WO2024051881A1 - Parksperrenvorrichtung für ein getriebe mit einem parksperrenrad und verfahren zur herstellung eines rollenkastens einer parksperrenvorrichtung - Google Patents

Parksperrenvorrichtung für ein getriebe mit einem parksperrenrad und verfahren zur herstellung eines rollenkastens einer parksperrenvorrichtung Download PDF

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WO2024051881A1
WO2024051881A1 PCT/DE2023/100576 DE2023100576W WO2024051881A1 WO 2024051881 A1 WO2024051881 A1 WO 2024051881A1 DE 2023100576 W DE2023100576 W DE 2023100576W WO 2024051881 A1 WO2024051881 A1 WO 2024051881A1
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WO
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parking lock
lock device
pawl
roller
roller box
Prior art date
Application number
PCT/DE2023/100576
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English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Schwarz
Klaus Krämer
Ulli SCHWAB
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • 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

Definitions

  • Parking lock device for a transmission with a parking lock wheel and method for producing a roller box of a parking lock device
  • the invention relates to a parking lock device for a transmission of a motor vehicle, the transmission having a parking lock wheel.
  • the invention further relates to a method for producing a roller box of such a parking lock device.
  • Parking lock devices are intended, when actuated by a driver of the motor vehicle, to engage with a locking pawl in a toothing of the parking lock wheel of the transmission in order to use this engagement of the pawl to block a shaft of the transmission that is operatively connected to the parking lock wheel against rotation and thus to prevent the motor vehicle from rolling away .
  • DE 10 2019 101 913 B4 shows a parking lock device for a transmission of a motor vehicle with a parking lock wheel.
  • the parking lock device comprises a pawl which is designed to interact with a toothing of the parking lock wheel in order to lock rotation of the parking lock wheel in a locking position and to release rotation of the parking lock wheel in an unlocking position.
  • the pawl can be actuated via a roller box and is mounted on a bolt so that it can pivot about an axis of rotation.
  • a guide rod and a spring element are arranged on the roller box.
  • the roller box is operatively connected to the pawl and can be axially displaceable in the longitudinal direction of the guide rod to actuate the pawl.
  • the object of the present invention is to further develop a parking lock device, in particular extending the operating time and improving production.
  • the object is solved by the subject matter of patent claim 1 and the subject matter of patent claim 10. Preferred embodiments can be found in the dependent claims.
  • a metal sheet element is to be understood as meaning a substantially flat sheet metal component made of a metal material, preferably made of a steel material.
  • the metal sheet elements for the wall arrangement are separated, in particular punched out, from a non-heat-treated metal sheet.
  • the wall arrangement is then composed of several sheet metal elements and connected to one another in a form-fitting manner, for example by riveting or caulking.
  • the wall arrangement is then subjected to a heat treatment.
  • the heat treatment includes heating and cooling of the wall arrangement, whereby the structure and also the properties of the wall arrangement are adjusted. This increases the strength in particular and reduces wear on the roller box, so that the operating time of the parking lock device can be extended.
  • the pawl is intended to engage in a tooth gap of the parking lock wheel in the locking position, with the roller box, which is also called the carriage assembly, actuating the pawl between the locking position and the unlocking position.
  • the roller box is spatially arranged between the first and second side walls, the raceway wall and a support plate which is formed parallel to the raceway wall and is set up to guide the roller box.
  • the roller box is preferably switchable or linearly displaceable via an actuator.
  • the roller box is moved essentially perpendicular to the direction of movement of the pawl.
  • the two rollers of the roller box come into contact with one another, with the first roller being further supported on a ramp on the pawl, and the second roller being further supported on the raceway wall.
  • the ramp is located on a side of the pawl opposite to a pawl tooth that engages in a tooth gap on the parking lock wheel, i.e. on the back of the pawl.
  • the two side walls of the parking lock device are designed as wall elements and are arranged in particular parallel to the pawl, the pawl being at least partially arranged between the two side walls.
  • the two side walls are preferably made of a metal sheet and are spaced apart from one another by at least two sleeve elements which are provided for screws to pass through.
  • the screws are guided through the sleeve elements and screwed into threaded holes provided for this purpose on the housing.
  • the raceway wall and the support plate are preferably formed from a metal sheet and are arranged essentially perpendicular to the side walls and are received on the side walls. For example, recesses are formed on the side walls, which at least partially accommodate the raceway wall and the support plate.
  • a spring element on the roller box is at least partially arranged spatially between the first and second side walls.
  • the roller box is moved in the direction of force of the spring element to actuate the pawl.
  • the pawl is therefore switched into the locking position by means of a spring element. This saves operating energy and increases safety.
  • the spring element comes into contact with the wall arrangement of the roller box.
  • an actuator is arranged for the linear displacement of the roller box.
  • the actuator preferably moves the roller box against a spring force.
