EP2054279A1

EP2054279A1 - Parksperreneinrichtung für kraftfahrzeuggetriebe

Info

Publication number: EP2054279A1
Application number: EP07785698A
Authority: EP
Inventors: Andreas Giefer; Jörg Meyer; Ludger Rake
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2006-08-25
Filing date: 2007-08-07
Publication date: 2009-05-06
Also published as: JP2010501805A; CN101506013A; DE102006039862A1; US20090321215A1; KR20090042797A; KR101373472B1; US8636130B2; JP5309029B2; CN101506013B; DE102006039862B4; WO2008022617A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Parksperreneinrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere für Automatgetriebe. Die Parksperreneinrichtung umfasst eine Parksperrenklinke (2) mit einer Betätigungs- bzw. Stelleinrichtung (3) zum Ein- und Ausrücken der Klinke (2) sowie eine Halteeinrichtung zur Sicherung der Parksperrenklinke (3) in der ausgerückten Stellung. Erfindungsgemäß zeichnet sich die Parksperreneinrichtung dadurch aus, dass die Halteeinrichtung ein Kniehebelgetriebe (6, 7, 8, 9) umfasst. Dabei ist das Kniehebelgetriebe (6, 7, 8, 9) aus einer ersten, gestreckten Stellung, in der die Parksperrenklinke (2) in der ausgerückten Position festgehalten ist, in eine zweite, angewinkelte Stellung bringbar, in der die Parksperrenklinke (2) eingerückt werden kann. Die erfindungsgemäße Parksperreneinrichtung weist gegenüber dem Stand der Technik insbesondere Vorteile auf bei der Verringerung des konstruktiven Aufwands sowie bezüglich einer Verbesserung der Robustheit und Widerstandsfähigkeit gegenüber unterschiedlichen Umgebungsbedingungen. Die erfindungsgemäße Parksperreneinrichtung benötigt keinerlei Hilfsenergie zur Aufrechterhaltung der Sicherungswirkung für die Parksperrenklinke sowie lediglich minimale Auslösekräfte zur Freigabe der Parksperrensicherung.

Description

Parksperreneinrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Parksperreneinrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere für ein Automatgetriebe, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Parksperren werden immer dann eingesetzt, wenn in einer Kraftübertragung nichtmechanische Komponenten Verwendung finden, insbesondere bei automatischen Getrieben mit hydrodynamischem Drehmomentwandler.

Kraftfahrzeuge mit Automatgetriebe werden somit üblicherweise mit einer Parksperre ausgerüstet, um ein unbeabsichtigtes Wegrollen des Fahrzeugs bei Fahrzeugstillstand und abgestelltem Motor zu unterbinden. Dabei blockiert die Parksperre infolge eines durch den Fahrer eingeleiteten Betätigungssignals die drehfest mit den Antriebsrädern verbundene Getriebeabtriebswelle, beispielsweise indem eine im Automatgetriebe angeordnete Sperrklinke mit der Verzahnung des auf der Getriebeabtriebswelle angeordneten Parksperrenrades in Eingriff gebracht wird.

Als Übertragungsemrichtung zwischen einer derartigen, beispielsweise als Sperrklinke ausgebildeten Parksperre und der in der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeuges angeordneten Betätigungsvorrichtung der Parksperre sind vielfältige mechanische, elektrohydraulische wie auch elektromechanische Systeme bekannt. Dabei umfassen mechanische Übertragungseinrichtungen zur Betätigung der Parksperre beispielsweise einen Bowdenzug zwischen dem in der Fahrgastzelle angeordneten Wählhebel und der am Automatgetriebe angeordneten Getriebesteuerung.

Um die konstruktiven Gestaltungsmöglichkeiten bezüglich der freien Anordnung der Betätigungsvorrichtung in der Fahrgastzelle zu verbessern, und um zudem auch eine akustische Entkopplung der Betätigungsvorrichtung vom Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges zu gewährleisten, wird bei modernen Kraftfahrzeugen bzw. Automatgetrieben zunehmend zum shift-by-wire Prinzip übergegangen, zumal auch moderne Automatgetriebe zunehmend vollelektronisch gesteuert werden.

