DE102017124913A1

DE102017124913A1 - Parksperre mit Positionssensor

Info

Publication number: DE102017124913A1
Application number: DE102017124913.3A
Authority: DE
Inventors: Markus Rost; Tobias Heumann; Christoph Thürauf; Sebastian Balthes
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-10-25
Filing date: 2017-10-25
Publication date: 2018-10-25

Abstract

Bei einer Parksperre für eine Antriebswelle eines automatisierten Schaltgetriebes oder eines Elektroantriebes mit einer Sperrklinke und einem die Sperrklinke schaltenden Betätigungselement ist es vorgesehen, dass eine Sensoranordnung die Stellung des Betätigungselementes erfasst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Parksperre, insbesondere für ein automatisiertes Getriebe mit einer Sensoranordnung zur Positionsanzeige eines Sperrelementes.
Bekannterweise ist bei einem Einsatz von elektrisch betätigbaren Parksperren für Elektro-Fahrzeuge eine sensorische Positionserkennung vorgesehen, die direkt am Aktuator angeordnet ist. Eine Anordnung des Positionssensors am Aktuator ist relativ weit entfernt von der zu detektierenden Sperrklinke und erzeugt damit kein verlässliches Signal darüber, ob die Sperrklinke tatsächlich eingerastet ist oder nicht.
Durch die DE 10 2009 023 498 B4 ist eine Parksperre für ein Elektrofahrzeug bekannt, welches ein Sperrrad aufweist, das auf einer im Antriebsstrang eines Elektroantriebes angeordneten Welle drehfest verbunden sitzt. Das Sperrrad wirkt mit einem Sperrzahn einer schwenkbar angeordneten Sperrklinke zusammen.
Zur Betätigung der Sperrklinke ist ein Aktuator mit einem Schiebeelement vorgesehen, welches über eine Schräge mit einer schrägen Anlauffläche der Sperrklinke in Wirkkontakt steht.
Bei Aktivierung des Aktuators wird das Schiebeelement linear bewegt und die Sperrklinke gegen die Kraft einer Rückstellfeder in Raststellung verbracht. Ein vorgesehener Sensor erfasst die Raststellung der Sperrklinke und gibt ein entsprechendes Sperrsignal an eine elektronische Steuereinheit.
Durch die DE 10 2006 022 963 A1 ist eine Parksperrenanordnung für ein automatisiertes Getriebe bekannt, welches eine schwenkbar angeordnete Sperrklinke mit einem Sperrzahn aufweist, welcher im Rastzustand in ein Sperrrad einer Antriebswelle eingreift. Die Sperrklinke wird mittels eines Federkraft beaufschlagten Sperrkonus in die Rastposition gedrückt. Zum Entsperren ist ein Aktuator vorgesehen, der den Sperrkonus gegen die Kraft der Feder verschiebt und somit die Sperrklinke frei gibt, die durch eine zweite Feder aus der Raststellung verschwenkt wird.
Ein vorgesehener Positionssensor erfasst die Stellung der Sperrklinke.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sperrelement mit einer alternativen Positionssensoranordnung zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Es ist ein besonderer Vorteil der Erfindung, dass der Sensor zur Positionserfassung direkt an einem mit der Sperrklinke über eine Zwangssteuerung verbundenen Betätigungselement angeordnet ist. Durch diese Maßnahme kann der Sensor in der Nähe der Sperrklinke angebracht werden. Die Aussage über die Position des Betätigungselementes entspricht der Position der Sperrklinke, da das Betätigungselement zwangsgesteuert mit der Sperrklinke verbunden ist.
Durch eine vorteilhafte Anordnung des Sensors an einem Parksperrengehäuse kann dieses als Einheit komplett separat von der Sperrklinke gefertigt und geliefert werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist das Betätigungselement ein mit einer Sperrrolle ausgebildeter linear verschiebbar angeordneter Schlitten, dessen Sperrrolle in Wirkkontakt mit einer Steuerkontur der Sperrklinke steht.
Der am Parksperrengehäuse angeordnete Sensor wirkt mit einem an dem Schlitten angeordneten Signalgeber zusammen, um die Position des Schlittens zu detektieren und ein entsprechendes Signal an eine Steuerelektronik weiterzuleiten. Der Schlitten wird vorzugsweise über eine Druckfeder von einem Stellelement betätigt. Durch diese Maßnahme wird die Druckfeder beim Schalten der Parksperre zunächst vorgespannt, wenn der Sperrzahn der Sperrklinke nicht mit der Sperrzahnaufnahme des Sperrrades fluchtet. Erst bei einer Drehung des Sperrrades rastet der Sperrzahn, unter der Kraft der Druckfeder stehend, in die Sperrzahnaufnahme des Sperrrades ein.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden beschrieben. Es zeigen

1 die erfindungsgemäße Parksperre mit Sensoranordnung in perspektivischer Ansicht.
2 die Parksperre im Querschnitt in schematischer Darstellung.

