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Die Erfindung betrifft eine Parksperrvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Eine Parksperrvorrichtung ist beispielsweise aus
DE 10 2017 102 804 A1 bekannt. Darin wird eine Parksperrvorrichtung zur Einschränkung einer Drehbeweglichkeit eines Parksperrenrads beschrieben, mit einem Aktor und mit einer Parksperrenklinke, die in das Parksperrenrad zur Bewirkung einer Sperrstellung eingreifen kann. Die Parksperrenklinke ist über einen Betätigungsstift, der mit einer Rollenhalterung verschiebbar ist, betätigbar. Die Rollenhalterung weist eine Lastrolle auf, die auf einer Stützfläche der Parksperrenklinke abrollbar ist. Die Lastrolle ist in einer Führungsnut in einem Gehäuse geführt. Bei einer durch den Aktor ausgelösten Betätigungsbewegung des Betätigungsstifts ausgehend von einer Freigabestellung wird die Rollenhalterung mit der Lastrolle verschoben und die Lastrolle bewegt sich in der Führungsnut in eine dem Parksperrenrad zugewandte Führungsposition und lenkt dadurch die Parksperrenklinke in die Sperrstellung aus.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Parksperrvorrichtung kompakter, einfacher und kostengünstiger aufzubauen.
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Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch eine Parksperrvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann die Parksperrvorrichtung einfach, zuverlässig und kostengünstig betätigt werden. Der Bauraum der Parksperrvorrichtung kann verringert werden.
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Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug sein. Das Fahrzeug kann einen Antriebsstrang mit einem Getriebe aufweisen. Das Getriebe kann in einer E-Achse eingebaut sein. Das Getriebe kann ein Hybridgetriebe oder ein Automatikgetriebe sein.
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Die Parksperreinrichtung kann eine Bewegung des Fahrzeugs aus einer Parkposition heraus beschränken oder verhindern. Beispielsweise kann eine Bewegung des am Hang stehenden Fahrzeugs verhindert werden. Die Parksperreinrichtung kann mit dem Getriebe verbunden sein. Die Parksperreinrichtung kann in oder an dem Getriebe angeordnet sein.
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Das Drehbauteil kann ein Rastring oder ein Parksperrenrad sein. Das Drehbauteil kann mit einer Getriebewelle des Getriebes verbunden sein. Das Drehbauteil kann eine, insbesondere am Aussenumfang angeordnete, Sperrverzahnung, mit der das Eingriffsmittel formschlüssig lösbar verbindbar ist, aufweisen.
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Das Sperrelement kann in Sperrstellung über das Eingriffsmittel formschlüssig mit dem Drehbauteil verbunden sein. Das Sperrelement kann als Sperrklinke ausgeführt sein. Das Eingriffsmittel kann ein Klinkenzahn der Sperrklinke sein.
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Das Aktorelement kann einen Elektromotor, insbesondere einen Stellmotor, aufweisen. Das Aktorelement kann konzentrisch oder koaxial zu dem Betätigungselement angeordnet sein.
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Das Betätigungselement kann unmittelbar mit dem Aktorelement verbunden sein. Das Betätigungselement kann drehfest mit einem drehbaren Abtrieb des Aktorelements verbunden sein.
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Die Führungsnut kann in dem Betätigungselement eingebracht sein. Die Führungsnut kann an einem Aussenumfang an dem Betätigungselement angeordnet sein.
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Das Führungselement kann an dem Sperrelement angebracht sein. Das Führungselement kann an dem Sperrelement angeordnet oder einteilig aus diesem ausgeführt sein. Das Führungselement kann ein Bolzen oder ein Zapfen oder ein Vorsprung sein.
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Das Führungselement und/oder die Führungsnut kann eine reibwertverringernde Beschichtung aufweisen. Das Führungselement kann eine Hülse aufweisen, über die eine Gleitlagerung in der Führungsnut mit verringerter Reibung erfolgen kann.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Führungsnut rampenförmig ausgeführt und das Führungselement ist in der ersten Führungsposition von dem Drehbauteil weiter beabstandet als in der zweiten Führungsposition. Dadurch kann die Umschaltung zwischen der ersten und zweiten Führungsposition zuverlässig und reibungsverringert erfolgen.
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In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist das Sperrelement um eine Lagerachse verdrehbar. Dadurch kann eine gezielte Umschaltung zwischen der Freigabestellung und der Sperrstellung bewirkt werden.
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In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist die Führungsvorrichtung zwischen der Lagerachse und dem Eingriffsmittel angeordnet. Dadurch kann der Bauraum der Parksperrvorrichtung weiter verringert werden.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Drehachse senkrecht zu der Lagerachse ausgerichtet. Auch kann die Drehachse gewinkelt oder parallel zu der Lagerachse ausgerichtet sein.
