DE102019128563A1

DE102019128563A1 - Electromechanical parking lock actuator

Info

Publication number: DE102019128563A1
Application number: DE102019128563.1A
Authority: DE
Inventors: Daniel Lutz
Original assignee: FTE Automotive GmbH
Current assignee: Valeo Powertrain GmbH
Priority date: 2019-10-22
Filing date: 2019-10-22
Publication date: 2021-04-22
Also published as: CN112696493A; KR20210047809A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Parksperrenaktuator (10) zur Betätigung einer Parksperre (12) in einem Kraftfahrzeug, umfassend- einen Elektromotor (40),- eine drehbar oder schwenkbar gelagerte Aktuatorwelle (46), die dazu dient, unmittelbar oder mittelbar ein auf eine Sperrklinke (18) einer Parksperre (12) einwirkendes Betätigungselement (26) anzutreiben,- einen Getriebemechanismus (44), über den die Aktuatorwelle (46) mit der Abtriebswelle (42) des Elektromotors (40) wirkverbunden ist, wobei der Getriebemechanismus (44) zwei in der Wirkverbindungskette zwischen der Abtriebswelle (42) des Elektromotors (40) und der Aktuatorwelle liegende Getriebeelemente (80, 82) umfasst, von denen ein erstes Getriebeelement (80) zwischen zwei Positionen (N, F) bewegbar gelagert ist, wobei es aus einer Normalposition (N), in der es mit dem zweiten Getriebeelement (82) in unmittelbarer Wirkverbindung steht, zumindest zeitweise in eine Notentriegelungsposition (F) bewegbar ist, in der es von dem zweiten Getriebeelement (82) zumindest so weit entfernt ist, dass die Wirkverbindung aufgehoben ist.The invention relates to an electromechanical parking lock actuator (10) for actuating a parking lock (12) in a motor vehicle, comprising - an electric motor (40), - a rotatably or pivotably mounted actuator shaft (46) which serves to directly or indirectly engage a pawl (18) to drive a parking lock (12) acting actuating element (26), - a transmission mechanism (44) via which the actuator shaft (46) is operatively connected to the output shaft (42) of the electric motor (40), the transmission mechanism (44) having two comprises transmission elements (80, 82) lying in the operative connection chain between the output shaft (42) of the electric motor (40) and the actuator shaft, of which a first transmission element (80) is movably mounted between two positions (N, F) Normal position (N), in which it is in direct operative connection with the second gear element (82), can be moved at least temporarily into an emergency unlocking position (F), in which e s is at least so far removed from the second transmission element (82) that the operative connection is canceled.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektromechanischen Parksperrenaktuator nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ein derartiger Parksperrenaktuator dient zur Betätigung einer in einem Kraftfahrzeug angeordneten Parksperre, welche wiederum dazu vorgesehen ist, in einer Sperrstellung ein unbeabsichtigtes Wegrollen des Kraftfahrzeugs zu verhindern. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf elektromechanische Parksperrenaktuatoren, wie sie beispielsweise in elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen oder in Kraftfahrzeugen mit Hybrid-Getrieben, mit automatisierten Getrieben oder mit Automatikgetrieben in der Automobilindustrie zum Einsatz kommen.The present invention relates to an electromechanical parking lock actuator according to the preamble of claim 1. Such a parking lock actuator is used to actuate a parking lock arranged in a motor vehicle, which in turn is provided to prevent the motor vehicle from unintentionally rolling away in a locked position. In particular, the invention relates to electromechanical parking lock actuators such as are used in the automotive industry, for example, in electrically driven motor vehicles or in motor vehicles with hybrid transmissions, with automated transmissions or with automatic transmissions.

Parksperren werden insbesondere dann benötigt, wenn eine hemmende Wirkung des stehenden Antriebs(motors) zum Festhalten des Kraftfahrzeugs nicht ausreicht oder beispielsweise wegen normalerweise geöffneten Kupplungselementen nicht genutzt werden kann. Eine Sperrung des Antriebsstrangs erfolgt dann in der Regel über ein auf einer Abtriebswelle des Getriebes drehfest angeordnetes, eine Verzahnung aufweisendes Parksperrenrad, das mittels einer auf einer parallelen Achse schwenkbar gelagerten Parksperrenklinke an der Verzahnung formschlüssig verriegelt werden kann. Dabei ist die Parksperrenklinke durch die Kraft einer Rückstellfeder entweder vom Parksperrenrad weg in eine entsperrte Stellung oder hin zum Parksperrenrad in die Sperrstellung vorgespannt. Zum Verschwenken der Parksperrenklinke entgegen der Kraft der Rückstellfeder können neben hydraulischen auch elektrische bzw. elektromechanische Parksperrenaktuatoren zum Einsatz kommen, die dazu dienen, eine Linearbewegung oder eine zumindest im Wesentlichen linear verlaufende Bewegung zu erzeugen, über die ein Betätigungselement, welches beispielsweise in der Form eines Nockens oder eines Konus oder eines Trägers mit zwei Rollen ausgebildet sein kann, gegen die Parksperrenklinke bewegbar ist, um diese zu verschwenken. Um sicherzustellen, dass die Parksperre auch dann einrasten kann und somit ein Wegrollen des Kraftfahrzeugs verhindert, wenn die Parksperrenklinke beim Betätigen gegen einen Zahn des Parksperrenrads zur Anlage kommt, ohne mit der Verzahnung in Formschluss zu gelangen, ist am Betätigungselement üblicherweise ein Energiespeicher (Nachrückfeder) vorgesehen, der im Falle eines Rollens des Kraftfahrzeugs über das Betätigungselement die Parksperrenklinke nachrückt, so dass diese mit der Verzahnung des Parksperrenrads in Eingriff gelangt.Parking locks are required in particular when an inhibiting effect of the stationary drive (motor) is not sufficient to hold the motor vehicle in place or cannot be used, for example, because the clutch elements are normally open. The drive train is then blocked via a parking lock wheel, which is arranged in a rotationally fixed manner on an output shaft of the transmission and has a toothing, which can be positively locked on the toothing by means of a parking pawl pivoted on a parallel axis. The parking lock pawl is biased either away from the parking lock wheel into an unlocked position or toward the parking lock wheel into the locked position by the force of a return spring. To pivot the parking lock pawl against the force of the return spring, hydraulic and electrical or electromechanical parking lock actuators can also be used, which serve to generate a linear movement or an at least essentially linear movement via which an actuating element, which for example in the form of a Cam or a cone or a carrier with two rollers can be formed, against which the parking lock pawl can be moved in order to pivot it. In order to ensure that the parking lock can also engage and thus prevent the vehicle from rolling away if the parking lock pawl comes into contact with a tooth of the parking lock wheel when it is actuated without interlocking with the toothing, there is usually an energy store (return spring) on the actuating element. provided which, in the event of the motor vehicle rolling, moves up the parking lock pawl via the actuating element, so that it engages with the toothing of the parking lock wheel.

