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Die
Erfindung betrifft eine Parksperrenvorrichtung für ein
Kraftfahrzeuggetriebe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches
1.
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Es
ist bekannt, Automatgetriebe von Kraftfahrzeugen mit einer Parksperre
zu versehen, welche bei abgestelltem Fahrzeug eine mechanische Blockierung
der Getriebeabtriebswelle bewirkt und damit ein Wegrollen des Fahrzeuges
verhindert. Einen Überblick über gebräuchliche
Parksperren findet man in dem Fachbuch „Fahrzeuggetriebe" von
Harald Naunheimer et al., 2 Aufl., 2007, Seite 368 bis 373.
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Durch
die
DE 199 33 618
A1 der Anmelderin wurde eine Parksperrenvorrichtung für
ein Automatgetriebe bekannt, wobei eine Sperrklinke in ein Parksperrenrad
eingreift und dieses blockiert. In diesem Fall ist die Parksperre
eingelegt, wobei ein sperrkegel, der sich gegenüber der
Sperrklinke und einer gehäusefesten Führungsplatte
abstützt, die Sperrklinke verriegelt. Beim Auslegen der
Parksperren, d. h. beim Herausziehen des Sperrkegels kommt die Sperrklinke
außer Eingriff mit dem Parksperrenrad und wird in dieser
Position durch eine Rückstellfeder gehalten, die als Drehfeder
im Bereich des Parksperrenbolzens ausgebildet ist. Beim Einlegen
der Parksperre, d. h. beim Einschieben des Sperrkegels muss die
Kraft der Rückstellfeder überwunden werden.
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Ein
Problem, welches im Zustand der ausgelegten Parksperre, z. B. beim
Fahren auf Schlechtwegestrecken auftritt, ist das selbsttätige
Eintauchen der Sperrklinke in das Parksperrenrad, was zu einer Schädigung
des Parksperrensystems führen kann. Man kann diesem Problem
mit einer stärkeren Dimensionierung der Rückstellfeder
begegnen, was jedoch den Nachteil einer höheren Betätigungskraft
für den Sperrkegel und einer Verringerung der Ein fallgeschwindigkeit
der Sperrklinke beim Einlegen der Parksperre mit sich bringt.
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Durch
die
US 6,279,713 B1 wurde
eine Parksperrenvorrichtung mit einem Parksperrenrad und einer Sperrklinke
bekannt, welche durch eine als schraubenförmige Druckfeder
ausgebildete Rückstellfeder in ihrer ausgelegten Position
gehalten wird. Auch hier tritt das Problem des so genannten Ratschens
auf, wenn die Sperrklinke beim Fahren des Fahrzeuges über
unebene Strecken derart beschleunigt wird, dass die Beschleunigungskräfte
die Kraft der Rückstellfeder übersteigen.
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Durch
die
DE 102 45 951
A1 , die
DE
10 2004 058 332 A1 sowie die
DE 10 2006 012 343 A1 ,
jeweils aus dem Hause der Anmelderin, wurden weitere Parksperrenbauarten
bekannt, welche sich jedoch vornehmlich mit dem Problem des so genannten
Entlastungsstoßes beim Auslegen der Parksperre befassen.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Parksperrenvorrichtung
der eingangs genannten Art eine Berührung zwischen Sperrklinke und
Parksperrenrad und das Eintauchen der Sperrklinke in das Parksperrenrad
bei ausgelegter Parksperre sicher zu vermeiden.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches
1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
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Erfindungsgemäß ist
vorgesehen, dass die Sperrklinke formschlüssig gesichert
wird – im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten kraftschlüssigen
Sicherungen mittels Rückstellfeder. Die formschlüssige
Sicherung verhindert in jedem Falle eine Bewegung der Sperrklinke
bei ausgelegter Parksperre, d. h. ein so genanntes Ratschen oder Eintauchen
der Sperrklinke in die Parksperrenverzahnung findet nicht statt.
Damit werden unangenehme Geräusche, ein vorzeitiger Verschleiß oder
eine Beschädigung der Parksperrenvorrichtung vermieden.
Die Einfallgeschwindigkeit der Sperrklinke wird durch die formschlüssige
Sicherung nicht beeinflusst – die Rückstellfeder
kann schwächer ausgelegt werden oder ganz entfallen.