Bei derartigen "shift-by-wire"-Getrieben ist zumeist keinerlei mechanische Verbindung zwischen dem Betätigungselement in der Fahrgastzelle und dem Schaltgetriebe selbst mehr vorhanden. Vielmehr erfolgt die Übertragung der Schaltbefehle von der Betätigungseinrichtung bzw. vom Wählhebel des Automatgetriebes dabei zumeist ausschließlich mittels elektrischer oder elektronischer Signale.

Bezüglich der Parksperre bedeutet dies mit anderen Worten, dass vorzugsweise auch die zur Betätigung der Parksperre vorgesehene Übertragungseinrichtung zwischen dem Wählhebel und der Stelleinrichtung der Parksperre, durch welche die Bewegung der Sperrklinke bewirkt wird, als rein elektrische bzw. elektronische Signalverbindung ausgebildet ist.

Unabhängig von der tatsächlichen Ausbildung der Übertragungseinrichtung besteht jedoch bei allen Parksperrensystemen die Anforderung, das unbeabsichtigte Einrasten der Parksperre - beispielsweise infolge eines Ausfalls hydraulischer oder elektrischer Komponenten - im Fahrbetrieb zu vermeiden. Die Parksperre soll also mit Sicherheit nur dann einfahren, wenn am Wählhebel tatsächlich die Hebelstellung P eingelegt ist, bzw. wenn - wie bei einigen Automatgetrieben vorhanden - die P-Taste gedrückt wurde oder wenn - beispielsweise nach dem Verlassen des Kraftfahrzeugs - ggf. ein automatisches Einlegen der Parksperre erfolgte. Aus der DE 43 22 523 Al ist eine elektro-hydr aulische Steuereinrichtung für ein Kxaftfahrzeug-Automatgetriebe mit elektrisch ausgeführter Wirkverbindung zwischen der Betätigungseinrichtung des Automatgetriebes im Fahrzeuginnenraum und der elektrohydraulischen Getriebesteuerung bekannt, bei der die verschiedenen Schaltstufen des Automatgetriebes jeweils durch Druckbeaufschlagung elektrohydraulischer Schaltglieder in der Getriebesteuerung eingelegt werden, während die Betriebsstufe P durch Drucklos-Schaltung aller Schaltglieder eingelegt wird. Die in dieser Druckschrift beschriebene Anordnung führt somit zunächst einmal dazu, dass bei Druckausfall die Parksperre nicht nur in der Betriebsstufe P des Automatgetriebes, sondern in allen Betriebsstufen des Wählhebels eingelegt wird.

Das Einlegen der Parksperre erfolgt dabei über einen Federspeicher, während das Ausrücken der Parksperre hydraulisch über den Öldruckkreislauf des Automatgetriebes erfolgt. Um bei einer etwa defekten Getriebe Ölversorgung das ungewollte Einlegen der Parksperre zu vermeiden, wenn am Wählhebel nicht die Betriebsstufe P eingelegt ist, ist eine zusätzliche, mittels Bowdenzug vom Wählhebel aus gesteuerte Steuereinrichtung vorgesehen, die die Emlegung der Parksperre über den Federspeicher solange unterbindet, bis der Wählhebel in die Betriebsstufe P gebracht wird.

Die DE 198 34 156 Al beschreibt eine Parksperre für ein Kraftfahrzeug- Automatgetriebe, bei der die Parksperrenklinke ebenfalls mittels eines Federspeichers einrastet, und durch hydraulischen Druck aus dem Öldruckkreislauf des Automatgetriebes - unter gleichzeitiger Vorspannung des Federspeichers - entriegelt wird. Zur Verhinderung ungewollten Einrastens der Parksperre bei Wegfall des Hydraulikdrucks ist eine mechanische Kugelverriegelung der hydraulischen Parksperrenbetätigung vorgesehen, die über einen Elektromagneten betätigt wird. Solange der Elektromagnet bestromt ist, wird die Kugelverriegelung in Verriegelungsstellung gehalten, so dass die Parksperre in der Entriegelungsstellung verbleibt. Wird der Wählhebel in die Betriebsstufe P verbracht, so wird der Elektromagnet abgeschaltet, wodurch sich die Kugelverriegelung löst, was wiederum zum Einfahren der Parksperre vermittels der Vorspannung des Federspeichers führt.

