheit (4) in der dem geöffneten Zustand des Verriegelungsmechanismus äquivalenten axialen Position haltbar ist und der mit einer Federkraftvorspannung ausgeführt ist, die den Federarm (5A) in seine die Kolbeneinheit (4) verriegelnde Stellung verschwenkt, wobei der Federarm (5A) mit seinem der Kolbeneinheit (4) abgewandten Ende fest mit der Betätigungseinrichtung (6) verbunden ist, so dass die Federkraftvorspannung des Federarms (5A) an dieser abstützbar ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Federarm (5A) abschnittsweise mit einer derartigen Biegestei- figkeit ausgeführt ist, dass ein Verformungsgrad des Federarms (5A) während einem Deaktivieren der Rasteinrichtung (5) kleiner als ein ein Lösen der Wirkverbindung zwischen dem Federarm (5A) und der Kolbeneinrichtung (4) verhindernder Verformungsgrad ist und dass der Federarm (5A) abschnittsweise mit einer definierten Elastizität zur Ausbildung eines Gelenkbereichs (28) ausgeführt ist, um welchen das mit der Kolbeneinheit (4) in Eingriff bringbare Ende des Federarms (5A) verschwenkbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Federarm (5A) wenigstens abschnittsweise im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, wobei der Federarm (5A) vorzugsweise in seinem Längsträgerbreich (33) radial und tangential gerichtete Umbiegungen (32) aufweist, die den im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt des Federarms (5A) bewirken.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Federarm (5A) wenigstens bereichsweise mit mindestens einer im Wesentlichen in Längsrichtung des Federarms (5A) verlaufenden Versteifungssicke (34) ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Federarm (5A) wenigstens bereichsweise mit mindestens einem im Wesentlichen in Längsrichtung des Federarms (5A) verlaufenden Versteifungsbereichen (35A, 35B) ausgeführt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Federarm (5A) mit einem in montiertem Zustand des Federarms (5A) mit einem Rastbereich (27) der Kolbeneinheit (4) in Überdeckung bringbaren Krallenbereich (26) ausgeführt ist, der mit einer derartigen Biegesteifigkeit ausgeführt ist, dass in aktiviertem Zustand der Rasteinrichtung (5) zwischen dem Krallenbereich (26) des Federarms (5A) und dem Rastbereich (27) der Kolbeneinheit (5A) wenigstens Linienberührung, vorzugsweise eine flächige Anlage, vorliegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Krallenbereich (26) des Federarms (5A) im Bereich seines der Kolbeneinheit (4) zugewandten freien Endes mit einer derartig an die äußere Form der Kolbeneinheit (4) angepassten Kontur ausgeführt ist, dass eine Fläche des Überdeckungsbereichs zwischen dem Rastbereich (27) der Kolbeneinheit (4) und dem Krallenbereich (26) des Federarms (5A) maximal ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Krallenbereich (26) und der Rastbereich (27) im Überdeckungsbereich jeweils derart ausgeführt sind, dass sich eine in etwa senkrecht zur Bewegungsrichtung der Kolbeneinheit (4) stehende Ebene (15) und eine Berührungsebene (16) des Überdeckungsbereichs zwischen dem Rastbereich (27) und dem Krallenbereich (26) bei Betriebsbelastung in einem Winkel (ß) von 2° bis 7°, vorzugsweise in einem Winkel (ß) von etwa 5,7°, schneiden.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6292340B1 (ja) * 2017-09-08 2018-03-14 株式会社不二越 パーキングロック機構用のピストン装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010041835A1 (de) 2010-02-19 2011-08-25 ZF Friedrichshafen AG, 88046 Vorrichtung zum Betätigen eines Verriegelungsmechanismus, insbesondere einer Parksperre, eines Antriebsstranges
DE102010043259A1 (de) 2010-11-03 2012-05-03 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Ermitteln einer Fehlfunktion einer Vorrichtung zum Betätigen eines Verriegelungsmechanismus
DE102010043262A1 (de) 2010-11-03 2012-05-03 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zum Betätigen eines Verriegelungsmechanismus, insbesondere zum Betätigen einer Parksperreinrichtung
DE102012004157A1 (de) * 2012-03-05 2013-09-05 Svm Schultz Verwaltungs-Gmbh & Co. Kg Verriegelungseinheit
DE102013213962A1 (de) 2013-07-17 2015-01-22 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Parksperren-Systems eines Getriebes und Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102013213964A1 (de) 2013-07-17 2015-01-22 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Parksperren-Systems eines Getriebes und Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102013216161A1 (de) 2013-08-14 2015-02-19 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Reduzierung des Energieverbrauchs einer Parksperre eines Kraftfahrzeugs umfassend ein Automatgetriebe
CN104088852B (zh) * 2014-06-25 2016-05-04 长治清华机械厂 液压缸用弹性卡爪闭式自动锁止机构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19820920A1 (de) * 1998-05-09 1999-11-11 Bayerische Motoren Werke Ag Parksperreneinrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe
DE10105637A1 (de) * 2001-02-08 2002-08-29 Volkswagen Ag Parksperrvorrichtung
US20040011609A1 (en) * 2000-08-02 2004-01-22 Wolfgang Schmid Parking brake, especially for an automotive gearbox
EP1408260A1 (de) 2002-10-11 2004-04-14 SVM Schultz Verwaltungs-GmbH & Co. KG Verriegelungseinheit
DE10245951A1 (de) * 2002-10-02 2004-04-29 Zf Friedrichshafen Ag Parksperrenvorrichtung für ein Automatgetriebe

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE952575C (de) * 1952-06-27 1956-11-15 Dunlop Rubber Co Verriegelungsvorrichtung fuer zwei durch ein Druckmittel relativ zueinander bewegbare Glieder
FR2270469B1 (de) * 1974-03-27 1977-03-04 Messier Hispano Sa
US5540138A (en) * 1993-09-02 1996-07-30 Robbins, Jr. ; Roland W. Lockup and release device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19820920A1 (de) * 1998-05-09 1999-11-11 Bayerische Motoren Werke Ag Parksperreneinrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe
US20040011609A1 (en) * 2000-08-02 2004-01-22 Wolfgang Schmid Parking brake, especially for an automotive gearbox
DE10105637A1 (de) * 2001-02-08 2002-08-29 Volkswagen Ag Parksperrvorrichtung
DE10245951A1 (de) * 2002-10-02 2004-04-29 Zf Friedrichshafen Ag Parksperrenvorrichtung für ein Automatgetriebe
EP1408260A1 (de) 2002-10-11 2004-04-14 SVM Schultz Verwaltungs-GmbH & Co. KG Verriegelungseinheit
DE10347667A1 (de) 2002-10-11 2004-04-22 Svm Schultz Verwaltungs-Gmbh & Co. Kg Verriegelungseinheit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6292340B1 (ja) * 2017-09-08 2018-03-14 株式会社不二越 パーキングロック機構用のピストン装置

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Publication number Publication date
DE102005001548A1 (de) 2006-07-20

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