WO2022053141A1 - Parking lock unit for the powertrain of a motor vehicle, and transmission assembly comprising such a parking lock unit - Google Patents

Parking lock unit for the powertrain of a motor vehicle, and transmission assembly comprising such a parking lock unit Download PDF

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WO2022053141A1
WO2022053141A1 PCT/EP2020/075488 EP2020075488W WO2022053141A1 WO 2022053141 A1 WO2022053141 A1 WO 2022053141A1 EP 2020075488 W EP2020075488 W EP 2020075488W WO 2022053141 A1 WO2022053141 A1 WO 2022053141A1
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WO
WIPO (PCT)
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parking lock
actuating element
lock unit
chamber
guide sleeve
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/075488
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German (de)
French (fr)
Inventor
Sascha Miebach
Mark Schmidt
Thomas Schepanowski
Torsten Tietgen
Hans-Joachim Schmeink
Simon Broicher
Original Assignee
Gkn Automotive Limited
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Publication date
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    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/34—Locking or disabling mechanisms
    • F16H63/3416—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission
    • F16H63/3425—Parking lock mechanisms or brakes in the transmission characterised by pawls or wheels
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60Y2300/18008—Propelling the vehicle related to particular drive situations
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings

Definitions

  • the invention relates to a parking lock unit for a drive train of a motor vehicle and a transmission arrangement or an electric drive arrangement with such a parking lock unit.
  • Parking lock units for vehicle transmissions are generally known, for example for automatic transmissions or for transmission arrangements of electric drives.
  • the parking lock units assume the function of blocking or releasing the drive train as required.
  • Vehicle transmissions essentially serve to adjust the speed between the higher speeds of the drive source, for example an internal combustion engine or an electric machine, and the lower speeds of the vehicle wheels.
  • a transmission arrangement for an electric drive of a motor vehicle is known from WO 2020 001794 A1.
  • the transmission arrangement includes an input shaft, a reduction gear, a power split unit with an input part and two output parts, which are arranged in a transmission housing, and a parking lock unit, which is arranged in a parking lock housing.
  • the parking lock assembly includes a parking lock gear in the power path between the input shaft and the output parts, and a controllable lock member selectively engageable with the parking lock gear to lock the same.
  • the parking lock housing is sealed against the transmission housing so that it is liquid-tight, so that the transmission oil bath and the parking lock oil bath are separated.
  • An electric drive arrangement with a parking lock is known from WO 2018 001476 A1.
  • the motor shaft of the electric motor has a free, cantilevered shaft end, which is guided into a parking lock housing and to which a ratchet wheel is non-rotatably connected.
  • the parking lock housing forms a common space together with the housing arrangement.
  • DE 10 2010 029 400 A1 discloses a parking lock arrangement for the drive train of a motor vehicle, which has a locking mechanism and an actuator for actuating the locking mechanism.
  • the locking mechanism includes a locking element that can be moved linearly by the actuator and is guided in a guide sleeve.
  • the present invention is based on the object of providing a parking lock unit for a transmission unit of a motor vehicle, which enables rapid engagement speeds of the parking lock and is durable and easy to service. Furthermore, it should be the object of the invention to propose a transmission arrangement with such a parking lock unit whose drive train can be blocked or released correspondingly quickly.
  • a parking lock unit for a drive train of a motor vehicle comprising: a parking lock wheel which can be connected in a torque-proof manner to an element of the drive train, a locking element which can be selectively engaged or disengaged with the parking lock wheel, a controllable actuator and one of these axially adjustable actuating element, which is axially guided in a guide sleeve and interacts with the blocking element, a first chamber being formed in the guide sleeve on a first side of the actuating element, and a second chamber being formed in the guide sleeve on a second side of the actuating element; a fluid connection being provided which at least indirectly connects the first chamber to the second chamber, the fluid connection having a cross-sectional area which is at least 5% of a cross-sectional area of the guide sleeve.
  • the fluid connection allows the lubricant to quickly move out of the range of motion of the actuator when the actuator is moved into the first chamber.
  • the fact that the fluid connection has a cross-sectional area of at least 5% of the cross-sectional area of the guide sleeve results in particularly short actuation times for switching the parking lock, especially when the vehicle or the transmission arrangement is on a slope.
  • the cross-sectional area can also be larger, for example at least 7.5 or at least 10% of the sleeve cross-sectional area.
  • the cross-sectional area of the fluid connection can also be at least 10% of a largest cross-sectional area of the actuating element.
  • the actuating element is arranged in the guide sleeve so that it can move axially, with a first chamber being formed on a first axial side of the actuating element and a second chamber being formed on a second axial side of the actuating element.
  • first chamber being formed on a first axial side of the actuating element
  • second chamber being formed on a second axial side of the actuating element.
  • the guide sleeve is firmly connected to the parking lock housing, for example in a form-fitting, force-fitting and/or cohesive manner, with the guide sleeve preferably being aligned horizontally when the parking lock unit is installed.
  • the guide sleeve can have a peripherally closed first sleeve section, in particular an end section that is inserted into a bore of the parking lock housing, and an adjoining second sleeve section with a longitudinal slot into which the blocking element can move in the release position.
  • the closed sleeve section lies in the first direction of movement and is part of the first chamber.
  • the split second sleeve portion is in the second direction and is part of the second chamber.
  • the parking lock unit and the transmission unit can be sealed from one another and have separate lubricants.
  • a separate parking lock lubricant a defined supply of oil to the contact area between the parking lock wheel and the locking element can be realized when the parking lock is engaged, which has a positive effect on the engagement speed.
  • different lubricants can be used for the transmission and the parking lock, which are individually adapted to the respective requirements. In terms of maintenance, both lubricants can be replaced individually, depending on wear.
  • the parking lock unit and the transmission unit are fluidly connected to one another and use a common lubricant that lubricates both units.
  • the parking lock unit can have any desired design, with electric motor, electromagnetic or hydraulic actuators being able to be used to move the actuating element.
  • the axially movable actuating element can be moved by the actuator in the first axial direction and is acted upon by spring means in the opposite, second direction.
  • the actuating element interacts in particular with the blocking element in such a way that the actuating element releases the blocking element when moving in the first axial direction and acts on the blocking element into the closed position when moving in the second axial direction.
  • the blocking element engages in a form-fitting manner in the ratchet wheel, so that the ratchet wheel and the drive train connected thereto are blocked.
  • the ratchet wheel can rotate freely, so that a rotational movement introduced into the gear unit is transmitted to the output parts.
  • the ratchet wheel can be connected to any torque-transmitting element of the drive train, for example a shaft.
  • the actuating mechanism can have a spindle shaft that can be driven by the actuator to rotate about an axis of rotation in both directions.
  • the actuating element can be displaced axially in the first direction against the restoring force of the spring via a spindle nut.
  • the spindle shaft can have a centrifugal disk which, when the spindle shaft rotates, flings lubricant in the direction of the contact area between the parking lock wheel and the locking element.
  • the level of the lubricant is in a calm state in the vertical direction, preferably below the effective range of the parking lock wheel, which the parking lock wheel defines when rotating.
  • the level of the lubricant can be in a lower half, in particular in a lower third, of the guide sleeve in the horizontal installation position of the transmission arrangement in a calm state.
  • the blocking element can be designed in the form of a pivotably mounted pawl or, according to a second possibility, in the form of a linearly movable locking bolt.
  • Spring means can be provided which act on the blocking element in the release position.
  • the blocking element has engagement means which are designed in such a way that they can positively engage in the contour of the ratchet wheel or can be released from it.
  • the fluid connection comprises at least one longitudinal recess which is formed in a peripheral section of the actuating element and is set back radially inwards in relation to an outer guide surface of the actuating element.
  • the actuating element When the actuating element is moved axially, lubricating oil flows from the first chamber through the longitudinal recess within the sleeve in the direction of the second chamber.
  • the actuating element preferably has a plurality of longitudinal recesses, for example two, three or four, which in particular are regularly distributed over the circumference.
  • a guide surface section is formed between two circumferentially adjacent recesses, with which the actuating element is guided axially in the guide sleeve.
  • the fluid connection can have at least one longitudinal bore through the actuating element, through which lubricant can flow between the first chamber and the second chamber, depending on the direction of movement of the actuating element.
  • the longitudinal bore can be used as a central bore be designed, wherein a drive-connected to the actuator long element can be passed through the bore, for example a spindle shaft or a coupling rod.
  • an annular gap is formed as a fluid connection between the longitudinal bore and the long element, through which the parking lock lubricant can flow.
  • the cross-sectional area of the annular gap is at least 5% of the cross-sectional area of the guide sleeve or at least 10% of the cross-sectional area of the actuating element.
  • the fluid connection can have at least one transverse bore in the actuating element, through which lubricant can flow from one chamber to the other chamber when the actuating element is moved.
  • the actuating element can have two guide sections which are arranged axially offset from one another and which interact with the guide sleeve. An annular groove is formed axially between the guide sections, into which the at least one transverse bore opens.
  • the fluid connection can have at least one radial opening in the guide sleeve and a housing bore fluidically connected thereto in the parking lock housing, in which the guide sleeve is seated.
  • the fluid connection can have an external channel which is connected to the parking lock housing, with a first end of the channel being fluidically connected to the first chamber, and a second end of the channel opening into another housing area in which the hydraulic pressure is lower than in the first chamber.
  • the parking lock unit can be used for any transmission arrangement, for example for an electric transmission arrangement or an automatic transmission of a motor vehicle.
  • a gear arrangement in particular for an electric drive, comprising: a reduction gear that can reduce an input torque to a lower speed, a differential gear that can transmit a rotary motion introduced by the reduction gear to a differential carrier to two output wheels; as well as a parking lock unit, which can be designed according to one or more of the above-mentioned embodiments.
  • FIG. 1A shows a parking lock unit according to the invention in a first embodiment in a sectional representation
  • FIG. 1B shows the parking lock unit from FIG. 1A in a cross section through the actuating element
  • FIG. 1C shows the actuating element from FIGS. 1A and 1B as a detail in a perspective view
  • FIG. 1D shows the parking lock unit from FIG. 1A in a position inclined by approximately 15° from the horizontal;
  • FIG. 2 shows an actuating element for a parking lock unit according to FIGS. 1A, 1B in a modified embodiment in a perspective representation
  • FIG. 3A shows a parking lock unit according to the invention in a further embodiment in a sectional view
  • FIG. 3B shows the actuating element from FIG. 3A as a detail in longitudinal section
  • FIG. 4A shows a parking lock unit according to the invention in a further embodiment in a sectional view
  • FIG. 4B shows the parking lock unit from FIG. 4A in a cross section through the actuating element
  • FIG. 4C shows the actuating element from FIGS. 4A, 4B as a detail in a perspective representation
  • FIG. 5 shows a parking lock unit according to the invention in a further embodiment in a sectional view
  • FIG. 6 shows a parking lock unit according to the invention in a further embodiment in a sectional representation
  • FIG. 7A shows a drive arrangement according to the invention with a parking lock unit according to the invention according to FIGS. 1A to 1D in a sectional view;
  • FIG. 7B shows the drive arrangement according to section line 7B-7B from FIG. 7A in a horizontal installation position.
  • FIGS. 1A to 1D show a parking lock unit 2 according to the invention for the drive train of a motor vehicle in a first embodiment.
  • a parking lock is used to optionally block a drive component in the drive train of the motor vehicle, so that the motor vehicle is prevented from unintentionally rolling away when the drive source does not provide any torque.
  • the parking lock unit 2 comprises a parking lock housing 3, a ratchet wheel 4, which can be connected in a torque-proof manner to a shaft 5, a locking element 6, which is movably mounted in the parking lock housing 3, and an actuating mechanism with an axially adjustable actuating element 8, which interacts with the locking element 6 and is guided axially in a guide sleeve 9, and a controllable actuator 7, which is drivingly connected to the actuating element 8.
  • the parking lock unit 2 which can also be referred to as a parking lock arrangement, is filled with a lubricant 10, the level of which is shown as a dashed line L in the horizontal installation position.
  • the level L of the lubricant 10 is in the horizontal installation position of the parking lock unit 2, or a drive arrangement comprising the parking lock unit, in the calmed state below the effective range of the parking lock wheel 4. It can be seen that the lubricant level L is arranged in a lower half or a lower third of the guide sleeve 9 in the present case. This results in a particularly high level of efficiency.
  • the actuating element 8 which can be moved axially in the guide sleeve 9, has a piston-like effect, with a first chamber 12 being formed in the guide sleeve 9 on a first side of the actuating element 8 and a second chamber 13 being formed in the guide sleeve on the opposite, second side of the actuating element.
  • the first chamber 12 decreases and the second chamber 13 increases correspondingly, and vice versa. So that the lubricant 10 can escape from the chamber into which the actuating element 8 moves as quickly as possible when the actuating element 8 moves, a fluid connection 14 is provided in another area of the parking lock housing 3 .
  • the fluid connection 14 has a cross-sectional area that is preferably at least 5%, in particular at least 7.5% or at least 10% of the cross-sectional area of the guide sleeve 9 and/or at least 10% of a largest cross-sectional area of the actuating element 8.
  • the configuration of the fluid connection 14 will be discussed in more detail further below.
  • the axially movable actuating element 8 can be moved by the actuator 7 in the first axial direction R1 and is acted upon by spring means 15 in the opposite second direction R2.
  • the actuating element 8 interacts with the locking element 6 in such a way that the actuating element releases the locking element 6 when moving in the first axial direction R1 and moves the locking element 6 into the closed position when moving in the second axial direction R2.
  • the guide sleeve 9 is firmly connected to the parking lock housing 3, in particular pressed into a corresponding bore 16 of the housing.
  • the guide sleeve 9 is preferably aligned horizontally, so that the lubricant is evenly distributed when the vehicle is on level ground.
