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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Parksperrenanordnung für ein Kraftfahrzeug umfassend ein erstes Wellensegment, ein zweites Wellensegment, wobei das zweite Wellensegment zumindest teilweise hohl ausgebildet ist und somit einen Hohlraum aufweist, wobei das erste Wellensegment teilweise in dem Hohlraum des zweiten Wellensegments angeordnet ist, und ein sperrbares Parksperrenrad, wobei das Parksperrenrad drehfest auf dem ersten Wellensegment angeordnet ist, wobei im Bereich des Hohlraums zwischen einer Außenfläche des ersten Wellensegments und einer Innenfläche des zweiten Wellensegments zumindest ein elastisches Ausgleichselement angeordnet ist.
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Stand der Technik
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Im Hinblick auf eine Sicherstellung, dass ein Kraftfahrzeug in parkender Position verharrt sind insbesondere bei „e-Drive“-Anwendungen, also bei zumindest teilweise elektrifizierten Kraftfahrzeugantriebssträngen, Systeme einzubinden, die eine ungewollte Bewegung des parkenden Kraftfahrzeugs verhindern. Diese Systeme werden in der Regel unter dem Begriff „Parksperre“ zusammengefasst. Unabhängig von der Art der Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs, also ob Verbrennungskraftmaschine und/oder elektrische Maschine, stellt die Belastung sämtlicher Maschinenelemente des Kraftfahrzeugantriebsstranges beim Aktivieren einer Parksperre eine, insbesondere in Bezug auf Funktion und Sicherheit, große Herausforderung dar. Um eine Beschädigung des Kraftfahrzeugantriebsstranges zu vermeiden, sind mechanische Vorkehrungen zu treffen, die die Maschinenelemente des Kraftfahrzeugantriebsstrangs effektiv schützen.
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Aus der
DE 101 43 386 A1 ist eine Parksperre mit einem Klinkenrad bekannt, wobei das Klinkenrad über ein elastisches Element mit einer Welle verbunden ist.
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Die nachveröffentlichte
DE 10 2020 201 729 A1 zeigt ein Parksperrenrad, mit einer inneren ersten Komponente, wobei die erste Komponente ringförmig ausgestaltet ist, und wobei die erste Komponente auf einer Getriebewelle angeordnet ist; einer äußeren zweiten Komponente, wobei die zweite Komponente ringförmig ausgestaltet ist, und wobei die zweite Komponente an einer radial äußeren Seite des Parksperrenrades eine Vielzahl von Nuten aufweist, wobei die Nuten derart ausgebildet sind, dass eine Klinke mit den Nuten in Eingriff gebracht werden kann; und einer Verbindungseinrichtung, welche aus einem elastischen Material ausgebildet ist, wobei die erste Komponente mit der zweiten Komponente mittels der Verbindungseinrichtung gekoppelt ist.
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DE 10 2019 209 470 A1 offenbart eine Parksperrenanordnung mit einem Parksperrenrad, einer Sperrklinke und einer Betätigungsvorrichtung, wobei zwischen Parksperrenrad und einem Wellenelement ein Dämpfungselement angeordnet ist, wobei das Dämpfungselement in einem Bereich einer Mitnahmekontur zwischen dem Parksperrenrad und dem Wellenelement angeordnet ist, wodurch das Parksperrenrad und das Wellenelement von einer Mittellage zu einer Endlage um einen Verdrehwinkel α gegeneinander verdrehbar sind.
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DE 10 2013 204 174 A1 zeigt ein Fahrzeug mit einem Antriebsstrang, einer Parksperrenanordnung, die ein mit einer drehbaren Komponente des Antriebsstrangs verbundenes Klinkenrad und eine in Ausnehmungen des Klinkenrads einrastbare Sperrklinke aufweist, wobei das Klinkenrad ein aus mindestens zwei verschiedenen Werkstoffen aufgebautes Bauteil ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine insbesondere in Bezug auf dynamische Laststöße verbesserte Parksperrenanordnung anzugeben.