Aus der DE 10 2004 030 006 Al ist eine Parksperrenvorrichtung bekannt, bei der die Parksperrenklinke ebenfalls mittels Federspeicher einfährt, und wiederum durch hydraulischen Druck aus dem Öldruckkreislauf des Automatgetriebes unter gleichzeitiger Kompression des Fe der Speichers entriegelt wird. Zur Vermeidung ungewollten Einrastens der Parksperre bei etwaigem Wegfall des Hydraulikdrucks ist eine mechanische Klinkenhalterung der hydraulischen Parksperrenbetätigung vorgesehen, wobei die Klinkenhalterung durch Bestromen eines Elektromagneten betätigt wird. Solange der Elektromagnet unbestromt ist, wird die Klinkenhalterung in Verriegelungsstellung gehalten, so dass die Parksperre in Entriegelungsstellung verbleibt. Wird der Elektromagnet bestromt, so wird die Klinkenhalterung ausgelöst, und die Parksperre fährt aufgrund der Vorspannung des Federspeichers ein.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zur elektromagnetischen oder mechanischen Sicherung der Parksperrenklinke in der ausgerückten Position für den Fall des ausbleibenden Hydraulikdrucks, insbesondere die elektromagnetisch gesicherten Kugelhalterungen wie auch die elektromagnetisch ausgelösten Klinkenhalterungen, sind jedoch aufwändig und damit kostenintensiv in Konstruktion und Produktion. Es handelt sich dabei jeweils um feinmechanisch anspruchsvolle Baugruppen, die eine sehr genaue Abstimmung und Maßgenauigkeit der Bauteile erfordern, und die zudem empfindlich auf unterschiedliche Umgebungsbedingungen reagieren, weshalb auch eine besonders geschützte Anbringung derartiger Halteeinrichtungen erforderlich ist.

Mit diesem Hintergrund ist es somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Parksperreneinrichtung mit einer Halteeinrichtung zur Sicherung der Parksperrenklinke zu schaffen, mit der sich die genannten, im Stand der Technik vorhandenen Nachteile überwinden lassen. Die Erfindung soll dabei insbesondere eine Reduktion des mit der Parksperreneinrichtung bzw. der Halteeinrichtung verbundenen hohen konstruktiven Aufwands und der daraus resultierenden Kosten ermöglichen. Ferner soll die Halteeinrichtung robust und vergleichsweise unempfindlich gegenüber Umgebungsbedingungen sein, und die Halteeinrichtung soll eine flexible Anbringung im oder am Kraftfahrzeuggetriebe, bzw. im Umfeld des Kraftfahrzeuggetriebes erlauben.

Diese Aufgabe wird durch eine Betätigungseinrichtung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unter ansprüche.

In für sich genommen zunächst bekannter Weise umfasst die Parksperreneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Parksperrenklinke mit einer Stelleinrichtung. Die Stelleinrichtung dient dabei zum Ein- bzw. Ausrücken der Parksperrenklinke. In an sich ebenfalls bekannter Weise umfasst die Parksperreneinrichtung ferner eine Halteeinrichtung zur Sicherung der Parksperrenklinke in der ausgerückten Stellung. Die Halteeirrrichtung trägt somit dafür Sorge, dass kein unbeabsichtigtes Einrasten der Parksperre erfolgt - beispielsweise infolge eines Druckabfalls im Hydrauliksystem des Getriebes - solange am Wählhebel nicht die Stellung P eingelegt ist.

Erfindungsgemäß zeichnet sich die Parksperreneinrichtung jedoch dadurch aus, dass die Halteeinrichtung ein Kniehebelgetriebe umfasst. Dabei lässt sich das Kniehebelgetriebe aus einer ersten, gestreckten Stellung, in welcher die Parksperrenklinke durch das Kniehebelgetriebe in der ausgerückten Position festgehalten ist, in eine zweite Stellung verbringen, in der das Kniehebelgetriebe angewinkelt ist, und in der die Parksperrenklinke federbelastet in das Parksperrenrad einfahren kann.

