DE19834156A1

DE19834156A1 - Parksperre, insbesondere für automatische Getriebe von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE19834156A1
Application number: DE19834156A
Authority: DE
Inventors: Georg Gierer; Juergen Mittelberger; Uwe Ruehringer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 2000-02-03
Also published as: US6471027B1; DE59900909D1; EP1099067B1; EP1099067A1; WO2000006928A1

Abstract

Parksperre, insbesondere für automatische Getriebe von Kraftfahrzeugen, welche über einen hydraulischen Druck, der auf einen Federbereich (3) wirkt, entriegelt wird und in diesem entriegelten Zustand zusätzlich durch eine Verriegelung (13) gehalten wird, welche durch Bestromen eines Magneten (5) betätigt wird. Die Verriegelung (13) bleibt so lange aktiviert und die Parksperre somit entriegelt, bis der Magnet (5) stromlos geschaltet wird. Die Verriegelung (13) ist dergestalt ausgeführt, daß der Magnet (5) in der Stellung, in der die Verriegelung (13) betätigt ist, eine geringere Leistungsaufnahme hat, als zum Einlegen der Verriegelung (13) benötigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Parksperre für ein automa tisches Getriebe nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Die DE 196 25 019 beschreibt eine Parksperre für auto matische Getriebe von Kraftfahrzeugen, die dadurch einge legt wird, indem eine Kolbenstange eines Federspeichers verschoben wird, an dessen Ende eine Sperrklinke angebracht ist, die in ein Parkzahnrad eingreift. Indem der Federspei cher mit hydraulischem Druck beaufschlagt wird, bewegt sich die Kolbenstange in die entgegengesetzte Richtung und die Sperrklinke wird aus dem Parkzahnrad ausgerastet. Die Park sperre kann im ausgerasteten Zustand über einen Haltemagnet gehalten werden, der die Aufgabe hat, ein ungewolltes Ein legen der Parksperre zu verhindern, welches z. B. durch Ausfall des hydraulischen Druckes, indem der Verbrennungs motor während der Fahrt abgeschaltet wird, der Fall sein kann. Der Magnet muß dergestalt beschaffen sein, daß die Haltekraft des Magneten größer ist als die Federkraft des Federspeichers, damit bei Ausfall der Hydraulik die Park sperre nicht eingerastet werden kann. Für diese Haltekräfte hat der Magnet eine sehr große Leistungsaufnahme. Dadurch könnte es bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor und bestrom tem Magneten zur ungewollten Entladung der Fahrzeugbatterie kommen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Parksperre zu schaffen, welche sich dadurch auszeich net, daß bei abgeschaltetem Hydraulikdruck die Parksperre längere Zeit ausgerastet bleiben kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnen den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltun gen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nach der Erfindung wird eine durch den hydraulischen Druck ausgerastete Parksperre durch eine Verriegelung ge halten, welche durch Bestromen eines Elektromagneten betä tigt wird. Indem der Elektromagnet bestromt wird, bewegt sich ein Bolzen des Elektromagneten entgegen einer Feder kraft in axialer Richtung. Der Bolzen weist drei Bereiche auf:

- einen ersten zylindrischen Bereich mit kleinerem Durchmesser,
- einen zweiten konischen Bereich, der den ersten und den dritten Bereich miteinander verbindet und
- einen dritten Bereich mit größerem zylindrischen Durchmesser.