  • the guide sleeve 9 has a circumferentially closed first sleeve section 17, into which the actuating element 8 moves when actuated in the first direction R1, and a second sleeve section 18, into which the actuating element 8 moves in the second direction R2 and one Longitudinal slot 32 has.
  • the guide sleeve 9 is supported axially against the parking lock housing 3 , in particular with the interposition of a plate spring 19 .
  • the parking lock housing 3 optionally has a sleeve projection 20 arranged coaxially with the guide sleeve 9, into which the spring 15 and a drive element 22, which can be moved by the actuator 7, extend axially in the form of a spindle shaft.
  • the sleeve extension 20 can have a removable cover 21 which can be removed if required for forced unlocking of the parking lock 2 in order to introduce a torque into the drive element 22 .
  • the spindle shaft 22 is rotatably mounted by means of a bearing 11 in the parking lock housing 3 about the axis of rotation X22.
  • the actuating element 8 has an in particular conical pressure surface 27 for acting on the blocking element 6, as well as two guide sections 28, 28', with which the actuating element is guided axially in the guide sleeve 9.
  • a circumferential depression 29 is formed axially between the guide sections and forms an annular space in the guide sleeve.
  • the ratchet wheel 4 has on an outer peripheral surface a multiplicity of locking recesses 24 distributed over the circumference, in which the locking element 6 can engage with a locking tooth 25 in a form-fitting manner.
  • the blocking element 6 can be transferred into a blocking position in which it is positively connected to the ratchet wheel 4 so that the ratchet wheel 4 is prevented from rotating. In the unlocked position, the blocking element 6 is shifted outward relative to the ratchet wheel 4, so that the ratchet wheel 4 and the drive train connected thereto can rotate freely.
  • the blocking element 6 is designed in the form of a pawl, which is pivotally mounted at one end in the parking lock housing 3 about a pivot axis X6.
  • the pawl 6 is used to either fix the ratchet wheel 4 or the shaft 5 connected to it so that a drive train connected to the shaft 5 is prevented from rotating, or to release it so that the components of the drive train can rotate freely.
  • a spring element can be provided (not shown) to transfer the pawl 6 from the locked position to the release position.
  • the spring element can be designed in the form of a torsion spring, which can be supported with a first leg on the parking lock housing 3 and with a second leg on the pawl 6 can be supported.
  • the pawl has a functional surface 26 on the outside, which interacts with the conical pressure surface 27 of the actuating element 8 .
  • the functional surface 26 is inclined relative to a radial plane that contains the axis of rotation X6 and runs through the contact point between the functional surface 26 and the pressure surface 27 . In this way, a translational movement of the actuating element 8 is converted into a pivoting movement of the pawl 6 .
  • the guide sleeve 9 is provided, in which the actuating element 8 is guided with the guide sections 28, 28' in an axially movable manner.
  • the actuator 7 is designed in the form of an electromechanical actuator which can be controlled by an electronic control unit (not shown), for example an electric motor.
  • the actuator can alternatively also be designed in the form of an electromagnetic, hydraulic or pneumatic actuator, for example.
  • the actuator 7 acts on the actuating element 8 in a first axial direction R1.
  • the actuator 7 is driven in rotation via the spindle shaft 22, which interacts with a spindle nut 23 screwed onto it.
  • the spindle nut 23 serves as an axial stop or support surface for the actuating element 8.
  • the actuating element 8 is acted upon by the spring 15 in the second direction R2, ie against the spindle nut 23.
  • the spindle shaft 22 By turning the spindle shaft 22 in a first direction of rotation, the spindle nut 23 screwed onto it moves away from the actuator 7 in the first axial direction R1. In the sliding position away from the actuator, the actuating element 8 is pushed away from the functional surface 26 of the pawl 6 against the prestressing force of the spring 15, so that the pawl 6 is released and is pivoted radially outwards relative to the ratchet wheel by the spring force of the pawl spring.
  • the spindle nut 23 moves accordingly in the axially opposite, second direction R2, ie towards the actuator 7 .
  • the actuating element 8 is released ben and is acted upon by the spring 15 against the functional surface 26 of the pawl 6. If the tooth 25 is in the region of a gap in the ratchet wheel, the actuating element 8 acts on the pawl 6 in the closing direction and acts on it radially inwards.
  • the tooth 25 positively engages in one of the recesses 24 of the ratchet wheel 4, so that the latter is secured against rotation. To loosen it again, the spindle nut 33 is moved back into its first position.
  • the spring 15 is preferably designed in the form of a helical spring which is seated in a receiving space of the actuating element 8 .
  • the spring 15 is axially supported on the one hand against the actuating element 8 and on the other hand against the parking lock housing 3 .
  • the spindle shaft 22 can optionally have a centrifugal disc 37 which, when the spindle shaft rotates, throws lubricant in the direction of the contact area between the parking lock wheel 4 and the locking element 6 .
  • the parking lock unit 2 can also have a locking sensor that detects the switching position of the locking member 6 and forwards a corresponding locking signal to the control unit.
  • the locking sensor which can be fixed in the parking lock housing 3, detects whether the locking element 6 engages in the locking wheel 4 in a form-fitting manner, is in a tooth-on-tooth position, or is completely pivoted away from the locking wheel 4.
  • the fluid connection 14 comprises a plurality of longitudinal recesses 30 distributed over the circumference in the guide section 28'.
  • a guide surface section 31 is formed between two recesses 30 that are adjacent in the circumferential direction, with which the actuating element is guided axially in the guide sleeve 9 .
  • lubricating oil can flow from the first chamber 12 through the longitudinal recesses 30 to the circumferential depression 29 and from there through the longitudinal slot 32 of the guide sleeve into an upper area of the parking lock. from where the lubricant can get into the second chamber 13 behind the actuating element 8 .
  • the lubricant can flow in the opposite direction from the second chamber 14 through the longitudinal slot 32 of the guide sleeve and the longitudinal recesses 30 in the actuating cone to the first chamber 12 .
  • the cross-sectional area A14 of the fluid connection 14 is formed by the sum of the cross-sectional areas of the longitudinal recesses 30 .
  • the cross-sectional area A14 of the fluid connection 14 is at least 5% of the cross-sectional area A8 of the guide sleeve 9, preferably at least 10% of the sleeve cross-sectional area.
  • the longitudinal recesses 30 are preferably designed in such a way that their cumulative cross-sectional area A14 is at least 10% of a largest cross-sectional area A8 of the actuating element 8 .
  • lubricant 10 can quickly get out of the space in front of the actuating element 8 in the direction of movement. A hydraulic resistance formed by the lubricant is reduced, so that particularly fast reaction times of the parking lock 2 result. This applies in particular to operating states in which the vehicle or the parking lock is inclined relative to a normal horizontal position, as shown in FIG. 1D, which can result in a larger quantity of lubricant being located directly in front of or behind the actuating element.
  • FIG. 2 shows an actuating element 8 in a slightly modified embodiment.
  • the only difference from the embodiment according to FIGS. 1A to 1D is that the longitudinal recesses 30 are designed in the form of circumferentially distributed grooves.
  • FIGS. 3A and 3B show a parking lock unit 2 according to the invention in a further embodiment.
  • This largely corresponds to the embodiment according to FIGS. 1A to 1D, to the extent of which reference is made to their description with regard to the similarities. Identical or modified details are provided with the same reference symbols as in FIGS. 1A to 1D.
  • the present embodiment according to FIGS. 3A and 3B is characterized in that the fluid connection 14 has a longitudinal bore 33 through the actuating element 8.
  • the spindle shaft 22 is guided through the longitudinal bore 33, with an annular gap 34 being formed between the spindle shaft and the wall of the bore, through which the lubricant can flow.
  • the cross-sectional area of the annular gap 34 is at least 5% of the cross-sectional area A9 of the guide sleeve 9 or at least 10% of the cross-sectional area A8 of the actuating element 8.
  • FIGS. 4A to 4C show a parking lock unit 2 according to the invention in a further embodiment. This largely corresponds to the embodiment according to FIGS. 1A to 1D, to the extent of which reference is made to their description with regard to the similarities. Identical or modified details are provided with the same reference symbols as in FIGS. 1A to 1D.
  • the present embodiment according to FIGS. 4A to 4C is characterized in that the fluid connection 14 has a plurality of transverse bores 34 in the actuating element, through which lubricant can flow from one chamber to the other chamber when the actuating element is moved.
  • the transverse bores 35 connect an outer peripheral surface of the actuating element 8 with a central bore 36.
  • the two transverse bores 35 are arranged in a plane between the two guide sections 28, 28' and open into the circumferential depression 29 of the actuating cone.
  • the number and diameter of the transverse bores 35 are selected such that the cumulative cross-sectional area A14 of the fluid connection 14 is at least 5% of the cross-sectional area A9 of the guide sleeve 9 or at least 10% of the cross-sectional area A8 of the actuating element 8.
  • two transverse bores 35 are provided which are diametrically opposite one another, it being understood that a different number and arrangement is also possible.
  • FIG. 5 shows a parking lock unit 2 according to the invention in a further embodiment. This largely corresponds to the embodiment according to FIGS. 1A to 1D, on the description of which they have in common insofar is referred to. Identical or modified details are provided with the same reference symbols as in FIGS. 1A to 1D.
  • the present embodiment according to FIG. 5 is characterized in that the fluid connection 14 includes a radial opening 38 in the guide sleeve 9 and a housing bore 39 in the parking lock housing 3 which is fluidically connected thereto.
  • the actuating element 8 When the actuating element 8 is moved in the first direction R1, lubricant can flow out of the first chamber 12 through the radial opening 38 and the housing bore 39 in the direction of the ratchet wheel 4.
  • the radial opening 38 and housing bore 39 are dimensioned such that their cross-sectional area is at least 5% of the cross-sectional area of the guide sleeve 9 or at least 10% of the cross-sectional area of the actuating element 8 .
  • FIG. 6 shows a parking lock unit 2 according to the invention in a further embodiment. This largely corresponds to the embodiment according to FIGS. 1A to 1D, to the extent of which reference is made to their description with regard to the similarities. Identical or modified details are provided with the same reference symbols as in FIGS. 1A to 1D.
  • the present embodiment according to FIG. 6 is characterized in that the fluid connection 14 has an external channel 40 which is connected to the parking lock housing 3 .
  • a first end of the channel 40 is connected to the cover 21 and is thus fluidically connected to the first chamber 12 .
  • the second end of the channel 40 opens into a housing section located above the first end in the area of the ratchet wheel 4.
  • the cross-sectional area A14 of the channel of the fluid connection 14 is at least 5% of the cross-sectional area A9 of the guide sleeve 9 or at least 10% of the cross-sectional area A8 of the actuating element 8.
  • the drive arrangement 41 comprises an electric machine 42 and a gear arrangement 43 drive-connected thereto with a reduction gear 44 and a differential gear 45.
  • the electric machine 42 is accommodated in a housing section of a housing arrangement 46 and comprises a stator supported in the housing, rotating therewith about an axis of rotation X47 drivable rotor with a motor shaft 47.
  • the motor shaft 47 has a drive pinion 48 at one end of the shaft, which together with a gear 49 forms a first gear stage.
  • the gear wheel 49 is rotatably mounted on a shaft 5 with a bearing 50 and can be selectively connected to or disconnected from the shaft for the transmission of torque via a clutch unit 53 .
  • the shaft 5, which can also be referred to as an intermediate shaft, is rotatably mounted in the housing 46 by means of bearings 58, 58' about an axis of rotation X5 and extends through an opening in the intermediate plate 60 of the housing 46.
  • a drive pinion 54 is firmly connected to the shaft 5, which together with a ring gear 55 forms a second gear stage.
  • the ring gear 55 is firmly connected to a differential carrier 56 of the differential gear 45, which is rotatably mounted in the housing 46 by means of bearings 59, 59'.
  • the differential gear 45 further comprises a differential gear set 57 accommodated therein with two sideshaft gears as output parts, which are to be drivingly connected to side shafts of the vehicle.
  • the shaft 5 Adjacent to the outer bearing 58 ′, the shaft 5 has a free, cantilevered shaft end 52 which projects into a parking lock space 51 .
  • the parking lock chamber 51 is sealed against the transmission chamber 61 in a liquid-tight manner by a sealing element 62 .
  • the transmission chamber 61 is filled with a transmission lubricant, while the parking lock chamber 51 is filled with a parking lock lubricant 10 separate therefrom.
  • a pressure equalization channel can be provided to equalize the pressure between the transmission chamber 61 and the parking lock chamber 51 .
  • it is also possible for the transmission chamber and the parking lock chamber to be connected to one another and to use a common lubricant.
  • the present drive arrangement 41 or transmission arrangement 43 is characterized by the parking lock unit 2 , which is arranged in the parking lock space 51 is.
  • the fluid connection 14 allows lubricant to quickly escape from the range of movement of the actuating element 8 . This results in particularly short actuation times for switching the parking lock 2, especially when the vehicle or the transmission arrangement 43 is located on a slope.

Abstract

The invention relates to a parking lock unit (2) for a motor vehicle, comprising: a parking lock wheel (4); a locking element (6) which can selectively be brought into engagement or out of engagement with the parking lock wheel (4); a controllable actuator (7); and an axially adjustable actuation element (8) which is axially guided in a guide sleeve (9); wherein a first chamber (12) is formed in the guide sleeve on a first face of the actuation element (8), and a second chamber (13) is formed in the guide sleeve on a second face of the actuation element (8); the guide sleeve (9) is arranged below the parking lock wheel (4) when installed such that lubricant can be collected in the first and second chamber (12, 13); and a fluidic connection (14) at least indirectly connects the first chamber (12) to the second chamber (13), having a cross-sectional area (A14) which equals at least 5% of the cross-sectional area (A9) of the guide sleeve (9). The invention additionally relates to a transmission assembly comprising such a parking lock unit (2).