Darüber hinaus ist, wie bei der vorliegenden Erfindung, in vielen Fällen die Möglichkeit einer Notbetätigung vorzusehen, die bei einem Ausfall des Aktuators ein Betätigen, insbesondere ein Entriegeln der in die Sperrstellung eingelegten Parksperre erlaubt.In addition, as in the present invention, the possibility of emergency actuation is to be provided in many cases, which in the event of failure of the actuator allows actuation, in particular unlocking, of the parking lock engaged in the locked position.

Aus dem Stand der Technik sind Anordnungen von Parksperren mit elektromechanischen Parksperrenaktuatoren bekannt, bei denen ein zusätzlicher Mechanismus für eine Notentriegelung vorgesehen ist.Arrangements of parking locks with electromechanical parking lock actuators in which an additional mechanism for emergency unlocking is provided are known from the prior art.

So offenbart beispielsweise die DE 10 2010 029 401 A1 eine Parksperrenanordnung mit Notentriegelung, die einen Sperrmechanismus mit einem Betätigungselement aufweist, welches im Normalbetrieb durch einen Aktuator zwischen zwei axialen Stellungen linear hin und her bewegt wird, wobei eine Sperrklinke in einer ersten axialen Stellung des Betätigungselements in eine Freigabestellung und in einer zweiten axialen Stellung des Betätigungselements in eine Schließstellung verstellbar ist. Ferner umfasst die Parksperrenanordnung einen Entriegelungsmechanismus zum Zwangsentriegeln des Sperrmechanismus, wobei in einem Notbetrieb das mit einer speziellen Ausnehmung versehene Betätigungselement in seiner zweiten axialen Stellung derart verdreht werden kann, dass die Sperrklinke durch Eintauchen in die Ausnehmung des verdrehten Betätigungselements auch eine Freigabestellung einnehmen kann. Dazu ist ein Entriegelungselement mit einem Betätigungshebel vorgesehen, welches drehfest mit dem Betätigungselement verbunden ist. Nachteilig an dieser Anordnung ist, dass die Notentriegelung unmittelbar an der Parksperre selber und nicht im Parksperrenaktuator erfolgt, wodurch ein für einen wahlweisen Einsatz des Notentriegelungsmechanismus erforderlicher modularer Aufbau nicht möglich ist.For example, the DE 10 2010 029 401 A1 a parking lock arrangement with emergency release, which has a locking mechanism with an actuating element which is moved linearly back and forth between two axial positions during normal operation by an actuator, a pawl in a first axial position of the actuating element in a release position and in a second axial position of the Actuating element is adjustable in a closed position. Furthermore, the parking lock arrangement comprises an unlocking mechanism for forced unlocking of the locking mechanism, wherein in emergency operation the actuating element provided with a special recess can be rotated in its second axial position in such a way that the pawl can also assume a release position by dipping into the recess of the rotated actuating element. For this purpose, an unlocking element with an actuating lever is provided, which is non-rotatably connected to the actuating element. The disadvantage of this arrangement is that the emergency release takes place directly on the parking lock itself and not in the parking lock actuator, which means that a modular structure required for optional use of the emergency release mechanism is not possible.

Aus der DE 10 2017 219 208 A1 ist eine Parksperrenanordnung bekannt, bei der ein Elektromotor über ein Getriebe eine Welle schwenkt, um eine exzentrisch daran angelenkte Betätigungsstange mit einer translatorischen Bewegungskomponente zu verlagern, welche über ein Betätigungselement auf eine Sperrklinke der Parksperre einwirkt. Dabei ist für einen Notbetrieb eine manuelle Entriegelungsvorrichtung vorgesehen, welche einen Leerlaufmechanismus umfasst, über den bei einem Ausfall des Elektromotors die Welle durch Drehen eines Betätigungshebels mittels eines aufsteckbaren Werkzeugs auch manuell geschwenkt werden kann, um die Sperrklinke in den Entriegelungszustand zu bringen. Nachteilig an dieser Ausführung ist die Notwendigkeit eines zusätzlichen Leerlaufmechanismus, wodurch der konstruktive Aufwand der gesamten Parksperrenanordnung entsprechend groß ausfällt.From the DE 10 2017 219 208 A1 a parking lock arrangement is known in which an electric motor swivels a shaft via a transmission in order to displace an actuating rod articulated thereon eccentrically with a translational movement component which acts via an actuating element on a pawl of the parking lock. In this case, a manual unlocking device is provided for emergency operation, which includes an idle mechanism, via which the shaft can also be pivoted manually by turning an actuating lever using an attachable tool in the event of failure of the electric motor in order to bring the pawl into the unlocked state. The disadvantage of this design is the need for an additional idling mechanism, which means that the structural complexity of the entire parking lock arrangement is correspondingly large.

Weiterhin ist aus der WO 2018/228686 A1 eine Parksperrenanordnung mit einem Notentriegelungsmechanismus bekannt, bei der ein Sperrmechanismus ein Betätigungselement aufweist, welches im Normalbetrieb über eine durch einen Elektromotor drehbare Spindelwelle in Verbindung mit einer Spindelmutter linear hin und her bewegbar ist, um eine Sperrklinke der Parksperre in eine Schließstellung oder in eine Freigabestellung zu verstellen. Die Parksperrenanordnung umfasst weiterhin einen Entriegelungsmechanismus zum Zwangsentriegeln des Sperrmechanismus, wobei in einem Notbetrieb die Spindelwelle über ein Entriegelungselement manuell gedreht werden kann, nachdem dieses Entriegelungselement aus einer Normalstellung, in der es von der Spindelwelle beabstandet ist, in eine Eingriffsstellung verlagert wurde, in der es mit der Spindelwelle drehmomentübertragend verbunden ist. Dazu ist das Entriegelungselement mit einer Betätigungswelle gekoppelt, über die es sowohl linear verschoben als auch gedreht werden kann. Von Nachteil ist hierbei ein mit dem zusätzlich erforderlichen, drehbar und linear verschiebbar gelagerten Entriegelungselement einhergehender relativ großer konstruktiver Aufwand. Außerdem gestaltet sich auch die manuelle Betätigung sehr aufwendig, da die Spindelwelle zahlreiche Umdrehungen ausführen muss, um die Sperrklinke aus der Schließstellung in die Freigabestellung zu überführen, wobei zusätzlich auch der Elektromotor mitgedreht werden muss.Furthermore, from the WO 2018/228686 A1 a parking lock arrangement with an emergency release mechanism is known, in which a locking mechanism has an actuating element, which in normal operation can be moved linearly back and forth via a spindle shaft rotatable by an electric motor in conjunction with a spindle nut in order to move a pawl of the parking lock into a closed position or into a release position. The parking lock arrangement further comprises an unlocking mechanism for forced unlocking of the locking mechanism, wherein in emergency operation the spindle shaft can be rotated manually via an unlocking element after this unlocking element has been displaced from a normal position in which it is spaced from the spindle shaft into an engagement position in which it is connected to the spindle shaft in a torque-transmitting manner. For this purpose, the unlocking element is coupled to an actuating shaft, via which it can be moved linearly as well as rotated. A disadvantage here is a relatively large structural effort associated with the additionally required, rotatably and linearly displaceably mounted unlocking element. In addition, manual actuation is also very complex, since the spindle shaft has to make numerous revolutions in order to move the pawl from the closed position into the release position, with the electric motor also having to be rotated at the same time.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Betätigung einer Parksperre in einem Kraftfahrzeug einen möglichst einfach ausgebildeten elektromechanischen Parksperrenaktuator der eingangs genannten Art vorzuschlagen, der die Möglichkeit einer manuellen Notentriegelung bietet.The present invention is based on the object of proposing an electromechanical parking lock actuator of the type mentioned above which is designed as simply as possible for actuating a parking lock in a motor vehicle and which offers the possibility of manual emergency unlocking.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen elektromechanischen Parksperrenaktuator nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved according to the invention by an electromechanical parking lock actuator according to claim 1. Advantageous refinements and expedient developments of the invention emerge from the dependent claims.

