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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung zum manuellen Entriegeln einer Parksperrenvorrichtung eines Getriebes, insbesondere eines automatischen Getriebes eines Kraftfahrzeugs, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Parksperrenvorrichtung und ein Getriebe, insbesondere ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeugs, mit einer solchen Betätigungsvorrichtung. Ergänzend betrifft die Erfindung ein zugehöriges Verfahren zur Montage einer Betätigungsvorrichtung.
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Die
DE 198 37 832 A1 beschreibt eine Parksperre, insbesondere für automatische Getriebe von Kraftfahrzeugen, die aufgrund eines vom Fahrer über eine Bedieneinrichtung ausgelösten Betätigungssignals das automatische Getriebe blockiert bzw. freigibt, indem eine Parkklinke, welche über eine Vorrichtung mit Scheiben und mit einer Rastierung in Verbindung mit einer Betätigungseinrichtung, bestehend aus einem Kolben, einem Zylinder und einer Rückstellfeder, bewegt wird, wobei die Parkklinke manuell über eine Wirkverbindung von einem Fahrzeugraum aus oder hydraulisch über eine Betätigungseinrichtung bewegt werden kann, wobei durch Drehen einer Vorrichtung um deren zentrale Achse durch Druckbeaufschlagung einer Betätigungseinrichtung eine Parkklinke ausgerastet und dabei eine Rastierung in einen offenen Zustand gebracht und durch Drucklosschalten einer Betätigungseinrichtung eine Vorrichtung in die entgegengesetzte Richtung um ihre zentrale Achse gedreht wird und dabei die Parkklinke einrastet.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine im Vergleich zum Stand der Technik verbesserte Betätigungsvorrichtung zum manuellen Entriegeln einer Parksperrenvorrichtung zu schaffen. Die Betätigungsvorrichtung soll insbesondere unter Vermeidung unerwünschter ggf. schädlicher Wechselwirkungen und/oder Belastungen einen von der Betätigungsvorrichtung ungestörten Betrieb einer zugeordneten Parksperrenvorrichtung ermöglichen und außerdem soll insbesondere eine ggf. unsachgemäße manuelle Betätigung der Betätigungsvorrichtung zu keiner Schädigung der zugeordneten Parksperrenvorrichtung führen.
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Die Aufgabe wird durch eine Betätigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Parksperrenvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 und durch ein Getriebe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 gelöst. Die Aufgabe wird ergänzend auch gelöst durch ein Montageverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 12 hervor.
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Die Betätigungsvorrichtung zum manuellen Entriegeln einer Parksperrenvorrichtung eines Getriebes, insbesondere eines automatischen Getriebes eines Kraftfahrzeugs, weist auf:
- - ein im eingebauten Zustand der Betätigungsvorrichtung außerhalb eines Getriebegehäuses des Getriebes angeordnetes manuelles Betätigungsglied,
- - eine im eingebauten Zustand der Betätigungsvorrichtung eine Gehäusewand des Getriebegehäuses durchdringende, schwenkbar gelagerte Betätigungswelle, welche einen außerhalb des Getriebes angeordneten Wellenaußenabschnitt aufweist, an dem das manuelle Betätigungsglied befestigt ist und welche einen innerhalb des Getriebegehäuses angeordneten Welleninnenabschnitt aufweist, an dem eine Parkscheibe gelagert ist, die eine Ausnehmung aufweist, und an dem ein Mitnehmer gelagert ist, der einen in die Ausnehmung der Parkscheibe eingreifenden Vorsprung aufweist,
wobei der Mitnehmer als ein Mitnahmehebelarm ausgebildet ist, der einen Fußabschnitt aufweist, mit dem der Mitnahmehebelarm an dem Welleninnenabschnitt der Betätigungswelle gelagert ist und der an seinem dem Fußanschnitt gegenüberliegenden Kopfabschnitt den Vorsprung aufweist.
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Um eine Parksperrenvorrichtung auch ohne hydraulischen Druck oder Stromquelle entriegeln zu können, wie dies beispielsweise bei der Fahrzeugmontage, im Fehlerfall, bei einem Liegenbleiben des Fahrzeugs oder bei einem Unfall mit dem Fahrzeug der Fall sein kann, ist eine getriebeseitig zumindest teilweise außenliegende mechanische Entriegelungsvorrichtung der Parksperre vorgesehen. Mit der vorliegenden Betätigungsvorrichtung, die insoweit eine Entriegelungsvorrichtung bildet, kann durch die Überwindung einer einlegenden Federvorspannung die Parksperre manuell entriegelt werden.
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Durch eine übliche starre Verbindung der zumindest teilweise außenliegenden Betätigungsvorrichtung, insbesondere aufgrund des außenliegenden manuellen Betätigungsglieds und der insbesondere vollständig innenliegenden Parksperrenvorrichtung bewegt sich die Betätigungsvorrichtung bei den internen automatischen Schaltvorgängen der Parksperrenvorrichtung entsprechend mit. Durch die Lage des manuellen Betätigungsglieds außerhalb des Getriebeinnenraumes muss der innere Bereich durch geeignete Maßnahmen im Getriebe geschützt werden. Ist dies nicht der Fall, kann sich durch Verschmutzung im Betrieb eine Beeinflussung der automatischen Parksperrenfunktion ergeben. Im schlimmsten Fall wird ein automatisches Einlegen der Parksperre durch Blockieren der Mechanik von außen verhindert und führt damit zu einem unsicheren Betriebszustand. Für eine fehlerfreie Funktion der Parksperre ist es wichtig, dass die Parksperrenmechanik von außen keine oder nur minimale Beeinflussung erfährt. Grund hierfür ist beispielsweise die Einlegefeder, die im Idealfall nur auf die innenliegenden Funktionskomponenten abgestimmt ist. Äußere Einflüsse sind aufgrund wechselnder Einsatzfälle schwer zu berücksichtigen und würden wertvollen Bauraum beanspruchen. Würde also zu viel äußere Reibung, beispielsweise wegen eines schwergängigen bzw. gealterten Seilzugs, die Bewegung der Parksperrenmechanik hemmen, wäre denkbar, dass ein Einlegen dar Parksperre verhindert oder zumindest deutlich verzögert würde.