Description

Parksperreneinheit für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs und Getriebeanordnung mit einer solchen Parksperreneinheit Parking lock unit for a drive train of a motor vehicle and transmission arrangement with such a parking lock unit
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft eine Parksperreneinheit für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs sowie eine Getriebeanordnung beziehungsweise eine Elektroantriebsanordnung mit einer solchen Parksperreneinheit. The invention relates to a parking lock unit for a drive train of a motor vehicle and a transmission arrangement or an electric drive arrangement with such a parking lock unit.
Parksperreneinheiten für Fahrzeuggetriebe sind allgemein bekannt, beispielsweise für Automatikgetriebe oder für Getriebeanordnungen von Elektroantrieben. Die Parksperreneinheiten übernehmen dabei die Funktion, den Antriebsstrang nach Bedarf zu blockieren oder freizugeben. Die Fahrzeuggetriebe dienen im Wesentlichen zur Drehzahlanpassung zwischen den höheren Drehzahlen der Antriebsquelle, beispielsweise einem Verbrennungsmotor oder einer elektrischen Maschine, und den kleineren Drehzahlen der Fahrzeugräder. Parking lock units for vehicle transmissions are generally known, for example for automatic transmissions or for transmission arrangements of electric drives. The parking lock units assume the function of blocking or releasing the drive train as required. Vehicle transmissions essentially serve to adjust the speed between the higher speeds of the drive source, for example an internal combustion engine or an electric machine, and the lower speeds of the vehicle wheels.
Aus der WO 2020 001794 A1 ist eine Getriebeanordnung für einen Elektroantrieb eines Kraftfahrzeugs bekannt. Die Getriebeanordnung umfasst eine Antriebswelle, ein Untersetzungsgetriebe, eine Leistungsverzweigungseinheit mit einem Eingangsteil und zwei Ausgangsteilen, die in einem Getriebegehäuse angeordnet sind, sowie eine Parksperreneinheit, die in einem Parksperrengehäuse angeordnet ist. Die Parksperreneinheit umfasst ein Parksperrenrad im Leistungspfad zwischen der Antriebswelle und den Ausgangsteilen und ein steuerbares Sperrelement, das mit dem Parksperrenrad selektiv in Eingriff bringbar ist, um dieses zu blockieren. Das Parksperrengehäuse ist gegenüber dem Getriebegehäuse flüssigkeitsdicht abgedichtet, sodass das Getriebe-Ölbad und das Parksperren-Ölbad separiert sind. Aus der WO 2018 001476 A1 ist eine Elektroantriebsanordnung mit einer Parksperre bekannt. Die Motorwelle des Elektromotors weist ein freies, auskragendes Wellenende auf, das in ein Parksperrengehäuse hineingeführt und mit dem ein Sperrenrad drehfest verbunden ist. Das Parksperrengehäuse bildet zusammen mit der Gehäuseanordnung einen gemeinsamen Raum. A transmission arrangement for an electric drive of a motor vehicle is known from WO 2020 001794 A1. The transmission arrangement includes an input shaft, a reduction gear, a power split unit with an input part and two output parts, which are arranged in a transmission housing, and a parking lock unit, which is arranged in a parking lock housing. The parking lock assembly includes a parking lock gear in the power path between the input shaft and the output parts, and a controllable lock member selectively engageable with the parking lock gear to lock the same. The parking lock housing is sealed against the transmission housing so that it is liquid-tight, so that the transmission oil bath and the parking lock oil bath are separated. An electric drive arrangement with a parking lock is known from WO 2018 001476 A1. The motor shaft of the electric motor has a free, cantilevered shaft end, which is guided into a parking lock housing and to which a ratchet wheel is non-rotatably connected. The parking lock housing forms a common space together with the housing arrangement.
Aus der DE 10 2010 029 400 A1 ist eine Parksperrenanordnung für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt, die einen Sperrmechanismus und einen Aktuator zum Betätigen des Sperrmechanismus aufweist. Der Sperrmechanismus umfasst ein von dem Aktuator linear bewegbares Sperrelement, das in einer Führungshülse geführt ist. DE 10 2010 029 400 A1 discloses a parking lock arrangement for the drive train of a motor vehicle, which has a locking mechanism and an actuator for actuating the locking mechanism. The locking mechanism includes a locking element that can be moved linearly by the actuator and is guided in a guide sleeve.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Parksperreneinheit für eine Getriebeeinheit eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, die schnelle Einrastgeschwindigkeiten der Parksperre ermöglicht sowie langlebig und servicefreundlich ist. Des Weiteren soll es Aufgabe der Erfindung sein, eine Getriebeanordnung mit einer solchen Parksperreneinheit vorzuschlagen, deren Antriebsstrang entsprechend schnell blockiert beziehungsweise freigegeben werden kann. The present invention is based on the object of providing a parking lock unit for a transmission unit of a motor vehicle, which enables rapid engagement speeds of the parking lock and is durable and easy to service. Furthermore, it should be the object of the invention to propose a transmission arrangement with such a parking lock unit whose drive train can be blocked or released correspondingly quickly.
Zur Lösung wird eine Parksperreneinheit für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, umfassend: ein Parksperrenrad, das mit einem Element des Antriebsstrangs drehfest verbindbar ist, ein Sperrelement, das mit dem Parksperrenrad selektiv in Eingriff oder außer Eingriff gebracht werden kann, einen steuerbaren Aktuator und ein hiervon axial verstellbares Betätigungselement, das in einer Führungshülse axial geführt ist und mit dem Sperrelement zusammenwirkt, wobei auf einer ersten Seite des Betätigungselements eine erste Kammer in der Führungshülse gebildet ist, und auf einer zweiten Seite des Betätigungselements eine zweite Kammer in der Führungshülse gebildet ist; wobei eine Fluidverbindung vorgesehen ist, welche die erste Kammer zumindest mittelbar mit der zweiten Kammer verbindet, wobei die Fluidverbindung eine Querschnittsfläche aufweist, die mindestens 5 % einer Querschnittsfläche der Führungshülse beträgt. A parking lock unit for a drive train of a motor vehicle is proposed as a solution, comprising: a parking lock wheel which can be connected in a torque-proof manner to an element of the drive train, a locking element which can be selectively engaged or disengaged with the parking lock wheel, a controllable actuator and one of these axially adjustable actuating element, which is axially guided in a guide sleeve and interacts with the blocking element, a first chamber being formed in the guide sleeve on a first side of the actuating element, and a second chamber being formed in the guide sleeve on a second side of the actuating element; a fluid connection being provided which at least indirectly connects the first chamber to the second chamber, the fluid connection having a cross-sectional area which is at least 5% of a cross-sectional area of the guide sleeve.
Ein Vorteil ist, dass das Schmiermittel bei Betätigen der Parksperreneinheit durch die Fluidverbindung schnell aus dem Bewegungsbereich des Betätigungselements herausgelangen kann, wenn das Betätigungselement in die erste Kammer bewegt wird. Dadurch, dass die Fluidverbindung eine Querschnittsfläche von mindestens 5 % der Querschnittsfläche der Führungshülse aufweist, ergeben sich besonders kurze Betätigungszeiten für das Schalten der Parksperre, insbesondere auch, wenn sich das Fahrzeug beziehungsweise die Getriebeanordnung in Hanglage befindet. Die Querschnittsfläche kann auch größer sein, beispielsweise mindestens 7,5 oder mindestens 10 % der Hülsenquerschnittfläche. Alternativ oder ergänzend kann die Querschnittsfläche der Fluidverbindung auch mindestens 10 % einer größten Querschnittsfläche des Betätigungselements haben. One advantage is that when the parking lock assembly is actuated, the fluid connection allows the lubricant to quickly move out of the range of motion of the actuator when the actuator is moved into the first chamber. The fact that the fluid connection has a cross-sectional area of at least 5% of the cross-sectional area of the guide sleeve results in particularly short actuation times for switching the parking lock, especially when the vehicle or the transmission arrangement is on a slope. The cross-sectional area can also be larger, for example at least 7.5 or at least 10% of the sleeve cross-sectional area. Alternatively or additionally, the cross-sectional area of the fluid connection can also be at least 10% of a largest cross-sectional area of the actuating element.
Das Betätigungselement ist in der Führungshülse axial beweglich angeordnet, wobei eine erste Kammer auf einer ersten axialen Seite des Betätigungselements und eine zweite Kammer auf einer zweiten axialen Seite des Betätigungselements gebildet sind. Bei Bewegen des Betätigungselements in der ersten Richtung verkleinert sich die erste Kammer und die zweite vergrößert sich entsprechend, und umgekehrt, so dass eine kolbenartige Anordnung gebildet ist. Für ein schnelles Schalten ist es daher wichtig, dass in Bewegungsrichtung vor dem Betätigungselement befindliches Schmiermittel möglichst schnell aus diesem Bereich heraus in einen anderen Bereich des Parksperrengehäuses gelangen kann, beispielsweise in Bewegungsrichtung hinter dem Betätigungselement liegenden Bereich. Das Betätigungselement kann eine konische Betätigungsfläche aufweisen, von der das Sperrelement je nach Stellung des Betätigungselements in Richtung zum Parksperrenrad gedrängt oder von diesem entfernt wird. The actuating element is arranged in the guide sleeve so that it can move axially, with a first chamber being formed on a first axial side of the actuating element and a second chamber being formed on a second axial side of the actuating element. When the actuating element is moved in the first direction, the first chamber decreases and the second increases correspondingly, and vice versa, so that a piston-like arrangement is formed. For fast shifting, it is therefore important that lubricant located in front of the actuating element in the direction of movement can get as quickly as possible out of this area into another area of the parking lock housing, for example in the area behind the actuating element in the direction of movement. The actuating element may have a conical actuating surface from which the locking element is urged towards or away from the parking lock gear depending on the position of the actuating element.
Die Führungshülse ist mit dem Parksperrengehäuse fest verbunden, beispielsweise formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig, wobei die Führungshülse im Einbauzustand der Parksperreneinheit vorzugsweise horizontal ausgerichtet ist. Die Führungshülse kann einen umlaufend geschlossenen ersten Hülsenabschnitt aufweisen, insbesondere einen Endabschnitt, der in eine Bohrung des Parksperrengehäuses eingeschoben ist, und einen daran anschließenden zweiten Hülsenabschnitt mit einem Längsschlitz, in den sich das Sperrelement in Freigabeposition hineinbewegen kann. Der geschlossene Hülsenabschnitt liegt in der ersten Bewegungsrichtung und ist Teil der ersten Kammer. Der geschlitzte zweite Hülsenabschnitt liegt in der zweiten Richtung und ist Teil der zweiten Kammer. Gemäß einer Ausführungsform können die Parksperreneinheit und die Getriebeeinheit gegeneinander abgedichtet sein und separate Schmiermittel aufweisen. Durch ein separates Parksperrenschmiermittel kann beim Einlegen der Parksperre eine definierte Ölversorgung des Kontaktbereiches zwischen Parksperrenrad und Sperrelement realisiert werden, was sich günstig auf die Einrastgeschwindigkeit auswirkt. Zudem können für das Getriebe und die Parksperre unterschiedliche Schmiermittel verwendet werden, die auf die jeweiligen Anforderungen individuell angepasst sind. Bezüglich der Wartung können beide Schmiermittel individuell ausgetauscht werden, je nach Verschleiß. Alternativ ist es auch möglich, dass die Parksperreneinheit und die Getriebeeinheit miteinander fluidisch verbunden sind und ein gemeinsames Schmiermittel verwenden, das beide Einheiten schmiert. The guide sleeve is firmly connected to the parking lock housing, for example in a form-fitting, force-fitting and/or cohesive manner, with the guide sleeve preferably being aligned horizontally when the parking lock unit is installed. The guide sleeve can have a peripherally closed first sleeve section, in particular an end section that is inserted into a bore of the parking lock housing, and an adjoining second sleeve section with a longitudinal slot into which the blocking element can move in the release position. The closed sleeve section lies in the first direction of movement and is part of the first chamber. The split second sleeve portion is in the second direction and is part of the second chamber. According to one embodiment, the parking lock unit and the transmission unit can be sealed from one another and have separate lubricants. With a separate parking lock lubricant, a defined supply of oil to the contact area between the parking lock wheel and the locking element can be realized when the parking lock is engaged, which has a positive effect on the engagement speed. In addition, different lubricants can be used for the transmission and the parking lock, which are individually adapted to the respective requirements. In terms of maintenance, both lubricants can be replaced individually, depending on wear. Alternatively, it is also possible that the parking lock unit and the transmission unit are fluidly connected to one another and use a common lubricant that lubricates both units.
Die Parksperreneinheit kann prinzipiell beliebig gestaltet sein, wobei zum Verschieben des Betätigungselements elektromotorische, elektromagnetische oder hydraulische Aktuatoren verwendet werden können. Nach einer beispielhaften Ausführungsform ist das axial bewegbare Betätigungselement vom Aktuator in die erste axiale Richtung bewegbar und wird von Federmitteln in die entgegengesetzte zweite Richtung beaufschlagt. Das Betätigungselement wirkt insbesondere derart mit dem Sperrelement zusammen, dass das Betätigungselement bei Bewegen in die erste axiale Richtung das Sperrelement freigibt und bei Bewegen in die zweite axiale Richtung das Sperrelement in die Schließstellung beaufschlagt. In Schließstellung greift das Sperrelement formschlüssig in das Sperrenrad ein, so dass das Sperrenrad und der damit verbundene Antriebsstrang blockiert sind. In freigegebenem Zustand kann das Sperrenrad frei drehen, so dass eine in die Getriebeeinheit eingeleitete Drehbewegung auf die Ausgangsteile übertragen wird. Das Sperrenrad kann mit einem beliebigen drehmomentübertragenden Element des Antriebsstranges verbunden sein, beispielsweise einer Welle. In principle, the parking lock unit can have any desired design, with electric motor, electromagnetic or hydraulic actuators being able to be used to move the actuating element. According to an exemplary embodiment, the axially movable actuating element can be moved by the actuator in the first axial direction and is acted upon by spring means in the opposite, second direction. The actuating element interacts in particular with the blocking element in such a way that the actuating element releases the blocking element when moving in the first axial direction and acts on the blocking element into the closed position when moving in the second axial direction. In the closed position, the blocking element engages in a form-fitting manner in the ratchet wheel, so that the ratchet wheel and the drive train connected thereto are blocked. In the released state, the ratchet wheel can rotate freely, so that a rotational movement introduced into the gear unit is transmitted to the output parts. The ratchet wheel can be connected to any torque-transmitting element of the drive train, for example a shaft.