Dies ist zunächst einmal vorteilhaft insofern, als die Parksperre auf diese Weise beim etwaigen Ausfall insbesondere des Hydrauliköldrucks stabil und dauerhaft ausgerückt bleibt, ohne dass hierzu etwa die Versorgung eines Aktors mit Energie erforderlich wäre, beispielsweise die Bestromung eines Elektromagneten, wie dies in Teilen des zitierten Standes der Technik der Fall ist. Ferner kann die Auslösung der Halteeinrichtung und das nachfolgende Einfahren der Parksperre dank des erfindungsgemäß eingesetzten Kniehebelgetriebes bereits durch minimale Kräfte erfolgen, so dass zur Auslösung der Halteeinrichtung keine groß dimensionierten und damit entsprechend teuren und raumgreifenden Aktoreinrichtungen erforderlich sind. Letzteres hängt insbesondere damit zusammen, dass die Anwinkelung des Kniehebels im Kniehebelgetriebe und der nachfolgende Zusammenbruch der Haltewirkung des Kniehebelgetriebes in der anfänglichen gestreckten Stellung des Kniehebels bereits durch minimale Auslösekräfte beispielsweise eines kleinen Elektromagneten erfolgen kann.

Ferner besitzt das erfindungsgemäß eingesetzte Kniehebelgetriebe den Vorteil einer besonders zuverlässigen und robusten Funktion, da die Anforderungen an die Maßgenauigkeit der Bauteile beim Kniehebelgetriebe erheblich geringer sind als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Kugel- oder Klinkenhalterungen. Auch zeigt ein Kniehebelgetriebe eine geringere Abhängigkeit von Reibungsverhältnissen und ist damit auch erheblich unempfindlicher gegenüber unterschiedlichen Umgebungsbedingungen wie beispielsweise Schmierungsverhältnisse, Verschmutzung oder Nässe und dergleichen. Dadurch ergibt sich sowohl eine verbesserte, robuste und sichere Funktion der Halteeinrichtung als auch eine Vergrößerung der konstruktiven Freiheit bei der Anordnung der Halteeinrichtung bzw. des Kniehebelgetriebes im Vergleich zum Stand der Technik.

Insgesamt wird damit infolge des erfindungsgemäßen Einsatzes des Kniehebelgetriebes eine einfachere, robustere, kostengünstigere und zuverlässigere Konstruktion der Halteeinrichtung einer Parksperreneinrichtung erreicht.

Die Erfindung lässt sich zunächst einmal unabhängig davon realisieren, wie das Kniehebelgetriebe angeordnet und insbesondere geometrisch dimensioniert ist, solange die zur Sicherung der Parksperrenklinke in der ausgerückten Position erforderlichen Haltekräfte sicher übertragen werden können. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Kniehebelgetriebe jedoch in seiner ersten Stellung - in der die Parksperrenklinke durch den Kniehebel in der ausgerückten Stellung festgehalten wird - zumindest geringfügig überstreckt. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass der die Schenkel des Kniehebels in der ersten Stellung des Kniehebelgetriebes nicht lediglich entlang einer gemeinsamen Geraden angeordnet sind, sondern dass in dieser ersten Stellung des Kniehebelgetriebes eine zumindest geringfügige Überstreckung der Schenkel des Kniehebelgetriebes im Bereich einiger Winkelminuten bis Winkelgrade erfolgt.

Auf diese Weise erfährt das Kniehebelgetriebe, beispielsweise infolge der Federkraft des zum Einfahren der Parksperre dienenden Federspeichers, eine stabilisierende Wirkung in Bezug auf seine erste Stellung, in der die Sicherung der Parksperrenklinke gegen ungewolltes Einrasten im Parksperrenrad erfolgt. Zur Überführung der Schenkel des Kniehebelgetriebes aus der ersten, gestreckten Stellung in die zweite, angewinkelte Stellung, in welcher die Parksperrenklinke einfahren kann, ist somit lediglich die geringfügige Überstreckung des Kniehebels sowie eine daraus resultierende sehr geringe Rückstellkraft zu überwinden. Anschließend erfolgt unmittelbar die Anwinklung bzw. der Zusammenbruch der Haltewirkung des Kniehebelgetriebes.