Im stromlosen Zustand des Magneten wird der Bolzen durch die Federkraft in der einen Endlage gehalten und die Verriegelungselemente befinden sich auf dem ersten Bereich des Bolzens, welcher einen kleinen Durchmesser aufweist. Die Verriegelungselemente sind in diesem Zustand ausgera stet und der Kolben des Federspeichers kann sich bewegen. Wird der Magnet bestromt, bewegt sich der Bolzen aus seiner ersten Endlage in die zweite Endlage. Die Verriegelungsele mente werden von dem zweiten konischen Bereich nach außen gedrückt und rasten in einer Ausnehmung eines feststehenden Reiles der Parksperre ein und verbindet den Kolben des Fe derspeichers mit dem feststehenden Teil. Um die Verriege lungselemente zu verschieben, benötigt der Magnet eine grö ßere Leistungsaufnahme. Ist der Bolzen in seiner zweiten Endlage, befinden sich die Verriegelungselemente auf dem dritten zylindrischen Bereich des Bolzens. Die Verriege lungselemente erzeugen auf dem zylindrischen Bereich des Bolzens reine Radialkräfte und der Bolzen muß vom Magnet nur, entgegen der Federkraft des Magneten, in dieser Stel lung gehalten werden. Die Leistungsaufnahme des Magneten in dieser Stellung ist sehr gering, so daß bei stehendem Fahr zeugmotor dieser Zustand über einen längeren Zeitraum auf rechterhalten werden kann, ohne daß die Fahrzeugbatterie sich unzulässig schnell entladet. Indem die Verriegelungse lemente den Kolben des Federspeichers mit einem feststehen den Teil des Federspeichers formschlüssig verbinden, kann sich der Kolben bei fehlendem Hydraulikdruck nicht durch die Kraft der Feder des Federspeichers bewegen und somit die Sperrklinke nicht in das Parkzahnrad eingreifen. Die Parksperre bleibt in diesem Zustand wirksam entriegelt. Indem der Magnet stromlos geschaltet wird, drückt die Feder des Magneten den Bolzen in seine erste Ausgangslage zurück und die Verriegelungselemente werden nach innen gedrückt, so daß der Kolben des Federspeichers wieder frei beweglich ist und die Sperrklinke in das Parkzahnrad eingreifen kann. In einer bevorzugten Ausführung bestehen die Verriegelung selemente aus mindestens einer oder mehreren Kugel(n), die sich durch Verschieben des Bolzens im Kolben des Federspei chers nach außen bewegen und in eine Ausnehmung des fest stehenden Teils des Federspeichers eingreifen. Durch Ver wendung von Kugeln als Verriegelungselemente kann die Lei stungsaufnahme des Magneten für das Bewegen des Bolzens nochmals reduziert werden, da durch die Punktberührung der Kugeln eine geringere Verschiebekraft benötigt wird. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung mit der zugehörigen Zeichnung dargestellt.

Die einzige Figur zeigt einen Federspeicher 3 für au tomatische Getriebe von Kraftfahrzeugen, welcher aus einem Kolben 2, einer Feder 6 und einem feststehenden Teil 7 be steht. An dem feststehenden Teil 7 ist ein Elektromagnet 5 befestigt, welcher aus einer nicht dargestellten Feder und einem Bolzen 1 besteht. Der Bolzen 1 ist in drei Bereiche aufgeteilt:

- einen ersten zylindrischen Bereich 8,
- einen zweiten konischen Bereich 9 und
- einen dritten zylindrischen Bereich 10.

Ist der Magnet 5 stromlos, so befindet sich der Bol zen 1 in der Stellung, in der sich die Verriegelungselemen te 4 auf dem ersten Bereich 8 befinden. In dieser Stellung befinden sich die Verriegelungselemente 4 innerhalb des Kolbens 2, so daß der Kolben 2 in axialer Richtung frei beweglich ist. An dem Kolben 2 sind nicht dargestellte Ver bindungselemente und eine Sperrklinke befestigt, welche durch Verschieben des Kolbens 2 durch die Feder 6 in ein nicht dargestelltes Parkzahnrad eingreift. Durch Aufbringen eines hydraulischen Druckes in einen Kolbenraum 11 wird der Kolben 2 in die entgegengesetzte Endlage gegen die Feder kraft der Feder 6 gedrückt und die Sperrklinke gibt das Parkzahnrad frei. In diesem Zustand kann der Magnet 5 be stromt werden und der Bolzen 1 bewegt sich in axialer Rich tung. Dabei werden die Verriegelungselemente 4 durch den konischen zweiten Bereich nach außen gedrückt und verrie geln den Kolben 2, indem sie in eine Ausnehmung 12 des feststehenden Teils 7 des Federspeichers 3 eingreifen. Der Bolzen 1 wird in axialer Richtung bis zu seinem Endanschlag bewegt, bis der zylindrische dritte Bereich 10 die Verrie gelungselemente 4 daran hindert, in deren Ausgangsposition zurückzukehren. Indem sich die Verriegelungselemente 4 nur in radialer Richtung bewegen können und der dritte Be reich 10 ein zylindrischer Bereich ist, werden auf den Bol zen 1 nur Radialkräfte ausgeübt, so daß die Haltekraft des Magneten 5 und somit die Leistungsaufnahme in dieser Posi tion erheblich reduziert wird. Fällt der hydraulische Druck im Kolbenraum 11, indem der Verbrennungsmotor des Kraft fahrzeugs abgeschaltet wird, so kann die Federkraft der Feder 6 die Parksperre nicht aktivieren, da die Verriege lungselemente 4 den Kolben 2 so lange in seiner Position halten, bis der Magnet 5 stromlos geschaltet wird. Ist die Parksperre über die Federkraft der Feder 6 aktiviert, kann sie durch alleiniges Bestromen des Magneten 5 nicht deakti viert werden.

