DE102018110114A1 - Parking lock - planet carrier - Google Patents

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Abstract

Bei einem elektromotorisch angetriebenen Planetenradgetriebe zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs ist eine Parksperre zum Festsetzen einer Getriebewelle vorgesehen, in dem ein Planetenträger des Planetenradgetriebes gegenüber einem drehfest angeordneten Gehäuse festgesetzt wird. Zu diesem Zweck ist ein axial verschiebbar angeordnetes Rastelement vorgesehen, welches in einer „Parkstellung“ in Rastaufnahmen des Planetenträgers eingreift, wobei das Rastmittel und die Rastaufnahme vorzugsweise durch Stirnverzahnungen gebildet werden.

Figure DE102018110114A1_0000
In an electric motor driven planetary gear for driving a motor vehicle, a parking lock for setting a transmission shaft is provided, in which a planetary carrier of the planetary gear is fixed relative to a rotatably mounted housing. For this purpose, an axially displaceably arranged locking element is provided which engages in a "parking position" in locking receptacles of the planet carrier, wherein the latching means and the latching receptacle are preferably formed by serrations.
Figure DE102018110114A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Parksperre für eine mit einem Planetenradgetriebe verbundene Abtriebswelle und ein Verfahren zum Schalten der Parksperre.The invention relates to a parking lock for an output shaft connected to a planetary gear and a method for switching the parking brake.

Fahrzeuge benötigen zur Zulassung im Straßenverkehr eine Sicherung gegen Wegrollen im geparkten Zustand. Diese wird üblicherweise mittels einer Parksperre realisiert, welche eine Klinke in einen an der Abtriebswelle angeordnetes Ritzel einlegt, wodurch eine Drehung der Räder unterbunden wird.Vehicles require a safety against rolling away when parked for road traffic approval. This is usually realized by means of a parking lock, which inserts a pawl in a arranged on the output shaft pinion, whereby rotation of the wheels is prevented.

Eine derartige Parksperre ist durch die DE 10 2008 011 115 A1 bekannt, welche eine unter Einschluss eines schwenkbewegbar gelagerten Klinkenarms gefertigte Getriebesperrvorrichtung beschreibt, in der eine zum Auslenken des Klinkenarmes vorgesehene Stützmechanik über ein Schwenkhebelelement betätigt wird, das auf einem Achszapfen sitzt, der auch den Klinkenarm lagert.Such a parking brake is by the DE 10 2008 011 115 A1 known, which describes a gear locking device manufactured with the inclusion of a pivotally mounted pawl arm, in which a support mechanism provided for deflecting the pawl arm is actuated via a pivot lever element which sits on a journal which also supports the pawl arm.

Ein Einrastvorgang der Parksperre im Getriebe tritt im realen Betrieb bei bis zu 3 km/h auf. Dabei muss die Parksperrenapplikation entsprechende Kräfte aufnehmen, welche vom Fahrzeug aufgrund der Verzögerung der Masse, sowie der Steigung in das System gebracht werden. Dabei soll der notwendige Weg, welchen das Fahrzeug zurücklegt, bis die Klinke einrastet möglichst gering gehalten werden. Hierbei hilft es auch, die Position an dem Punkt im Getriebe mit der geringsten Übersetzung zu setzen.A locking action of the parking brake in the transmission occurs in real operation at up to 3 km / h. In this case, the parking brake application must absorb corresponding forces, which are brought by the vehicle due to the delay of the mass, as well as the slope in the system. In this case, the necessary way, which travels the vehicle until the latch engages to be kept as low as possible. It also helps to set the position at the point in the transmission with the lowest gear ratio.

Getriebe mit koaxialer Bauweise und Drehmomentausgleich können beispielsweise über Planetenradsätze realisiert werden, bei denen die Lasten über eine oder mehrere Planeten, welche sich an einem Hohlrad abstützen oder über einen Planetenträger hin zu den Abtriebs -/ Flanschwellen geleitet werden. Zusätzlich dazu kann ein Drehzahlausgleich beispielsweise über ein Differenzial erfolgen.Gearboxes with coaxial construction and torque compensation can be realized, for example, via planetary gear sets in which the loads are conducted via one or more planets which are supported on a ring gear or via a planet carrier towards the output / flange sleepers. In addition, a speed compensation can be done for example via a differential.