Bei einem zur Betätigung einer Parksperre in einem Kraftfahrzeug bestimmten elektromechanischen Parksperrenaktuator, der einen Elektromotor mit einer Abtriebswelle und eine drehbar oder schwenkbar gelagerte Aktuatorwelle umfasst, die dazu dient, unmittelbar oder mittelbar über zwischengeschaltete Elemente ein auf eine Sperrklinke einer Parksperre einwirkendes Betätigungselement zum Sperren oder zum Entsperren der Parksperre anzutreiben, wobei der Parksperrenaktuator ferner einen Getriebemechanismus umfasst, über den die Aktuatorwelle oder eine zur Aufnahme einer Aktuatorwelle geeignete Aktuatorwellenbuchse mit der Abtriebswelle des Elektromotors wirkverbunden ist, weist der Getriebemechanismus des Parksperrenaktuators erfindungsgemäß zwei in der Wirkverbindungskette zwischen der Abtriebswelle des Elektromotors und der Aktuatorwelle liegende Getriebeelemente auf, von denen ein Getriebeelement, das als erstes Getriebeelement bezeichnet wird, zwischen zwei Positionen derart verstellbar gelagert ist, dass es aus einer Normalposition, in der es mit dem als zweites Getriebeelement bezeichneten anderen Getriebeelement in unmittelbarer Wirkverbindung steht, zumindest vorübergehend in eine Notentriegelungsposition verstellbar ist, in der das erste Getriebeelement von dem zweiten Getriebeelement zumindest so weit beabstandet ist, dass die in der Normalposition zwischen dem ersten Getriebeelement und dem zweiten Getriebeelement bestehende Wirkverbindung aufgehoben ist, so dass die Aktuatorwelle dann unabhängig von dem Elektromotor gedreht bzw. geschwenkt werden kann.In the case of an electromechanical parking lock actuator intended for actuating a parking lock in a motor vehicle, which comprises an electric motor with an output shaft and a rotatably or pivotably mounted actuator shaft, which serves to directly or indirectly via interconnected elements an actuating element acting on a pawl of a parking lock for locking or for To drive unlocking the parking lock, the parking lock actuator also comprising a transmission mechanism via which the actuator shaft or an actuator shaft bushing suitable for receiving an actuator shaft is operatively connected to the output shaft of the electric motor, the transmission mechanism of the parking lock actuator according to the invention has two in the operational connection chain between the output shaft of the electric motor and the Gear elements lying on the actuator shaft, one of which is a gear element, which is referred to as the first gear element, so adjustable between two positions is stored that it is at least temporarily adjustable from a normal position, in which it is in direct operative connection with the other gear element referred to as the second gear element, into an emergency unlocking position in which the first gear element is at least so far apart from the second gear element that the in the normal position between the first gear element and the second gear element existing operative connection is canceled, so that the actuator shaft can then be rotated or pivoted independently of the electric motor.

Sofern nicht anders ausgeführt bedeutet eine zwischen zwei Bauteilen bestehende Wirkverbindungskette im Sinne der vorliegenden Anmeldung eine Anordnung von jeweils paarweise mit einander wirkverbundenen Elementen, die zusammen den Drehmomentfluss und/oder Kraftfluss zwischen diesen beiden Bauteilen gewährleisten.Unless stated otherwise, an operative connection chain existing between two components means in the context of the present application an arrangement of elements which are operatively connected to one another in pairs and which together ensure the flow of torque and / or force flow between these two components.

Ein wesentlicher Vorteil liegt bei der erfindungsgemäßen Ausführung darin, dass die die Möglichkeit einer Notentriegelung in den Parksperrenaktuator integriert ist, so dass sie nicht im Kraftfahrzeug an der Parksperre selber eingerichtet werden muss. Auf diese Weise kann ein modularer Aufbau des Parksperrenaktuators erreicht werden, so dass mit nur sehr geringen Änderungen ein Parksperrenaktuator wahlweise mit oder ohne Notentriegelungsmechanismus ausgeführt werden kann.An essential advantage of the embodiment according to the invention is that the possibility of an emergency release is integrated in the parking lock actuator, so that it does not have to be set up on the parking lock itself in the motor vehicle. In this way, a modular structure of the parking lock actuator can be achieved, so that a parking lock actuator can optionally be designed with or without an emergency release mechanism with only very minor changes.

Darüber hinaus ist der erfindungsgemäße Parksperrenaktuator bei einfacher Konstruktion, die keine aufwendigen Mechanismen wie Leerlaufeinrichtungen, Entriegelungselemente oder ähnliches benötigt, kostengünstig herzustellen und leicht zu montieren. Seine kompakte Bauweise ermöglicht zudem eine einfache Unterbringung auch bei beengten Bauraumverhältnissen. In addition, the parking lock actuator according to the invention is simple in construction and does not require any complex mechanisms such as idling devices, unlocking elements or the like, inexpensive to manufacture and easy to assemble. Its compact design also enables it to be easily accommodated even in confined spaces.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Getriebemechanismus mindestens eine Zahnradpaarung mit zwei außenverzahnten Zahnrädern aufweist, die das erste und das zweite Getriebeelement bilden und die in der Normalposition miteinander kämmen. Alternativ könnten die beiden Getriebeelemente in der Normalposition auch reibschlüssig miteinander wirkverbunden sein.It is particularly advantageous if the gear mechanism has at least one gear pair with two externally toothed gears which form the first and the second gear element and which mesh with one another in the normal position. Alternatively, the two transmission elements could also be operatively connected to one another in the normal position in a frictionally engaged manner.

Vorzugsweise sind die beiden Zahnräder dabei in der Notentriegelungsposition so weit außer Eingriff gebracht, dass ihre Zähne zumindest soeben aneinander vorbei gleiten können, ohne dass ein Zahnrad das andere Zahnrad antreibt.In the emergency release position, the two gears are preferably disengaged to such an extent that their teeth can at least just slide past one another without one gear driving the other gear.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Parksperrenaktuator mindestens ein Federelement auf, durch welches das erste Getriebeelement elastisch federnd in die Normalposition beaufschlagt ist, so dass das erste Getriebeelement gegen die Vorspannkraft des Federelements in die Notentriegelungsposition bewegbar ist.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the parking lock actuator has at least one spring element which the first gear element is elastically resiliently urged into the normal position, so that the first gear element can be moved into the emergency unlocking position against the biasing force of the spring element.