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Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Die erfindungsgemäße Parksperrenanordnung für ein Kraftfahrzeug umfasst ein erstes Wellensegment, ein zweites Wellensegment sowie ein sperrbares Parksperrenrad. Die Funktion einer Parksperre mit einem Parksperrenrad in das eine Parksperrenklinke sperrend eingreifen kann ist dem Fachmann hinreichend bekannt und wird dementsprechend nicht weiter erörtert.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist das Parksperrenrad drehfest auf dem ersten Wellensegment angeordnet ist.
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Das zweite Wellensegment ist erfindungsgemäß zumindest teilweise hohl, also zumindest teilweise als Hohlwelle, ausgebildet und weist somit einen Hohlraum auf.
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Das erste Wellensegment ist erfindungsgemäß teilweise in dem Hohlraum des zweiten Wellensegments angeordnet.
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Weiterhin erfindungsgemäß ist im Bereich des Hohlraums zwischen einer Außenfläche des ersten Wellensegments und einer Innenfläche des zweiten Wellensegments zumindest ein elastisches Ausgleichselement angeordnet, wobei das Ausgleichselement eine rechteckige, kreisrunde, dreieckige, polygone oder U-förmige Querschnittsform aufweist.
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Das vorgesehene Ausgleichselement dient der Eliminierung von Lastspitzen. Durch seine erfindungsgemäße Ausbildung entstehen zum einen keine nachteiligen Bauraumbedingungen und zum anderen kann es exakt auf die vorgegebene maximale Aktivierungsgeschwindigkeit der Parksperre ausgelegt werden, was unter anderem in einer Kostenreduktion der Parksperrenanordnung bemerkbar macht.
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Durch die geometrische Querschnittsform des Ausgleichselements wird die Dämpfungsrate zwischen dem ersten Wellensegment und dem zweiten Wellensegment maßgeblich beeinflusst. Der Grund dafür liegt in der Variation des Widerstandsmomentes je Querschnittsform des Ausgleichselements. Je nach Ausführung der Querschnittsform des Ausgleichselements (z.B. Rechteck, Kreisrund, Dreieck, Polygon, U-Form) kann die Dämpfungsrate verstärkt werden. Dies erlaubt es eine besonderes kosteneffiziente Parksperrenanordnung darzustellen, da für das Ausgleichselement nur ein geringer Bedarf an dämpfendem Werkstoff besteht, weil ein Großteil des Dämpfungsvermögens durch die Geometrie bestimmt wird.
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Bevorzugt entsprechend die Kontur der Außenfläche des ersten Wellensegments und/oder die Kontur der Innenfläche des zweiten Wellensegments der Querschnittsform des Ausgleichselements.
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Weiterhin bevorzugt ist das Ausgleichselement zumindest teilweise aus zumindest einem elastischen Werkstoff hergestellt.
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Vorzugsweise handelt es sich bei diesem elastischen Werkstoff um ein Elastomer.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
- 1 zeigt schematische Darstellung eines Querschnitts entlang einer Längsachse einer Parksperrenanordnung entsprechend einer ersten Ausführungsvariante.
- 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts senkrecht zu einer Längsachse einer Parksperrenanordnung entlang der Schnittebene A-A gemäß.
- 3 zeigt schematische Darstellung eines Querschnitts entlang einer Längsachse einer Parksperrenanordnung entsprechend einer zweiten Ausführungsvariante.
- 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts senkrecht zu einer Längsachse einer Parksperrenanordnung entlang der Schnittebene B-B gemäß 3.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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1 und 2 zeigen jeweils eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung 1. 3 und 4 zeigen jeweils eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Parksperrenanordnung 1.