Durch Die DE 10 2005 015 161 A1 ist eine Parksperre für ein automatisiertes Getriebe bekannt, welche eine Getriebewelle aufweist, die drehfest einen Mitnahmering mit Außenverzahnung trägt. Eine Schiebemuffe greift mittels einer Innenverzahnung in die Außenverzahnung des Mitnahmeringes ein, welche die Schiebemuffe drehfest mit der Getriebewelle verbindet und diese gleichzeitig axial führt. Zur Festsetzung der Getriebewelle in einer „Parkstellung“ wird die Schiebemuffe axial gegen eine Getriebegehäusewand verschoben, welche eine Außenverzahnung aufweist, in welche die Innenverzahnung der Schiebemuffe eingreift.By The DE 10 2005 015 161 A1 a parking lock for an automated transmission is known, which has a gear shaft rotatably carries a driving ring with external teeth. A sliding sleeve engages by means of an internal toothing in the outer toothing of the driving ring, which rotatably connects the sliding sleeve with the transmission shaft and this leads simultaneously axially. To fix the transmission shaft in a "parking position", the sliding sleeve is axially displaced against a transmission housing wall, which has an outer toothing, in which engages the internal toothing of the sliding sleeve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Parksperre für eine Getriebewelle eines Planetenradgetriebes zu schaffen und ein Verfahren zum Schalten der Parksperre anzugeben.The invention has for its object to provide a parking brake for a transmission shaft of a planetary gear and specify a method for switching the parking brake.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 10 gelöst.The object is achieved by the features of claims 1 and 10.

Es ist ein besonderer Vorteil der Erfindung, dass eine Getriebewelle, die mit einem Planetenradgetriebe verbunden ist mittels der erfindungsgemäßen Parksperre festgesetzt werden kann, indem diese direkt am Planetenradgetriebe angreift.It is a particular advantage of the invention that a transmission shaft which is connected to a planetary gear can be fixed by means of the parking brake according to the invention by this acts directly on the planetary gear.

In vorteilhafter Weise wird hierbei eine rotierbar angeordnete sekundäre Funktionsfläche des Planetenradgetriebes, die vorzugsweise einen geringen Abstand zu einem feststehenden Gehäuseteil aufweist, mit diesem formschlüssig gekoppelt. Sekundäre Funktionflächen zeichnen sich im Allgemeinen dadurch aus, dass diese keine Funktion oder eine untergeordnete Funktion aufweisen, wie z.B. zur Beölung von Getriebeteilen.Advantageously, in this case a rotatably arranged secondary functional surface of the planetary gear, which preferably has a small distance from a fixed housing part, coupled to this form-fitting manner. Secondary functional surfaces are generally characterized by having no function or subordinate function, e.g. for lubrication of transmission parts.

Besonders vorteilhaft eignet sich hierzu der Planetenträger des Planetenradgetriebes, da dieser einen geringen Abstand zu einem feststehenden Bauteil des Getriebes, z. B. einer Gehäusewand des Getriebes oder eines Antriebsmotors aufweist und da in diesem Bereich, zwischen Planetenträger und Gehäusewand die zu übertragenden Momente noch relativ gering sind, wodurch eine kraft- und massenoptimierte Auslegung der Parksperre möglich ist.Particularly suitable for this purpose, the planet carrier of the planetary gear, since this is a small distance from a fixed component of the transmission, z. B. a housing wall of the transmission or a drive motor and since in this area, between planet carrier and housing wall, the moments to be transmitted are still relatively low, whereby a power and mass-optimized design of the parking brake is possible.

Um eine kompakte Bauweise der Parksperre zu erreichen, weist diese gemäß bevorzugtem Ausführungsbeispiel ein aktorisch betätigbares Rastelement auf, welches die Getriebewelle koaxial umgibt und entlang der Getriebewelle axial verschiebbar angeordnet ist. Das Rastmittel ist vorzugsweise scheibenförmig ausgebildet und weist in vorteilhafter Weise axial vorstehende Rastmittel auf, die in einer „Parkstellung“ in eine stirnseitig angeordnete Rastaufnahme des Planetenträgers formschlüssig eingreift.In order to achieve a compact design of the parking brake, this has according to the preferred embodiment, an actuatable actuable locking element which surrounds the transmission shaft coaxially and is arranged axially displaceable along the transmission shaft. The locking means is preferably disc-shaped and has advantageously axially projecting locking means, which engages positively in a "parking position" in a front-side arranged locking receptacle of the planet carrier.