Vorzugsweise umfasst der Getriebemechanismus ein Zahnrad, das von einer auf der Abtriebswelle des Elektromotors befestigten Schnecke angetrieben wird. Infolge der Selbsthemmung des Schneckengetriebes kann dieses Zahnrad nicht verdreht werden, wenn der Elektromotor in stromlosem Zustand abgeschaltet ist.The gear mechanism preferably comprises a gearwheel which is driven by a worm attached to the output shaft of the electric motor. As a result of the self-locking of the worm gear, this gear cannot be rotated when the electric motor is switched off in the de-energized state.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das erste Getriebeelement durch eine Drehung des zweiten Getriebeelements in die Notentriegelungsposition bewegbar ist. Das kann bei Zahnrädern mit entsprechend geformten Zahnflanken erzielt werden, wenn das das erste Getriebeelement bildende erste Zahnrad beispielsweise durch ein selbsthemmendes Schneckengetriebe drehblockiert ist, so dass seine Zähne bezogen auf das sich drehende zweite Zahnrad nur nach außen ausweichen können.It is particularly advantageous if the first gear element can be moved into the emergency unlocking position by rotating the second gear element. This can be achieved with gears with correspondingly shaped tooth flanks if the first gear forming the first gear element is blocked from rotation, for example by a self-locking worm gear, so that its teeth can only move outward relative to the rotating second gear.

Günstig ist es ferner, wenn das zweite Getriebeelement drehfest auf der Aktuatorwelle angeordnet ist. So kann eine Drehung der Aktuatorwelle einerseits die verriegelte Parksperre entsperren und dabei andererseits auch das erste Getriebeelement in die Notentriegelungsposition bewegen. So kann die Parksperre auch bei einer Störung des Elektromotors, beispielsweise bei Ausfall seiner Energieversorgung, im Notbetrieb durch Drehen der Aktuatorwelle entsperrt werden. Wenn die Störung beseitigt ist, kann die Parksperre ohne weiteres sofort wieder im Normalbetrieb von dem Elektromotor betätigt werden.It is also advantageous if the second gear element is arranged on the actuator shaft in a rotationally fixed manner. A rotation of the actuator shaft can, on the one hand, unlock the locked parking lock and, on the other hand, also move the first gear element into the emergency unlocking position. The parking lock can also be unlocked in emergency mode by turning the actuator shaft in the event of a malfunction in the electric motor, for example if its power supply fails. When the malfunction has been eliminated, the parking lock can easily be actuated again immediately in normal operation by the electric motor.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass das erste Getriebeelement auf einer Getriebewelle angeordnet ist, die um eine vorzugsweise senkrecht zu ihrer Rotationsachse verlaufende Schwenkachse schwenkbar oder kippbar gelagert ist, wobei die Getriebewelle aus einer Normalposition, in welcher das erste und zweite Getriebeelement in unmittelbarer Wirkverbindung miteinander stehen, in eine Notentriegelungsposition schwenkbar bzw. kippbar ist, in welcher die Wirkverbindung zwischen dem ersten Getriebeelement und dem zweiten Getriebeelement aufgehoben ist.According to a further particularly preferred embodiment, it is proposed that the first gear element is arranged on a gear shaft which is mounted pivotably or tiltably about a pivot axis preferably running perpendicular to its axis of rotation, the gear shaft from a normal position in which the first and second gear element in are directly operative connection with each other, can be pivoted or tilted into an emergency unlocking position in which the operative connection between the first gear element and the second gear element is canceled.

Besonders einfach kann diese Schenkbarkeit bzw. kippbare Lagerung der Getriebewelle dadurch erreicht werden , dass sie in ihren Endbereichen in jeweils einem Pendellager gelagert ist.This pivotability or tiltable mounting of the gear shaft can be achieved in a particularly simple manner in that it is mounted in each of its end regions in a self-aligning bearing.

Besonders vorteilhaft ist es dabei ferner, wenn eines der beiden die Getriebewelle lagernden Pendellager quer zur Rotationsachse der Getriebewelle verschiebbar geführt ist.It is also particularly advantageous if one of the two self-aligning bearings supporting the transmission shaft is displaceably guided transversely to the axis of rotation of the transmission shaft.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform, kann das mindestens eine Federelement das verschiebbar geführte Pendellager in die Normalposition der Getriebewelle drücken. Vorzugsweise kann das Federelement ein Paket von mehreren in Reihe geschalteten Tellerfedern oder eine Spiralfeder sein, die das verschiebbar geführte Pendellager auf Druck beaufschlagen.According to a further particularly preferred embodiment, the at least one spring element can press the displaceably guided self-aligning bearing into the normal position of the transmission shaft. Preferably, the spring element can be a package of several plate springs connected in series or a spiral spring which exert pressure on the displaceably guided self-aligning bearing.

Vorteilhafterweise kann die Aktuatorwelle zumindest eine Angriffsfläche oder ein Angriffsprofil oder eine Angriffsbohrung für ein daran ansetzbares oder aufsteckbares bzw. für ein darin einsteckbares Notbetätigungswerkzeug aufweisen, mit dessen Hilfe die für die Notbetätigung erforderliche Drehung der Aktuatorwelle besonders leicht ausgeführt werden kann.Advantageously, the actuator shaft can have at least one engagement surface or an engagement profile or an engagement hole for an emergency actuation tool that can be attached or plugged onto it or for an emergency actuation tool that can be inserted therein, with the aid of which the rotation of the actuator shaft required for emergency actuation can be carried out particularly easily.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Parksperrenaktuator ein insbesondere mehrteilig ausgeführtes Gehäuse, in welchem zumindest der Elektromotor und der Getriebemechanismus aufgenommen sind, und in dem die Aktuatorwelle bzw. Aktuatorwellenbuchse gelagert ist. Dabei ragt ein freies Ende der Aktuatorwelle aus dem Gehäuse heraus und ist dort außerhalb des Gehäuses dazu bestimmt, mit dem Betätigungselement wirkverbunden zu werden, um das Betätigungselement für seine Einwirkung auf die Sperrklinke der Parksperre antreiben zu können.According to a further preferred embodiment of the invention, the parking lock actuator comprises a particularly multi-part housing in which at least the electric motor and the gear mechanism are accommodated and in which the actuator shaft or actuator shaft bushing is mounted. A free end of the actuator shaft protrudes from the housing and is intended there outside the housing to be operatively connected to the actuating element in order to be able to drive the actuating element for its action on the pawl of the parking lock.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu den in den Zeichnungen dargestellten Ausfü h ru ngsbeispielen.Further advantages and features of the invention emerge from the following description of the exemplary embodiments shown in the drawings.

Es zeigen:

1: schematische Darstellung einer Parksperre mit einem elektromechanischen Parksperrenaktuator,
2: Seitenansicht eines erfindungsgemäßen elektromechanischen Parksperrenaktuators,
3a: Querschnitt durch den Parksperrenaktuator aus 2 entlang der Schnittlinie A-A im Normalbetrieb,
3b: Querschnitt durch den Parksperrenaktuator aus 2 entlang der Schnittlinie A-A im Notbetrieb,
4: Schnittansicht des Parksperrenaktuators aus 3a entlang der Schnittlinie B-B, und
5: Schnittansicht des Parksperrenaktuators aus 3a entlang der Schnittlinie C-C.