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Die Lösung der aufgezeigten Probleme liegt einerseits darin, die innenliegende automatische Parksperrenvorrichtung und die manuelle Betätigungsvorrichtung, insbesondere das außenliegende manuelle Betätigungsglied der manuellen Betätigungsvorrichtung so weit zu entkoppeln, dass sich bei internen automatischen Schaltvorgängen von „Parksperre ein“ nach „Parksperre aus“ die außenliegende manuelle Betätigungsvorrichtung, insbesondere das außenliegende manuelle Betätigungsglied der manuellen Betätigungsvorrichtung nicht mitbewegt, jedoch dennoch die notfallweise erforderliche Funktion einer manuellen Entriegelung durch die manuellen Betätigungsvorrichtung im Anwendungsfall nicht eingeschränkt oder sogar verhindert ist. Indem der Mitnehmer als ein Mitnahmehebelarm ausgebildet ist, der einen Fußabschnitt aufweist mit dem der Mitnahmehebelarm an dem Welleninnenabschnitt der Betätigungswelle gelagert ist und der an seinem dem Fußanschnitt gegenüberliegenden Kopfabschnitt den Vorsprung aufweist, ist der Mitnahmehebelarm weitgehend von der Parkscheibe entkoppelt und lediglich der Kopfabschnitt mit dem Vorsprung greift in die Ausnehmung der Parkscheibe ein. Durch eine schlanke Ausbildung des Mitnahmehebelarms besteht auch in axialer Richtung nur geringe Kontaktgefahr zu der benachbarten Fläche der Parkscheibe.
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Der Vorsprung kann mittels einer Kröpfung aus der Ebene des Mitnahmehebelarms, insbesondere des Fußabschnitts des Mitnahmehebelarms abgesetzt ausgebildet sein. Dies bedeutet zunächst, dass der Vorsprung einteilig mit dem Mitnahmehebelarm ausgebildet ist, was eine besonders stabile Anbindung des Vorsprungs an den Mitnahmehebelarm bewirkt und die überzuleitenden Kräfte auf günstige Weise führt. Aufgrund der Kröpfung des Vorsprungs kann der Vorsprung einerseits während der Montage auch einfach eingeführt werden und formschlüssig an der Parkscheibe gesichert werden.
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Der Mitnahmehebelarm kann als ein Blechbiegeteil, insbesondere als ein gestanztes Blechbiegeteil ausgebildet sein, bei dem der Vorsprung von einem umgebogenen Endabschnitt des Kopfabschnitts des Mitnahmehebelarms gebildet wird. So kann der Mitnahmehebelarm besonders kostengünstig hergestellt und die Teileanzahl reduziert werden.
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Die Ausnehmung kann einen Längserstreckungskanal aufweisen, der sich in Umfangsrichtung über einen Sektor hinweg innerhalb der Parkscheibe erstreckt und der in einen sich radial erstreckenden Einführungskanal übergeht, welcher die Ausnehmung der Parkscheibe randoffen ausbildet, derart der Vorsprung des Mitnahmehebelarms in einer radialen Einführungsrichtung über den Einführungskanal hinweg in den Längserstreckungskanal der Ausnehmung montierbar ist. Indem die Ausnehmung mit einem Einführungskanal ausgebildet ist, kann eine besonders einfache Montage erfolgen, indem der Mitnahmehebelarm einfach in einer radialen Richtung auf einen Hülsenabschnitt der Parkscheibe und/oder auf eine Betätigungswelle der Betätigungsvorrichtung aufgesteckt werden kann und gleichzeitig der Vorsprung in die Ausnehmung der Parkscheibe gelangt, ohne dass besondere weitere Montagehandhabungen erforderlich wären, um den Vorsprung separat bzw. ergänzend zu einer Montage des Mitnahmehebelarms auf den Hülsenabschnitt und/oder auf die Betätigungswelle, zusätzlich noch extra in die Ausnehmung der Parkscheibe eingeführt werden müsste, beispielsweise durch eine axiale Einsteckbewegung.
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Der Fußabschnitt des Mitnahmehebelarms kann somit ein Lagerauge aufweisen, das ausgebildet ist zur schwenkbaren Lagerung des Mitnahmehebelarms auf der Betätigungswelle und/oder auf einem Hülsenabschnitt der Parkscheibe, wobei das Lagerauge über einen sich radial erstreckenden Montagekanal im Fußabschnitt des Mitnahmehebelarms randoffen ausgebildet ist, derart, dass der Mitnahmehebelarm mittels des Montagekanals in einer radialen Montagerichtung auf die Betätigungswelle und/oder auf den Hülsenabschnitt der Parkscheibe aufsteckbar ist. Das Lagerauge bildet einen Gleitlagersitz des Mitnahmehebelarms mit dem der Mitnahmehebelarm auf dem Hülsenabschnitt der Parkscheibe und/oder auf der Betätigungswelle schwenkbar gelagert ist. Das Lagerauge ist dabei mittels des sich radial erstreckenden Montagekanals randoffen ausgebildet, so dass der Hülsenabschnitt der Parkscheibe bzw. die Betätigungswelle durch den Montagekanal hinweg in das Lagerauge gelangen kann, wenn der Mitnahmehebelarm radial aufgesteckt wird.