  • the actuator is set up to transfer the pawl from the locking position into the unlocking position, the spring element being set up to move the pawl from the unlocking position into the to transfer to blocking position. This allows the actuator to be made more compact and the safety of the parking lock device to be increased.
  • a tension spring is arranged on the pawl, the tension spring being designed to return the pawl to the unlocking position.
  • the tension spring preferably engages in a recess provided for this purpose on the pawl.
  • the wall arrangement is formed from at least four sheet metal elements, with a first and second sheet metal elements being arranged parallel to one another and forming two side walls of the wall arrangement, with a third and fourth sheet metal elements being arranged parallel to one another and perpendicular to the first and second sheet metal elements and connect the two side walls of the wall arrangement together.
  • the four sheet metal elements were heat treated only after the wall assembly was formed, thereby facilitating the manufacture of the wall assembly.
  • the first and second sheet metal elements are preferably designed identically and each have a first recess for receiving and storing the two rollers. This increases the number of identical parts and makes it easier to produce the wall arrangement.
  • the two rollers are mounted exclusively in the respective first recess on the first and second sheet metal elements.
  • the first and second sheet metal elements each also have a second recess to save weight. Therefore, nothing is arranged in the respective second recess on the first and second sheet metal elements. This weight saving reduces the inertial mass of the roller box.
  • the third sheet metal element has a centner element for receiving the spring element.
  • the centering element extends at least partially axially into the spring element.
  • the centner element is cylindrical, in particular as a pin or bolt-shaped element that is significantly shorter than the spring element.
  • the centner element is therefore not a guide rod that extends along the spring element.
  • the centering element is preferably firmly connected to the third sheet metal element.
  • the centner element is designed as a stamped sheet metal part. This makes it possible to save weight and material in particular.
  • the centering element is formed transversely to the third sheet metal element and is firmly connected to the third sheet metal element.
  • the third and fourth sheet metal elements penetrate at least partially into a respective recess on the respective first and second sheet metal elements and are connected thereto by caulking or riveting.
  • shaped elements, in particular noses are formed on the third and fourth sheet metal elements, which extend in the direction of the two side walls of the wall arrangement and penetrate into the recesses provided for this purpose. There the lugs are firmly connected to the side walls of the wall arrangement by forming.
  • the invention also relates to a method for producing a wall arrangement for a roller box of such a parking lock device, wherein the wall arrangement is first formed from a plurality of sheet metal elements by positive connection, the wall arrangement then being subjected to a heat treatment to increase the strength.
  • the sheet metal elements are firmly connected to one another by caulking or riveting.
  • the sheet metal elements do not undergo any heat treatment before the positive connection.
  • a parking lock device according to the invention in connection with a parking lock wheel of a transmission of a motor vehicle is proposed.
  • the parking lock device is preferably integrated in the transmission. Further measures improving the invention are shown in more detail below together with the description of a preferred exemplary embodiment of the invention using the four figures. This shows
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view to illustrate a parking lock device according to the invention in a locked position
  • Figure 2 is a schematic perspective view of the parking lock device according to the invention.
  • Figure 3 shows a further schematic perspective view of the parking lock device according to the invention.
  • Figure 4 is a schematic perspective view of a wall arrangement of the parking lock device according to the invention.
  • Figures 1, 2 and 3 show a parking lock device 1 according to the invention for a transmission of a motor vehicle - not shown here - with only Figure 2 showing the parking lock device 1 completely.
  • the parking lock device 1 comprises a pawl 3, which is pivotally mounted on a bolt 4 about an axis, and a roller box 5, which is arranged between a first side wall and a second side wall 6b of the parking lock device 1 and is linearly displaceable for actuating the pawl 3 is. Due to the sectional view, the first side wall is not shown in Figure 1. However, the first side wall 6a is shown in Figure 2, whereby it can be seen that the two side walls 6a, 6b are arranged parallel to one another.
  • the pawl 3 is designed to interact with a toothing of a - not shown - parking lock wheel of the transmission in order to lock a rotation of the parking lock wheel in a locking position, which is shown here, and to release a rotation of the parking lock wheel in an unlocking position.
  • two sleeve elements 19a, 19b for carrying out screws - not shown here - are arranged axially between the two side walls 6a, 6b in order to space them from one another. The screws are through the sleeve elements 19a, 19b guided and screwed into threaded holes provided on a housing of the gearbox - not shown here.
  • the roller box 5 comprises a first roller 7a and a second roller 7b as well as a wall arrangement 8 for receiving and storing the two rollers 7a, 7b.
  • the first roller 7a is arranged on the pawl 3 and the second roller 7b is arranged on a raceway wall 9.
  • the raceway wall 9 is arranged opposite to the pawl 3 between the first and second side walls 6a, 6b.
  • a support plate 10 is arranged between the first and second side walls 6a, 6b, the roller box 5 being guided between the raceway wall 9 and the support plate 5 when the pawl 3 is actuated.