Show it:

1 : schematic representation of a parking lock with an electromechanical parking lock actuator,
2 : Side view of an electromechanical parking lock actuator according to the invention,
3a : Cross-section through the parking lock actuator 2 along the section line AA in normal operation,
3b : Cross-section through the parking lock actuator 2 along the section line AA in emergency mode,
4th : Sectional view of the parking lock actuator 3a along the section line BB, and
5 : Sectional view of the parking lock actuator 3a along the section line CC.

Zur Vereinfachung sind in den Figuren auch bei unterschiedlichen Ausführungsformen identische Elemente mit identischen Bezugszeichen bezeichnet.For the sake of simplicity, identical elements are denoted by identical reference symbols in the figures, even in different embodiments.

1 zeigt einen elektromechanischen Parksperrenaktuator 10, der dazu vorgesehen ist, eine in einem Kraftfahrzeug angeordnete Parksperre 12 zu betätigen. Die Parksperre 12 weist in an sich bekannter Weise ein Parksperrenrad 14 auf, das dreh- und axialfest auf einer nicht dargestellten Getriebewelle eines Kraftfahrzeuggetriebes angeordnet ist und außenumfangsseitig eine Verzahnung 16 besitzt. Zur formschlüssigen Arretierung des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs umfasst die Parksperre 12 ferner eine Sperrklinke 18, die an einem hier nicht gezeigten Getriebegehäuse um eine Schwenkachse 20 verschwenkbar angelenkt ist und einen Verriegelungszahn 22 aufweist, der bei einem Verschwenken der Sperrklinke 18 um die Schwenkachse 20 mit der Verzahnung 16 des Parksperrenrads 14 formschlüssig einzugreifen vermag. An der Sperrklinke 18 greift eine hier nicht gezeigte, gegenüber dem Getriebegehäuse abgestützte oder daran aufgehängte Rückstellfeder an, welche die Sperrklinke 18 vom Parksperrenrad 14 weg in eine entsperrte Stellung vorspannt. 1 shows an electromechanical parking lock actuator 10 , which is provided, a parking lock arranged in a motor vehicle 12th to operate. The parking lock 12th has a parking lock wheel in a manner known per se 14th on, which is rotatably and axially arranged on a gear shaft, not shown, of a motor vehicle transmission and a toothing on the outer circumference 16 owns. The parking lock comprises the form-fitting locking of the drive train of the motor vehicle 12th also a pawl 18th attached to a gear housing, not shown here, about a pivot axis 20th is pivotably articulated and a locking tooth 22nd has, which upon pivoting of the pawl 18th around the pivot axis 20th with the gearing 16 of the parking lock wheel 14th able to intervene positively. On the pawl 18th engages a return spring, not shown here, supported against the gear housing or suspended from it, which the pawl 18th from the parking lock wheel 14th biased away to an unlocked position.

Zum Verschwenken der Sperrklinke 18 um die Schwenkachse 20 ist ein Betätigungselement 26 vorgesehen, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Rollen 28 aufweist und mittels des Parksperrenaktuators 10 wahlweise in eine Sperrrichtung S oder eine Entsperrrichtung E axial verlagert werden kann, wie in 1 mit Pfeilen angedeutet ist. Die beiden Rollen 28 sind in einem getriebegehäusefesten Führungselement 30 geführt, so dass bei einer Axialbewegung des Betätigungselements 26 in der Sperrrichtung S eine der Rollen 28 auf eine abgeschrägte Angriffsfläche 24 der Sperrklinke 18 aufläuft, während die andere Rolle 28 sich an dem Führungselement 30 abstützt. Dadurch wird die Sperrklinke 18 entgegen der Kraft der nicht dargestellten Rückstellfeder in 1 im Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 20 drehend verschwenkt, um den Verriegelungszahn 22 mit der Verzahnung 16 des Parksperrenrads 14 formschlüssig in Eingriff zu bringen. Bei einer Axialbewegung des Betätigungselements 26 in der Entsperrrichtung E hingegen wird die Rolle 28 von der Angriffsfläche 24 abgezogen, was zur Folge hat, dass die Sperrklinke 18 infolge der Kraft der Rückstellfeder in 1 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 20 drehend verschwenkt wird, wobei der Verriegelungszahn 22 von der Verzahnung 16 entfernt wird und dadurch mit dem Parksperrenrad 14 außer Eingriff gelangt.For pivoting the pawl 18th around the pivot axis 20th is an actuator 26th provided, which in the illustrated embodiment has two roles 28 and by means of the parking lock actuator 10 can be shifted axially either in a blocking direction S or an unlocking direction E, as in FIG 1 is indicated with arrows. The two roles 28 are in a guide element fixed to the gearbox housing 30th out, so that with an axial movement of the actuating element 26th in the blocking direction S one of the rollers 28 on a beveled attack surface 24 the pawl 18th accrues while the other role 28 on the guide element 30th supports. This will release the pawl 18th against the force of the return spring (not shown) in 1 clockwise around the pivot axis 20th pivoted to the locking tooth 22nd with the gearing 16 of the parking lock wheel 14th to bring form-fitting into engagement. With an axial movement of the actuating element 26th in the unlocking direction E, however, the role 28 from the attack surface 24 pulled off, which has the consequence that the pawl 18th due to the force of the return spring in 1 counterclockwise around the pivot axis 20th is pivoted in rotation, the locking tooth 22nd from the gearing 16 is removed and thereby with the parking lock wheel 14th disengaged.

Der in 1 dargestellte Parksperrenaktuator 10 umfasst ein vorzugsweise aus einem Kunststoff spritzgegossenes Aktuatorgehäuse 32, an dem Befestigungsaugen 33 angeformt sind, die im Kraftfahrzeug auf an sich bekannte Weise der Befestigung des Parksperrenaktuators 10 beispielsweise mittels Schrauben an einer nicht dargestellten Getriebewand dienen. An dem Aktuatorgehäuse 32 ist über eine Bajonettverbindung ein hier separat ausgeführtes Motorgehäuse 34 befestigt, welches in seinem Inneren einen Elektromotor aufnimmt. Der Elektromotor dient dazu, über einen Getriebemechanismus eine Aktuatorwelle des Parksperrenaktuators 10 drehend anzutreiben, die über eine nicht dargestellte Bewegungsumwandlungseinrichtung, insbesondere über eine Exzentereinrichtung die Drehbewegung in eine zumindest annähernd axial verlaufende Axialbewegung einer Betätigungsstange 36 umsetzt, welche das Betätigungselement 26 für die Parksperre 12 trägt. Die Betätigungsstange 36 kann in einem Normalbetrieb des Parksperrenaktuators 10 von dem Elektromotor in der Sperrrichtung S oder umgekehrt in der Entsperrrichtung E angetrieben werden. Dabei spannt eine hier als Schraubendruckfeder ausgeführte und die Betätigungsstange 36 umgebende Nachrückfeder 38 die Betätigungsstange 36 und/oder das Betätigungselement 26 in Richtung der Sperrstellung vor.The in 1 shown parking lock actuator 10 comprises an actuator housing which is preferably injection-molded from a plastic 32 , on the fastening eyes 33 are formed, the fastening of the parking lock actuator in the motor vehicle in a manner known per se 10 serve for example by means of screws on a transmission wall, not shown. On the actuator housing 32 is a separately designed motor housing via a bayonet connection 34 attached, which houses an electric motor in its interior. The electric motor is used to drive an actuator shaft of the parking lock actuator via a gear mechanism 10 to drive in a rotating manner, which converts the rotary movement into an at least approximately axially extending axial movement of an actuating rod via a movement conversion device (not shown), in particular via an eccentric device 36 implements which the actuator 26th for the parking lock 12th wearing. The operating rod 36 can in normal operation of the parking lock actuator 10 are driven by the electric motor in the blocking direction S or vice versa in the unlocking direction E. Here, a helical compression spring and the actuating rod tension 36 surrounding return spring 38 the operating rod 36 and / or the actuating element 26th in the direction of the locked position.