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Nach
einer vorteilhaften Ausbildung ist ein bewegliches Sicherungselement
vorgesehen, welches in eine in der Sperrklinke angeordnete Aussparung
eingreift und somit den Formschluss bewirkt.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung ist am Sperrelement ein Entsicherungselement
befestigt, welches vor Einlegen der Parksperre die formschlüssige
Sicherung löst. Damit wird die Bewegung des Sperrelementes,
vorzugsweise eines Sperrkegels gleichzeitig für die Entsicherung
der Sperrklinke genutzt. Die Entsicherung erfolgt somit automatisch,
und zwar durch einen mechanischen Kontakt zwischen dem Entsicherungselement
und dem Sicherungselement.
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Nach
einem ersten Aspekt der Erfindung sind das Sicherungselement als
Sicherungszapfen und die Aussparung in der Klinke als Bohrung ausgebildet,
wobei der Sicherungszapfen an einem gehäusefesten Federelement,
vorzugsweise einer Blattfeder befestigt ist. Durch das am Sperrelement
angeordnete Entsicherungselement kann die Blattfeder ausgelenkt
und damit der Sicherungszapfen aus der Bohrung herausgezogen werden.
Damit ergibt sich eine wirksame formschlüssige Sicherung
bei ausgelegter Parksperre mit wenigen einfachen Teilen.
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Nach
einem zweiten Aspekt der Erfindung ist das Sicherungselement als
Sicherungsbolzen ausgebildet, welcher in einer vorzugsweise als
Bohrung ausgebildeten, im Getriebegehäuse angeordneten Längsführung
gleitend angeordnet ist. Der Sicherungsbolzen greift mit seinem
stirnseitigen Ende in eine entsprechende Aussparung der Sperrklinke
ein, wobei er durch ein vorzugswei se als Druckfeder ausgebildetes
Federelement gegenüber dem Getriebegehäuse abgestützt
ist.
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Nach
einer vorteilhaften Weiterbildung ist an dem Sicherungsbolzen ein
Querstift befestigt, welcher in einer gehäuseseitigen Nut
geführt ist, sodass der Sicherungsbolzen gegen Verdrehen
im Getriebegehäuse gesichert ist. Der Querstift wird durch
das am Sperrelement angeordnete Entsicherungselement betätigt,
sodass der Sicherungsbolzen beim Einlegen der Parksperre aus der
Sperrklinke herausgezogen wird und diese entsichert ist.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Entsicherungselement
als Schubstange ausgebildet, welche stirnseitig am Sperrelement,
vorzugsweise einem Sperrkegel befestigt ist. Der Hub des Sperrkegels
beim Einlegen der Parksperre wird somit für die Entsicherung
der Sperrklinke, d. h. das Lösen des Formschlusses genutzt.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher
beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung
weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigen
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine
formschlüssige Sicherung einer Sperrklinke,
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung für
eine formschlüssige Sicherung einer Sperrklinke mit gesicherter
Sperrklinke und
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3 die
Anordnung gemäß 2 mit entsicherter
Sperrklinke.
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1 zeigt
einen Ausschnitt mit wesentlichen Teilen einer Parksperrenvorrichtung,
wie sie vorzugsweise für Automatgetriebe, aber auch für
Getriebe mit nassen Anfahrelementen oder hydrodynamischem Drehmomentwandler
in Kraftfahrzeugen verwendbar ist. Von der Parksperrenvorrichtung
sind folgende Teile dargestellt: eine Sperrklinke
1 (unvollständig)
und ein als Sperrkegel
2 ausgebildetes Sperrelement, welches
durch eine Betätigungsstange
3 ein- und ausrückbar
ist. Der Sperrkegel
2 stützt sich auf einer gehäusefesten
Führungsplatte
4 ab, d. h. die Führungsplatte
4 ist
mit einem nicht dargestellten Getriebegehäuse verbunden.
Insoweit entspricht die Parksperrenvorrichtung dem eingangs genannten
Stand der Technik, insbesondere der
DE 199 33 618 A1 der Anmelderin.