Erfindungsgemäß ist es zunächst nicht von Bedeutung, auf welche Weise die Bewegung der Kniehebelschenkel aus der ersten, gestreckten bzw. überstreckten Stellung in die zweite, angewinkelte Stellung eingeleitet WUd. So ist es beispielsweise vorstellbar, dass hierzu ein Kraftstoß auf rein mechanischem Wege auf den Kniegelenkpunkt des Kniehebelgetriebes übertragen wird, beispielsweise durch einen mit dem Wählhebel verbundenen Bowdenzug oder durch ein entsprechendes Betätigungsgestänge. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Parksperreneinrichtung jedoch ein Aktorelement zur Auslenkung des Kniehebelgetriebes aus dessen erstem Zustand, worauf die Anwinkelung des Kniehebels bzw. der Zusammenbruch der Haltewirkung des Kniehebelgetriebes erfolgen kann. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft insbesondere im Hinblick auf den Einsatz bei vollständig aktuatorisch geschalteten Getrieben, insbesondere also bei Kraftfahrzeuggetrieben, die nach dem shift-by-wire Prinzip lediglich durch Übertragung elektrischer bzw. elektronischer Steuersignale geschaltet werden.

Mit diesem Hintergrund ist es gemäß einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Aktorelement ein Solenoid bzw. ein Elektromagnet ist. Diese Ausführungsform besitzt den Vorteil, kompakt und platzsparend ausgeführt werden zu können, ferner lässt sich ein Solenoid bzw. Elektromagnet weitestgehend beliebig anordnen. Dank des erfindungsgemäß eingesetzten Kniehebelgetriebes genügt dabei ein sehr kleiner und leichter Elektromagnet, der einen minimalen Strombedarf aufweist und damit auch Vorteile im Hinblick auf eine kostengünstige Produktion und Montage mit sich bringt.

Im Unterschied zu Teilen des eingangs zitierten Standes der Technik ist zudem bei einer so ausgestatteten Parksperreneinrichtung keine permanente Bestromung des Elektromagneten erforderlich, um die Parksperre in der ausgerückten Stellung zu sichern, weshalb auch der beim Stand der Technik damit verbundene Stromverbrauch entfällt. Zudem ergibt sich eine zusätzliche Sicherheit gegen unerwünschtes Einfahren der Parksperre für den Fall eines Defekts bei der Stromversorgung des Elektromagneten und bei gleichzeitig nicht vorhandenem Hydraulikdruck.

Die Erfindung lässt sich zunächst einmal unabhängig davon verwirklichen, wo die Halteeinrichtung bzw. das Kniehebelgetriebe angeordnet ist. Dabei erlaubt jedoch bereits der erfindungsgemäße Einsatz eines Kniehebelgetriebes aufgrund dessen Unanfälligkeit gegenüber den Umgebungsbedingungen und aufgrund seiner mechanischen Robustheit eine besonders flexible Wahl des Anbringungsortes.

Mit diesem Hintergrund ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Halteeinrichtung, bzw. das Kniehebelgetriebe, unmittelbar mit einer Getriebeschaltwelle verbindbar ist. Dabei wird durch die Getriebeschaltwelle in für sich genommen bekannter Weise die Stelleinrichtung zum Ein- bzw. Ausrücken der Parksperrenklinke betätigt. Hierbei kann das Kniehebelgetriebe wahlweise sowohl innerhalb des Getriebegehäuses als auch außerhalb des Getriebegehäuses angeordnet sein. Aufgrund dieser Flexibilität der Anordnung der Halteeinrichtung bzw. des Kniehebelgetriebes ist somit ein konstruktiv einfacher und flexibel einsetzbarer Ersatz der aus dem Stand der Technik bekannten, aufwändigeren Lösungen durch die erfindungsgemäße Parksperreneinrichtung gegeben.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Halteeinrichtung, bzw. ist das Kniehebelgetriebe über einen Seilzug oder ein Koppelgestänge an die Stelleinrichtung der Parksperrenklinke anbindbar. Auf diese Weise ergibt sich eine noch größere konstruktive Freiheit bezüglich der Auslegung und Anordnung des Kniehebelgetriebes.