Sowohl die Parksperre 12 als auch der erfindungsgemäße Parksperrenaktuator 10 können innerhalb oder außerhalb eines hier nicht gezeigten Getriebegehäuses eines Kraftfahrzeugs angeordnet sein.Both the parking lock 12th as well as the parking lock actuator according to the invention 10 can be arranged inside or outside of a transmission housing, not shown here, of a motor vehicle.

Das in den 2 bis 5 gezeigte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Parksperrenaktuators 10 kann ebenso wie der in 1 dargestellte Parksperrenaktuator in einem Kraftfahrzeug zur Betätigung einer Parksperre 12 angeordnet werden. Er umfasst für den Normalbetrieb einen Elektromotor 40, dessen Abtriebswelle 42 über einen Getriebemechanismus 44 mit einer Aktuatorwelle 46 wirkverbunden ist. Die Aktuatorwelle 46 ist an ihrem aus dem Aktuatorgehäuse 32 herausragenden freien Ende in der Form einer Buchse mit einem inneren Keilwellenprofil 48 für die Verbindung mit einem hier nicht dargestellten Exzentermechanismus ausgebildet, welcher die Drehbewegung der Aktuatorwelle 46 in eine zumindest annähernd lineare Bewegung eines auf die Sperrklinke 18 einer Parksperre 12 einwirkenden Betätigungselements 26 umwandelt.That in the 2 to 5 Shown embodiment of a parking lock actuator according to the invention 10 like the in 1 Parking lock actuator shown in a motor vehicle for actuating a parking lock 12th to be ordered. It includes an electric motor for normal operation 40 , its output shaft 42 via a gear mechanism 44 with an actuator shaft 46 is effectively connected. The actuator shaft 46 is on her from the actuator housing 32 protruding free end in the form of a socket with an internal spline 48 designed for connection to an eccentric mechanism, not shown here, which controls the rotary movement of the actuator shaft 46 in an at least approximately linear movement of one on the pawl 18th a parking lock 12th acting actuator 26th converts.

Wie in den 3a bis 5 gezeigt umfasst der Getriebemechanismus 44 in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein selbsthemmendes Schneckengetriebe 50, bei dem eine auf der Abtriebswelle 42 des Elektromotors 40 befestigte Schnecke 52 eine umfangsseitige Verzahnung eines ersten Zahnrads 54 antreibt. Infolge der Selbsthemmung kann das Zahnrad 54 nicht verdreht werden, wenn der Elektromotor 40 in stromlosem Zustand abgeschaltet ist. Das Zahnrad 54 ist drehfest mit einem zweiten Zahnrad 56 kleineren Durchmessers ausgebildet, welches mit einem drehfest auf einer Getriebewelle 58 sitzenden dritten Zahnrad 60 kämmt. Auch das dritte Zahnrad 60 ist drehfest mit einem kleineren, vierten Zahnrad 62 ausgeführt, welches wiederum mit einem drehfest mit der Aktuatorwelle 46 ausgeführten fünften Zahnrad 64 kämmt, welches hier lediglich als Zahnradsegment ausgebildet ist, das sich über einen Winkel von annähernd 90° erstreckt, was den für die Betätigung der Parksperre 12 erforderlichen Schwenkbereich der Aktuatorwelle 46 abdeckt. Die Aktuatorwelle 46 hat an ihrem dem inneren Keilwellenprofil 48 gegenüberliegenden inneren Ende einen zentralen Wellenfortsatz 66, auf dem das erste Zahnrad 54 mit dem zweiten Zahnrad 56 drehbar gelagert ist. Der Wellenfortsatz 66 ist über ein Lager 68 und der im Bereich der Gehäusedurchführung liegende Abschnitt der Aktuatorwelle 46 ist über ein Lager 70 im Aktuatorgehäuse 32 gelagert. Beide Lager 68 und 70 sind hier jeweils als Kugellager ausgeführt.As in the 3a to 5 shown includes the gear mechanism 44 in the embodiment shown here, a self-locking worm gear 50 , one on the output shaft 42 of the electric motor 40 fortified snail 52 a circumferential toothing of a first gear 54 drives. As a result of the self-locking, the gear wheel can 54 not be twisted when the electric motor 40 is switched off in the de-energized state. The gear 54 is rotatable with a second gear 56 Smaller diameter formed, which with a non-rotatable on a gear shaft 58 seated third gear 60 combs. Also the third gear 60 is non-rotatable with a smaller, fourth gear 62 executed, which in turn with a non-rotatable with the actuator shaft 46 executed fifth gear 64 meshes, which is designed here only as a gear segment that extends over an angle of approximately 90 °, which is what the actuation of the parking lock 12th required swivel range of the actuator shaft 46 covers. The actuator shaft 46 has on her the inner spline 48 opposite inner end a central shaft extension 66 on which the first gear 54 with the second gear 56 is rotatably mounted. The shaft extension 66 is about a warehouse 68 and the section of the actuator shaft located in the area of the housing lead-through 46 is about a warehouse 70 in the actuator housing 32 stored. Both camps 68 and 70 are each designed as a ball bearing.

Die das dritte Zahnrad 60 und das vierte Zahnrad 62 tragende Getriebewelle 58 ist an beiden Enden in jeweils einem Pendellager 72 und 74 gelagert. Während das von dem vierten Zahnrad 62 entfernt liegende erste Pendellager 72 in nach innen weisenden Gehäuserippen positionsfest im Aktuatorgehäuse 32 angeordnet ist, liegt das dem vierten Zahnrad 62 benachbarte zweite Pendellager 74 in einem Führungsschlitten 76, der quer zur Rotationsachse der Getriebewelle 58 verschiebbar in dem Aktuatorgehäuse 32 geführt ist. Dabei ist der Führungsschlitten 76 durch ein auf Druck beanspruchtes Federpaket 78 in die in 3a dargestellte Normalposition N vorgespannt.The third gear 60 and the fourth gear 62 supporting gear shaft 58 is in a self-aligning bearing at both ends 72 and 74 stored. While that of the fourth gear 62 distant first self-aligning bearings 72 in the housing ribs pointing inwards in a fixed position in the actuator housing 32 is arranged, this is the fourth gear 62 neighboring second self-aligning bearings 74 in a guide carriage 76 , which is transverse to the axis of rotation of the gear shaft 58 slidable in the actuator housing 32 is led. Here is the guide carriage 76 by a spring package that is subjected to pressure 78 in the in 3a normal position N shown preloaded.