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In einer speziellen Ausführung der Erfindung weist das Betätigungselement ein erstes Betätigungsteil und ein diesem gegenüber entgegen der Wirkung eines Federelements begrenzt verdrehbares zweites Betätigungsteil auf, wobei das Aktorelement an dem ersten Betätigungsteil angreift und die Führungsvorrichtung an dem zweiten Betätigungsteil angeordnet ist. Dadurch kann das zweite Betätigungsteil vorspannbar sein und die zweite Betätigungsposition einnehmen, wenn das Eingriffsmittel bei geeigneter Drehposition des Drehbauteils in dieses eingreifen kann.
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Das Federelement kann als Schenkelfeder ausgeführt sein. Das Federelement kann an einer ersten Verbindungsposition an dem ersten Betätigungsteil und an einer zweiten Verbindungsposition an dem zweiten Betätigungsteil abgestützt sein.
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In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist das zweite Betätigungsteil über einen ersten Abstützbereich an dem ersten Betätigungsteil, insbesondere parallel zu der Drehachse, abstützbar. Dadurch können Abstützkräfte in der Sperrstellung, die durch das Drehbauteil in das Sperrelement übergehen, von dem ersten Abstützbereich abgestützt werden.
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In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist das erste Betätigungsteil über einen zweiten Abstützbereich an einem festgelegten Gehäuse abstützbar. Dadurch können die Abstützkräfte an dem Gehäuse abgestützt werden.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Sperrelement mit einem Rückstellfederelement zur Ausübung einer Rückstellkraft in Richtung der Sperrstellung verbunden. Das Rückstellfederelement kann als Schraubenfeder ausgeführt sein. Das Rückstellfederelement kann auf einer der Lagerachse abgewandten Seite des Sperrelements angeordnet sein.
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In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist das Betätigungselement als Schaltwalze ausgeführt. Das Betätigungselement kann zumindest im Bereich der Führungsvorrichtung zylindrisch ausgeführt sein.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
- 1: Eine Seitenansicht einer Parksperrvorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 2: Eine Seitenansicht der Parksperrvorrichtung aus 1 mit ausgeblendetem Sperrelement.
- 3: Einen Querschnitt der Parksperrvorrichtung aus 1.
- 4a: Eine Seitenansicht der Parksperrvorrichtung aus 1 in einer Sperrstellung.
- 4b: Einen Ausschnitt einer Führungsvorrichtung der Parksperrvorrichtung aus 4a.
- 5a: Eine Seitenansicht der Parksperrvorrichtung aus 1 in einer Freigabestellung.
- 5b: Einen Ausschnitt einer Führungsvorrichtung der Parksperrvorrichtung aus 5a.
- 6: Einen Querschnitt durch ein Betätigungselement der Parksperrvorrichtung aus 1.
- 7: Eine Seitenansicht eines Betätigungselements der Parksperrvorrichtung aus 1.
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1 zeigt eine Seitenansicht einer Parksperrvorrichtung 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die Parksperrvorrichtung 10 ist in einem Fahrzeug zur Einschränkung einer Drehbeweglichkeit eines Drehbauteils 12 angeordnet. Beispielsweise ist die Parksperrvorrichtung 10 an einem Getriebe des Fahrzeugs angeordnet und kann eine Bewegung des Fahrzeugs aus einer Parkposition heraus beschränken oder verhindern. Beispielsweise kann das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug sein. Das Getriebe kann an einer E-Achse angeordnet sein.
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Das Drehbauteil 12 kann ein Parksperrenrad 14 in dem Getriebe sein. Das Parksperrenrad 14 kann mit einer Getriebewelle drehfest verbunden sein. Das Drehbauteil 12 weist an einem Aussenumfang eine Sperrverzahnung 16 auf, in die ein Sperrelement 18 der Parksperrvorrichtung 10 in einer Sperrstellung formschlüssig eingreift und damit eine Drehung des Drehbauteils 12 blockiert.
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Das Sperrelement 18 ist als um eine Lagerachse 20 verdrehbare Sperrklinke 22 ausgeführt, die ein Eingriffsmittel 24, hier einen Kinkenzahn, aufweist, der in Sperrstellung des Sperrelements 18 formschlüssig in Eingriff mit der Sperrverzahnung 16 des Drehbauteils 12 steht. Das Sperrelement 18 ist über einen Bolzen 26 an einem beispielsweise an dem Getriebe festgelegten Gehäuse 28 drehbar gelagert und zwischen einer Freigabestellung und der Sperrstellung schwenkbar. In der Freigabestellung ist das Eingriffsmittel 24 von dem Drehbauteil 12 abgewandt und in der Sperrstellung formschlüssig mit diesem verbunden.