Die Rastmittel und Rastaufnahmen bestehen hierbei jeweils vorzugsweise aus einem Zahnkranz mit Stirnverzahnungen mit gleicher Zahnteilung.The locking means and locking receptacles in this case each preferably consist of a sprocket with spur gear teeth with the same pitch.

In vorteilhafter Weise ist es vorgesehen, dass die Rastmittel als gleichmäßig am Umfang verteilt angeordnete Teilverzahnungen ausgebildet sind, die mit den Zahnkranz förmigen Stirnverzahnungen des Planetenträgers kommunizieren, oder dass die Rastaufnahmen als gleichmäßig verteilt angeordnete Teilverzahnungen ausgebildet sind, die mit den Zahnkranz förmigen Stirnverzahnung des Rastelements zusammen wirken.In an advantageous manner, it is provided that the locking means are designed as evenly distributed on the circumference arranged partial teeth that communicate with the sprocket-shaped spur gears of the planet carrier, or that the locking receptacles are designed as evenly distributed arranged partial teeth, with the sprocket-shaped spur toothing of the locking element work together.

Die Rastaufnahmen im Planetenträger können durch urformende, umformende oder spanende Fertigungsverfahren eingebracht werden. The locking receptacles in the planet carrier can be introduced by forming, forming or machining manufacturing process.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.Further advantageous embodiments are described in the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden beschrieben. Es zeigen

  • 1 eine Parksperrenanordnung an einem Planetenradgetriebe.
  • 2 die Parksperre im Schnitt in schematischer Darstellung.
  • 3 eine Draufsicht auf ein Rastmittel/Rastaufnahme der Parksperre/Planetenträger in schematischer Darstellung.
An embodiment of the invention is illustrated in the drawings and will be described below. Show it
  • 1 a parking lock arrangement on a planetary gear.
  • 2 the parking brake on average in a schematic representation.
  • 3 a plan view of a locking means / locking receptacle of the parking brake / planet carrier in a schematic representation.

Ein Planetenradgetriebe 1, insbesondere für ein elektromotorisch angetriebenes Kraftfahrzeug, weist gemäß 1 einen Antriebsmotor 2 zum Antrieb des Planetenradgetriebes 1 auf. Eine Getriebewelle 3,4 des Planetenradgetriebes 1 weist eine Antriebswelle 3, und eine durch das Planetenradgetriebe 1 untersetzt angetriebene Abtriebswelle 4 auf. Die Antriebswelle 3 und die Abtriebswelle 4 weisen eine gemeinsame Drehachse 6 auf.A planetary gear 1 , in particular for an electric motor driven motor vehicle, according to 1 a drive motor 2 to drive the planetary gear 1 on. A gear shaft 3 . 4 of the planetary gear 1 has a drive shaft 3 , and one through the planetary gear 1 Squared driven output shaft 4 on. The drive shaft 3 and the output shaft 4 have a common axis of rotation 6 on.

Das Planetenradgetriebe 1 ist an ein Fahrzeug- oder Motorgehäuse 7 angeflanscht.The planetary gear 1 is attached to a vehicle or engine housing 7 flanged.

Das Planetenradgetriebe 1 weist eine Anzahl Getriebeteile auf, u.a. ein Hohlrad 8, ein Sonnenrad 9, einen Planetenträger 11 und mehrere an dem Planetenträger 11 rotierbar angeordnete Planeten 12. Darüber hinaus sind Differenzialsonnen 13 vorgesehen, die eine Verbindung zwischen der Antriebswelle 3 und der Abtriebswelle 4 herstellen. Der Planetenträger 11 ist mit der Abtriebswelle derert antriebsverbunden angeordnet, dass ein Festsetzen des Planetenträgers 11 auch ein Festsetzen der Abtriebswelle 4 zur Folge hat.The planetary gear 1 has a number of gear parts, including a ring gear 8th , a sun wheel 9 , a planet carrier 11 and several on the planet carrier 11 rotatably arranged planets 12 , In addition, differential suns 13 provided that a connection between the drive shaft 3 and the output shaft 4 produce. The planet carrier 11 is arranged drivingly connected to the output shaft, that a setting of the planet carrier 11 also a setting of the output shaft 4 entails.