In dieser Normalposition N treibt der Elektromotor 40 im Normalbetrieb die Aktuatorwelle 46 in der vorangehend beschriebenen Weise zum Sperren S oder Entsperren E der Parksperre 12 an. Dabei steht das Zahnrad 62 welches im Sinne der vorliegenden Erfindung ein erstes Getriebeelement 80 bildet, in unmittelbarer Wirkverbindung mit dem Zahnrad 64, welches im Sinne der vorliegenden Erfindung ein zweites Getriebeelement 82 bildet. Beide Getriebeelemente 80 und 82 liegen dabei in der zwischen der Abtriebswelle 42 des Elektromotors 40 und der Aktuatorwelle 46 bestehenden Wirkverbindungskette. In der in 3a dargestellten Normalposition N des Führungsschlittens 76 befindet sich auch die Getriebewelle 58 sowie das darauf angeordnete Zahnrad 62 jeweils in ihrer Normalposition N.In this normal position N, the electric motor drives 40 the actuator shaft in normal operation 46 in the manner described above to lock S or unlock E of the parking lock 12th at. The gear wheel is standing by 62 which in the sense of the present invention is a first transmission element 80 forms, in direct operative connection with the gear 64 , which in the context of the present invention, a second transmission element 82 forms. Both gear elements 80 and 82 lie in the between the output shaft 42 of the electric motor 40 and the actuator shaft 46 existing linkage chain. In the in 3a normal position N of the guide carriage shown 76 there is also the gear shaft 58 as well as the gear arranged on it 62 each in their normal position N.

Um die in der Sperrposition befindliche Parksperre 12 auch bei einer Störung des Elektromotors 40, etwa bei Ausfall seiner Energieversorgung, in einem Notbetrieb wieder entsperren zu können, kann das durch das Zahnrad 62 gebildete erste Getriebeelement 80 erfindungsgemäß zumindest vorrübergehend in eine Notentriegelungsposition F bewegt werden, in der es von dem zweiten Getriebeelement 82 so weit entfernt ist, dass der kämmende Eingriff und somit die Wirkverbindung mit dem durch das Zahnrad 64 gebildeten zweiten Getriebeelement 82 aufgehoben ist. Zum Einnehmen der Notentriegelungsposition F wird der Führungsschlitten 76 gegen die von dem Federpaket 78 ausgeübte Vorspannkraft (in 3b nach rechts) verschoben, wodurch sich die Getriebewelle 58 durch Kippen der beiden Pendellager 72 und 74 schrägstellt.To the parking lock in the locked position 12th even if the electric motor malfunctions 40 To be able to unlock it again in emergency operation, for example in the event of a power failure, this can be done by means of the gearwheel 62 formed first gear element 80 be moved according to the invention at least temporarily into an emergency unlocking position F, in which it is from the second gear element 82 is so far away that the meshing engagement and thus the operative connection with that by the gearwheel 64 formed second gear element 82 is canceled. The guide carriage is used to move to the emergency release position F. 76 against that of the spring package 78 exerted pretensioning force (in 3b to the right), causing the transmission shaft 58 by tilting the two self-aligning bearings 72 and 74 inclined.

Diese Schrägstellung der Getriebewelle 58 in die Notentriegelungsposition F stellt sich bei einer manuellen Drehung der Aktuatorwelle 46, die mittels eines beispielsweise an einer Schlüsselflächenpaarung oder einer Querbohrung ansetzbaren Werkzeugs leicht von Hand ausgeführt werden kann, von selber ein, indem die Zähne des manuell gedrehten Zahnrads 64 die Zähne des aufgrund der Selbsthemmung des Schneckengetriebes 50 drehfest blockierten Zahnrads 62 gerade soweit nach außen drängen, dass die Zähne außer Eingriff sind und das Zahnrad 64 mit der Aktuatorwelle 46 weiter gedreht werden kann. Sobald die Zähne aneinander vorbei geglitten sind, drückt das Federpaket 78 den Führungsschlitten 76 und somit auch die Getriebewelle 58 und durch das Zahnrad 62 gebildete erste Getriebeelement 80 wieder in Richtung der Normalposition N zurück, woraufhin sich dieser Vorgang mit dem nächstfolgenden Zahn des manuell gedrehten Zahnrads 64 wiederholt. Insofern ist die Notentriegelungsposition F in 3b zur Verdeutlichung übertrieben weit ausgelenkt dargestellt. Die manuell ausgeführte Drehung der Aktuatorwelle 46 kann auf diese Weise so lange fortgesetzt werden, bis das Betätigungselement 26 so weit in Richtung E zurückgefahren ist, dass die Sperrklinke 18 mit dem Verriegelungszahn 22 durch die Kraft der Rückstellfeder vollständig aus der Verzahnung 16 des Parksperrenrads 14 herausgeschwenkt und die Parksperre 12 somit wieder entsperrt ist.This inclination of the gear shaft 58 The emergency release position F is set by manual rotation of the actuator shaft 46 , which can easily be carried out by hand by means of a tool that can be attached to a key surface pairing or a transverse bore, for example, by inserting the teeth of the manually rotated gearwheel 64 the teeth of the due to the self-locking of the worm gear 50 non-rotatably blocked gear 62 Push outward just enough so that the teeth are out of engagement and the gear 64 with the actuator shaft 46 can be rotated further. As soon as the teeth have slipped past each other, the spring assembly pushes 78 the guide carriage 76 and thus also the gear shaft 58 and through the gear 62 formed first gear element 80 back in the direction of the normal position N, whereupon this process continues with the next tooth of the manually rotated gear 64 repeated. In this respect, the emergency release position F is in 3b for the sake of clarity shown exaggerated and deflected. The manual rotation of the actuator shaft 46 can be continued in this way until the actuator 26th so far back in direction E that the pawl 18th with the locking tooth 22nd completely out of the toothing due to the force of the return spring 16 of the parking lock wheel 14th swung out and the parking lock 12th is thus unlocked again.

Der Parksperrenaktuator 10 hat eine in das Aktuatorgehäuse 32 integrierte elektrische Schnittstelle 84, die mit einer im Aktuatorgehäuse 32 liegenden Leiterplatte 86 verbunden ist. Über die Schnittstelle 84 und die Leiterplatte 86 kann der Elektromotor 40 an eine externe Steuereinheit angeschlossen und hierüber gesteuert werden. Außerdem können noch weitere elektrische Komponenten des Parksperrenaktuators 10, etwa ein hier nicht zeichnerisch dargestellter Positionsdetektor zum Erfassen der Winkelposition der Aktuatorwelle 46 ebenfalls über die Leiterplatte 86 und die elektrische Schnittstelle 84 angeschlossen werden.The parking lock actuator 10 has one in the actuator housing 32 integrated electrical interface 84 that with one in the actuator housing 32 lying circuit board 86 connected is. Via the interface 84 and the circuit board 86 can the electric motor 40 can be connected to and controlled by an external control unit. In addition, other electrical components of the parking lock actuator 10 , for example a position detector (not shown in the drawing) for detecting the angular position of the actuator shaft 46 also via the circuit board 86 and the electrical interface 84 be connected.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102010029401 A1 [0005]DE 102010029401 A1 [0005]
DE 102017219208 A1 [0006]DE 102017219208 A1 [0006]
WO 2018/228686 A1 [0007]WO 2018/228686 A1 [0007]