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Erfindungsgemäß weist
die Sperrklinke 1 eine als Sacklochbohrung 5 ausgebildete
Aussparung auf, in welche ein als Sicherungszapfen 6 ausgebildetes
Sicherungselement eingreift. Der Sicherungszapfen 6 ist
an einem als Blattfeder 7 ausgebildeten Federelement befestigt,
welches einen langen Schenkel 7a und einen kurzen Schenkel 7b aufweist, welcher
gehäuseseitig befestigt ist. Der lange Schenkel 7a der
Blattfeder 7 weist ein äußeres Kontaktende 7c auf,
welches die Sperrklinke 1 in Richtung auf die Führungsplatte 4 überragt.
An der Stirnseite des Sperrkegels 2 bzw. der Betätigungsstange 3 ist
ein als Schubstange 8 ausgebildetes Entsicherungselement
befestigt, welches stirnseitig am Kontaktende 7c anliegt.
Eine (gestrichelt dargestellte) Druckfeder 9, welche sich
einerseits an der Blattfeder 7 und andererseits am Getriebegehäuse 10 abstützt,
ist als Option oder Alternative vorgesehen, falls die Rückstellkraft
der Blattfeder 7 nicht ausreichend oder der Sicherungszapfen 6 nicht
an einem Federelement befestigt ist.
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1 zeigt
die Parksperrenvorrichtung bei ausgelegter Parksperre, d. h. ein
nicht dargestelltes Parksperrenrad ist nicht durch die Sperrklinke 1 blockiert.
Die Sperrklinke 1, welche beispielsweise um einen nicht
dargestellten Parksperrenbolzen schwenkbar ist, ist durch den Eingriff
des Sicherungszapfens 6 in die Aussparung 5 formschlüssig gesichert,
d. h. eine Schwenkbewegung, auch bei fahrbahnbedingten Erschütterungen
des Fahrzeuges kann nicht erfolgen. Eine Berührung zwischen
Sperrklinke und Parksperrenrad oder ein Eintauchen der Sperrklinke
in das Parksperrenrad findet also nicht statt. Die Federkraft des
Federelementes 7 und die Masse des Sicherungszapfens 6 sind so
bemessen, dass ein lösen des Formschlusses auch bei Auftreten von
fahrbahnbedingten Beschleunigungskräften nicht auftreten
kann.
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Beim
Einlegen der Parksperre wird der Sperrkegel 2 durch die
Betätigungsstange 3 in der Zeichnung nach rechts
verschoben, wobei er sich mit seinen Konusflächen einerseits
an der Sperrklinke 1 und andererseits an der Führungsplatte 4 abstützt, bis
die Sperrklinke 1 mit ihrem (nicht dargestellten) Klinkenzahn
in eine Zahnlücke des Parksperrenrades eingefallen ist.
Gleichzeitig mit der Hubbewegung des Sperrkegels 2 drückt
die Schubstange 8 auf das Kontaktende 7c der Blattfeder 7,
sodass diese (in der Zeichnung) nach rechts ausgelenkt und der Sicherungszapfen 6 aus
der Sacklochbohrung 5 herausgezogen wird. Der Formschluss
ist damit aufgehoben, und die Sperrklinke 1 kann ihre Schwenkbewegung
ausführen. Die Länge der Schubstange 8 ist derart
bemessen, dass der Formschluss gelöst ist, bevor der Sperrkegel 2 die
Sperrklinke 1 kontaktiert. Beim Auslegen der Parksperre
wird der Sperrkegel 2 zwischen Sperrklinke 1 und
Führungsplatte 4 herausgezogen (in der Zeichnung
nach links). Die Blattfeder 7, insbesondere das Kontaktende 7c folgt
der Rückwärtsbewegung der Schubstange 8,
bis der Sicherungszapfen 6 vollständig in die
Sacklochbohrung 5 eingetaucht ist. Damit ist die Sicherung
der Klinke 1 bei ausgelegter Parksperre wieder erreicht.
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2 und 3 zeigen
ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung für
eine Parksperrenvorrichtung, welche ebenfalls nur unvollständig
dargestellt ist. 2 zeigt die Parksperrenvorrichtung
bei ausgelegter Parksperre und 3 bei eingelegter Parksperre.
In 2 sind folgende Teile, zum Teil unvollständig
dargestellt: eine Sperrklinke 11, ein als Sperrkegel 12 ausgebildetes
Sperrelement, eine Betätigungsstange 13, eine
gehäusefeste Führungsplatte 14, eine
Aussparung 15 in der Sperrklinke 11, ein als Sicherungsbolzen 16 ausgebildetes
Sicherungselement, ein als Druckfeder 17 ausgebildetes Federelement
sowie ein als Schubstange 18 ausgebildetes Entsicherungselement.