  • An actuator 17 is provided for the linear displacement of the roller box 5 and is connected to the roller box 5, for example via a plunger.
  • the actuator 17 is shown in a highly abstracted manner.
  • a spring element 15 designed as a compression spring is arranged on the roller box 5 spatially between the first and second side walls 6a, 6b, the support plate 10 and the raceway wall 9.
  • the roller box 5 has a centner element 16 for the spring element 15, the centner element 16 partially penetrating into the spring element 15.
  • the locking tooth of the pawl 3 protrudes into a tooth gap on the parking lock wheel, whereby, for example, an output shaft which is connected to the wheels of the motor vehicle in a driving manner is blocked.
  • Forces are transmitted to the pawl 3 via the parking lock wheel, which are transmitted via the rollers 7a, 7b to the raceway wall 9 and from there to a gear housing - not shown - in which the parking lock device 1 is attached.
  • the actuator 17 moves the roller box 5 against the spring force and thereby compresses the spring element 15, which presses the roller box 5 into the locking position of the pawl 3.
  • the plunger of the actuator 17 can preferably only exert compressive forces.
  • FIG. 2 shows the parking lock unit 1 completely, so that both side walls 6a, 6b are shown. Furthermore, the raceway wall 9, which is arranged opposite to the pawl 3 between the first and second side walls 6a, 6b, is clearly shown.
  • Figure 3 shows the parking lock unit 1 without the first side wall in order to get a better insight into the components of the parking lock unit 1 between the two side walls. It can be seen from this that the raceway wall 9 and the support plate 10 are arranged parallel to one another. Furthermore, the roller box 5 is guided between the raceway wall 9 and the support plate 10.
  • the wall arrangement 8 of the roller box is shown in Figure 4.
  • the wall arrangement consists of four sheet metal elements 8a, 8b, 8c, 8d, which are positively connected to one another.
  • a first and second metal sheet element 8a, 8b are arranged parallel to one another and form two side walls of the wall arrangement 8.
  • a third and fourth metal sheet element 8c, 8d are arranged parallel to each other and perpendicular to the first and second metal sheet element 8a, 8b and connect the two side walls of the wall arrangement 8.
  • the third and fourth metal sheet element 8.3, 8.4 penetrate at least partially into a respective recess 13a, 13b, 14a, 14b on the respective first and second metal sheet elements 8.1, 8.2 and are connected to the first and second metal sheet elements 8.1, 8.2 by caulking or riveting.
  • the first and second metal sheet elements 8a, 8b are designed identically.
  • a first recess 11a, 11b is formed on the first and second sheet metal elements 8a, 8b.
  • the first and second metal sheet elements 8a, 8b each have a second recess 12a, 12b to save weight.
  • the third metal sheet element 8.3 has the cylindrical centner element 16, which is set up to receive the spring element.
  • the wall arrangement 8 is first formed from the metal sheet elements 8a, 8b, 8c, 8d by positive connection, the wall arrangement 8 then being subjected to a heat treatment to increase the strength.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Parksperrenvorrichtung (1) für ein Getriebe eines Kraftfahreugs mit einem Parksperrenrad, umfassend eine Sperrklinke (3), die schwenkbar an einem Bolzen (4) aufgenommen und dazu ausgebildet ist, mit einer Verzahnung des Parksperrenrades zusammenzuwirken, und einen Rollenkasten (5), der zwischen einer ersten Seitenwand (6a) und einer zweiten Seitenwand (6b) der Parksperrenvorrichtung (1 ) angeordnet und zur Betätigung der Sperrklinke (3) linear verschiebbar ist, wobei der Rollenkasten (5) zumindest eine erste Rolle (7a) und eine zweite Rolle (7b) sowie eine Wandungsanordnung (8) zur Aufnahme und Lagerung der beiden Rollen (7a, 7b) aufweist, wobei die Wandungsanordnung (8) aus mehreren wärmebehandelten Metallblechelementen (8a, 8b, 8c, 8d) ausgebildet ist, wobei die Metallblechelemente (8a, 8b, 8c, 8d) formschlüssig miteinander verbunden sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Wandungsanordnung (8), wobei zunächst die Wandungsanordnung (8) aus mehreren Metallblechelementen (8a, 8b, 8c, 8d) durch formschlüssiges Verbinden ausgebildet wird, wobei danach die Wandungsanordnung (8) einer Wärmebehandlung zur Erhöhung der Festigkeit unterzogen wird.

Description

Parksperrenvorrichtunq für ein Getriebe mit einem Parksperrenrad und Verfahren zur Herstellung eines Rollenkastens einer Parksperrenvorrichtunq
Die Erfindung betrifft eine Parksperrenvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs, wobei das Getriebe ein Parksperrenrad aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Rollenkastens einer solchen Parksperrenvorrichtung.