Nach einer möglichen Ausgestaltung kann der Betätigungsmechanismus eine von dem Aktuator um eine Drehachse in beide Richtungen drehend antreibbare Spindelwelle aufweisen. Durch Verdrehen der Spindelwelle kann das Betätigungselement über eine Spindelmutter axial in die erste Richtung gegen die Rückstellkraft der Feder verschoben werden. Die Spindelwelle kann eine Schleuderscheibe aufweisen, die bei Rotation der Spindelwelle Schmiermittel in Richtung des Kontaktbereiches zwischen Parksperrenrad und Sperrelement schleudert. Das Niveau des Schmiermittels liegt in Einbaulage der Getriebeanordnung in einem beruhigten Zustand in vertikaler Richtung vorzugsweise unterhalb des Wirkbereiches des Parksperrenrades, den das Parksperrenrad bei Drehung definiert. Es wird somit ein Planschen des Parksperrenrades im Schmiermittel vermieden. Insbesondere kann das Niveau des Schmiermittels in horizontaler Einbaulage der Getriebeanordnung in einem beruhigten Zustand in einer unteren Hälfte, insbesondere in einem unteren Drittel, der Führungshülse liegen. According to one possible embodiment, the actuating mechanism can have a spindle shaft that can be driven by the actuator to rotate about an axis of rotation in both directions. By rotating the spindle shaft, the actuating element can be displaced axially in the first direction against the restoring force of the spring via a spindle nut. The spindle shaft can have a centrifugal disk which, when the spindle shaft rotates, flings lubricant in the direction of the contact area between the parking lock wheel and the locking element. In the installed position of the transmission arrangement, the level of the lubricant is in a calm state in the vertical direction, preferably below the effective range of the parking lock wheel, which the parking lock wheel defines when rotating. Splashing of the parking lock wheel in the lubricant is thus avoided. In particular, the level of the lubricant can be in a lower half, in particular in a lower third, of the guide sleeve in the horizontal installation position of the transmission arrangement in a calm state.
Das Sperrelement kann nach einer ersten Möglichkeit in Form einer schwenkbar gelagerten Sperrklinke gestaltet sein oder, nach einer zweiten Möglichkeit, in Form eines linear bewegbaren Sperrriegels. Es können Federmittel vorgesehen sein, die das Sperrelement in die Freigabestellung beaufschlagen. Das Sperrelement hat Eingriffsmittel, die derart gestaltet sind, dass sie formschlüssig in die Kontur des Sperrenrads eingreifen beziehungsweise von diesem gelöst werden können. According to a first possibility, the blocking element can be designed in the form of a pivotably mounted pawl or, according to a second possibility, in the form of a linearly movable locking bolt. Spring means can be provided which act on the blocking element in the release position. The blocking element has engagement means which are designed in such a way that they can positively engage in the contour of the ratchet wheel or can be released from it.
Es sind diverse Ausführungsformen der Fluidverbindung zwischen der ersten und zweiten Kammer möglich, sowie Kombinationen davon. Various embodiments of the fluid connection between the first and second chambers are possible, as well as combinations thereof.
Nach einer ersten Ausführungsform umfasst die Fluidverbindung zumindest eine Längsausnehmung, die in einem Umfangsabschnitt des Betätigungselements gebildet und gegenüber einer äußeren Führungsfläche des Betätigungselements nach radial innen zurückversetzt ist. Beim axialen Bewegen des Betätigungselements strömt Schmieröl von der ersten Kammer durch die Längsausnehmung innerhalb der Hülse in Richtung zur zweiten Kammer. Vorzugsweise hat das Betätigungselement mehrere Längsausnehmungen, beispielsweise zwei, drei oder vier, die insbesondere regelmäßig über den Umfang verteilt sind. Zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Ausnehmungen ist jeweils ein Führungsflächenabschnitt gebildet, mit dem das Betätigungselement in der Führungshülse axial geführt ist. According to a first embodiment, the fluid connection comprises at least one longitudinal recess which is formed in a peripheral section of the actuating element and is set back radially inwards in relation to an outer guide surface of the actuating element. When the actuating element is moved axially, lubricating oil flows from the first chamber through the longitudinal recess within the sleeve in the direction of the second chamber. The actuating element preferably has a plurality of longitudinal recesses, for example two, three or four, which in particular are regularly distributed over the circumference. A guide surface section is formed between two circumferentially adjacent recesses, with which the actuating element is guided axially in the guide sleeve.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Fluidverbindung zumindest eine Längsbohrung durch das Betätigungselement aufweisen, durch die je nach Bewegungsrichtung des Betätigungselements Schmiermittel zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer strömen kann. Die Längsbohrung kann als Zentralbohrung gestaltet sein, wobei durch die Bohrung ein mit dem Aktuator antriebsverbundenes Langelement hindurchgeführt sein kann, beispielsweise eine Spindelwelle oder eine Koppelstange. Zwischen der Längsbohrung und dem Langelement ist in diesem Fall ein Ringspalt als Fluidverbindung gebildet, durch den das Parksperrenschmiermittel strömen kann. Die Querschnittsfläche des Ringspalts beträgt mindestens 5 % der Querschnittsfläche der Führungshülse beziehungsweise mindestens 10 % der Querschnittsfläche des Betätigungselements. According to a further embodiment, the fluid connection can have at least one longitudinal bore through the actuating element, through which lubricant can flow between the first chamber and the second chamber, depending on the direction of movement of the actuating element. The longitudinal bore can be used as a central bore be designed, wherein a drive-connected to the actuator long element can be passed through the bore, for example a spindle shaft or a coupling rod. In this case, an annular gap is formed as a fluid connection between the longitudinal bore and the long element, through which the parking lock lubricant can flow. The cross-sectional area of the annular gap is at least 5% of the cross-sectional area of the guide sleeve or at least 10% of the cross-sectional area of the actuating element.
Die Fluidverbindung kann nach einer weiteren Ausführungsform zumindest eine Querbohrung im Betätigungselement aufweisen, durch die beim Bewegen des Betätigungselements Schmiermittel von der einen Kammer zur anderen Kammer strömen kann. Das Betätigungselement kann zwei Führungsabschnitte aufweisen, die axial versetzt zueinander angeordnet sind und die mit der Führungshülse Zusammenwirken. Axial zwischen den Führungsabschnitten ist eine Ringnut ausgebildet ist, in welche die zumindest eine Querbohrung mündet. According to a further embodiment, the fluid connection can have at least one transverse bore in the actuating element, through which lubricant can flow from one chamber to the other chamber when the actuating element is moved. The actuating element can have two guide sections which are arranged axially offset from one another and which interact with the guide sleeve. An annular groove is formed axially between the guide sections, into which the at least one transverse bore opens.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Fluidverbindung zumindest eine Radialöffnung in der Führungshülse sowie eine hiermit fluidisch verbundene Gehäusebohrung im Parksperrengehäuse aufweisen, in dem die Führungshülse einsitzt. Beim Bewegen des Betätigungselements in die erste Richtung kann Schmiermittel durch die Radialöffnung und die Gehäusebohrung zum Sperrenrad strömen und, bei Bewegen in die zweite Richtung, dreht sich der Schmiermittelstrom entsprechend um. According to a further embodiment, the fluid connection can have at least one radial opening in the guide sleeve and a housing bore fluidically connected thereto in the parking lock housing, in which the guide sleeve is seated. When moving the actuator in the first direction, lubricant is allowed to flow through the radial opening and the housing bore to the ratchet wheel and when moving in the second direction, the flow of lubricant reverses accordingly.
Die Fluidverbindung kann nach einer weiteren Ausführungsform einen externen Kanal aufweisen, der an dem Parksperrengehäuse angeschlossen ist, wobei ein erstes Ende des Kanals mit der ersten Kammer fluidisch verbunden ist, und ein zweites Ende des Kanals in einen anderen Gehäusebereich mündet, in dem der hydraulische Druck geringer ist als in der ersten Kammer. According to a further embodiment, the fluid connection can have an external channel which is connected to the parking lock housing, with a first end of the channel being fluidically connected to the first chamber, and a second end of the channel opening into another housing area in which the hydraulic pressure is lower than in the first chamber.
Die Parksperreneinheit kann für beliebige Getriebeanordnungen verwendet werden, beispielsweise für eine Elektro-Getriebeanordnung oder ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs. Die oben genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Getriebeanordnung, insbesondere für einen Elektroantrieb, umfassend: ein Untersetzungsgetriebe, das ein eingeleitetes Drehmoment ins Langsame übersetzen kann, ein Differentialgetriebe, das eine vom Untersetzungsgetriebe auf einen Differentialkorb eingeleitete Drehbewegung auf zwei Ausgangsräder übertragen kann; sowie eine Parksperreneinheit, die nach einer oder mehreren der oben genannten Ausführungsformen gestaltet sein kann. Mit der Getriebeanordnung ergeben sich die oben genannten Vorteile einer besonders schnellen Schaltzeit der Parksperre, insbesondere auch, wenn das Fahrzeug gegenüber einer Horizontalen geneigt ist. The parking lock unit can be used for any transmission arrangement, for example for an electric transmission arrangement or an automatic transmission of a motor vehicle. The above-mentioned object is also achieved by a gear arrangement, in particular for an electric drive, comprising: a reduction gear that can reduce an input torque to a lower speed, a differential gear that can transmit a rotary motion introduced by the reduction gear to a differential carrier to two output wheels; as well as a parking lock unit, which can be designed according to one or more of the above-mentioned embodiments. The above-mentioned advantages of a particularly fast switching time of the parking lock result with the gear arrangement, especially when the vehicle is inclined relative to a horizontal line.
Bevorzugte Ausführungsformen werden nachstehend anhand der Zeichnungsfiguren erläutert. Hierin zeigt: Preferred embodiments are explained below with reference to the drawing figures. Herein shows:
Figur 1 A eine erfindungsgemäße Parksperreneinheit in einer ersten Ausführungsform in Schnittdarstellung; FIG. 1A shows a parking lock unit according to the invention in a first embodiment in a sectional representation;
Figur 1 B die Parksperreneinheit aus Figur 1 A im Querschnitt durch das Betätigungselement; FIG. 1B shows the parking lock unit from FIG. 1A in a cross section through the actuating element;
Figur 1 C das Betätigungselement aus Figur 1 A und 1 B als Einzelheit in perspektivischer Darstellung; FIG. 1C shows the actuating element from FIGS. 1A and 1B as a detail in a perspective view;
Figur 1 D die Parksperreneinheit aus Figur 1 A in einer aus der Horizontalen um etwa 15° geneigten Position; FIG. 1D shows the parking lock unit from FIG. 1A in a position inclined by approximately 15° from the horizontal;
Figur 2 ein Betätigungselement für eine Parksperreneinheit nach Figur 1 A, 1 B in einer modifizierten Ausführungsform in perspektivischer Darstellung; FIG. 2 shows an actuating element for a parking lock unit according to FIGS. 1A, 1B in a modified embodiment in a perspective representation;
Figur 3A eine erfindungsgemäße Parksperreneinheit in einer weiteren Ausführungsform in Schnittdarstellung; FIG. 3A shows a parking lock unit according to the invention in a further embodiment in a sectional view;
Figur 3B das Betätigungselement aus Figur 3A als Einzelheit im Längsschnitt; FIG. 3B shows the actuating element from FIG. 3A as a detail in longitudinal section;
Figur 4A eine erfindungsgemäße Parksperreneinheit in einer weiteren Ausführungsform in Schnittdarstellung; FIG. 4A shows a parking lock unit according to the invention in a further embodiment in a sectional view;
Figur 4B die Parksperreneinheit aus Figur 4A im Querschnitt durch das Betätigungselement; Figur 4C das Betätigungselement aus Figur 4A, 4B als Einzelheit in perspektivischer Darstellung; FIG. 4B shows the parking lock unit from FIG. 4A in a cross section through the actuating element; FIG. 4C shows the actuating element from FIGS. 4A, 4B as a detail in a perspective representation;
Figur 5 eine erfindungsgemäße Parksperreneinheit in einer weiteren Ausführungsform in Schnittdarstellung; FIG. 5 shows a parking lock unit according to the invention in a further embodiment in a sectional view;
Figur 6 eine erfindungsgemäße Parksperreneinheit in einer weiteren Ausführungsform in Schnittdarstellung; FIG. 6 shows a parking lock unit according to the invention in a further embodiment in a sectional representation;
Figur 7A eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung mit einer erfindungsgemäßen Parksperreneinheit gemäß Figur 1 A bis 1 D in Schnittdarstellung;FIG. 7A shows a drive arrangement according to the invention with a parking lock unit according to the invention according to FIGS. 1A to 1D in a sectional view;
Figur 7B die Antriebsanordnung gemäß Schnittlinie 7B-7B aus Figur 7A in horizontaler Einbaulage. FIG. 7B shows the drive arrangement according to section line 7B-7B from FIG. 7A in a horizontal installation position.