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Das Lagerauge kann eine in Betätigungsrichtung weisende erste Radialwandfläche und eine zweite Radialwandfläche aufweisen, wobei die beiden Radialwandflächen ausgebildet sind zum Drehabstützen des Mitnahmehebelarms an zwei zu den Radialwandflächen des Mitnahmehebelarms korrespondierenden, gegenüberliegenden Hülsenabflachungen des Hülsenabschnitts der Parkscheibe. Wird demgemäß das manuelle Betätigungsglied bewegt d.h. geschwenkt, dann schwenkt die Betätigungswelle innerhalb des Hülsenabschnitts und nimmt den Mitnahmehebelarm mit. Dazu weist das Lagerauge zwei gegenüberliegende, parallel zueinander ausgerichtete Innenmantelwandflächen auf, wobei die beiden Innenmantelwandflächen ausgebildet sind zum Drehabstützen des Mitnahmehebelarms an zwei zu den Innenmantelwandflächen des Mitnahmehebelarms korrespondierenden, gegenüberliegenden Wellenabflachungen der Betätigungswelle. So dreht sich der Mitnahmehebelarm mit der Betätigungswelle mit, bis die beiden Radialwandflächen des Lagerauges an den korrespondierenden, gegenüberliegenden Hülsenabflachungen des Hülsenabschnitts der Parkscheibe anstehen und so die Parkscheibe mitnehmen.
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Der Mitnahmehebelarm kann insoweit unmittelbar auf dem Hülsenabschnitt der Parkscheibe oder unmittelbar auf der Betätigungswelle aufsitzen.
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Der Mitnahmehebelarm kann eine Entfallsicherung aufweisen, die ausgebildet ist, in einem auf den Hülsenabschnitt der Parkscheibe und/oder auf der Betätigungswelle aufgesetzten Zustand des Mitnahmehebelarms den Mitnahmehebelarm gegen unbeabsichtigtes Lösen in einer radialen Richtung von dem Hülsenabschnitt der Parkscheibe und/oder von der Betätigungswelle zu sichern. In einer ersten Ausführungsform der Entfallsicherung kann beispielsweise an der Innenmantelwandfläche ein Widerhaken zur Sicherung des Mitnahmehebelarms vorgesehen sein. In einer zweiten Ausführungsform der Entfallsicherung kann ein Schenkel des Mitnahmehebelarms, der in ein Loch der Parkscheibe eingeführt und dort formschlüssig eingehebelt wird, den Mitnahmehebelarm sichern. In einer dritten Ausführungsform der Entfallsicherung kann eine Sicherung des Mitnahmehebelarms durch ein Einstecken der Verbindungstange erfolgen.
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Die Betätigungsvorrichtung kann eine außerhalb des Getriebes angeordnete Überlastfeder aufweisen, die ausgebildet ist, den Vorsprung des Mitnahmehebelarms über die Überlastfeder hinweg an die Parkscheibe federelastisch anzukoppeln, wenn das manuelle Betätigungsglied in die manuelle Entriegelungsrichtung der Parksperrenvorrichtung bewegt wird.
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Die Betätigungsvorrichtung kann alternativ eine innerhalb des Getriebes angeordnete Überlastfeder aufweisen, die ausgebildet ist, den Vorsprung des Mitnahmehebelarms über die Überlastfeder hinweg an die Parkscheibe federelastisch anzukoppeln, wenn das manuelle Betätigungsglied in die manuelle Entriegelungsrichtung der Parksperrenvorrichtung bewegt wird.
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Unabhängig davon, ob die Überlastfeder außerhalb des Getriebes oder innerhalb des Getriebes angeordnet ist, kann durch deine Integration einer solchen Überlastsicherung zwischen manueller Betätigungsvorrichtung und der innenliegenden automatischen Parksperrenvorrichtung erreicht werden, dass bei Überschreitung eines definierten, d.h. vorgegebenen Betätigungsweges der manuellen Betätigungsvorrichtung die innere automatische Parksperrenvorrichtung nicht überlastet und somit nicht geschädigt wird.
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Die Überlastfeder kann eine Biegefeder mit einem Federbiegeabschnitt und zwei Federschenkeln sein, wobei der Federbiegeabschnitt um den Hülsenabschnitt der Parkscheibe und/oder um die Betätigungswelle zumindest über einen Teilumfang herumgeführt ist und einer der beiden Federschenkel an die Ausnehmung derart heranreicht, insbesondere in die Ausnehmung hineinragt, dass der Vorsprung des Mitnahmehebelarms sich bei einem manuellen Bewegen des manuellen Betätigungsglieds gegen diesen Federschenkel abstützt. Die Überlastfeder kann insbesondere derart an der Parkscheibe angeordnet sein, dass der Vorsprung des Mitnahmehebelarms an einer Stirnseite eines Federdrahtes der Überlastfeder ansteht, sobald der Überlastbereich, insbesondere der Überlastweg erreicht ist. Bei einer darüber hinausgehenden manuellen Betätigung schiebt der Vorsprung stirnseitig gegen den Federdraht der Überlastfeder wodurch sich der Federbiegeabschnitt verformt und eine Federkraft aufgebaut wird. Da die Ausnehmung noch ausreichend Platz bietet, ohne dass der Vorsprung bereits hier an einem Rand der Ausnehmung anstehen würde, kann der Vorsprung die Überlastfeder bewegen und somit verformen, ohne dass die Parkscheibe weitergedreht würde. Im Ergebnis wird dann auch die Verbindungsstange wegen der stillstehenden Parkscheibe nicht weiterbewegt.
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Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Parksperrenvorrichtung aufweisend:
- - ein auf einer Verbindungsstange verstellbar gelagertes Sperrelement, das ausgebildet ist, eine Parksperrenklinke eines Getriebes, insbesondere eines automatischen Getriebes eines Kraftfahrzeugs zu bewegen, derart dass in einem eingelegten Zustand der Parksperrenvorrichtung die Parksperrenklinke formschlüssig in eine Verzahnung eines Parksperrrades des Getriebes eingreift und in einem ausgelegten Zustand der Parksperrenvorrichtung die Parksperrenklinke außer Eingriff von der Verzahnung ist,
- - eine an der Verbindungstange angeordnete, das Sperrelement in eine Einlegerichtung in den eingelegten Zustand der Parksperrenvorrichtung vorspannende Sperrelement-Stellfeder,
- - eine die Verbindungsstange in den eingelegten Zustand der Parksperrenvorrichtung in die Einlegerichtung des Sperrelements drängende Einlegefeder,
- - einen Aktuator, der ausgebildet ist, bei seiner Aktivierung die Verbindungsstange entgegen der Einlegerichtung zu bewegen, um das Sperrelement in den ausgelegten Zustand der Parksperrenvorrichtung zu bringen, sowie aufweisend
eine Betätigungsvorrichtung wie nach einem oder mehreren der beschriebenen Ausführungen, die eine Parkscheibe umfasst, wobei die Parkscheibe ausgebildet ist, um in einem an der Parksperrenvorrichtung montierten Zustand der Betätigungsvorrichtung, den Aktuator an die Verbindungsstange zu koppeln.