Parksperrenvorrichtungen sind dazu vorgesehen, bei Betätigung durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs mit einer Sperrklinke in eine Verzahnung des Parksperrenrades des Getriebes einzugreifen, um durch diesen Eingriff der Sperrklinke eine mit dem Parksperrenrad wirkverbundene Welle des Getriebes gegen Rotation zu blockieren und somit ein Wegrollen des Kraftfahrzeugs zu verhindern.
Beispielsweise geht aus der DE 10 2019 101 913 B4 eine Parksperrenvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit einem Parksperrenrad hervor. Die Parksperrenvorrichtung umfasst eine Sperrklinke, die dazu ausgebildet ist, mit einer Verzahnung des Parksperrenrades zusammenzuwirken, um in einer Sperrstellung eine Rotation des Parksperrenrades zu Sperren und in einer Entsperrstellung eine Rotation des Parksperrenrades freizugeben. Die Sperrklinke ist über einen Rollenkasten betätigbar und um eine Drehachse schwenkbar en einem Bolzen aufgenommen. Eine Führungsstange und ein Federelement sind an dem Rollenkasten angeordnet. Der Rollenkasten ist mit der Sperrklinke wirkverbunden und zur Betätigung der Sperrklinke in Längsrichtung der Führungsstange axial verschiebbar.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Parksperrenvorrichtung weiterzuentwickeln, wobei insbesondere die Betriebszeit verlängert und die Herstellung verbessert werden sollen. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1 und den Gegenstand von Patentanspruch 10. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Eine erfindungsgemäße Parksperrenvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Sperrklinke, die schwenkbar an einem Bolzen aufgenommen und dazu ausgebildet ist, mit einer Verzahnung des Parksperrenrades zusammenzuwirken, um in einer Sperrstellung eine Rotation des Parksperrenrades zu Sperren und in einer Entsperrstellung eine Rotation des Parksperrenrades freizugeben, und einen Rollenkasten, der zwischen einer ersten Seitenwand und einer zweiten Seitenwand der Parksperrenvorrichtung angeordnet und zur Betätigung der Sperrklinke linear verschiebbar ist, wobei der Rollenkasten zumindest eine erste Rolle und eine zweite Rolle sowie eine Wandungsanordnung zur Aufnahme und Lagerung der beiden Rollen aufweist, wobei die erste Rolle an der Sperrklinke angeordnet ist, wobei die zweite Rolle an einer Laufbahnwandung angeordnet ist, die entgegengesetzt zur Sperrklinke zwischen der ersten und zweiten Seitenwand angeordnet ist, wobei die Wandungsanordnung wärmebehandelt ist und mehrere Metallblechelemente umfasst, wobei die Metallblechelemente formschlüssig miteinander verbunden sind.
Unter einem Metallblechelement ist ein im Wesentlichen flaches Blechbauteil aus einem Metallwerkstoff, vorzugsweise aus einem Stahlwerkstoff zu verstehen. Beispielsweise werden die Metallblechelemente für die Wandungsanordnung aus einem nicht wärmebehandelten Metallblech getrennt, insbesondere ausgestanzt. Danach wird die Wandungsanordnung aus mehreren Metallblechelementen zusammengesetzt und formschlüssig, beispielsweise durch Vernieten oder Verstemmen miteinander verbunden. Anschließend wird die Wandungsanordnung einer Wärmebehandlung unterzogen. Insbesondere umfasst die Wärmebehandlung ein Erhitzen und Abkühlen der Wandungsanordnung, wodurch das Gefüge und darüber auch die Eigenschaften der Wandungsanordnung eingestellt werden. Dadurch wird insbesondere die Festigkeit erhöht und der Verschleiß des Rollenkastens gesenkt, sodass die Betriebszeit der Parksperrenvorrichtung verlängert werden kann.
Die Sperrklinke ist dazu vorgesehen, in der Sperrstellung in eine Zahnlücke des Parksperrenrades einzugreifen, wobei der Rollenkasten, welcher auch Schlittenbaugruppe genannt wird, die Sperrklinke zwischen der Sperrstellung und der Entsperrstellung betätigt. Der Rollenkasten ist räumlich zwischen der ersten und der zweiten Seitenwand, der Laufbahnwandung und einer Stützplatte, die parallel zur Laufbahnwandung ausgebildet und zur Führung des Rollenkastens eingerichtet ist, angeordnet. Vorzugsweise ist der Rollenkasten über einen Aktuator schaltbar bzw. linear verschiebbar. Insbesondere wird der Rollenkasten im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Sperrklinke verschoben. Die beiden Rollen des Rollenkastens kommen aneinander zur Anlage, wobei die erste Rolle ferner an einer Rampe an der Sperrklinke abgestützt ist, und wobei die zweite Rolle ferner an der Laufbahnwandung abgestützt ist. Die Rampe befindet sich an einer zu einem Sperrklinkenzahn, der in eine Zahnlücke am Parksperrenrad eingreift, entgegengesetzten Seite der Sperrklinke, also auf der Rückseite der Sperrklinke.