Die Figuren 1 A bis 1 D, welche nachstehend gemeinsam beschrieben werden, zeigen eine erfindungsgemäße Parksperreneinheit 2 für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs in einer ersten Ausführungsform. Generell dient eine Parksperre dazu, ein Antriebsbauteil im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs optional zu blockieren, so dass das Kraftfahrzeug an einem unbeabsichtigten Wegrollen gehindert wird, wenn die Antriebsquelle kein Drehmoment zur Verfügung stellt. FIGS. 1A to 1D, which are described together below, show a parking lock unit 2 according to the invention for the drive train of a motor vehicle in a first embodiment. In general, a parking lock is used to optionally block a drive component in the drive train of the motor vehicle, so that the motor vehicle is prevented from unintentionally rolling away when the drive source does not provide any torque.
Die Parksperreneinheit 2 umfasst ein Parksperrengehäuse 3, ein Sperrenrad 4, das mit einer Welle 5 drehfest verbindbar ist, ein Sperrelement 6, das in dem Parksperrengehäuse 3 bewegbar gelagert ist, sowie einen Betätigungsmechanismus mit einem axial verstellbaren Betätigungselement 8, das mit dem Sperrelement 6 zusammenwirkt und in einer Führungshülse 9 axial geführt ist, und einem steuerbaren Aktuator 7, der mit dem Betätigungselement 8 antriebsverbunden ist. Die Parksperreneinheit 2, die auch als Parksperrenanordnung bezeichnet werden kann, ist mit einem Schmiermittel 10 gefüllt, dessen Niveau in horizontaler Einbaulage als gestrichelte Linie L dargestellt ist. The parking lock unit 2 comprises a parking lock housing 3, a ratchet wheel 4, which can be connected in a torque-proof manner to a shaft 5, a locking element 6, which is movably mounted in the parking lock housing 3, and an actuating mechanism with an axially adjustable actuating element 8, which interacts with the locking element 6 and is guided axially in a guide sleeve 9, and a controllable actuator 7, which is drivingly connected to the actuating element 8. The parking lock unit 2, which can also be referred to as a parking lock arrangement, is filled with a lubricant 10, the level of which is shown as a dashed line L in the horizontal installation position.
Das Niveau L des Schmiermittels 10 liegt in horizontaler Einbaulage der Parksperreneinheit 2, beziehungsweise einer die Parksperreneinheit umfassenden Antriebsanordnung, im beruhigten Zustand unterhalb des Wirkbereiches des Parksperrenrades 4. Es ist erkennbar, dass das Schmiermittelniveau L vorliegend in einer unteren Hälfte beziehungsweise einem unteren Drittel der Führungshülse 9 angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich eine besonders hohe Effizienz. The level L of the lubricant 10 is in the horizontal installation position of the parking lock unit 2, or a drive arrangement comprising the parking lock unit, in the calmed state below the effective range of the parking lock wheel 4. It can be seen that the lubricant level L is arranged in a lower half or a lower third of the guide sleeve 9 in the present case. This results in a particularly high level of efficiency.
Das in der Führungshülse 9 axial bewegbare Betätigungselement 8 hat eine kolbenartige Wirkung, wobei auf einer ersten Seite des Betätigungselements 8 eine erste Kammer 12 in der Führungshülse 9 gebildet ist und auf der entgegengesetzten zweiten Seite des Betätigungselements eine zweite Kammer 13 in der Führungshülse gebildet ist. Bei Bewegen des Betätigungselements 8 in der ersten Richtung R1 verkleinert sich die erste Kammer 12 und die zweite Kammer 13 vergrößert sich entsprechend, und umgekehrt. Damit das Schmiermittel 10 bei Bewegung des Betätigungselements 8 möglichst schnell aus der Kammer entweichen kann, in die sich das Betätigungselement 8 bewegt, ist eine Fluidverbindung 14 in einen anderen Bereich des Parksperrengehäuses 3 vorgesehen. Die Fluidverbindung 14 weist eine Querschnittsfläche auf, die vorzugsweise mindestens 5 %, insbesondere mindestens 7,5 % oder mindestens 10 % der Querschnittsfläche der Führungshülse 9 und/oder mindestens 10 % einer größten Querschnittsfläche des Betätigungselements 8 beträgt. Auf die Ausgestaltung der Fluidverbindung 14 wird weiter unten noch näher eingegangen. The actuating element 8, which can be moved axially in the guide sleeve 9, has a piston-like effect, with a first chamber 12 being formed in the guide sleeve 9 on a first side of the actuating element 8 and a second chamber 13 being formed in the guide sleeve on the opposite, second side of the actuating element. When the actuating element 8 is moved in the first direction R1, the first chamber 12 decreases and the second chamber 13 increases correspondingly, and vice versa. So that the lubricant 10 can escape from the chamber into which the actuating element 8 moves as quickly as possible when the actuating element 8 moves, a fluid connection 14 is provided in another area of the parking lock housing 3 . The fluid connection 14 has a cross-sectional area that is preferably at least 5%, in particular at least 7.5% or at least 10% of the cross-sectional area of the guide sleeve 9 and/or at least 10% of a largest cross-sectional area of the actuating element 8. The configuration of the fluid connection 14 will be discussed in more detail further below.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das axial bewegbare Betätigungselement 8 vom Aktuator 7 in die erste axiale Richtung R1 bewegbar und wird von Federmitteln 15 in die entgegengesetzte zweite Richtung R2 beaufschlagt. Das Betätigungselement 8 wirkt so mit dem Sperrelement 6 zusammen, dass das Betätigungselement bei Bewegen in die erste axiale Richtung R1 das Sperrelement 6 freigibt und bei Bewegen in die zweite axiale Richtung R2 das Sperrelement 6 in die Schließstellung beaufschlagt. In the present embodiment, the axially movable actuating element 8 can be moved by the actuator 7 in the first axial direction R1 and is acted upon by spring means 15 in the opposite second direction R2. The actuating element 8 interacts with the locking element 6 in such a way that the actuating element releases the locking element 6 when moving in the first axial direction R1 and moves the locking element 6 into the closed position when moving in the second axial direction R2.
Die Führungshülse 9 ist mit dem Parksperrengehäuse 3 fest verbunden, insbesondere in eine entsprechende Bohrung 16 des Gehäuses eingepresst. Im Einbauzustand der Parksperreneinheit 2 ist die Führungshülse 9 vorzugsweise horizontal ausgerichtet, so dass sich das Schmiermittel, wenn sich das Fahrzeug auf ebenem Untergrund befindet, gleichmäßig verteilt. Die Führungshülse 9 weist einen umlaufend geschlossenen ersten Hülsenabschnitt 17 auf, in den sich das Betätigungselement 8 beim Betätigen in der ersten Richtung R1 hinein bewegt, und einen zweiten Hülsenabschnitt 18, in den sich das Betätigungselement 8 in der zweiten Richtung R2 bewegt und der einen Längsschlitz 32 aufweist. Die Führungshülse 9 ist insbesondere unter Zwischenschaltung einer Tellerfeder 19 axial gegen das Parksperrengehäuse 3 abgestützt. Das Parksperrengehäuse 3 hat optional einen koaxial zur Führungshülse 9 angeordneten Hülsenansatz 20, in den sich die Feder 15 und ein vom Aktuator 7 bewegbares Antriebselement 22 in Form einer Spindelwelle axial hineinerstrecken. Bodenseitig kann der Hülsenansatz 20 einen abnehmbaren Deckel 21 aufweisen, der bei Bedarf für eine Zwangsentriegelung der Parksperre 2 abnehmbar ist, um ein Drehmoment in das Antriebselement 22 einzuleiten. Die Spindelwelle 22 ist mittels eines Lagers 1 1 in dem Parksperrengehäuse 3 um die Drehachse X22 drehbar gelagert. The guide sleeve 9 is firmly connected to the parking lock housing 3, in particular pressed into a corresponding bore 16 of the housing. When the parking lock unit 2 is installed, the guide sleeve 9 is preferably aligned horizontally, so that the lubricant is evenly distributed when the vehicle is on level ground. The guide sleeve 9 has a circumferentially closed first sleeve section 17, into which the actuating element 8 moves when actuated in the first direction R1, and a second sleeve section 18, into which the actuating element 8 moves in the second direction R2 and one Longitudinal slot 32 has. The guide sleeve 9 is supported axially against the parking lock housing 3 , in particular with the interposition of a plate spring 19 . The parking lock housing 3 optionally has a sleeve projection 20 arranged coaxially with the guide sleeve 9, into which the spring 15 and a drive element 22, which can be moved by the actuator 7, extend axially in the form of a spindle shaft. On the bottom side, the sleeve extension 20 can have a removable cover 21 which can be removed if required for forced unlocking of the parking lock 2 in order to introduce a torque into the drive element 22 . The spindle shaft 22 is rotatably mounted by means of a bearing 11 in the parking lock housing 3 about the axis of rotation X22.
Das Betätigungselement 8 hat eine insbesondere konische Druckfläche 27 zum Beaufschlagen des Sperrelements 6, sowie zwei Führungsabschnitte 28, 28', mit denen das Betätigungselement in der Führungshülse 9 axial geführt ist. Axial zwischen den Führungsabschnitten ist eine umlaufende Vertiefung 29 ausgebildet, welche einen Ringraum in der Führungshülse bildet. The actuating element 8 has an in particular conical pressure surface 27 for acting on the blocking element 6, as well as two guide sections 28, 28', with which the actuating element is guided axially in the guide sleeve 9. A circumferential depression 29 is formed axially between the guide sections and forms an annular space in the guide sleeve.
Wie insbesondere in Figur 1 A erkennbar, weist das Sperrenrad 4 an einer äußeren Umfangsfläche eine Vielzahl von über den Umfang verteilten Rastausnehmungen 24 auf, in die das Sperrelement 6 mit einem Sperrzahn 25 formschlüssig eingreifen kann. Das Sperrelement 6 ist in eine Sperrstellung überführbar, in der es mit dem Sperrenrad 4 formschlüssig verbunden ist, so dass das Sperrenrad 4 an einer Drehbewegung gehindert wird. In der Entriegelungsstellung ist das Sperrelement 6 gegenüber dem Sperrenrad 4 nach außen verlagert, so dass das Sperrenrad 4 und der damit verbundene Antriebsstrang frei drehbar ist. As can be seen in particular in FIG. 1A, the ratchet wheel 4 has on an outer peripheral surface a multiplicity of locking recesses 24 distributed over the circumference, in which the locking element 6 can engage with a locking tooth 25 in a form-fitting manner. The blocking element 6 can be transferred into a blocking position in which it is positively connected to the ratchet wheel 4 so that the ratchet wheel 4 is prevented from rotating. In the unlocked position, the blocking element 6 is shifted outward relative to the ratchet wheel 4, so that the ratchet wheel 4 and the drive train connected thereto can rotate freely.
Das Sperrelement 6 ist in Form einer Sperrklinke gestaltet, die an einem Ende in dem Parksperrengehäuse 3 um eine Schwenkachse X6 schwenkbar gelagert ist. Die Sperrklinke 6 dient dazu, das Sperrenrad 4 beziehungsweise die damit verbundene Welle 5 wahlweise festzusetzen, so dass ein mit der Welle 5 verbundener Antriebsstrang an der Drehbewegung gehindert wird, oder freizugeben, so dass die Komponenten des Antriebsstranges frei drehen können. Zum Überführen der Sperrklinke 6 von der Sperrstellung in die Freigabestellung kann ein Federelement vorgesehen sein (nicht dargestellt). Das Federelement kann in Form einer Schenkelfeder gestaltet sein, die mit einem ersten Schenkel an dem Parksperrengehäuse 3 abgestützt sein kann und mit einem zweiten Schenkel an der Sperrklinke 6 abgestützt sein kann. The blocking element 6 is designed in the form of a pawl, which is pivotally mounted at one end in the parking lock housing 3 about a pivot axis X6. The pawl 6 is used to either fix the ratchet wheel 4 or the shaft 5 connected to it so that a drive train connected to the shaft 5 is prevented from rotating, or to release it so that the components of the drive train can rotate freely. A spring element can be provided (not shown) to transfer the pawl 6 from the locked position to the release position. The spring element can be designed in the form of a torsion spring, which can be supported with a first leg on the parking lock housing 3 and with a second leg on the pawl 6 can be supported.
An ihrem entgegengesetzten freien Ende weist die Sperrklinke außen eine Funktionsfläche 26 auf, die mit der konischen Druckfläche 27 des Betätigungselements 8 zusammenwirkt. Die Funktionsfläche 26 ist gegenüber einer die Drehachse X6 beinhaltenden Radialebene, welche durch den Kontaktpunkt zwischen Funktionsfläche 26 und Druckfläche 27 verläuft, geneigt. Auf diese Weise wird eine translatorische Bewegung des Betätigungselements 8 in eine Schwenkbewegung der Sperrklinke 6 umgesetzt. Zur Führung des Betätigungselements 8 ist die Führungshülse 9 vorgesehen, in der das Betätigungselement 8 mit den Führungsabschnitten 28, 28' axial beweglich geführt ist. At its opposite free end, the pawl has a functional surface 26 on the outside, which interacts with the conical pressure surface 27 of the actuating element 8 . The functional surface 26 is inclined relative to a radial plane that contains the axis of rotation X6 and runs through the contact point between the functional surface 26 and the pressure surface 27 . In this way, a translational movement of the actuating element 8 is converted into a pivoting movement of the pawl 6 . To guide the actuating element 8, the guide sleeve 9 is provided, in which the actuating element 8 is guided with the guide sections 28, 28' in an axially movable manner.