Claims

Elektromechanischer Parksperrenaktuator (10) zur Betätigung einer Parksperre (12) in einem Kraftfahrzeug, umfassend - einen Elektromotor (40), - eine drehbar oder schwenkbar gelagerte Aktuatorwelle (46), die dazu dient, unmittelbar oder mittelbar ein auf eine Sperrklinke (18) einer Parksperre (12) einwirkendes Betätigungselement (26) anzutreiben, - einen Getriebemechanismus (44), über den die Aktuatorwelle (46) mit der Abtriebswelle (42) des Elektromotors (40) wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebemechanismus (44) zwei in der Wirkverbindungskette zwischen der Abtriebswelle (42) des Elektromotors (40) und der Aktuatorwelle liegende Getriebeelemente (80, 82) umfasst, von denen ein erstes Getriebeelement (80) zwischen zwei Positionen (N, F) bewegbar gelagert ist, wobei es aus einer Normalposition (N), in der es mit dem zweiten Getriebeelement (82) in unmittelbarer Wirkverbindung steht, zumindest zeitweise in eine Notentriegelungsposition (F) bewegbar ist, in der es von dem zweiten Getriebeelement (82) zumindest so weit entfernt ist, dass die Wirkverbindung aufgehoben ist.Electromechanical parking lock actuator (10) for actuating a parking lock (12) in a motor vehicle, comprising - an electric motor (40), - a rotatably or pivotably mounted actuator shaft (46) which serves to directly or indirectly engage a pawl (18) - a gear mechanism (44) via which the actuator shaft (46) is operatively connected to the output shaft (42) of the electric motor (40), characterized in that the gear mechanism (44) has two in the operative connection chain between the output shaft (42) of the electric motor (40) and the actuator shaft comprises transmission elements (80, 82), of which a first transmission element (80) is movably mounted between two positions (N, F), it being moved from a normal position (N), in which it is in direct operative connection with the second gear element (82), can at least temporarily be moved into an emergency unlocking position (F) in which it is at least so far removed from the second transmission element (82) that the operative connection is canceled.

Parksperrenaktuator (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebemechanismus (44) mindestens eine Zahnradpaarung mit zwei außenverzahnten Zahnrädern (62, 64) umfasst, welche das erste (80) und das zweite Getriebeelement (82) bilden und in der Normalposition (N) aufeinander abwälzen.Parking lock actuator (10) Claim 1 , characterized in that the gear mechanism (44) comprises at least one gear pair with two externally toothed gears (62, 64) which form the first (80) and the second gear element (82) and roll off one another in the normal position (N).

Parksperrenaktuator (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zahnräder (62, 64) in der Notentriegelungsposition (F) zumindest so weit außer Eingriff sind, dass die Zähne der beiden Zahnräder (62, 64) aneinander vorbei gleiten.Parking lock actuator (10) Claim 2 , characterized in that the two gears (62, 64) in the emergency unlocking position (F) are at least so far out of engagement that the teeth of the two gears (62, 64) slide past one another.

Parksperrenaktuator (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens ein Federelement (78) umfasst, welches das erste Getriebeelement (80) in die Normalposition (N) vorspannt.Parking lock actuator (10) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one spring element (78) which preloads the first gear element (80) into the normal position (N).

Parksperrenaktuator (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebemechanismus (44) über ein selbsthemmendes Schneckengetriebe (50) mit der Abtriebswelle (42) des Elektromotors (40) gekoppelt ist.Parking lock actuator (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the gear mechanism (44) is coupled to the output shaft (42) of the electric motor (40) via a self-locking worm gear (50).

Parksperrenaktuator (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Getriebeelement (80) durch eine Drehung des zweiten Getriebeelements (82) in die Notentriegelungsposition (F) bewegbar ist.Parking lock actuator (10) Claim 5 , characterized in that the first gear element (80) can be moved into the emergency unlocking position (F) by rotating the second gear element (82).

Parksperrenaktuator (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Getriebeelement (82) drehfest auf der Aktuatorwelle (46) angeordnet ist.Parking lock actuator (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the second gear element (82) is arranged on the actuator shaft (46) in a rotationally fixed manner.

Parksperrenaktuator (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Getriebeelement (80) auf einer Getriebewelle (58) angeordnet ist, die um eine vorzugsweise senkrecht zu ihrer Längsachse verlaufende Schwenkachse schwenkbar gelagert ist, wobei die Getriebewelle (58) aus einer Normalposition (N) in eine Notentriegelungsposition (F) schwenkbar ist.Parking lock actuator (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first transmission element (80) is arranged on a transmission shaft (58) which is pivotably mounted about a pivot axis preferably running perpendicular to its longitudinal axis, the transmission shaft (58) from a normal position (N) can be pivoted into an emergency unlocking position (F).

Parksperrenaktuator (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebewelle (58) in ihren Endbereichen in jeweils einem Pendellager (72, 74) gelagert ist.Parking lock actuator (10) Claim 8 , characterized in that the end areas of the gear shaft (58) are each supported in a self-aligning bearing (72, 74).

Parksperrenaktuator (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Getriebewelle (58) lagerndes Pendellager (74) quer zur Längsachse der Getriebewelle (58) verschiebbar geführt ist.Parking lock actuator (10) Claim 9 , characterized in that a self-aligning bearing (74) supporting the transmission shaft (58) is displaceably guided transversely to the longitudinal axis of the transmission shaft (58).

Parksperrenaktuator (10) nach einer Kombination der Ansprüche 4 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Federelement (78) das verschiebbar geführte Pendellager (74) in die Normalposition (N) der Getriebewelle (58) druckbeaufschlagt.Parking lock actuator (10) after a combination of Claims 4 and 10 , characterized in that the at least one spring element (78) pressurizes the displaceably guided self-aligning bearing (74) into the normal position (N) of the transmission shaft (58).

Parksperrenaktuator (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatorwelle (46) mindestens eine Angriffsfläche, ein Angriffsprofil oder eine Angriffsbohrung für ein daran ansetzbares oder darin einsteckbares Notbetätigungswerkzeug aufweist.Parking lock actuator (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator shaft (46) has at least one engagement surface, an engagement profile or an engagement bore for an emergency operating tool that can be attached to it or inserted therein.

Parksperrenaktuator (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er ein insbesondere mehrteilig ausgeführtes Gehäuse (32, 34) umfasst, in dem zumindest der Elektromotor (40) und der Getriebemechanismus (44) aufgenommen sind, und in dem die Aktuatorwelle (46) gelagert ist, wobei ein freies Ende der Aktuatorwelle (46) aus dem Gehäuse (32, 34) herausragt.Parking lock actuator (10) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a housing (32, 34), in particular of a multi-part design, in which at least the electric motor (40) and the gear mechanism (44) are accommodated, and in which the actuator shaft ( 46) is mounted, a free end of the actuator shaft (46) protruding from the housing (32, 34).