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Die Umschaltung zwischen der Freigabestellung und der Sperrstellung und umgekehrt wird durch ein mit einem Aktorelement 30 verbundenes Betätigungselement 32 bewirkt. Das Aktorelement 30 ist beispielsweise als Elektromotor, insbesondere als Stellmotor, ausgeführt, das einen drehbaren Abtrieb aufweist, mit dem das Betätigungselement 32 drehfest verbunden ist. Das Aktorelement 30 ist konzentrisch zu dem Betätigungselement 32 angeordnet und bewirkt eine Betätigungsbewegung des Betätigungselements 32, das dadurch zwischen einer ersten Betätigungsposition, die die Freigabestellung und einer zweiten Betätigungsposition, die die Sperrstellung bewirkt, bewegbar ist.
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In 2 ist eine Seitenansicht der Parksperrvorrichtung 10 aus 1 mit ausgeblendetem Sperrelement dargestellt. Das Betätigungselement 32 ist mit dem Sperrelement über eine Führungsvorrichtung 34 gekoppelt. Die Führungsvorrichtung 34 weist eine Führungsnut 36 und ein darin bewegbar geführtes Führungselement 38 auf. Die Führungsnut 36 ist dem Betätigungselement 32 und das Führungselement 38 ist dem Sperrelement zugeordnet.
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Das Betätigungselement 32 ist als Schaltwalze 40 ausgeführt und die Betätigungsbewegung ist eine Drehbewegung um eine Drehachse 42, die senkrecht zu der Lagerachse 20 ausgerichtet ist. Das Betätigungselement 32 ist eingerichtet, durch die Betätigungsbewegung das Führungselement 38 in der Freigabestellung in eine erste Führungsposition und in der Sperrstellung in eine davon abweichende zweite Führungsposition jeweils in der Führungsnut 36 zu bewegen. Die erste Betätigungsposition ist eine erste Drehposition und die zweite Betätigungsposition eine von der ersten Drehposition verschiedene zweite Drehposition jeweils in Bezug auf die Drehachse 42. Dadurch kann die Parksperrvorrichtung 10 einfach, zuverlässig und kostengünstig betätigt werden. Der Bauraum der Parksperrvorrichtung 10 kann verringert werden.
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Die Führungsnut 36 ist umfangsseitig verlaufend rampenförmig ausgeführt und das Führungselement 38 ist in der ersten Führungsposition von dem Drehbauteil 12 weiter beabstandet als in der zweiten Führungsposition. Dadurch entspricht die erste Führungsposition der Freigabestellung.
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Das Führungselement 38 ist an dem Sperrelement angeordnet oder einteilig aus diesem ausgeführt. Das Führungselement 38 ist hier als Zapfen ausgeführt, der von radial außen in Bezug auf die Drehachse 42 in die Führungsnut 36 eingreift.
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3 zeigt einen Querschnitt der Parksperrvorrichtung 10 aus 1. Die Führungsvorrichtung 34 ist zwischen der Lagerachse 20 und dem Eingriffsmittel 24 und damit bauraumsparend angeordnet. Das Sperrelement 18 ist über eine Anlagekugel 44 mit einem Rückstellfederelement 46 zur Ausübung einer Rückstellkraft in Richtung der Sperrstellung verbunden. Das Rückstellfederelement 46 ist als Schraubenfeder ausgeführt und in einer Aufnahmehülse 48 an dem Gehäuse 28 in einem der Lagerachse 20 abgewandten Bereich des Sperrelements 18 angeordnet.
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Das Betätigungselement 32 ist an dem Gehäuse 28 drehbar gelagert aufgenommen und umfasst ein erstes Betätigungsteil 50 und ein diesem gegenüber entgegen der Wirkung eines Federelements 52 begrenzt verdrehbares zweites Betätigungsteil 54. Das Federelement 52 ist als Schenkelfeder ausgeführt. Das zweite Betätigungsteil 54 ist dabei an dem ersten Betätigungsteil 50 aufgenommen. Das Federelement 52 ist an dem ersten Betätigungselement 50 aufgenommen und stützt sich einerseits an dem ersten Betätigungsteil 50 und andererseits an dem zweiten Betätigungsteil 54 ab.