Die beiden Seitenwände der Parksperrenvorrichtung sind als Wandelemente ausgebildet und insbesondere parallel zur Sperrklinke angeordnet, wobei die Sperrklinke zumindest teilweise zwischen den beiden Seitenwänden angeordnet ist. Vorzugsweise sind die beiden Seitenwände aus einem Metallblech ausgebildet und durch mindestens zwei Hülsenelemente, die zur Durchführung von Schrauben vorgesehen sind, voneinander beabstandet. Die Schrauben werden zur Anbindung der Parksperrenvorrichtung an einem Gehäuse des Getriebes durch die Hülsenelemente geführt und in dafür vorgesehene Gewindebohrungen am Gehäuse angeschraubt. Bevorzugt sind die Laufbahnwandung und die Stützplatte aus einem Metallblech ausgebildet und im Wesentlichen senkrecht zu den Seitenwänden angeordnet, sowie an den Seitenwänden aufgenommen. Beispielsweise sind dafür an den Seitenwänden Aussparungen ausgebildet, die zumindest teilweise die Laufbahnwandung und die Stützplatte aufnehmen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Federelement an dem Rollenkasten zumindest teilweise räumlich zwischen der ersten und zweiten Seitenwand angeordnet. Insbesondere wird der Rollenkasten zur Betätigung der Sperrklinke in Kraftrichtung des Federelements verschoben. Mithin wird die Sperrklinke mittels Federelement in die Sperrstellung geschaltet. Dadurch kann Betätigungsenergie gespart und die Sicherheit erhöht werden. Das Federelement kommt an der Wandungsanordnung des Rollenkastens zur Anlage.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Aktuator zur linearen Verschiebung des Rollenkastens angeordnet. Bevorzugt verschiebt der Aktuator den Rollenkasten entgegen einer Federkraft. Insbesondere ist der Aktuator eingerichtet die Sperrklinke aus der Sperrstellung in die Entsperrstellung zu überführen, wobei das Federelement dazu eingerichtet ist, die Sperrklinke aus der Entsperrstellung in die Sperrstellung zu überführen. Dadurch kann der Aktuator kompakter ausgebildet und die Sicherheit der Parksperrenvorrichtung erhöht werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Spannfeder an der Sperrklinke angeordnet, wobei die Spannfeder zur Rückstellung der Sperrklinke in die Entsperrstellung ausgebildet ist. Bevorzugt greift die Spannfeder in eine dafür vorgesehene Ausnehmung an der Sperrklinke ein. Bei einer Verschiebung des Rollenkastens entgegen der Federkraft des Federelements wird die Sperrklinke mittels Spannfeder aus der Zahnlücke am Parksperrenrad gezogen und dadurch die Rotation des Parksperrenrades wieder freigegeben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Wandungsanordnung aus mindestens vier Metallblechelementen ausgebildet, wobei ein erstes und zweites Metallblechelement parallel zueinander angeordnet sind und zwei Seitenwandungen der Wandungsanordnung ausbilden, wobei ein drittes und viertes Metallblechelement parallel zueinander sowie senkrecht zu dem ersten und zweiten Metallblechelement angeordnet sind und die beiden Seitenwandungen der Wandungsanordnung miteinander verbinden. Insbesondere wurden die vier Metallblechelemente erst nach dem Ausbilden der Wandungsanordnung wärmebehandelt, wodurch die Herstellung der Wandungsanordnung erleichtert wird.
Bevorzugt sind das erste und zweite Metallblechelement identisch ausgebildet und weisen zur Aufnahme und Lagerung der beiden Rollen jeweils eine erste Aussparung auf. Dadurch wird die Anzahl der Gleichteile erhöht und die Herstellung der Wandungsanordnung erleichtert. Insbesondere sind die beiden Rollen ausschließlich in der jeweiligen ersten Aussparung an dem ersten und zweiten Metallblechelement gelagert.