Gemäß weiterer, bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung umfasst die Stelleinrichtung für die Betätigung der Parksperrenklinke ein hydraulisches Aktorelement, wobei das hydraulische Aktorelement vorzugsweise mittels eines Federspeichers in Richtung auf die eingerückte Parksperrenklinke hin federbeaufschlagt ist. Dabei ist das hydraulische Aktorelement so eingerichtet, dass bei Beaufschlagung durch Hydrauliköldruck das Ausrücken der Parksperrenklinke aus dem Eingriff mit dem Parksperrenrad erfolgt. Diese Ausführungsformen sind vorteilhaft insbesondere in Verbindung mit dem erfindungsgemäß eingesetzten Kniehebelgetriebe, da auf diese Weise ein aktives Ausrücken der Parksperrenklinke bei anliegendem Hydrauliköldruck - also bei laufendem Motor - somit problemlos mittels Hilfsenergie erfolgen kann. Das Einfahren der Parksperre hingegen kann aufgrund der Federbeaufschlagung des hydraulischen Aktorelements im Dienst der Sicherheit auch ohne Hydrauliköldruck erfolgen. Die Parksperrenklinke kann damit auch bei einem etwaigen Ausfall des hydraulischen Systems noch ohne weiteres durch den Federspeicher eingerückt werden. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Diese stellen lediglich Ausführungsbeispiele dar. Es zeigt:

Fig. 1 in schematischer Darstellung Parksperrenrad und Parksperrenklinke einer Parksperreneinrichtung gemäß dem Stand der Technik in der eingerückten Stellung der Parksperre;

Fig. 2 in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung und Ansicht Parksperrenrad und Parksperrenklinke gemäß Fig. 1 in der ausgerückten Stellung der Parksperre

Fig. 3 in schematischer Schnittdarstellung eine Halteeinrichtung für eine Parksperrenklinke gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 4 in einer Fig. 3 entsprechenden Darstellung und Ansicht eine weitere

Halteeinrichtung für eine Parksperrenklinke gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 5 in schematischer Darstellung eine Halteeinrichtung einer Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Parksperreneinrichtung in der Sperrposition;

Fig. 6 in einer Fig. 5 entsprechenden Darstellung und Ansicht die Halteeinrichtung gemäß Fig. 5 beim Übertritt aus der Sperrposition in die Löseposition; und

Fig. 7 in einer Fig. 5 und 6 entsprechenden Darstellung und Ansicht die Halteeinrichtung gemäß Fig. 5 und 6 in der Löseposition.

Fig. 1 und 2 zeigen jeweils in schematisierter Darstellung das Parksperrenrad 1 und die Parksperrenklinke 2 einer Parksperreneinrichtung gemäß dem Stand der Technik. Dabei ist in Fig. 1 die Parksperrenklinke 2 in der eingerückten Stellung dargestellt, in welcher Parksperrenrad 1 und damit Antriebsstrang drehfixiert sind, während die Parksperrenklinke 2 in Fig. 2 ausgerückt ist, womit sich Parksperrenrad 1 und Fahrzeug- Antriebsstrang frei drehen können. Die Betätigung der Parksperrenklinke 2 erfolgt dabei durch eine Stelleinrichtung 3 mit Betätigungsschieber und in Fig. 1 und 2 andeutungsweise sichtbarem Konus 4, wobei die Bewegungsrichtung von Betätigungsschieber und Konus 4 senkrecht zur Zeichenebene verläuft. 97

Die Bewegung des BetätigungssckLebers und damit das Ein- bzw. Ausrücken der Parksperrenklinke 2 wiederum erfolgt durch einen in den Figuren nicht dargestellten Aktuator, der so eingerichtet ist, dass die Parksperre bei aktiviertem Aktuator ausgerückt ist, und bei Deaktivierung bzw. Rräftefreiheit des Aktuators mittels Federbelastung durch einen (nicht dargestellten) Federspeicher einfährt. Um jedoch zu vermeiden, dass bei einem etwaigen Ausfall des Aktuators, beispielsweise bei Wegfall des Hydraulikdrucks im Fall eines hydraulisch betätigten Aktuators, die Parksperre ungewollt einfährt, obwohl das Fahrzeug beispielsweise noch nicht zum Stillstand gekommen ist, oder obwohl sich der Getriebewählhebel nicht in der Position P befindet, benötigen derartige Parksperreneinrichtungen eine zusätzliche Halteeinrichtung zur Sicherung der Parksperrenklinke in der ausgerückten Stellung.