Der Aktuator 7 ist vorliegend in Form eines elektromechanischen Aktuators gestaltet, der von einer elektronischen Steuereinheit (nicht dargestellt) ansteuerbar ist, beispielsweise ein Elektromotor. Es versteht sich jedoch, dass der Aktuator alternativ beispielsweise auch in Form eines elektromagnetischen, hydraulischen oder pneumatischen Aktuators gestaltet sein kann. Der Aktuator 7 wirkt auf das Betätigungselement 8 in einer ersten axialen Richtung R1 ein. Hierfür ist der Aktuator 7 über die drehend antreibbare Spindelwelle 22, die mit einer hierauf aufgeschraubten Spindelmutter 23 zusammenwirkt. Die Spindelmutter 23 dient als axialer Anschlag beziehungsweise Stützfläche für das Betätigungselement 8. Das Betätigungselement 8 ist von der Feder 15 in die zweite Richtung R2, das heißt gegen die Spindelmutter 23 beaufschlagt. In the present case, the actuator 7 is designed in the form of an electromechanical actuator which can be controlled by an electronic control unit (not shown), for example an electric motor. However, it goes without saying that the actuator can alternatively also be designed in the form of an electromagnetic, hydraulic or pneumatic actuator, for example. The actuator 7 acts on the actuating element 8 in a first axial direction R1. For this purpose, the actuator 7 is driven in rotation via the spindle shaft 22, which interacts with a spindle nut 23 screwed onto it. The spindle nut 23 serves as an axial stop or support surface for the actuating element 8. The actuating element 8 is acted upon by the spring 15 in the second direction R2, ie against the spindle nut 23.
Durch Drehen der Spindelwelle 22 in eine erste Drehrichtung bewegt sich die darauf aufgeschraubte Spindelmutter 23 in die erste axiale Richtung R1 von dem Aktuator 7 weg. In der vom Aktuator entfernten Schiebestellung ist das Betätigungselement 8 gegen die Vorspannkraft der Feder 15 von der Funktionsfläche 26 der Sperrklinke 6 weg verschoben, so dass die Sperrklinke 6 freigegeben ist und durch die Federkraft der Klinkenfeder gegenüber dem Sperrenrad nach radial außen verschwenkt ist. By turning the spindle shaft 22 in a first direction of rotation, the spindle nut 23 screwed onto it moves away from the actuator 7 in the first axial direction R1. In the sliding position away from the actuator, the actuating element 8 is pushed away from the functional surface 26 of the pawl 6 against the prestressing force of the spring 15, so that the pawl 6 is released and is pivoted radially outwards relative to the ratchet wheel by the spring force of the pawl spring.
Durch Drehen der Spindelwelle 22 in die entgegengesetzte zweite Drehrichtung bewegt sich die Spindelmutter 23 entsprechend in die axial entgegengesetzte zweite Richtung R2, das heißt auf den Aktuator 7 zu. Das Betätigungselement 8 ist freigege- ben und wird von der Feder 15 gegen die Funktionsfläche 26 der Sperrklinke 6 beaufschlagt. Wenn der Zahn 25 sich im Bereich einer Lücke des Sperrenrads befindet, wirkt das Betätigungselement 8 auf die Sperrklinke 6 im Schließsinn ein und beaufschlagt diese nach radial innen. Der Zahn 25 greift formschlüssig in eine der Ausnehmungen 24 des Sperrenrads 4 ein, so dass letzteres drehgesichert ist. Zum erneuten Lösen wird die Spindelmutter 33 wieder in ihre erste Position bewegt. Damit sich die Spindelmutter 23 beim Drehen der Spindelwelle 22 nicht mitdreht, ist die Spindelmutter in einer Längsnut der Führungshülse 9 verdrehgesichert. Die Feder 15 ist vorzugsweise in Form einer Schraubenfeder gestaltet, die in einem Aufnahmeraum des Betätigungselements 8 einsitzt. Die Feder 15 ist einerseits gegen das Betätigungselement 8 und andererseits gegen das Parksperrengehäuse 3 axial abgestützt ist. Die Spindelwelle 22 kann optional eine Schleuderscheibe 37 aufweisen, die bei Rotation der Spindelwelle Schmiermittel in Richtung des Kontaktbereiches zwischen Parksperrenrad 4 und Sperrelement 6 schleudert. By rotating the spindle shaft 22 in the opposite, second direction of rotation, the spindle nut 23 moves accordingly in the axially opposite, second direction R2, ie towards the actuator 7 . The actuating element 8 is released ben and is acted upon by the spring 15 against the functional surface 26 of the pawl 6. If the tooth 25 is in the region of a gap in the ratchet wheel, the actuating element 8 acts on the pawl 6 in the closing direction and acts on it radially inwards. The tooth 25 positively engages in one of the recesses 24 of the ratchet wheel 4, so that the latter is secured against rotation. To loosen it again, the spindle nut 33 is moved back into its first position. So that the spindle nut 23 does not rotate when the spindle shaft 22 is rotated, the spindle nut is secured against rotation in a longitudinal groove of the guide sleeve 9 . The spring 15 is preferably designed in the form of a helical spring which is seated in a receiving space of the actuating element 8 . The spring 15 is axially supported on the one hand against the actuating element 8 and on the other hand against the parking lock housing 3 . The spindle shaft 22 can optionally have a centrifugal disc 37 which, when the spindle shaft rotates, throws lubricant in the direction of the contact area between the parking lock wheel 4 and the locking element 6 .
Die Parksperreneinheit 2 kann ferner einen Sperrsensor aufweisen, der die Schaltstellung des Sperrglieds 6 erfasst und ein entsprechendes Sperrsignal an die Steuereinheit weitergibt. Der Sperrsensor, der in dem Parksperrengehäuse 3 befestigt werden kann, erkennt, ob das Sperrelement 6 in das Sperrenrad 4 formschlüssig eingreift, sich ein einer Zahn-auf-Zahn-Stellung befindet, oder vollständig von dem Sperrenrad 4 weggeschwenkt ist. The parking lock unit 2 can also have a locking sensor that detects the switching position of the locking member 6 and forwards a corresponding locking signal to the control unit. The locking sensor, which can be fixed in the parking lock housing 3, detects whether the locking element 6 engages in the locking wheel 4 in a form-fitting manner, is in a tooth-on-tooth position, or is completely pivoted away from the locking wheel 4.
Nachstehend werden verschiedene Ausführungsformen der Fluidverbindung 14 zwischen der ersten Kammer 12 und anderen Bereichen der Parksperreneinheit 2 näher eingegangen. Various embodiments of the fluid connection 14 between the first chamber 12 and other areas of the parking lock unit 2 are discussed in more detail below.
Gemäß der in den Figuren 1 A bis 1 D gezeigten Ausführungsform umfasst die Fluidverbindung 14 mehrere über den Umfang verteilte Längsausnehmungen 30 im Führungsabschnitt 28'. Zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Ausnehmungen 30 ist jeweils ein Führungsflächenabschnitt 31 gebildet, mit dem das Betätigungselement in der Führungshülse 9 axial geführt ist. Beim axialen Bewegen des Betätigungselements 8 in die erste Richtung kann Schmieröl von der ersten Kammer 12 durch die Längsausnehmungen 30 zur umlaufenden Vertiefung 29 und von dort durch den Längsschlitz 32 der Führungshülse in einen oberen Bereich der Parksperre fließen, von wo aus das Schmiermittel hinter das Betätigungselement 8 in die zweite Kammer 13 gelangen kann. Bei Bewegen des Betätigungselements 8 in die zweite Richtung kann das Schmiermittel in umgekehrte Richtung von der zweiten Kammer 14 durch den Längsschlitz 32 der Führungshülse und die Längsausnehmungen 30 im Betätigungskonus zur ersten Kammer 12 strömen. According to the embodiment shown in FIGS. 1A to 1D, the fluid connection 14 comprises a plurality of longitudinal recesses 30 distributed over the circumference in the guide section 28'. A guide surface section 31 is formed between two recesses 30 that are adjacent in the circumferential direction, with which the actuating element is guided axially in the guide sleeve 9 . When the actuating element 8 is moved axially in the first direction, lubricating oil can flow from the first chamber 12 through the longitudinal recesses 30 to the circumferential depression 29 and from there through the longitudinal slot 32 of the guide sleeve into an upper area of the parking lock. from where the lubricant can get into the second chamber 13 behind the actuating element 8 . When the actuating element 8 is moved in the second direction, the lubricant can flow in the opposite direction from the second chamber 14 through the longitudinal slot 32 of the guide sleeve and the longitudinal recesses 30 in the actuating cone to the first chamber 12 .
Die Querschnittsfläche A14 der Fluidverbindung 14 ist im vorliegenden Fall durch die Summe der Querschnittsflächen der Längsausnehmungen 30 gebildet. Dabei beträgt die Querschnittsfläche A14 der Fluidverbindung 14 mindestens 5 % der Querschnittsfläche A8 der Führungshülse 9, vorzugsweise mindestens 10 % der Hülsenquerschnittsfläche. Die Längsausnehmungen 30 sind vorzugsweise so gestaltet, dass deren kumulierte Querschnittsfläche A14 mindestens 10 % einer größten Querschnittsfläche A8 des Betätigungselements 8 beträgt. In the present case, the cross-sectional area A14 of the fluid connection 14 is formed by the sum of the cross-sectional areas of the longitudinal recesses 30 . The cross-sectional area A14 of the fluid connection 14 is at least 5% of the cross-sectional area A8 of the guide sleeve 9, preferably at least 10% of the sleeve cross-sectional area. The longitudinal recesses 30 are preferably designed in such a way that their cumulative cross-sectional area A14 is at least 10% of a largest cross-sectional area A8 of the actuating element 8 .
Durch die genannte Fluidverbindung 14 kann Schmiermittel 10 schnell aus dem in Bewegungsrichtung vor dem Betätigungselement 8 liegenden Raum gelangen. Ein durch das Schmiermittel gebildeter hydraulischer Widerstand ist verringert, so dass sich besonders schnelle Reaktionszeiten der Parksperre 2 ergeben. Dies gilt insbesondere für Betriebszustände, in denen das Fahrzeug beziehungsweise die Parksperre gegenüber einer horizontalen Normallage geneigt ist, wie in Figur 1 D gezeigt, was dazu führen kann, dass sich eine größere Schmiermittelmenge unmittelbar vor beziehungsweise hinter dem Betätigungselement befindet. Through said fluid connection 14, lubricant 10 can quickly get out of the space in front of the actuating element 8 in the direction of movement. A hydraulic resistance formed by the lubricant is reduced, so that particularly fast reaction times of the parking lock 2 result. This applies in particular to operating states in which the vehicle or the parking lock is inclined relative to a normal horizontal position, as shown in FIG. 1D, which can result in a larger quantity of lubricant being located directly in front of or behind the actuating element.
Die Figur 2 zeigt ein Betätigungselement 8 in einer leicht abgewandelten Ausführungsform. Der einzige Unterschied zur Ausführungsform gemäß den Figuren 1 A bis 1 D besteht darin, dass die Längsausnehmungen 30 in Form von umfangsverteilten Nuten gestaltet sind. FIG. 2 shows an actuating element 8 in a slightly modified embodiment. The only difference from the embodiment according to FIGS. 1A to 1D is that the longitudinal recesses 30 are designed in the form of circumferentially distributed grooves.
Die Figuren 3A und 3B, welche nachstehend gemeinsam beschrieben werden, zeigen eine erfindungsgemäße Parksperreneinheit 2 in einer weiteren Ausführungsform. Diese entspricht weitestgehend der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 A bis 1 D, auf deren Beschreibung hinsichtlich der Gemeinsamkeiten insofern Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche beziehungsweise modifizierte Einzelheiten mit gleichen Bezugszeichen versehen, wie in den Figuren 1 A bis 1 D. Die vorliegende Ausführungsform gemäß den Figuren 3A und 3B ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung 14 eine Längsbohrung 33 durch das Betätigungselement 8 aufweist. Durch die Längsbohrung 33 ist die Spindelwelle 22 hindurchgeführt, wobei zwischen der Spindelwelle und der Bohrungswandung ein Ringspalt 34 gebildet ist, durch den das Schmiermittel strömen kann. Die Querschnittsfläche des Ringspalts 34 beträgt mindestens 5 % der Querschnittsfläche A9 der Führungshülse 9 beziehungsweise mindestens 10 % der Querschnittsfläche A8 des Betätigungselements 8. FIGS. 3A and 3B, which are described together below, show a parking lock unit 2 according to the invention in a further embodiment. This largely corresponds to the embodiment according to FIGS. 1A to 1D, to the extent of which reference is made to their description with regard to the similarities. Identical or modified details are provided with the same reference symbols as in FIGS. 1A to 1D. The present embodiment according to FIGS. 3A and 3B is characterized in that the fluid connection 14 has a longitudinal bore 33 through the actuating element 8. The spindle shaft 22 is guided through the longitudinal bore 33, with an annular gap 34 being formed between the spindle shaft and the wall of the bore, through which the lubricant can flow. The cross-sectional area of the annular gap 34 is at least 5% of the cross-sectional area A9 of the guide sleeve 9 or at least 10% of the cross-sectional area A8 of the actuating element 8.
Die Figuren 4A bis 4C, welche nachstehend gemeinsam beschrieben werden, zeigen eine erfindungsgemäße Parksperreneinheit 2 in einer weiteren Ausführungsform. Diese entspricht weitestgehend der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 A bis 1 D, auf deren Beschreibung hinsichtlich der Gemeinsamkeiten insofern Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche beziehungsweise modifizierte Einzelheiten mit gleichen Bezugszeichen versehen, wie in den Figuren 1 A bis 1 D. FIGS. 4A to 4C, which are described together below, show a parking lock unit 2 according to the invention in a further embodiment. This largely corresponds to the embodiment according to FIGS. 1A to 1D, to the extent of which reference is made to their description with regard to the similarities. Identical or modified details are provided with the same reference symbols as in FIGS. 1A to 1D.