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Die Parksperrenvorrichtung ist insoweit mit einer entsprechenden Betätigungsvorrichtung ausgestattet. Eine Ankoppelung der Betätigungsvorrichtung an die Parksperrenvorrichtung erfolgt über die Parkscheibe. Die Parkscheibe kann insoweit einerseits als Teil der Parksperrenvorrichtung betrachtet werden, und andererseits als Teil der manuellen Betätigungsvorrichtung betrachtet werden.
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Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Getriebe, insbesondere automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeugs, aufweisend ein Getriebegehäuse, ein im Getriebegehäuse gelagertes Parksperrrad, das eine Verzahnung aufweist, eine im Getriebegehäuse beweglich gelagerte Parksperrenklinke, die ausgebildet ist, in einem eingelegten Zustand der Parksperrenvorrichtung in die Verzahnung des Parksperrrades einzugreifen, um das Getriebe zu sperren, und aufweisend eine die Parksperrenklinke betätigende Parksperrenvorrichtung wie beschrieben.
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Das Verfahren zur Montage einer Betätigungsvorrichtung wie nach einem oder mehreren der beschriebenen Ausführungen weist die Schritte auf:
- - Aufstecken einer die Parkscheibe in den eingelegten Zustand der Parksperrenvorrichtung in die Einlegerichtung des Sperrelements drängende Einlegefeder auf einen Hülsenabschnitt der Parkscheibe,
- - Einfügen der Parkscheibe zusammen mit der aufgesteckten Einlegefeder zwischen zwei Lagersitze eines Getriebegehäuses eines Getriebes mit einer Parksperrenvorrichtung, bis der Hülsenabschnitt der Parkscheibe mit den beiden Lagersitzen fluchtet, derart, dass eine Betätigungswelle der Betätigungsvorrichtung durch die beiden Lagersitze und den Hülsenabschnitt der Parkscheibe hindurchsteckbar ist,
- - Einstecken der mit dem manuellen Betätigungsglied verbundenen Betätigungswelle in die beiden Lagersitze und den Hülsenabschnitt der Parkscheibe von außerhalb des Getriebegehäuses derart, dass das manuelle Betätigungsglied außerhalb des Getriebegehäuses positioniert ist,
- - radiales Aufstecken eines Mitnahmehebelarms der Betätigungsvorrichtung auf einen innerhalb des Getriebegehäuses angeordneten Welleninnenabschnitt der Betätigungswelle,
- - Sichern des Mitnahmehebelarms auf dem innerhalb des Getriebegehäuses angeordneten Welleninnenabschnitt der Betätigungswelle gegen unbeabsichtigtes Lösen in einer radialen Richtung von dem Hülsenabschnitt der Parkscheibe und/oder von der Betätigungswelle.
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Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Konkrete Merkmale dieser exemplarischen Ausführungsbeispiele können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder auch in anderen Kombinationen der Merkmale betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.
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Die Figuren zeigen:
- 1 eine perspektivische Teilansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Parksperrenvorrichtung in seinem eingelegten Zustand, im Inneren eines automatischen Getriebes eines Kraftfahrzeugs;
- 2 eine Schnittdarstellung durch eine erste Ausführungsform einer Betätigungsvorrichtung, bei der ein manuelles Betätigungsglied auf einer Hülse der Parkscheibe gelagert ist;
- 3 eine Schnittdarstellung durch eine zweite Ausführungsform einer Betätigungsvorrichtung, bei der das manuelle Betätigungsglied unmittelbar auf einer Betätigungswelle gelagert ist;
- 4 eine Seitenansicht der beispielhaften Betätigungsvorrichtung gemäß 2 in einem automatisch ausgelegten Zustand der Parksperrenvorrichtung;
- 5 eine Seitenansicht der beispielhaften Betätigungsvorrichtung gemäß 2 in einem automatisch eingelegten Zustand der Parksperrenvorrichtung;
- 6 eine Seitenansicht der beispielhaften Betätigungsvorrichtung gemäß 2 in einem mittels des manuellen Betätigungsglieds manuell ausgelegten Zustand;
- 7 eine Seitenansicht der beispielhaften Betätigungsvorrichtung gemäß 2 in einem mittels des manuellen Betätigungsglieds manuell ausgelegten und überdrückten Zustand, in dem eine Überlastfeder der Betätigungsvorrichtung gespannt ist;
- 8 eine Schnittdarstellung der Betätigungsvorrichtung mit einer Überlastfeder in einer Einbaulage an den beiden Lagersitzen eines Gehäuses des Getriebes;
- 9 eine perspektivische Darstellung der Betätigungsvorrichtung gemäß 2 mit einem Mitnahmehebelarm während eines Aufsteckens in radialer Montagerichtung auf die Betätigungswelle und den Hülsenabschnitt der Parkscheibe;
- 10 schematische Darstellungen von Betätigungsvorrichtungen mit Varianten von Entfallsicherungen;
- 11 eine perspektivische Explosionszeichnung auf die Betätigungsvorrichtungen gemäß 2 zur Veranschaulichung des Montageverfahrens; und
- 12 eine schematische Darstellung des Montageverfahrens.