An einer dem Gehäuse 7 abgewandten Stirnseite 14 weist der rotierbar angeordnete Planetenträger 11 eine sekundäre Funktionfläche auf, an welcher Rastaufnahmen 16 angeordnet sind, vorzugsweise in Form einer Zahnkranz förmigen Stirnverzahnung.At one of the housing 7 opposite end face 14 has the rotatably arranged planet carrier 11 a secondary functional surface on which locking receptacles 16 are arranged, preferably in the form of a sprocket-shaped spur toothing.

Ein die Antriebswelle 3 koaxial umfassendes, vorzugsweise Scheibenförmig ausgabidetes Rastelement 17 ist aktorisch betätigbar in zwei Endstellungen axial verschiebbar (siehe Pfeil in 1) angeordnet, wobei das Rastelement 17 im Ausführungsbeispiel gemäß 2 ein stirnseitig vorstehendes Rastmittel 18 aufweist, das vorzugsweise als Zahnkranz förmige Stirnverzahnung ausgebildet ist und in einer „Parkstellung“ formschlüssig in die Stirnverzahnung 16 des Planetenträgers 11 eingreift.A the drive shaft 3 coaxially comprehensive, preferably disc-shaped ausgabidetes locking element 17 is actuatable actuable in two end positions axially displaceable (see arrow in 1 ), wherein the locking element 17 in the embodiment according to 2 a front side protruding locking means 18 has, preferably designed as a sprocket-shaped spur toothing and in a "parking position" positively in the spur toothing 16 of the planet carrier 11 intervenes.

Je nach Größe des zu übertragenden Drehmomentes (bzw. Bremsmomentes) kann entweder die Stirnverzahnung 18 des Rastelementes 17 oder die Stirnverzahnung 16 des Planetenträgers 11 als Teilverzahnung 19 ausgebildet sein, wobei die Teilverzahnungen 19 gemäß 3 jeweils am Umfang des Zahnkranzes gleichmäßig verteilt angeordnet sind (z. B. drei Teilverzahnungen / Zahnkranz).Depending on the size of the torque to be transmitted (or braking torque) can either the spur toothing 18 the locking element 17 or the spur toothing 16 of the planet carrier 11 as partial teeth 19 be formed, wherein the partial teeth 19 according to 3 are each evenly distributed on the circumference of the ring gear (eg, three partial teeth / ring gear).

Zum Festsetzen der Getriebewelle, insbesondere der Abtriebswelle 4 in einer „Parkstellung“ eines elektromotorisch antreibbaren Kraftfahrzeuges, wird ein nicht dargestellter Aktor betätigt, der das am Gehäuse 7 fest abgestützte scheibenförmige Rastelement 17 axial soweit in Richtung des Planetenträgers 11 verschiebt, bis stirnseitig vorstehende Rastmittel 18 in gegenüberliegend am Planetenträger 11 stirnseitig angeordnete Rastaufnahmen 16 formschlüssig eingreifen. Hierdurch wird der Planetenträger 11 gegen Rotation am Gehäuse 7 gesichert, wodurch die mit dem Planetenträger 11 antriebsverbundene Getiebewelle 3,4 ebenfalls drehgesichert ist.For fixing the gear shaft, in particular the output shaft 4 in a "parking position" of an electric motor driven motor vehicle, an actuator, not shown, is actuated, the on the housing 7 firmly supported disc-shaped locking element 17 axially so far in the direction of the planet carrier 11 moves until the front side protruding locking means 18 in opposite to the planet carrier 11 frontally arranged locking receptacles 16 interlock positively. As a result, the planet carrier 11 against rotation on the housing 7 secured, causing the planetary carrier 11 Driven drive wave 3 . 4 also rotationally secured.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Planetenradgetriebeplanetary gear
22
Motorengine
33
Antriebswelledrive shaft
44
Abtriebswelleoutput shaft
55
 
66
Drehachse (3, 4)Rotation axis ( 3 . 4 )
77
Gehäusecasing
88th
Hohlradring gear
99
Sonnenradsun
1010
 
1111
Planetenträgerplanet carrier
1212
Planetplanet
1313
Differenzialsonnendifferential Suns
1414
Stirnseite (11)Front side ( 11 )
1515
 
1616
Rastaufnahme (Stirnverzahnung)Locking receptacle (spur toothing)
1717
Rastelementlocking element
1818
Rastmittel (Stirnverzahnung)Latching means (spur toothing)
1919
Teilverzahnungpart teeth