Derartige aus dem Stand der Technik bekannte Halteeinrichtungen zur Sicherung der Parksperrenklinke in der ausgerückten Stellung sind beispielhaft in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Dabei handelt es sich bei der in Fig. 3 nur höchst schematisch dargestellten Halteeinrichtung um eine elektromagnetisch betätigte Klinkensperre, wohingegen in Fig. 4 eine ebenfalls elektromagnetisch betätigte Kugelsperre dargestellt ist.

Man erkennt, dass die in den Fig. 3 und 4 dargestellten, aus dem Stand der Technik bekannten Halteeinrichtungen zur Sicherung der Parksperrenklinke in der ausgerückten Stellung in Form vergleichsweise aufwändiger Mechanismen vorliegen, die eine Vielzahl von maßlich exakt aufeinander abzustimmenden Einzelteile umfassen. Derartige bekannte Halteeinrichtungen zur Sicherung der Parksperrenkhnke bringen damit jedoch erhebliche Herstellungskosten mit sich, und sind zudem aufgrund ihrer Komplexität vergleichsweise empfindlich bzw. anfällig gegenüber unterschiedlichen Umgebungsbedingungen, weshalb bei den aus dem Stand der Technik bekannten Halteeinrichtungen stets eine gut geschützte Anbringung und entsprechende Schmiermittelversorgung unabdingbar ist.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Halteeinrichtungen, wie sie beispielsweise in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind, benötigen zudem vergleichsweise kräftige und damit tendenziell großvolumige Elektromagneten 5, die auch einen erheblichen Strombedarf aufweisen. Dies gilt in besonderem Maße für die Halteeinrichtung gemäß Fig. 4, bei welcher der Elektromagnet 5 zur Fixierung bzw. Sicherung der Parksperreriklrnke in der ausgerückten Stellung eine permanente Bestromung erfahren muss. Erst bei Abschaltung des Betriebsstroms des Elektromagneten 5 wird dort die Sicherung der Parksperrenklinke aufgehoben, und die Parksperre kann in die Verriegelungsstellung einfahren. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass beispielsweise bei der Halteeinrichtung gemäß Fig. 4 ein permanenter Erregerstrom fließen muss, um die Sperrklinke in der Öffnungsstellung zu sichern, was insbesondere bei abgestelltem Motor und noch nicht eingelegter Parksperre zu einer Belastung der Kraftfahrzeugbatterie führen kann.

Diese beim Stand der Technik noch anzutreffenden Einschränkungen im Bereich der Halteeinrichtungen für die Parksperrenklinke lassen sich infolge der Erfindung jedoch fast vollständig eliminieren, wie dies anhand der Fig. 5 bis 7 ersichtlich wird. Die Fig. 5 bis 7 zeigen in lediglich höchst schematischer Darstellung die Halteeinrichtung für die Parksperrenklinke bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Parksperreneinrichtung. Dabei zeigt Fig. 5 die Halteeinrichtung in der Sperrposition, in Fig. 6 ist die Halteeinrichtung beim Übertritt aus der Sperrposition in die Löseposition dargestellt, und aus Fig. 7 geht die Halteeinrichtung in der Löseposition hervor, in der schließlich die Sicherung der Parksperrenklinke in der ausgerückten Position aufgehoben ist.

Man erkennt in den Fig. 5 bis 7 zunächst einmal das Kniehebelgetriebe, das sich aus Betätigungshebel 6, Verbindungsschenkel 7 und Stützschenkel 8 zusammensetzt. Dabei bilden Verbindungsschenkel 7 und Stützschenkel 8 - zusammen mit dem Kniepunkt 9, der Verbindungsschenkel 7 und Stützschenkel 8 beweglich koppelt - den eigentlichen Kniehebel 7, 8, 9. Der Betätigungshebel 6 hingegen wirkt auf eine (nicht dargestellte) Stelleinrichtung 3, mit der sich die Parksperrenklinke 2 zwischen der ausgerückten und der eingerückten Position hin und her bewegen lässt, vgl. beispielsweise die in Fig. 1 und 2 angedeutete Stelleinrichtung 3. Der Betätigungshebel 6 kann ferner auch unmittelbar mit einer Getriebeschaltwelle 10 verbunden sein, durch welche wiederum die Stelleinrichtung 3 betätigt und damit die Parksperrenklinke 2 eingelegt wird. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die Parksperrenklinke 2 in der in Fig. 5 dargestellten Position des Kniehebelgetriebes 6, 7, 8, 9 infolge der zeichnungsbezogen waagerecht blockierten Lage des Betätigungshebels 6 mittels der Stelleinrichtung 3 in der ausgerückten Position fixiert bzw. gesichert ist. Parksperrenrad 1 und Antriebsstrang sind in der in Fig. 5 dargestellten Position des Kniehebelgetriebes 6, 7, 8, 9 somit rotatorisch frei beweglich.