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Das in 1 ausschnittsweise dargestellte Automatgetriebe eines Kraftfahrzeugs weist neben anderen Komponenten des Getriebes 1 ein Getriebegehäuse 2, sowie ein Parksperrrad 3 und eine Parksperrenklinke 4 auf. Das Parksperrrad 3 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit einer Abtriebswelle 5 des Getriebes 1 verbunden. Die Abtriebswelle 5 ist ausgebildet zum Antreiben der Räder wenigstens einer Fahrwerksachse des Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt). Zur Realisierung einer Parksperrfunktion an dem Kraftfahrzeug greift die an dem Getriebegehäuse 2 schwenkbar gelagerte Parksperrenklinke 4 in einem eingelegten Zustand in eine Verzahnung 6 des Parksperrrades 3 formschlüssig ein, derart, dass mittels der Parksperrenklinke 4 das Parksperrrad 3 gegen Drehen gesichert ist. Aufgrund einer solchen Drehsicherung des Parksperrrades 3 ist folglich auch die mit dem Parksperrrad 3 verbundene Abtriebswelle 5 gegen Drehen gesperrt, d.h. drehgesichert.
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Die Parksperrenklinke 4 ist dabei mittels eines Klinkenbolzens 7 schwenkbar in dem Getriebegehäuse 2 gelagert, derart, dass die Parksperrenklinke 4 zwischen einer eingelegten Sperrposition, in der ein Klinkenzahn 8 der Parksperrenklinke 4 zwischen zwei Zähnen der Verzahnung 6 des Parksperrrades 3 formschlüssig eingreift und einer ausgelegten Freigabeposition, in welcher der Klinkenzahn 8 der Parksperrenklinke 4 außer Eingriff mit der Verzahnung 6 des Parksperrrades 3 steht, hin- und her bewegbar ist.
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Das Bewegen, d.h. ein Verstellen der Parksperrenklinke 4 zwischen der eingelegten Sperrposition und der ausgelegten Freigabeposition erfolgt mittels einer Parksperrenvorrichtung 9. Die Parksperrenvorrichtung 9 umfasst dazu unter anderem ein Sperrelement 10, das die Parksperrenklinke 4 entsprechend bewegt bzw. verstellt.
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Die Parksperrenvorrichtung 9 ist ausgebildet, in einem eingelegten Zustand der Parksperrenvorrichtung 9 mit ihrem Sperrelement 10 die Parksperrenklinke 4 so zu positionieren, dass der Klinkenzahn 8 der Parksperrenklinke 4 in die Verzahnung 6 des Parksperrrades 3 eingreift und somit das Getriebe 1 sperrt, indem die Parksperrenklinke 4 über das Parksperrrad 3 die Abtriebswelle 5 sperrt.
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Die Parksperrenvorrichtung 9 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein auf einer Verbindungsstange 11 verstellbar gelagertes Sperrelement 10 auf, das ausgebildet ist, die Parksperrenklinke 4 des Getriebes 1 zu bewegen, derart dass in einem eingelegten Zustand der Parksperrenvorrichtung 9 die Parksperrenklinke 4 formschlüssig in die Verzahnung 6 des Parksperrrades 3 des Getriebes 1 eingreift und in einem ausgelegten Zustand der Parksperrenvorrichtung 9 die Parksperrenklinke 4 außer Eingriff von der Verzahnung 6 ist. Die Parksperrenvorrichtung 9 weist außerdem eine an der Verbindungstange 11 angeordnete, das Sperrelement 10 in eine Einlegerichtung in den eingelegten Zustand der Parksperrenvorrichtung 9 vorspannende Sperrelement-Stellfeder 12 auf und eine die Verbindungsstange 11 in den eingelegten Zustand der Parksperrenvorrichtung 9 in die Einlegerichtung des Sperrelements 10 drängende Einlegefeder 13 auf.
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Ein Aktuator 14 ist ausgebildet, bei seiner Aktivierung die Verbindungsstange 11, welche über eine Parkscheibe 15 mit einem Stellglied 16 des Aktuators 14 gekoppelt ist, entgegen der Einlegerichtung zu bewegen, um das Sperrelement 10 in den ausgelegten Zustand der Parksperrenvorrichtung 9 zu bringen. An den Aktuator 14 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels zusätzlich eine Rastierungseinrichtung 17 angeschlossen, die ausgebildet ist, zum elektromechanischen Verriegeln des Aktuators 14 in dem ausgelegten Zustand der Parksperrenvorrichtung 9.
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Die Parksperrenvorrichtung 9 umfasst außerdem eine Betätigungsvorrichtung 19 wie beschrieben, von der in 1 das manuelle Betätigungsglied 18 gezeigt ist. Die Parkscheibe 15 kann demgemäß einerseits als Teil der Parksperrenvorrichtung 9 betrachtet werden, als auch andererseits als Teil der Betätigungsvorrichtung 19 betrachtet werden. Die Parkscheibe 15 bildet insoweit eine mechanische Schnittstelle von Parksperrenvorrichtung 9 und Betätigungsvorrichtung 19. Die Parkscheibe ist demgemäß ausgebildet, in einem an der Parksperrenvorrichtung 9 montierten Zustand der Betätigungsvorrichtung 19, sowohl den Aktuator 14 als auch das manuelle Betätigungsglied 18 an die Verbindungsstange 11 anzukoppeln.
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Die in 2 bis 11 gezeigte Betätigungsvorrichtung 19 weist zunächst das im eingebauten Zustand der Betätigungsvorrichtung 19 außerhalb des Getriebegehäuses 2 angeordnete manuelle Betätigungsglied 18 auf.
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Die Betätigungsvorrichtung 19 umfasst eine im eingebauten Zustand der Betätigungsvorrichtung 19 eine Gehäusewand 2a des Getriebegehäuses 2 durchdringende, schwenkbar gelagerte Betätigungswelle 20, welche einen außerhalb des Getriebegehäuses 2 angeordneten Wellenaußenabschnitt 20a aufweist, an dem das manuelle Betätigungsglied 18 befestigt ist und welche einen innerhalb des Getriebegehäuses 2 angeordneten Welleninnenabschnitt 20b aufweist, an dem die Parkscheibe 15 und ein Mitnahmehebelarm 22 gelagert ist. Derjenige Abschnitt der Gehäusewand 2a, der von der Betätigungswelle 20 durchdrungen wird, bildet gleichzeitig einen ersten Lagersitz 2b für die Betätigungswelle 20. Ein zweiter, im Innenraum des Getriebegehäuses 2 angeordneter Lagersitz für die Betätigungswelle 20 ist mit 2c bezeichnet. Die Parkscheibe 15 weist eine Ausnehmung 21 auf. Der Mitnahmehebelarm 22 weist einen in die Ausnehmung 21 der Parkscheibe 15 eingreifenden Vorsprung 23 auf.