Bezugszeichenliste

1

Bolzen

2

Kolben

3

Federspeicher

4

Verriegelungselement

5

Magnet

6

Feder

7

feststehendes Teil

8

erster Bereich

9

zweiter Bereich

10

dritter Bereich

11

Kolbenraum

12

Ausnehmung

13

Verriegelung

Claims

1. Parksperre, insbesondere für automatische Getriebe von Kraftfahrzeugen, die aufgrund eines über eine Bedien einrichtung ausgelösten Betätigungssignals das automatische Getriebe blockiert bzw. freigibt, indem eine Sperrklinke in ein Parkzahnrad auf einer Welle des automatischen Getriebes ein- bzw. ausrastet, wobei die Sperrklinke infolge Ver schieben durch einen Federspeicher (3) einrastet und durch Vorspannen des Federspeichers (3) über hydraulischen Druck ausrastet und die Sperrklinke im ausgerasteten Zustand vom hydraulischen Druck und einem Magnet (5) gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein bestrom ter Magnet (5) eine Verriegelung (13) betätigt, welche den zuvor druckbeaufschlagten Federspeicher (3) im druckbeauf schlagten und drucklosen Zustand in einer Stellung hält, in der eine Sperrklinke ausgerastet ist und dabei zum Einlegen einer Verriegelung (13) eine höhere Leistungsaufnahme und zum Aufrechterhalten einer Verriegelung (13) eine geringere Leistungsaufnahme hat und eine Verriegelung (13) so lange aufrechterhalten wird, bis ein Magnet (5) stromlos geschal tet wird und dabei eine Verriegelung (13) entriegelt und die Parksperre über einen Federspeicher (3) und eine Park klinke eingerastet wird.

2. Parksperre, insbesondere für automatische Getriebe, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verriegelung (13) von einem Magnet (5) betätigt wird, indem ein Magnet (5) bestromt wird und dabei einen Bolzen (1), der sich über seine axiale Erstreckung radial erweitert und danach zylindrisch endet, in axialer Richtung bewegt und dabei eine radiale Erweiterung ein Verriegelung selement (4) verschiebt, welches ein bewegliches Teil des Federspeichers mit einem feststehenden Teil (7) der Park sperre verbindet und in der Endlage eines Bolzens (1) ein Verriegelungselement (4) sich auf dem zylindrischen Teil des Bolzens (1) befindet.

3. Parksperre, insbesondere für automatische Getriebe, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verriegelungselement (4) aus mindestens einer Kugel besteht, welche durch radiale Verschiebung in eine Ausneh mung (12) eines feststehenden Teiles (7) eingreift.

4. Parksperre, insbesondere für automatische Getriebe, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verriegelungselement (4) aus mindestens einem Bol zen besteht, welcher durch radiale Verschiebung in eine Ausnehmung (12) eines feststehenden Teiles (7) eingreift.

5. Parksperre, insbesondere für automatische Getriebe, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausnehmung (12) eine Ringnut in einem feststehen den Teil (7) ist.