Vorzugsweise weisen das erste und zweite Metallblechelement ferner jeweils eine zweite Aussparung zur Gewichtseinsparung auf. Mithin ist in der jeweiligen zweiten Aussparung an dem ersten und zweiten Metallblechelement nichts angeordnet. Durch diese Gewichtseinsparung wird die Trägheitsmasse des Rollenkastens verringert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das dritte Metallblechelement ein Zentnerelement zur Aufnahme des Federelements auf. Insbesondere erstreckt sich das Zentrierelement zumindest teilweise axial in das Federelement. Beispielsweise ist das Zentnerelement zylinderförmig ausgebildet, insbesondere als stift- oder bolzenförmiges Element, das Wesentlich kürzer als das Federelement ist. Mithin ist das Zentnerelement keine Führungsstange, die sich entlang des Federelements erstreckt. Bevorzugt ist das Zentrierelement fest mit dem dritten Metallblechelement verbunden. Gemäß einer Ausführungsform ist das Zentnerelement als Blechstanzteil ausgebildet. Dadurch kann insbesondere Gewicht und Material eingespart werden. Beispielsweise ist das Zentrierelement quer zum dritten Metallblechelement ausgebildet und fest mit dem dritten Metallblechelement verbunden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dringen das dritte und vierte Metallblechelement zumindest teilweise in eine jeweilige Aussparung am jeweiligen ersten und zweiten Metallblechelement ein und sind durch Verstemmen oder Vernieten damit verbunden. Insbesondere sind an dem dritte und vierte Metallblechelement Formelemente, insbesondere Nasen ausgebildet, die sich in Richtung der beiden Seitenwandungen der Wandungsanordnung erstrecken und in die dafür vorgesehenen Aussparungen eindringen. Dort werden die Nasen durch Umformen mit den Seitenwandungen der Wandungsanordnung fest verbunden.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Wandungsanordnung für einen Rollenkasten einer solchen Parksperrenvorrichtung, wobei zunächst die Wandungsanordnung aus mehreren Metallblechelementen durch formschlüssiges Verbinden ausgebildet wird, wobei danach die Wandungsanordnung einer Wärmebehandlung zur Erhöhung der Festigkeit unterzogen wird. Insbesondere werden die Metallblechelemente durch Verstemmen oder Vernieten miteinander fest verbunden. Insbesondere weisen die Metallblechelemente vor dem formschlüssigen Verbinden keine Wärmebehandlung auf.
Ferner wird die Verwendung einer erfindungsgemäßen Parksperrenvorrichtung in Verbindung mit einem Parksperrenrad eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Die Parksperrenvorrichtung ist vorzugsweise in dem Getriebe integriert. Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der vier Figuren näher dargestellt. Dabei zeigt
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung zur Veranschaulichung einer erfindungsgemäßen Parksperrenvorrichtung gemäß einer Sperrstellung,
Figur 2 eine schematische Perspektivdarstellung der erfindungsgemäßen Parksperrenvorrichtung,
Figur 3 eine weitere schematische Perspektivdarstellung der erfindungsgemäßen Parksperrenvorrichtung, und
Figur 4 eine schematische Perspektivdarstellung einer Wandungsanordnung der erfindungsgemäßen Parksperrenvorrichtung.
Die Figuren 1 , 2 und 3 zeigen eine erfindungsgemäße Parksperrenvorrichtung 1 für ein - hier nicht dargestelltes - Getriebe eines Kraftfahrzeugs, wobei nur Figur 2 die Parksperrenvorrichtung 1 vollständig zeigt.
Gemäß Figur 1 umfasst die Parksperrenvorrichtung 1 eine Sperrklinke 3, die um eine Achse schwenkbar an einem Bolzen 4 aufgenommen ist, sowie einen Rollenkasten 5, der zwischen einer ersten Seitenwand und einer zweiten Seitenwand 6b der Parksperrenvorrichtung 1 angeordnet und zur Betätigung der Sperrklinke 3 linear verschiebbar ist. Aufgrund der Schnittdarstellung ist in Figur 1 die erste Seitenwand nicht dargestellt. Die erste Seitenwand 6a ist aber in Figur 2 dargestellt, wobei daraus ersichtlich ist, dass die beiden Seitenwände 6a, 6b parallel zueinander angeordnet sind. Die Sperrklinke 3 ist dazu ausgebildet, mit einer Verzahnung eines - nicht dargestellten - Parksperrenrades des Getriebes zusammenzuwirken, um in einer Sperrstellung, welche vorliegend dargestellt ist, eine Rotation des Parksperrenrades zu Sperren und in einer Entsperrstellung eine Rotation des Parksperrenrades freizugeben. Ferner sind zwei Hülsenelemente 19a, 19b zur Durchführung von - hier nicht dargestellten - Schrauben axial zwischen den beiden Seitenwänden 6a, 6b angeordnet, um diese voneinander zu beabstanden. Die Schrauben sind durch die Hülsenelemente 19a, 19b geführt und in dafür vorgesehene Gewindebohrungen an einem - hier nicht dargestellten - Gehäuse des Getriebes eingeschraubt.
Der Rollenkasten 5 umfasst eine erste Rolle 7a und eine zweite Rolle 7b sowie eine Wandungsanordnung 8 zur Aufnahme und Lagerung der beiden Rollen 7a, 7b. Die erste Rolle 7a ist an der Sperrklinke 3 angeordnet und die zweite Rolle 7b ist an einer Laufbahnwandung 9 angeordnet. Die Laufbahnwandung 9 ist entgegengesetzt zur Sperrklinke 3 zwischen der ersten und zweiten Seitenwand 6a, 6b angeordnet. Ferner ist eine Stützplatte 10 zwischen der ersten und zweiten Seitenwand 6a, 6b angeordnet, wobei der Rollenkasten 5 bei Betätigung der Sperrklinke 3 zwischen der Laufbahnwandung 9 und der Stützplatte 5 geführt ist.