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Der Mitnehmer ist als ein Mitnahmehebelarm 22 ausgebildet, der einen Fußabschnitt 22a aufweist mit dem der Mitnahmehebelarm 22 an dem Welleninnenabschnitt 20b der Betätigungswelle 20 gelagert ist und der an seinem dem Fußanschnitt 22a gegenüberliegenden Kopfabschnitt 22b den Vorsprung 23 aufweist.
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Der Vorsprung 23 ist, wie insbesondere in 2 und 3 ersichtlich ist, mittels einer Kröpfung aus der Ebene des Mitnahmehebelarms 22, insbesondere des Fußabschnitts 22a des Mitnahmehebelarms 22 abgesetzt. Der Mitnahmehebelarm 22 ist im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels als ein Blechbiegeteil, insbesondere als ein gestanztes Blechbiegeteil ausgebildet, bei dem der Vorsprung 23 von einem umgebogenen Endabschnitt des Kopfabschnitts 22b des Mitnahmehebelarms 22 gebildet wird.
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Wie insbesondere in 4 bis 7 ersichtlich ist, weist die Ausnehmung 21 der Parkscheibe 15 einen Längserstreckungskanal 24 auf, der sich in Umfangsrichtung über einen Sektor hinweg innerhalb der Parkscheibe 15 erstreckt und der in einen sich radial erstreckenden Einführungskanal 25 übergeht, welcher die Ausnehmung 21 der Parkscheibe 15 randoffen ausbildet, derart der Vorsprung 23 des Mitnahmehebelarms 22 in einer radialen Einführungsrichtung über den Einführungskanal 25 hinweg in den Längserstreckungskanal 24 der Ausnehmung 21 montierbar ist.
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Die 5 bis 8 zeigen eine im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels innerhalb des Getriebes 1 angeordnete Überlastfeder 26, die ausgebildet ist, den Vorsprung 23 des Mitnahmehebelarms 22 über die Überlastfeder 26 hinweg an die Parkscheibe 15 federelastisch anzukoppeln, wenn das manuelle Betätigungsglied 18 in die manuelle Entriegelungsrichtung E (6 und 7) der Parksperrenvorrichtung bewegt wird. In dem Zustand der Betätigungsvorrichtung 19 gemäß 6 befindet sich das manuelle Betätigungsglied 18 in regulär betätigter Stellung, in der die Parksperrenvorrichtung 9 manuell richtig ausgelegt ist. Die Überlastfeder 26 ist im nicht betätigten Zustand vorgespannt, so dass sie im normalen Betrieb, also im Betrieb ohne Überlast, die Abstützung des Mitnahmehebelarms 22 bildet. Hinsichtlich ihrer Vorspannung ist die Überlastfeder 26 so ausgelegt, dass in allen Betriebszuständen des Kraftfahrzeugs eine manuelle Betätigung der Parksperren-Entriegelungsvorrichtung möglich ist. Sollte das manuelle Betätigungsglied 18 im Sinne einer Überlast zu weit bewegt werden, wie in 7 durch den zusätzlichen Pfeil F angedeutet, drückt der Vorsprung 23 des Mitnahmehebelarms 22 stirnseitig gegen einen Endabschnitt der Überlastfeder 26, wodurch die Überlastfeder 26 bewegt wird, derart, dass nicht mehr die Parkscheibe 15 weitergedreht wird, sondern lediglich die Überlastfeder 26 gespannt wird.
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Die Überlastfeder 26 kann, wie in 8 dargestellt ist, eine Biegefeder sein mit einem Federbiegeabschnitt 26a und zwei Federschenkeln 26b, 26c, wobei der Federbiegeabschnitt 26a um einen Hülsenabschnitt 27 der Parkscheibe 15 und um die Betätigungswelle 20 zumindest über einen Teilumfang herumgeführt ist und einer der beiden Federschenkel 26b, 26c an die Ausnehmung 21 derart heranreicht, insbesondere in die Ausnehmung 21 hineinragt, dass der Vorsprung 23 des Mitnahmehebelarms 22 sich bei einem manuellen Bewegen des manuellen Betätigungsglieds 18 gegen diesen Federschenkel 26b abstützt.
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Bei der Darstellung gemäß 4 befindet sich die Betätigungsvorrichtung 19 in einem automatisch ausgelegten Zustand der Parksperrenvorrichtung 9. Die Parkscheibe 15 weist einen Schenkel 28 auf, an dem das Stellglied 16 des Aktuators 14 (1) ankoppelt. Die Parkscheibe 15 weist außerdem eine Bohrung 29 auf, in welche die Verbindungsstange 11 der Parksperrenvorrichtung 9 (1) ankoppelt. Bewegt das Stellglied 16 des Aktuators 14 den Schenkel 28 in Pfeilrichtung D aus der Lage der Parkscheibe 15 gemäß 4 in die Lage der Parkscheibe 15 gemäß 5 dreht sich die Parkscheibe 15 entgegen dem Uhrzeigersinn und bewegt die Verbindungsstange 11 entsprechend, so dass die Parksperrenvorrichtung 9 von dem automatisch ausgelegten Zustand gemäß 4 in den automatisch eingelegten Zustand gemäß 5 gebracht wird.