Eine Parksperre 1 für eine Antriebswelle 2 eines automatisierten Schaltgetriebes oder eines Elektroantriebes weist gemäß 1 ein Parksperrengehäuse 3 auf, in welchem ein linear bewegbares Betätigungselement 4 gelagert ist. Das Betätigungselement 4 ist als Schlitten ausgebildet und trägt eine drehbar gelagerte Sperrrolle 6, sowie zwei mit der Sperrrolle 6 in Wirkkontakt angeordnete Stützrollen 7, 8.
Ein an dem Parksperrengehäuse 3 angeordneter Sensor 9 steht in berührungslosem Wirkkontakt mit einem am Schlitten 4 angeordneten Signalgeber 11, um eine Position der Sperrrolle 6 zu detektieren. Der Signalgeber 11 kann ein am Schlitten 4 angeordnetes, z.B durch Verformung erzeugtes, Geometrieelement oder vorzugsweise ein separates Teil sein.
Ein als Kurbelgestänge ausgebildetes Stellelement 12 betätigt eine am Schlitten 4 in Bewegungsrichtung des Schlittens 4 angeordnete Zugstange 13, die eine die Zugstange 13 koaxial umgebende Spiralfeder 14 trägt.
Die Spiralfeder 14 ist mit einem ersten Ende an einem am Schlitten 4 befestigten ersten Anschlag 16 und mit ihrem zweiten Ende an einem zweiten Anschlag 17 abgestützt, welcher in Führungen 18, 19 im Schlitten 4 gegenüber dem Schlitten 4 verschiebbar ist.
Die Sperrrolle 6 steht gemäß 2 in Rollkontakt mit einer Steuerkontur 21 einer schwenkbar angeordneten Sperrklinke 22. Die Steuerkontur 21 weist zwei Schaltebenen für die Position der Sperrklinke 22 auf „geöffnet“ oder „verrastet“.
Die Sperrklinke 22 besteht aus einem doppelarmigen Hebel, welcher an einem ersten Ende einen Sperrzahn 23 und zur Erzeugung einer Rückstellkraft an einem zweiten Ende eine Aufnahme 24 für ein Feder beaufschlagtes Druckstück 26 aufweist, welches in Wirkkontakt mit der Aufnahme 24 steht.
Der Sperrzahn 23 der Sperrklinke 22 ist durch eine Schwenkbewegung in Rastkontakt mit einer Sperrverzahnung 28, insbesondere einer Zahnlücke, eines auf der Antriebswelle 2 drehfest angeordneten Sperrrades 29 verbringbar.
Zur Betätigung der Parksperre 1 wird zunächst das Kurbelgestänge 12 betätigt, wodurch die Zugstange 13 nach links gezogen wird (siehe Pfeil 5 in 2). Über den zweiten Anschlag 17 drückt die Spiralfeder 14 gegen den ersten am Schlitten 4 befestigten Anschlag 16 den Schlitten 4 ebenfalls nach links. Die Sperrrolle 6 rollt hierbei auf der Steuerkontur 21 ab und drückt den Sperrzahn 23 in eine Zahnlücke der Sperrverzahnung 28 des Sperrrades 29.
In dem Fall, dass der Sperrzahn 23 beim Betätigen der Parksperre 1 nicht in einer Flucht mit einer Zahnlücke steht, sondern Zahn auf Zahn, wird die Spiralfeder 14 vorgespannt, ohne dass sich der Schlitten 4 und damit verbunden die Sperrrolle 6 bewegt. Erst bei einer Drehung des Sperrrades 29 um eine halbe Zahnteilung, wird der Schlitten 4 verschoben bis der Sperrzahn 23 in die Zahnlücke eintauchen kann.
Der am Schlitten 4 angebrachte Signalgeber 11 wird im Verrieglungszustand in den Kontaktbereich des Sensors 9 verschoben und zeigt dadurch die Position des Schlittens 4 und daraus folgend die Position der Sperrklinke 22 „verriegelt“ oder „nicht verriegelt“ an.
Bezugszeichenliste

1: Parksperre
2: Antriebswelle
3: Parksperrengehäuse
4: Schlitten
5: Pfeil (Bewegungsrichtung des Schlittens)
6: Sperrrolle
7: Stützrolle
8: Stützrolle
9: Sensor
10
11: Signalgeber
12: Kurbelgestänge
13: Zugstange
14: Spiralfeder
15
16: Erster Anschlag
17: Zweiter Anschlag
18: Führung (4)
19: Führung (4)
20
21: Steuerkontur (22)
22: Sperrklinke
23: Sperrzahn
24: Aufnahme (22)
25
26: Druckstück
27
28: Sperrverzahnung
29: Sperrrad

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009023498 B4 [0003]
DE 102006022963 A1 [0006]

Claims

Parksperre für eine Antriebswelle mit einem Sperrrad und einer in die Sperrradverzahnung des Sperrrades einrastbaren Sperrklinke, wobei ein bewegbares Betätigungselement zum Schalten der Sperrklinke vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensoranordnung (9, 11) zur Positionserfassung des Betätigungselementes (4) vorgesehen ist.
Parksperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (4) ein in einem Parksperrengehäuse (3) linear verschiebbar angeordneter Schlitten ist.
Parksperre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (9) der Sensoranordnung (9, 11) am Parksperrengehäuse (3) angeordnet ist und mit einem am Schlitten (4) angeordneten Signalgeber (11) zusammenwirkt.
Parksperre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schlitten (4) eine Sperrrolle (6) drehbar gelagert ist, die mit einer Steuerkontur (21) der Sperrklinke (22) zusammenwirkt.
Parksperre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke (22) eine Aufnahme (24) für ein federbelastetes Druckstück (26) aufweist.
Parksperre nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (4) über eine Spiralfeder (14) von einem Stellelement (12) betätigbar ist.
Parksperre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralfeder (14) an einem am Schlitten (4) befestigten Anschlag (16) abgestützt ist.
Schaltgetriebe mit einer Parksperre gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
Kraftfahrzeug mit einer Parksperre gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.