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Die Parksperrenanordnung 1 entsprechend der ersten Ausführungsvariante wie auch der zweiten Ausführungsvariante weist ein erstes Wellensegment 2 und ein zweites Wellensegment 3 auf. Das erste Wellensegment 2 wie auch das zweite Wellensegment 3 sind koaxial angeordnet und um eine Drehachse drehbar. Die Drehachse entspricht einer Längsachse 8 der Parksperrenanordnung 1.
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Das erste Wellensegment 2 und das zweite Wellensegment 3 überlappen in axialer Richtung teilweise. Dazu ist das zweite Wellensegment 3 zumindest teilweise hohl, also zumindest teilweise als Hohlwelle mit einem Hohlraum, ausgeführt und das erste Wellensegment 2 teilweise in dem Hohlraum des zweiten Wellensegments angeordnet.
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Die Richtungsangabe „axial“ beschreibt eine Richtung entlang oder parallel zu der Längsachse 8 der Parksperrenanordnung 1.
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Weiterhin weist die Parksperrenanordnung 1 ein sperrbares Parksperrenrad 4 auf.
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Das Parksperrenrad 4 ist drehfest auf dem ersten Wellensegment 2 angeordnet, und zwar in dem Bereich des ersten Wellensegments 2, der nicht mit dem zweiten Wellensegment 3 überlappt.
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Im Bereich des Hohlraums, also im Überlappungsbereich des ersten Wellensegments 2 und des zweiten Wellensegments 3, ist zwischen einer Außenfläche 5 des ersten Wellensegments 2 und einer Innenfläche 6 des zweiten Wellensegments 3 zumindest ein elastisches Ausgleichselement 7 angeordnet. Das erste Wellensegment 2 und das zweite Wellensegment 3 sind über das Ausgleichselement 7 radial verbunden. Das erste Wellensegment 2 und das zweite Wellensegment 3 weisen somit keine gemeinsame Kontaktfläche auf, sondern sind jeweils mit dem Ausgleichselement 7 verbunden.
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Die Richtungsangabe „radial“ beschreibt eine Richtung normal zu der Längsachse 8 der Parksperrenanordnung 1.
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Das Ausgleichselement 7 kann in einem Querschnitt senkrecht zur Längsachse unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen.
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Bei der in 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsvariante der Parksperrenanordnung 1 weist das Ausgleichselement 7 eine dreieckige Querschnittsform auf (2). Die Kontur der Außenfläche 5 des ersten Wellensegments 2 ist im Querschnitt entsprechend 2 im Wesentlichen kreisrund ausgebildet und die Kontur der Innenfläche 6 des zweiten Wellensegments 3 ist der Querschnittsform des Ausgleichselements 7 angepasst, also dreieckig ausgebildet (2).
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Bei der in 3 und 4 dargestellten zweiten Ausführungsvariante der Parksperrenanordnung 1 kommen zwei axial hintereinander angeordnete Ausgleichselemente 7 zum Einsatz. Beide Ausgleichselemente 7 weisen eine u-förmige Querschnittsform auf (4) und sind zueinander um 180° verdreht im Bereich des Hohlraums, also im Überlappungsbereich des ersten Wellensegments 2 und des zweiten Wellensegments 3, angeordnet. Die Kontur der Außenfläche 5 des ersten Wellensegments 2 ist im Querschnitt entsprechend 4 im Wesentlichen kreisrund ausgebildet und die Kontur der Innenfläche 6 des zweiten Wellensegments 3 ist der Querschnittsform der beiden axial hintereinander, zueinander um 180° verdreht angeordneten Ausgleichselemente 7 angepasst, vorliegend also viereckig ausgebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Parksperrenanordnung
- 2
- Erstes Wellensegment
- 3
- Zweites Wellensegment
- 4
- Parksperrenrad
- 5
- Außenfläche des ersten Wellensegments
- 6
- Innenfläche des zweiten Wellensegments
- 7
- Ausgleichselement
- 8
- Längsachse (der Parksperrenanordnung)
- 9
- Innenfläche des Parksperrenrads