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Bei der Darstellung gemäß 5 befindet sich die Betätigungsvorrichtung 19 demgemäß in einem automatisch eingelegten Zustand der Parksperrenvorrichtung. Im automatisch eingelegten Zustand liegt der Vorsprung 23 des Mitnahmehebelarms 22 gerade an der Stirnseite des Federschenkels 26b der Überlastfeder 26 an, ohne diese jedoch vorzuspannen. Alternativ kann der Vorsprung 23 des Mitnahmehebelarms 22 gerade noch nicht an der Stirnseite des Federschenkels 26b der Überlastfeder 26 anliegen, d.h. einen geringen Abstand zum Federschenkel 26b aufweisen bzw. einen geringfügigen Spalt bilden. Die Positionierung des Vorsprungs 23 des Mitnahmehebelarms 22 bezüglich des Federschenkels 26b der Überlastfeder 26 ist in der vergrößerten Rückansicht in 5 näher dargestellt. Das manuelle Betätigungsglied 18 befindet sich sowohl in 4 als auch in 5 in einer manuell unbetätigten Stellung. Insbesondere in dem automatisch ausgelegten Zustand der Parksperrenvorrichtung 9 gemäß 4, welche den Fahrbetrieb kennzeichnet, liegt der Vorsprung 23 weder in Uhrzeigerrichtung, noch entgegen der Uhrzeigerrichtung an einem Rand der Ausnehmung 21 bzw. des Längserstreckungskanals 24 an.
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Wird ausgehend von dem automatisch eingelegten Zustand der Parksperrenvorrichtung 9 gemäß 5 die Parksperrenvorrichtung 9 manuell mittels des manuellen Betätigungsglieds 18 gelöst, so wird das manuelle Betätigungsglied 18, wie in 6 dargestellt in Pfeilrichtung E im Uhrzeigersinn bewegt, wodurch der Vorsprung 23 des Mitnahmehebelarms 22 an der Stirnseite des Federschenkels 26b der Überlastfeder 26 zur Anlage kommt und die Parkscheibe 15 ausgehend von seiner Stellung gemäß 5 manuell wieder in eine Stellung entsprechend 4 (ausgelegter Zustand) dreht. Die relative Lage von Mitnahmehebelarm 22 und Parkscheibe 15 ist im manuell ausgelegten Zustand gemäß 6 dann jedoch anders, als die relative Lage von Mitnahmehebelarm 22 und Parkscheibe 15 im automatisch ausgelegten gemäß 4. Der Vorsprungs 23 des Mitnahmehebelarms 22 taucht in 6 insoweit ausgehend vom Einführungskanal 25 der Ausnehmung 21 tiefer in den Längserstreckungskanal 24 ein, als in 4. Bei der Darstellung gemäß 6 befindet sich die Betätigungsvorrichtung 19 demgemäß in einem mittels des manuellen Betätigungsglieds 18 manuell ausgelegten Zustand.
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Bei der Darstellung gemäß 7 befindet sich die Betätigungsvorrichtung 19 in einem mittels des manuellen Betätigungsglieds 18 manuell ausgelegten und überdrückten Zustand, in dem die Überlastfeder 26 der Betätigungsvorrichtung 19 gespannt ist. Dies bedeutet, dass sich die Parksperrenvorrichtung 9 in einem manuell ausgelegten Zustand befindet. Insoweit entspricht die Stellung der Parkscheibe 15 derjenigen Stellung der Parkscheibe 15 in 6. Der Vorsprungs 23 des Mitnahmehebelarms 22 taucht in 7 ausgehend vom Einführungskanal 25 der Ausnehmung 21 jedoch noch tiefer in den Längserstreckungskanal 24 ein als in 6. Dabei wird der Federschenkel 26b der Überlastfeder 26 relativ zur Parkscheibe 15 bewegt und somit keine weitere Drehbewegung von dem manuellen Betätigungsglied 18 auf die Parkscheibe 15 übertragen. Wie im Vergleich in den beiden vergrößert dargestellten Rückansichten der 6 und 7 ersichtlich ist, bewegt sich lediglich der Vorsprung 23 des Mitnahmehebelarms 22 und der Federschenkel 26b der Überlastfeder 26 nach oben, wobei die Parkscheibe 15 ihre Position beibehält. Somit kann verhindert werden, dass die Betätigungsvorrichtung 19 überbeansprucht wird. Eine Überbeanspruchung der Betätigungsvorrichtung 19 könnte beispielsweise zu einer Verformung der Betätigungswelle 20 führen und in diesem Fall auch funktionswichtige Anschlussmaße und Lagetoleranzen der auf der Betätigungswelle 20 gelagerten Parkscheibe 15 verschieben, so dass die einwandfreie Funktion der Parksperrenvorrichtung möglicherweise nicht mehr gegeben wäre.
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Die 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, wie der Fußabschnitt 22a des Mitnahmehebelarms 22 ein Lagerauge 30 aufweisen kann. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist das Lagerauge 30 ausgebildet zur schwenkbaren Lagerung des Mitnahmehebelarms 22 auf der Betätigungswelle 20 und auf dem Hülsenabschnitt 27 der Parkscheibe 15. Das Lagerauge 30 ist über einen sich radial erstreckenden Montagekanal 31 im Fußabschnitt 22a des Mitnahmehebelarms 22 randoffen ausgebildet, derart, dass der Mitnahmehebelarm 22 mittels des Montagekanals 31 in einer radialen Montagerichtung auf die Betätigungswelle 20 und auf den Hülsenabschnitt 27 der Parkscheibe 15 aufsteckbar ist, wie durch die Pfeilrichtung C angedeutet.
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Das Lagerauge 30 weist eine in Betätigungsrichtung weisende erste Radialwandfläche 30a und zweite Radialwandfläche 30b auf, wobei die beiden Radialwandflächen 30a, 30b ausgebildet sind zum Drehabstützen des Mitnahmehebelarms 22 an zwei zu den Radialwandflächen 30a, 30b des Mitnahmehebelarms 22 korrespondierenden, gegenüberliegenden Hülsenabflachungen 27a, 27b des Hülsenabschnitts 27 der Parkscheibe 15.