Ein Aktuator 17 ist zur linearen Verschiebung des Rollenkastens 5 vorgesehen und beispielsweise über einen Stößel mit dem Rollenkasten 5 verbunden. Der Aktuator 17 ist stark abstrahiert dargestellt. Ein als Druckfeder ausgebildetes Federelement 15 ist an dem Rollenkasten 5 räumlich zwischen der ersten und zweiten Seitenwand 6a, 6b, der Stützplatte 10 und der Laufbahnwandung 9 angeordnet. Der Rollenkasten 5 weist ein Zentnerelement 16 für das Federelement 15 auf, wobei das das Zentnerelement 16 teilweise in das Federelement 15 eindringt.
Wenn die Sperrklinke 3 betätigt ist und somit im Sperrzustand vorliegt, ragt der Sperrzahn der Sperrklinke 3 in eine Zahnlücke am Parksperrenrad ein, wodurch beispielsweise eine Abtriebswelle, die mit den Rädern des Kraftfahrzeugs antriebswirksam verbunden ist, blockiert wird. Über das Parksperrenrad werden Kräfte auf die Sperrklinke 3 übertragen, die über die Rollen 7a, 7b auf die Laufbahnwandung 9 und von dort auf ein - nicht dargestelltes - Getriebegehäuse übertragen werden, in dem die Parksperrenvorrichtung 1 befestigt ist. Zum Einleiten der Entsperrstellung verschiebt der Aktuator 17 den Rollenkasten 5 entgegen der Federkraft und komprimiert dabei das Federelement 15, welches den Rollenkasten 5 in die Sperrstellung der Sperrklinke 3 drückt. Der Stößel des Aktuators 17 kann vorzugsweise nur Druckkräfte ausüben. In der Entsperrstellung der Sperrklinke 3 wird das Federelement 15 von dem Rollenkasten 5, der entgegen der Federkraft verschoben ist, gestaucht. Figur 2 zeigt die Parksperreneinheit 1 vollständig, sodass beide Seitenwände 6a, 6b dargestellt sind. Ferner ist die Laufbahnwandung 9, die entgegengesetzt zur Sperrklinke 3 zwischen der ersten und zweiten Seitenwand 6a, 6b angeordnet ist, gut sichtbar dargestellt.
Figur 3 zeigt die Parksperreneinheit 1 ohne die erste Seitenwand, um einen besseren Einblick in die Bauteile der Parksperreneinheit 1 zwischen den beidem Seitenwänden zu erhalten. Daraus wird ersichtlich, dass die Laufbahnwandung 9 und die Stützplatte 10 parallel zueinander angeordnet sind. Ferner ist der Rollenkasten 5 zwischen der Laufbahnwandung 9 und der Stützplatte 10 geführt.
In Figur 4 ist die Wandungsanordnung 8 des Rollenkastens dargestellt. Die Wandungsanordnung besteht aus vier Metallblechelementen 8a, 8b, 8c, 8d, die formschlüssig miteinander verbunden sind. Ein erstes und zweites Metallblechelement 8a, 8b sind parallel zueinander angeordnet und bilden zwei Seitenwandungen der Wandungsanordnung 8 aus. Ein drittes und viertes Metallblechelement 8c, 8d sind parallel zueinander sowie senkrecht zu dem ersten und zweiten Metallblechelement 8a, 8b angeordnet und verbinden die beiden Seitenwandungen der Wandungsanordnung 8. Dazu dringen das dritte und vierte Metallblechelement 8.3, 8.4 zumindest teilweise in eine jeweilige Aussparung 13a, 13b, 14a, 14b am jeweiligen ersten und zweiten Metallblechelement 8.1 , 8.2 ein und werden durch Verstemmen oder Vernieten mit dem ersten und zweiten Metallblechelement 8.1 , 8.2 verbunden. Das erste und zweite Metallblechelement 8a, 8b sind identisch ausgebildet. Zur Aufnahme und Lagerung der beiden Rollen des Rollenkastens ist an dem ersten und zweiten Metallblechelement 8a, 8b jeweils eine erste Aussparung 11 a, 11 b ausgebildet. Ferner weisen das erste und zweite Metallblechelement 8a, 8b jeweils eine zweite Aussparung 12a, 12b zur Gewichtseinsparung auf. Das dritte Metallblechelement 8.3 weist das zylinderförmige Zentnerelement 16 auf, das zur Aufnahme des Federelements eingerichtet ist.