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008011115 A1 [0003]DE 102008011115 A1 [0003]
  • DE 102005015161 A1 [0006]DE 102005015161 A1 [0006]

Claims (10)

Parksperre zum Festsetzen einer Getriebewelle eines Planetenradgetriebes, dadurch gekennzeichnet, dass eine rotierbar angeordnete sekundäre Funktionsfläche (14) des Planetenradgetriebes (1) in einer „Parkstellung“ an einem Motor- oder Getriebegehäuse (7) festsetzbar angeordnet ist.Parking lock for setting a transmission shaft of a planetary gear, characterized in that a rotatably arranged secondary functional surface (14) of the planetary gear (1) in a "parking position" on a motor or transmission housing (7) is arranged fixed. Parksperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäre Funktionsfläche (14) eine Stirnseite eines Planetenträgers (11) des Planetenradgetriebes (1) ist.Parking lock after Claim 1 , characterized in that the secondary functional surface (14) is an end face of a planetary carrier (11) of the planetary gear (1). Parksperre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein am Motor- oder Getriebegehäuse (7) vorgesehenes Rastelement (17) axial verschiebbar gelagert ist und in der „Parkstellung“ in axial ausgerichtete Rastaufnahmen (16) des Planetenträgers (11) eingreift.Parking lock after Claim 2 , characterized in that one on the motor or gear housing (7) provided latching element (17) is axially displaceably mounted and in the "parking position" in axially aligned locking receptacles (16) of the planet carrier (11) engages. Parksperre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (17) scheibenförmig ausgebildet ist und die Getriebewelle (3,4) des Planetenradgetriebes koaxial umgibt.Parking lock after Claim 3 , characterized in that the latching element (17) is disc-shaped and the transmission shaft (3,4) of the planetary gear coaxially surrounds. Parksperre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (17) eine Stirnverzahnung (18) aufweist und dass die Rastaufnahme (16) als Stirnverzahnung ausgebildet ist und dass die Stirnverzahnungen (16, 18) die gleiche Zahnteilung aufweisen.Parking lock after Claim 4 , characterized in that the latching element (17) has a spur toothing (18) and that the latching receptacle (16) is formed as a spur toothing and that the spur toothing (16, 18) have the same tooth pitch. Parksperre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (17) eine auf einem Zahnkranz angeordnete stirnseitige Teilverzahnung (19) aufweist und dass die Rastaufnahme (16) eine Zahnkranz förmige Stirnverzahnung aufweist.Parking lock after Claim 4 , characterized in that the latching element (17) has an arranged on a sprocket frontal partial teeth (19) and that the latching receptacle (16) has a sprocket-shaped spur toothing. Parksperre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (17) eine Zahnkranz förmige Stirnverzahnung (18) aufweist und dass die Rastaufnahme (16) eine auf einem Zahnkranz angeordnete stirnseitige Teilverzahnung (19) aufweist.Parking lock after Claim 4 Characterized in that the latching element (17) has a toothed ring-shaped spur gear toothing (18) and in that the locking receptacle (16) has a toothed ring arranged on a partial end toothing (19). Parksperre nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilverzahnungen (19) gleichmäßig am Kreisumfang des Zahnkranzes verteilt angeordnet sind.Parking lock after one of the Claims 6 or 7 , characterized in that the partial teeth (19) are arranged distributed uniformly on the circumference of the ring gear. Parksperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetenradgetriebe (1) zusätzlich ein Differenzialgetriebe mit Differenzialsonnen (13) aufweist.Parking lock according to one of the preceding claims, characterized in that the planetary gear (1) additionally has a differential gear with differential suns (13). Verfahren zum Festsetzen einer Getriebewelle eines elektromotorisch angetriebenen Planetenradgetriebes, welches einen mit der Getriebewelle antriebsverbundenen Planetenträger aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein am Gehäuse fest abgestütztes Rastmittel (17) axial so weit verschoben wird, bis das Rastmittel (18) in eine Rastaufnahme (16) des Planetenträgers (1) eingreift.Method for setting a transmission shaft of an electric motor-driven planetary gear, which has a planetary carrier drivingly connected to the transmission shaft, characterized in that a firmly supported on the housing latching means (17) is axially displaced so far until the latching means (18) in a latching receptacle (16) of the planet carrier (1) engages.
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