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Das Lagerauge 30 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels außerdem zwei gegenüberliegende, parallel zueinander ausgerichtete Innenmantelwandflächen 30c, 30d auf, wobei die beiden Innenmantelwandflächen 30c, 30d ausgebildet sind zum Drehabstützen des Mitnahmehebelarms 22 an zwei zu den Innenmantelwandflächen 30c, 30d des Mitnahmehebelarms 22 korrespondierenden, gegenüberliegenden Wellenabflachungen 20a, 20b der Betätigungswelle 20.
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Wie in den Varianten der 10 aufgezeigt, weist der Mitnahmehebelarm 22 im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels je nach Variante eine Entfallsicherung 32a, 23b, 32c auf, die ausgebildet ist, in einem auf den Hülsenabschnitt 27 der Parkscheibe 15 und/oder auf der Betätigungswelle 20 aufgesetzten Zustand des Mitnahmehebelarms 22 den Mitnahmehebelarm 22 gegen unbeabsichtigtes Lösen in einer radialen Richtung von dem Hülsenabschnitt 27 der Parkscheibe 15 und/oder von der Betätigungswelle 20 zu sichern. Im Falle der Entfallsicherung 32a ist beispielsweise an der Innenmantelwandfläche 30d ein Widerhaken zur Sicherung des Mitnahmehebelarms 22 vorgesehen. Im Falle der Entfallsicherung 32b sichert ein Schenkel des Mitnahmehebelarms 22, der in ein Loch der Parkscheibe 15 eingeführt und dort formschlüssig eingehebelt wird den Mitnahmehebelarm 22. Im Falle der Entfallsicherung 32c erfolgt eine Sicherung des Mitnahmehebelarms 22 durch das Einstecken der Verbindungstange 11.
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Die 11 veranschaulicht durch eine Explosionszeichnung und 12 durch eine schematische Darstellung ein Verfahren zur Montage einer Betätigungsvorrichtung wie beschrieben. Das Verfahren weist die im Folgenden beschriebenen Schritte auf.
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Zunächst erfolgt in einem ersten Schritt S1 ein Aufstecken einer die Parkscheibe 15 in den eingelegten Zustand der Parksperrenvorrichtung 9 in die Einlegerichtung des Sperrelements 10 drängende Einlegefeder 13 auf den Hülsenabschnitt 27 der Parkscheibe 15.
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Anschließend erfolgt in einem zweiten Schritt S2 ein Einfügen der Parkscheibe 15 zusammen mit der aufgesteckten Einlegefeder 13 zwischen zwei Lagersitze 2b, 2c des Getriebegehäuses 2 des Getriebes 1, das die Parksperrenvorrichtung 9 aufweist, bis der Hülsenabschnitt 27 der Parkscheibe 15 mit den beiden Lagersitzen 2b, 2c fluchtet, derart, dass die Betätigungswelle 20 der Betätigungsvorrichtung 19 durch die beiden Lagersitze 2b, 2c und den Hülsenabschnitt 27 der Parkscheibe 15 hindurchsteckbar ist.
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Danach erfolgt in einem dritten Schritt S3 ein Einstecken der mit dem manuellen Betätigungsglied 18 verbundenen Betätigungswelle 20 in die beiden Lagersitze 2b, 2c und den Hülsenabschnitt 27 der Parkscheibe 15 von außerhalb des Getriebegehäuses 2 derart, dass das manuelle Betätigungsglied 18 außerhalb des Getriebegehäuses 2 positioniert ist.
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Daraufhin erfolgt in einem vierten Schritt S4 ein radiales Aufstecken des Mitnahmehebelarms 22 der Betätigungsvorrichtung 19 auf einen innerhalb des Getriebegehäuses 2 angeordneten Welleninnenabschnitt 20b der Betätigungswelle 20.
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Abschließend erfolgt in einem fünften Schritt S5 ein Sichern des Mitnahmehebelarms 22 auf dem innerhalb des Getriebegehäuses 2 angeordneten Welleninnenabschnitt 20b der Betätigungswelle 20 gegen unbeabsichtigtes Lösen in einer radialen Richtung von dem Hülsenabschnitt 27 der Parkscheibe 15 und/oder von der Betätigungswelle 20.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Getriebe
- 2
- Getriebegehäuse
- 2a
- Gehäusewand
- 2b
- Lagersitz
- 2c
- Lagersitz
- 3
- Parksperrrad
- 4
- Parksperrenklinke
- 5
- Abtriebswelle
- 6
- Verzahnung
- 7
- Klinkenbolzen
- 8
- Klinkenzahn
- 9
- Parksperrenvorrichtung
- 10
- Sperrelement
- 11
- Verbindungsstange
- 12
- Sperrelement-Stellfeder
- 13
- Einlegefeder
- 14
- Aktuator
- 15
- Parkscheibe
- 16
- Stellglied
- 17
- Rastierungseinrichtung
- 18
- manuelles Betätigungsglied
- 19
- Betätigungsvorrichtung
- 20
- Betätigungswelle
- 20a
- Wellenaußenabschnitt
- 20b
- Welleninnenabschnitt
- 20d
- Wellenabflachungen
- 21
- Ausnehmung
- 22
- Mitnahmehebelarm
- 22a
- Fußabschnitt
- 22b
- Kopfabschnitt
- 23
- Vorsprung
- 24
- Längserstreckungskanal
- 25
- Einführungskanal
- 26
- Überlastfeder
- 26a
- Federbiegeabschnitt
- 26b
- Federschenkel
- 26c
- Federschenkel
- 27
- Hülsenabschnitt
- 27a
- Hülsenabflachung
- 27b
- Hülsenabflachung
- 28
- Schenkel
- 29
- Bohrung
- 30
- Lagerauge
- 30a
- Radialwandfläche
- 30b
- Radialwandfläche
- 30c
- Innenmantelwandfläche
- 30d
- Innenmantelwandfläche
- 31
- Montagekanal
- 32a
- Entfallsicherung
- 32b
- Entfallsicherung
- 32c
- Entfallsicherung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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