Gemäß einem Verfahren zur Herstellung der Wandungsanordnung 8 wird zunächst die Wandungsanordnung 8 aus den Metallblechelementen 8a, 8b, 8c, 8d durch formschlüssiges Verbinden ausgebildet, wobei danach die Wandungsanordnung 8 einer Wärmebehandlung zur Erhöhung der Festigkeit unterzogen wird. Bezuqszeichenliste
I Parksperrenvorrichtung
3 Sperrklinke
4 Bolzen
5 Rollenkasten
6a erste Seitenwand
6b zweite Seitenwand
7a erste Rolle
7b zweite Rolle
8 Wandungsanordnung
8a erstes Metallblechelement
8b zweites Metallblechelement
8c drittes Metallblechelement
8d viertes Metallblechelement
9 Laufbahnwandung
10 Stützplatte
I I a erste Aussparung
11 b erste Aussparung
12a zweite Aussparung
12b zweite Aussparung
13a Aussparung
13b Aussparung
14a Aussparung
14b Aussparung
15 Federelement
16 Zentrierelement
17 Aktuator
18 Spannfeder
19a Hülsenelement
19b Hülsenelement

Claims

Patentansprüche
1 . Parksperrenvorrichtung (1 ) für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit einem Parksperrenrad, umfassend eine Sperrklinke (3), die schwenkbar an einem Bolzen (4) aufgenommen und dazu ausgebildet ist, mit einer Verzahnung des Parksperrenrades zusammenzuwirken, um in einer Sperrstellung eine Rotation des Parksperrenrades zu Sperren und in einer Entsperrstellung eine Rotation des Parksperrenrades freizugeben, und einen Rollenkasten (5), der zwischen einer ersten Seitenwand (6a) und einer zweiten Seitenwand (6b) der Parksperrenvorrichtung (1 ) angeordnet und zur Betätigung der Sperrklinke (3) linear verschiebbar ist, wobei der Rollenkasten (5) zumindest eine erste Rolle (7a) und eine zweite Rolle (7b) sowie eine Wandungsanordnung (8) zur Aufnahme und Lagerung der beiden Rollen (7a, 7b) aufweist, wobei die erste Rolle (7a) an der Sperrklinke (3) angeordnet ist, wobei die zweite Rolle (7b) an einer Laufbahnwandung (9) angeordnet ist, die entgegengesetzt zur Sperrklinke (3) zwischen der ersten und zweiten Seitenwand (6a, 6b) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungsanordnung (8) wärmebehandelt ist und mehrere Metallblechelemente (8a, 8b, 8c, 8d) umfasst, wobei die Metallblechelemente (8a, 8b, 8c, 8d) formschlüssig miteinander verbunden sind.
2. Parksperrenvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktuator (17) zur linearen Verschiebung des Rollenkastens (5) angeordnet ist.
3. Parksperrenvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein als Druckfeder ausgebildetes Federelement (15) an dem Rollenkasten (5) zumindest teilweise räumlich zwischen der ersten und zweiten Seitenwand (6a, 6b) angeordnet ist.
4. Parksperrenvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannfeder (18) an der Sperrklinke (3) angeordnet ist, wobei die Spannfeder (18) zur Rückstellung der Sperrklinke (3) in die Entsperrstellung ausgebildet ist.
5. Parksperrenvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungsanordnung (8) aus mindestens vier Metallblechelementen (8a, 8b, 8c, 8d) ausgebildet ist, wobei ein erstes und zweites Metallblechelement (8a, 8b) parallel zueinander angeordnet sind und zwei Seitenwandungen der Wandungsanordnung (8) ausbilden, wobei ein drittes und viertes Metallblechelement (8c, 8d) parallel zueinander sowie senkrecht zu dem ersten und zweiten Metallblechelement (8a, 8b) angeordnet sind und die beiden Seitenwandungen der Wandungsanordnung (8) miteinander verbinden.
6. Parksperrenvorrichtung (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Metallblechelement (8a, 8b) identisch ausgebildet sind und zur Aufnahme und Lagerung der beiden Rollen (7a, 7b) jeweils eine erste Aussparung (11a, 11 b) aufweisen.
7. Parksperrenvorrichtung (1 ) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Metallblechelement (8a, 8b) ferner jeweils eine zweite Aussparung (12a, 12b) zur Gewichtseinsparung aufweisen.
8. Parksperrenvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 7 in Kombination mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Metallblechelement (8.3) ein Zentrierelement (16) zur Aufnahme des Federelements (15) aufweist.
9. Parksperrenvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte und vierte Metallblechelement (8.3, 8.4) zumindest teilweise in eine jeweilige Aussparung (13a, 13b, 14a, 14b) am jeweiligen ersten und zweiten Metallblechelement (8.1 , 8.2) eindringen und durch Verstemmen damit verbunden sind.
10. Verfahren zur Herstellung einer Wandungsanordnung (8) für einen Rollenkasten
(5) einer Parksperrenvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo- bei zunächst die Wandungsanordnung (8) aus mehreren Metallblechelementen (8a, 8b, 8c, 8d) durch formschlüssiges Verbinden ausgebildet wird, wobei danach die Wandungsanordnung (8) einer Wärmebehandlung zur Erhöhung der Festigkeit unterzogen wird.
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