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Das Aktorelement 30 ist mit dem ersten Betätigungsteil 50 verbunden und die Führungsvorrichtung 34 ist an dem zweiten Betätigungsteil 54 angeordnet. Dadurch kann das zweite Betätigungsteil 54 gegenüber dem ersten Betätigungsteil 50 bei einer Betätigungsbewegung des Betätigungselements 32 vorgespannt werden und die zweite Betätigungsposition einnehmen, wenn das Eingriffsmittel 24 bei geeigneter Drehposition des Drehbauteils 12 in dieses formschlüssig eingreifen kann.
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Das zweite Betätigungsteil 54 ist über einen ersten Abstützbereich 56 an dem ersten Betätigungsteil 50 parallel zu der Drehachse 42 und das erste Betätigungsteil 50 ist über einen zweiten Abstützbereich 58 an dem festgelegten Gehäuse 28 abstützbar. Dadurch können Abstützkräfte in der Sperrstellung, die durch das Drehbauteil 12 in das Sperrelement 18 übergehen, von dem ersten und zweiten Abstützbereich 56, 58 insbesondere parallel zu der Drehachse 42 an dem Gehäuse 28 abgestützt werden.
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In 4a ist eine Seitenansicht der Parksperrvorrichtung 10 aus 1 in einer Sperrstellung und in 4b ein zugehöriger Ausschnitt der Führungsvorrichtung 34 dargestellt. Das Eingriffsmittel 24 des Sperrelements 18 ist dabei formschlüssig mit der Sperrverzahnung 16 des Drehbauteils 12 verbunden.
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Das Betätigungselement 32 ist in der zweiten Betätigungsposition, bei der das Führungselement 38 in der Führungsnut 36 in der zweiten Führungsposition ist. Das dem Sperrelement 18 zugeordnete Führungselement 38 ist dadurch innerhalb der Führungsnut 36 näher an dem Drehbauteil 12 und das Sperrelement 18 wird bei einem Übergang von der ersten Führungsposition zu der zweiten Führungsposition entgegen dem Uhrzeigersinn ausgelenkt.
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5a zeigt eine Seitenansicht der Parksperrvorrichtung 10 aus 1 in einer Freigabestellung und 5b einen zugehörigen Ausschnitt der Führungsvorrichtung 34. Das Führungselement 38 ist in der ersten Führungsposition innerhalb von der Führungsnut 36 von dem Drehbauteil 12 weiter abgewandt als in der zweiten Führungsposition. Das Sperrelement 18 wird bei einer Umschaltung von der zweiten Führungsposition zu der ersten Führungsposition im Uhrzeigersinn verdreht und ist mit dem Eingriffsmittel 24 von der Sperrverzahnung 16 abgewandt.
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In 6 ist ein Querschnitt durch ein Betätigungselement 32 der Parksperrvorrichtung aus 1 dargestellt. Das Betätigungselement 32 ist aus dem ersten Betätigungsteil 50 und dem zweiten Betätigungsteil 54 zusammengesetzt. Das zweite Betätigungsteil 54 ist entgegen der Wirkung des Federelements 52 gegenüber dem ersten Betätigungsteil 50 begrenzt verdrehbar.
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Das Federelement 52 ist in dem ersten Betätigungsteil 50 an einer ersten Verbindungsposition 60 und an dem zweiten Betätigungsteil 54 an einer zweiten Verbindungsposition 62 befestigt. Die Führungsnut 36 ist an dem Aussenumfang des zweiten Betätigungsteils 54 angeordnet.
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7 zeigt eine Seitenansicht eines Betätigungselements 32 der Parksperrvorrichtung aus 1. Das erste Betätigungsteil 50 weist eine Aussenverzahnung 64 auf, über die eine drehfeste Verbindung mit dem Aktorelement erfolgt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Parksperrvorrichtung
- 12
- Drehbauteil
- 14
- Parksperrenrad
- 16
- Sperrverzahnung
- 18
- Sperrelement
- 20
- Lagerachse
- 22
- Sperrklinke
- 24
- Eingriffsmittel
- 26
- Bolzen
- 28
- Gehäuse
- 30
- Aktorelement
- 32
- Betätigungselement
- 34
- Führungsvorrichtung
- 36
- Führungsnut
- 38
- Führungselement
- 40
- Schaltwalze
- 42
- Drehachse
- 44
- Anlagekugel
- 46
- Rückstellfederelement
- 48
- Aufnahmehülse
- 50
- erstes Betätigungsteil
- 52
- Federelement
- 54
- zweites Betätigungsteil
- 56
- erster Abstützbereich
- 58
- zweiter Abstützbereich
- 60
- erste Verbindungsposition
- 62
- zweite Verbindungsposition
- 64
- Aussenverzahnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017102804 A1 [0002]