Die vorliegende Ausführungsform gemäß den Figuren 4A bis 4C ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung 14 mehrere Querbohrungen 34 im Betätigungselement aufweisen, durch die beim Bewegen des Betätigungselements Schmiermittel von der einen Kammer zur anderen Kammer strömen kann. Die Querbohrungen 35 verbinden eine Außenumfangsfläche des Betätigungselements 8 mit einer Zentralbohrung 36. Dabei sind die zwei Querbohrungen 35 in einer Ebene zwischen den zwei Führungsabschnitten 28, 28' angeordnet und münden in die umlaufende Vertiefung 29 des Betätigungskonus. Die Anzahl und Durchmesser der Querbohrungen 35 sind so gewählt, dass die kumulierte Querschnittfläche A14 der Fluidverbindung 14 mindestens 5 % der Querschnittsfläche A9 der Führungshülse 9 beziehungsweise mindestens 10 % der Querschnittsfläche A8 des Betätigungselements 8 beträgt. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Querbohrungen 35 vorgesehen, die einander diametral gegenüberliegen, wobei es sich versteht, dass auch eine andere Anzahl und Anordnung möglich ist. The present embodiment according to FIGS. 4A to 4C is characterized in that the fluid connection 14 has a plurality of transverse bores 34 in the actuating element, through which lubricant can flow from one chamber to the other chamber when the actuating element is moved. The transverse bores 35 connect an outer peripheral surface of the actuating element 8 with a central bore 36. The two transverse bores 35 are arranged in a plane between the two guide sections 28, 28' and open into the circumferential depression 29 of the actuating cone. The number and diameter of the transverse bores 35 are selected such that the cumulative cross-sectional area A14 of the fluid connection 14 is at least 5% of the cross-sectional area A9 of the guide sleeve 9 or at least 10% of the cross-sectional area A8 of the actuating element 8. In the present embodiment, two transverse bores 35 are provided which are diametrically opposite one another, it being understood that a different number and arrangement is also possible.
Die Figur 5 zeigt eine erfindungsgemäße Parksperreneinheit 2 in einer weiteren Ausführungsform. Diese entspricht weitestgehend der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 A bis 1 D, auf deren Beschreibung hinsichtlich der Gemeinsamkeiten insofern Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche beziehungsweise modifizierte Einzelheiten mit gleichen Bezugszeichen versehen, wie in den Figuren 1 A bis 1 D. FIG. 5 shows a parking lock unit 2 according to the invention in a further embodiment. This largely corresponds to the embodiment according to FIGS. 1A to 1D, on the description of which they have in common insofar is referred to. Identical or modified details are provided with the same reference symbols as in FIGS. 1A to 1D.
Die vorliegende Ausführungsform gemäß Figur 5 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung 14 eine Radialöffnung 38 in der Führungshülse 9 sowie eine hiermit fluidisch verbundene Gehäusebohrung 39 im Parksperrengehäuse 3 umfasst. Beim Bewegen des Betätigungselements 8 in die erste Richtung R1 kann Schmiermittel aus der ersten Kammer 12 durch die Radialöffnung 38 und die Gehäusebohrung 39 in Richtung Sperrenrad 4 strömen. Die Radialöffnung 38 und Gehäusebohrung 39 sind so dimensioniert, dass deren Querschnittfläche jeweils mindestens 5 % der Querschnittsfläche der Führungshülse 9 beziehungsweise mindestens 10 % der Querschnittsfläche des Betätigungselements 8 beträgt. The present embodiment according to FIG. 5 is characterized in that the fluid connection 14 includes a radial opening 38 in the guide sleeve 9 and a housing bore 39 in the parking lock housing 3 which is fluidically connected thereto. When the actuating element 8 is moved in the first direction R1, lubricant can flow out of the first chamber 12 through the radial opening 38 and the housing bore 39 in the direction of the ratchet wheel 4. The radial opening 38 and housing bore 39 are dimensioned such that their cross-sectional area is at least 5% of the cross-sectional area of the guide sleeve 9 or at least 10% of the cross-sectional area of the actuating element 8 .
Die Figur 6 zeigt eine erfindungsgemäße Parksperreneinheit 2 in einer weiteren Ausführungsform. Diese entspricht weitestgehend der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 A bis 1 D, auf deren Beschreibung hinsichtlich der Gemeinsamkeiten insofern Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche beziehungsweise modifizierte Einzelheiten mit gleichen Bezugszeichen versehen, wie in den Figuren 1 A bis 1 D. FIG. 6 shows a parking lock unit 2 according to the invention in a further embodiment. This largely corresponds to the embodiment according to FIGS. 1A to 1D, to the extent of which reference is made to their description with regard to the similarities. Identical or modified details are provided with the same reference symbols as in FIGS. 1A to 1D.
Die vorliegende Ausführungsform gemäß Figur 6 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung 14 einen externen Kanal 40 aufweist, der an dem Parksperrengehäuse 3 angeschlossen ist. Dabei ist ein erstes Ende des Kanals 40 am Deckel 21 angeschlossen und so mit der ersten Kammer 12 fluidisch verbunden. Das zweite Ende des Kanals 40 mündet in einen oberhalb des ersten Endes liegenden Gehäuseabschnitt im Bereich des Sperrenrads 4. Die Querschnittfläche A14 des Kanals der Fluidverbindung 14 beträgt mindestens 5 % der Querschnittsfläche A9 der Führungshülse 9 beziehungsweise mindestens 10 % der Querschnittsfläche A8 des Betätigungselements 8. The present embodiment according to FIG. 6 is characterized in that the fluid connection 14 has an external channel 40 which is connected to the parking lock housing 3 . A first end of the channel 40 is connected to the cover 21 and is thus fluidically connected to the first chamber 12 . The second end of the channel 40 opens into a housing section located above the first end in the area of the ratchet wheel 4. The cross-sectional area A14 of the channel of the fluid connection 14 is at least 5% of the cross-sectional area A9 of the guide sleeve 9 or at least 10% of the cross-sectional area A8 of the actuating element 8.
Die Figuren 7A und 7B, welche nachstehend gemeinsam beschrieben werden, zeigen eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung 41 mit einer erfindungsgemäßen Parksperreneinheit 2. Die Parksperreneinheit entspricht der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 A bis 1 D, auf deren Beschreibung insofern abkürzend verwiesen wird. Dabei sind gleiche Einzelheiten mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Antriebsanordnung 41 umfasst eine elektrische Maschine 42 und eine hiermit antriebsverbundene Getriebeanordnung 43 mit einem Untersetzungsgetriebe 44 und einem Differentialgetriebe 45. Die elektrische Maschine 42 ist in einem Gehäuseabschnitt einer Gehäuseanordnung 46 aufgenommen und umfasst einen im Gehäuse abgestützten Stator, einen hierzu um eine Drehachse X47 drehend antreibbaren Rotor mit einer Motorwelle 47. Die Motorwelle 47 weist an einem Wellenende ein Antriebsritzel 48 auf, dass zusammen mit einem Zahnrad 49 eine erste Getriebestufe bildet. Das Zahnrad 49 ist mit einer Lagerung 50 drehend auf einer Welle 5 gelagert und kann über eine Kupplungseinheit 53 wahlweise mit der Welle zur Übertragung eines Drehmoments verbunden oder von dieser getrennt werden. Die Welle 5, die auch als Zwischenwelle bezeichnet werden kann, ist mittels Lagerungen 58, 58' in dem Gehäuse 46 um eine Drehachse X5 drehbar gelagert und erstreckt sich durch eine Öffnung in der Zwischenplatte 60 des Gehäuses 46 hindurch. Ein Antriebsritzel 54 ist mit der Welle 5 fest verbunden, das zusammen mit einem Ringrad 55 eine zweite Getriebestufe bildet. Das Ringrad 55 ist fest mit einem Differentialkorb 56 des Differentialgetriebes 45 verbunden, der mittels Lagerungen 59, 59' in dem Gehäuse 46 drehbar gelagert ist. Das Differentialgetriebe 45 umfasst ferner einen darin aufgenommenen Differentialrädersatz 57 mit zwei Seitenwellenrädern als Ausgangsteilen, die mit Seitenwellen des Fahrzeugs antriebsmäßig zu verbinden sind. 7A and 7B, which are described together below, show a drive arrangement 41 according to the invention with a parking lock unit 2 according to the invention. The parking lock unit corresponds to the embodiment according to FIGS. The same details are provided with the same reference symbols. The drive arrangement 41 comprises an electric machine 42 and a gear arrangement 43 drive-connected thereto with a reduction gear 44 and a differential gear 45. The electric machine 42 is accommodated in a housing section of a housing arrangement 46 and comprises a stator supported in the housing, rotating therewith about an axis of rotation X47 drivable rotor with a motor shaft 47. The motor shaft 47 has a drive pinion 48 at one end of the shaft, which together with a gear 49 forms a first gear stage. The gear wheel 49 is rotatably mounted on a shaft 5 with a bearing 50 and can be selectively connected to or disconnected from the shaft for the transmission of torque via a clutch unit 53 . The shaft 5, which can also be referred to as an intermediate shaft, is rotatably mounted in the housing 46 by means of bearings 58, 58' about an axis of rotation X5 and extends through an opening in the intermediate plate 60 of the housing 46. A drive pinion 54 is firmly connected to the shaft 5, which together with a ring gear 55 forms a second gear stage. The ring gear 55 is firmly connected to a differential carrier 56 of the differential gear 45, which is rotatably mounted in the housing 46 by means of bearings 59, 59'. The differential gear 45 further comprises a differential gear set 57 accommodated therein with two sideshaft gears as output parts, which are to be drivingly connected to side shafts of the vehicle.
Die Welle 5 weist angrenzend an das äußere Lager 58' ein freies, auskragendes Wellenende 52 auf, das in einen Parksperrenraum 51 hinein ragt. Der Parksperrenraum 51 ist gegenüber dem Getrieberaum 61 durch ein Dichtelement 62 flüssigkeitsdicht abgedichtet. Der Getrieberaum 61 ist mit einem Getriebe-Schmiermittel gefüllt, während der Parksperrenraum 51 mit einem hiervon separaten Parksperren-Schmiermittel 10 befüllt ist. Zum Druckausgleich zwischen dem Getrieberaum 61 und dem Parksperrenraum 51 kann ein Druckausgleichskanal vorgesehen sein. Es ist in einer abgewandelten Ausführung auch möglich, dass Getrieberaum und Parksperrenraum miteinander verbunden sind und ein gemeinsames Schmiermittel verwenden. Adjacent to the outer bearing 58 ′, the shaft 5 has a free, cantilevered shaft end 52 which projects into a parking lock space 51 . The parking lock chamber 51 is sealed against the transmission chamber 61 in a liquid-tight manner by a sealing element 62 . The transmission chamber 61 is filled with a transmission lubricant, while the parking lock chamber 51 is filled with a parking lock lubricant 10 separate therefrom. A pressure equalization channel can be provided to equalize the pressure between the transmission chamber 61 and the parking lock chamber 51 . In a modified embodiment, it is also possible for the transmission chamber and the parking lock chamber to be connected to one another and to use a common lubricant.
Die vorliegende Antriebsanordnung 41 beziehungsweise Getriebeanordnung 43 ist gekennzeichnet durch die Parksperreneinheit 2, die im Parksperrenraum 51 angeordnet ist. Durch die Fluidverbindung 14 kann Schmiermittel schnell aus dem Bewegungsbereich des Betätigungselements 8 weggelangen. Es ergeben sich besonders kurze Betätigungszeiten für das Schalten der Parksperre 2, insbesondere auch, wenn sich das Fahrzeug beziehungsweise die Getriebeanordnung 43 in Hanglage befindet. The present drive arrangement 41 or transmission arrangement 43 is characterized by the parking lock unit 2 , which is arranged in the parking lock space 51 is. The fluid connection 14 allows lubricant to quickly escape from the range of movement of the actuating element 8 . This results in particularly short actuation times for switching the parking lock 2, especially when the vehicle or the transmission arrangement 43 is located on a slope.