Die vorgenannten Teile 11 bis 18 entsprechen funktionell
den Teilen 1 bis 8 in 1. Ein Getriebegehäuse 19 weist
eine Durchgangsbohrung 20 auf, in welcher der Sicherungsbolzen 16 gleitend
geführt ist. Eine Verschlussschraube 21, welche
die Durchgangsbohrung 20 nach außen verschließt,
dient als Widerlager für die Druckfeder 17. In
den Sicherungsbolzen 16 ist ein Querstift 22 eingepresst,
welcher eine im Getriebegehäuse 19 angeordnete
Längsnut 23 durchsetzt und in dieser geführt
ist. Der Querstift 22 verhindert ein Verdrehen des Sicherungsbolzens 16 gegenüber dem
Getriebegehäuse 19. Die Schubstange 18 steht stirnseitig
in Kontakt mit dem herausragenden Ende des Querstiftes 22.
Die Funktion des Sicherungsbolzens 16 ist ähnlich
wie die des Sicherungszapfens 6 in 1 und bewirkt
ebenfalls eine formschlüssige Sicherung der sperrklinke 11 bei
ausgelegter Parksperre. Der am Getriebegehäuse 19 abgestützte
Sicherungsbolzen 16, belastet durch die Druckfeder 17,
greift formschlüssig in die Aussparung 15 der Sperrklinke 11 ein,
sodass kein Ratschen auftreten kann.
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3,
bei der gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen wie in 2 versehen
sind, zeigt den Sperrkegel 12 in eingerückter
Stellung zwischen Sperrklinke 11 und Führungsplatte 14.
Die Sperrklinke 11 befindet sich also in Eingriff mit dem
nicht dargestellten Parksperrenrad. Durch die Bewegung der Betätigungsstange 13 (in
der Zeichnung) nach rechts hat die Schubstange 18 den Querstift 22 und
damit den Sicherungsbolzen 16 gegen die Kraft der Druckfeder 17 in
eine ausgerückte Stellung verschoben, sodass der Formschluss
aufgehoben und die Sperrklinke 11 entsichert ist. Wie im
vorherigen Ausführungsbeispiel erfolgt die Entsicherung
auch hier, bevor der Sperrkegel 12 die Sperrklinke 11 kontaktiert und
deren Schwenkbewegung einleitet.
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Beide
Sicherungselemente, Sicherungszapfen 6 und Sicherungsbolzen 16,
werden in axialer Richtung, d. h. parallel zur Achse des Parksperrenbolzens
(Schwenkachse der Sperrklinke 1, 11) verschoben.
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- 1
- Sperrklinke
- 2
- Sperrkegel
(Sperrelement)
- 3
- Betätigungsstange
- 4
- Führungsplatte
- 5
- Sacklochbohrung
(Aussparung)
- 6
- Sicherungszapfen
(Sicherungselement)
- 7
- Blattfeder
(Federelement)
- 7a
- langer
Schenkel
- 7b
- kurzer
Schenkel
- 7c
- Kontaktende
- 8
- Schubstange
(Entsicherungselement)
- 9
- Druckfeder
- 10
- Getriebegehäuse
- 11
- Sperrklinke
- 12
- Sperrkegel
(Sperrelement)
- 13
- Betätigungsstange
- 14
- Führungsplatte
- 15
- Aussparung
- 16
- Sicherungsbolzen
(Sicherungselement)
- 17
- Druckfeder
(Federelement)
- 18
- Schubstange
(Entsicherungselement)
- 19
- Getriebegehäuse
- 20
- Durchgangsbohrung
- 21
- Verschlussschraube
- 22
- Querstift
- 23
- Längsnut
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19933618
A1 [0003, 0020]
- - US 6279713 B1 [0005]
- - DE 10245951 A1 [0006]
- - DE 102004058332 A1 [0006]
- - DE 102006012343 A1 [0006]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - Fachbuch „Fahrzeuggetriebe” von
Harald Naunheimer et al., 2 Aufl., 2007, Seite 368 bis 373 [0002]