Bezugszeichen Reference sign
2 Parksperreneinheit 2 parking lock unit
3 Parksperrengehäuse 3 parking lock housing
4 Sperrenrad 4 ratchet wheel
5 Welle 5 wave
6 Sperrelement 6 blocking element
7 Aktuator 7 actuator
8 Betätigungselement 8 actuator
9 Führungshülse 9 guide sleeve
10 Schmiermittel 10 lubricants
11 Lager 11 camp
12 erste Kammer 12 first chamber
13 zweite Kammer 13 second chamber
14 Fluidverbindung 14 fluid connection
15 Feder 15 spring
16 Bohrung 16 hole
17 geschlossener Hülsenabschnitt17 closed sleeve section
18 geschlitzter Hülsenabschnitt18 slotted sleeve section
19 Tellerfeder 19 disk spring
20 Hülsenansatz 20 sleeve approach
21 Deckel 21 cover
22 Antriebselement 22 drive element
23 Spindelmutter 23 spindle nut
24 Rastausnehmungen 24 locking recesses
25 Sperrzahn 25 ratchet
26 Funktionsfläche 26 functional surface
27 Druckfläche 27 print area
28, 28’ Führungsabschnitt 28, 28' guide section
29 Vertiefung 29 deepening
30 Längsausnehmung 30 longitudinal recess
31 Führungsflächenabschnitt 31 guide surface section
32 Längsschlitz 32 longitudinal slot
33 Längsbohrung 4 Ringspalt 5 Querbohrung 6 Zentralbohrung 33 longitudinal bore 4 annular gap 5 cross hole 6 central hole
37 Schleuderscheibe37 centrifugal disk
38 Radialöffnung 38 radial opening
39 Gehäusebohrung 0 Kanal 39 housing bore 0 channel
41 Antriebsanordnung41 drive assembly
42 elektrische Maschine42 electric machine
43 Getriebeanordnung43 gear arrangement
44 Untersetzungsgetriebe44 reduction gears
45 Differentialgetriebe45 differential gears
46 Gehäuseanordnung46 housing arrangement
47 Motorwelle 47 motor shaft
48 Antriebsritzel 48 drive pinion
49 Zahnrad 49 gear
50 Lager 50 camp
51 Parksperrenraum 51 parking lock room
52 Wellenende 52 shaft end
53 Kupplungseinheit53 clutch unit
54 Antriebsritzel 54 drive pinion
55 Ringrad 55 ring gear
56 Differentialkorb 56 differential carrier
57 Differentialrädersatz57 differential gear set
58, 58' Lager 58, 58' bearings
59, 59' Lager 59, 59' bearings
60 Zwischenplatte 60 intermediate plate
61 Getrieberaum 61 gear room
A Querschnitt A cross section
L Niveau L level
R Richtung R direction
X Achse X axis

Claims

Ansprüche Expectations
1 . Parksperreneinheit für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend: ein Parksperrenrad (4), das mit einem Element des Antriebsstrangs drehfest verbindbar ist, ein Sperrelement (6), das mit dem Parksperrenrad (4) selektiv in Eingriff oder außer Eingriff gebracht werden kann, einen steuerbaren Aktuator (7) und ein vom Aktuator (7) axial verstellbares Betätigungselement (8), das in einer Führungshülse (9) axial geführt ist und mit dem Sperrelement (6) zusammenwirkt, wobei auf einer ersten Seite des Betätigungselements (8) eine erste Kammer (12) in der Führungshülse gebildet ist und auf einer zweiten Seite des Betätigungselements (8) eine zweite Kammer (13) in der Führungshülse gebildet ist, und wobei die Führungshülse (9) im Einbauzustand der Parksperreneinheit unterhalb des Parksperrenrads (4) angeordnet ist, so dass sich Schmiermittel in der ersten und zweiten Kammer (12, 13) sammeln kann; gekennzeichnet durch eine Fluidverbindung (14), welche die erste Kammer (12) zumindest mittelbar mit der zweiten Kammer (13) verbindet, wobei die Fluidverbindung (14) eine Querschnittsfläche (A14) aufweist, die mindestens 5 % einer Querschnittsfläche (A9) der Führungshülse (9) beträgt. Parksperreneinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (9) einen ersten Hülsenabschnitt (17) aufweist, der umlaufend geschlossen ist, und einen zweiten Hülsenabschnitt (18), der einen Längsschlitz (32) aufweist. Parksperreneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche (A14) der Fluidverbindung (14) mindestens 10 % einer größten Querschnittsfläche (A8) des Betätigungselements (8) beträgt. Parksperreneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Parksperrengehäuse (3) vorgesehen ist, das einen flüssigkeitsdicht abgedichteten Parksperrenraum (51 ) bildet, in dem das Schmiermittel (10) aufgenommen ist. Parksperreneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Betätigungselement (8) vom Aktuator (7) in die erste axiale Richtung (R1 ) bewegbar ist, und von Federmitteln (15) in eine zur ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung (R2) beaufschlagt wird, wobei das Betätigungselement (8) bei Bewegen in die erste axiale Richtung das Sperrelement (6) freigibt und bei Bewegen in die zweite axiale Richtung das Sperrelement (6) in die Schließstellung beaufschlagt. Parksperreneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine von dem Aktuator (7) um eine Drehachse (X22) drehend antreibbare Spindelwelle (22) vorgesehen ist. Parksperreneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Niveau (L) des Schmiermittels (10) in einer horizontalen Einbaulage der Parksperreneinheit in einem beruhigten Zustand in einer unteren Hälfte, insbesondere in einem unteren Drittel, der Führungshülse (9) liegt. Parksperreneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung (14) zumindest eine Längsausnehmung (30) umfasst, die in einem Umfangsabschnitt des Betätigungselements (8) gebildet und gegenüber einer äußeren Führungsfläche des Betätigungselements (8) nach radial innen zurückversetzt ist, so dass beim axialen Bewegen des Betätigungselements (8) Schmiermittel von der ersten Kammer (12) durch die zumindest eine Längsausnehmung (30) in Richtung der zweiten Kammer (13) strömen kann. Parksperreneinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (8) mehrere über den Umfang verteilte Längs- ausnehmungen (30) aufweist, die insbesondere regelmäßig über den Umfang verteilt sind, wobei zwischen jeweils zwei in Umfangsrichtung benachbarten Längsausnehmungen ein Führungsflächenabschnitt (31 ) des Betätigungselements (8) gebildet ist. Parksperreneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung (14) zumindest eine Längsbohrung (30) durch das Betätigungselement (8) umfasst, durch die beim axialen Bewegen des Betätigungselements (8) Schmiermittel von der ersten Kammer (12) in Richtung der zweiten Kammer (13) strömen kann. Parksperreneinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Aktuator (7) verbundenes Antriebselement (22) durch die Längsbohrung (30) hindurchgeführt ist, wobei zwischen der Längsbohrung (30) und dem Antriebselement (22) ein Ringspalt (34) gebildet ist, durch den das Schmiermittel (10) strömen kann. Parksperreneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung (14) zumindest eine Querbohrung (35) im Betätigungselement (8) umfasst, durch die beim axialen Bewegen des Betätigungselements (8) Schmiermittel (10) aus der ersten Kammer (12) zu einer Außenumfangsfläche des Betätigungselements (8) strömen kann. Parksperreneinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (8) zwei Führungsabschnitte (28, 28') aufweist, die axial versetzt zueinander angeordnet sind, wobei zwischen den zwei Führungsabschnitten (28) eine umlaufende Vertiefung (29) ausgebildet ist, wobei die zumindest eine Querbohrung (35) in die Vertiefung (29) mündet. Parksperreneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung (14) zumindest eine Radialöffnung (38) in der Führungshülse (9) sowie eine hiermit fluidisch verbundene Gehäusebohrung (39) im Parksperrengehäuse (3) umfasst, in dem die Führungshülse (9) einsitzt, so dass beim axialen Bewegen des Betätigungselements (8) Schmiermittel (10) aus der ersten Kammer (12) durch die Radialöffnung (38) und die Gehäusebohrung (39) in Richtung zum Sperrenrad (4) strömen kann. Parksperreneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidverbindung (14) einen externen Kanal (40) umfasst, der an dem Parksperrengehäuse (3) angeschlossen ist, wobei ein erstes Ende des Kanals (40) mit der ersten Kammer (12) fluidisch verbunden ist, und ein zweites Ende des Kanals (40) in einen Gehäusebereich mündet, in dem das Parksperrenrad (4) angeordnet ist. Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend: ein Untersetzungsgetriebe (43), das ausgestaltet ist, um eine eingeleitete Drehbewegung ins Langsame zu übersetzen; ein Differentialgetriebe (45) mit einem Differentialkorb (56) und zwei Ausgangsrädern, wobei das Differentialgetriebe (45) ausgestaltet ist, um eine vom Untersetzungsgetriebe auf den Differentialkorb (55) eingeleitete Drehbewegung auf die zwei Ausgangsräder zu übertragen; gekennzeichnet durch eine Parksperreneinheit (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 15. 1 . Parking lock unit for a drive train of a motor vehicle, comprising: a parking lock gear (4) which can be connected in a torque-proof manner to an element of the drive train, a locking element (6) which can be selectively engaged or disengaged with the parking lock gear (4), a controllable Actuator (7) and an actuating element (8) which can be adjusted axially by the actuator (7), which is guided axially in a guide sleeve (9) and interacts with the blocking element (6), with a first chamber on a first side of the actuating element (8). (12) is formed in the guide sleeve and a second chamber (13) is formed in the guide sleeve on a second side of the actuating element (8), and wherein the guide sleeve (9) is arranged below the parking lock wheel (4) when the parking lock unit is installed, allowing lubricant to collect in the first and second chambers (12, 13); characterized by a fluid connection (14) which at least indirectly connects the first chamber (12) to the second chamber (13), the fluid connection (14) having a cross-sectional area (A14) which is at least 5% of a cross-sectional area (A9) of the guide sleeve (9) is. Parking lock unit according to Claim 1, characterized in that the guide sleeve (9) has a first sleeve section (17) which is closed all around, and a second sleeve section (18) which has a longitudinal slot (32). Parking lock unit according to Claim 1 or 2, characterized in that the cross-sectional area (A14) of the fluid connection (14) is at least 10% of a largest cross-sectional area (A8) of the actuating element (8). Parking lock unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that a parking lock housing (3) is provided, which forms a liquid-tight sealed parking lock chamber (51) in which the lubricant (10) is accommodated. Parking lock unit according to one of claims 1 to 4, wherein the actuating element (8) can be moved by the actuator (7) in the first axial direction (R1) and is acted upon by spring means (15) in a second direction (R2) opposite to the first direction , wherein the actuating element (8) releases the blocking element (6) when moving in the first axial direction and acts on the blocking element (6) into the closed position when moving in the second axial direction. Parking lock unit according to one of Claims 1 to 5, characterized in that a spindle shaft (22) which can be driven in rotation about an axis of rotation (X22) by the actuator (7) is provided. Parking lock unit according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the level (L) of the lubricant (10) is in a horizontal installation position the parking lock unit is in a calm state in a lower half, in particular in a lower third, of the guide sleeve (9). Parking lock unit according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the fluid connection (14) comprises at least one longitudinal recess (30) which is formed in a peripheral section of the actuating element (8) and is set back radially inwards in relation to an outer guide surface of the actuating element (8). is, so that when the actuating element (8) is moved axially, lubricant can flow from the first chamber (12) through the at least one longitudinal recess (30) in the direction of the second chamber (13). Parking lock unit according to Claim 8, characterized in that the actuating element (8) has a plurality of longitudinal recesses (30) distributed over the circumference, which are in particular regularly distributed over the circumference, with a guide surface section (31) of the Actuating element (8) is formed. Parking lock unit according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the fluid connection (14) comprises at least one longitudinal bore (30) through the actuating element (8), through which lubricant from the first chamber (12) can flow in the direction of the second chamber (13). Parking lock unit according to Claim 10, characterized in that a drive element (22) connected to the actuator (7) is passed through the longitudinal bore (30), an annular gap (34) being formed between the longitudinal bore (30) and the drive element (22). , through which the lubricant (10) can flow. Parking lock unit according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the fluid connection (14) comprises at least one transverse bore (35) in the actuating element (8), through which lubricant (10) from the first chamber ( 12) can flow to an outer peripheral surface of the actuating element (8). Parking lock unit according to Claim 12, characterized in that the actuating element (8) has two guide sections (28, 28') which are arranged axially offset with respect to one another, a circumferential depression (29) being formed between the two guide sections (28), the at least one transverse bore (35) opens into the recess (29). Parking lock unit according to one of Claims 1 to 13, characterized in that the fluid connection (14) comprises at least one radial opening (38) in the guide sleeve (9) and a housing bore (39) fluidically connected thereto in the parking lock housing (3), in which the guide sleeve (9) is seated, so that when the actuating element (8) is moved axially, lubricant (10) can flow out of the first chamber (12) through the radial opening (38) and the housing bore (39) in the direction of the ratchet wheel (4). Parking lock unit according to one of Claims 1 to 14, characterized in that the fluid connection (14) comprises an external channel (40) which is connected to the parking lock housing (3), a first end of the channel (40) being connected to the first chamber ( 12) is fluidically connected, and a second end of the channel (40) opens into a housing area in which the parking lock wheel (4) is arranged. Transmission arrangement for a motor vehicle, comprising: a reduction gear (43) which is designed to reduce an initiated rotational movement to a lower speed; a differential gear (45) with a differential carrier (56) and two output wheels, the differential gear (45) being designed to transmit a rotary motion introduced from the reduction gear to the differential carrier (55) to the two output wheels; characterized by a parking lock unit (2) according to one of Claims 1 to 15.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100838115B1 (en) * 2006-10-31 2008-06-13 현대 파워텍 주식회사 System for lubrication parking device of auto transmission
JP2010202099A (en) * 2009-03-05 2010-09-16 Toyota Motor Corp Parking lock device
DE102010029400A1 (en) 2010-05-27 2011-12-01 Gkn Driveline International Gmbh Parking lock arrangement for inhibiting driven shaft of drive train of motor car, has bolt element arranged in release position in which shaft is rotatable against locking element, and supporting element connected indirectly with actuator
WO2018001476A1 (en) 2016-06-29 2018-01-04 Gkn Driveline Bruneck Ag Parking lock unit, and electric drive arrangement having a parking lock
WO2020001794A1 (en) 2018-06-29 2020-01-02 Gkn Automotive Ltd Transmission arrangement comprising a parking lock, and electric drive comprising a transmission arrangement of said type

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100838115B1 (en) * 2006-10-31 2008-06-13 현대 파워텍 주식회사 System for lubrication parking device of auto transmission
JP2010202099A (en) * 2009-03-05 2010-09-16 Toyota Motor Corp Parking lock device
DE102010029400A1 (en) 2010-05-27 2011-12-01 Gkn Driveline International Gmbh Parking lock arrangement for inhibiting driven shaft of drive train of motor car, has bolt element arranged in release position in which shaft is rotatable against locking element, and supporting element connected indirectly with actuator
WO2018001476A1 (en) 2016-06-29 2018-01-04 Gkn Driveline Bruneck Ag Parking lock unit, and electric drive arrangement having a parking lock
WO2020001794A1 (en) 2018-06-29 2020-01-02 Gkn Automotive Ltd Transmission arrangement comprising a parking lock, and electric drive comprising a transmission arrangement of said type

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