Zum Einlegen der Parksperre hingegen muss die Stelleinrichtung so betätigt werden, dass die Sicherung gegen ungewolltes Einfahren der Parksperrenklinke 2 gelöst wird, wonach die Parksperrenkhnke 2 - beispielsweise durch Federdruck aus einem Federspeicher - einfahren kann. Diese Betätigung der Stelleinrichtung im Hinblick auf das Einfahren der Parksperrenklinke erfolgt bei der vorliegenden Ausführungsform der erfindungsgemäßen Halteeinrichtung wie in Fig. 6 dargestellt.

Hierzu umfasst die Halteeinrichtung einen kleinen Elektromagneten 11 bzw. ein Solenoid 11 mit einem elektromagnetisch ausfahrbaren Betätigungsstift 12. Bei Bestromung des Elektromagneten 11 fährt somit der Betätigungsstift 12 aus und lenkt den Kniepunkt 9 des Kniehebelgetriebes 6, 7, 8, 9 aus der gestreckten Stellung des Kniehebels 7, 8, 9 gemäß Fig. 5 in Richtung auf eine Anwinkelung des Kniehebels 7, 8, 9 gemäß Fig. 6 aus. Da die durch das Kniehebelgetriebe 6, 7, 8, 9 auf den Betätigungshebel 6 und damit auf die Stelleinrichtung 3 der Parksperrenverriegelung ausgeübten Betätigungs- bzw. Haltekräfte in der gestreckten Stellung des Kniehebels 7, 8, 9 - bezüglich des Kniepunkts 9 des Kniehebels - keinerlei wirksamen Hebelarm D aufweisen, kann die Auslenkung des Kniepunkts 9 somit bereits durch sehr geringe Kräfte erfolgen. Deshalb kommt die erfindungsgemäße Halteeinrichtung vorteilhafterweise auch mit einem vergleichsweise kleinen und leistungsschwachen Elektromagneten 11 mit geringem Bauraum- und Strombedarf aus.

Im Anschluss an die initiale Auslenkung des Kniepunkts 9 aus der gestreckten Stellung des Kniehebels 7, 8, 9 gemäß Fig. 5 in die gewinkelte Stellung gemäß Fig. 6 entsteht jedoch ein sich schnell vergrößernder Hebelarm D bezüglich der von der Stelleinrichtung 3 bzw. der Schaltwelle 10 auf den Kniehebel 7, 8, 9 rückwirkenden Betätigungskräfte bzw. Haltemomente M, vgl. die näherungsweise angedeutete Darstellung der Vergrößerung des Hebelarms D beim Übergang der Rαiehebelstelhmg zwischen Fig. 5, 6 und 7. Dies bedeutet jedoch, dass der Elektromagnet 11 lediglich zur anfänglichen Auslenkung des Kniehebels 7, 8, 9 aus dessen gestreckter Stellung gemäß Fig. 5 in eine geringfügig angewinkelte Stellung gemäß Fig. 6 benötigt wird. Anschließend erfolgt die weitere Auslenkung des Kniehebels 7, 8, 9 bzw. der nachfolgende Zusammenbruch der Haltewirkung des Kniehebelgetriebes 6, 7, 8, 9 selbsttätig aufgrund der von der Stelleinrichtung über die Schaltwelle 10 auf den Kniehebel 7, 8, 9 rückwirkenden Betätigungskräfte bzw. Haltemomente M und aufgrund des sich rasch vergrößernden Hebelarms D.

Durch eine anfänglich geringfügige Überstreckung des Kniehebels 7, 8, 9 in der Position der Halteeinrichtung gemäß Fig. 5 (sprich mittels einer geringfügig in Richtung des Elektromagneten verlagerte Ruheposition des Kniepunkts 9, wie in Fig. 5 punktiert angedeutet) lässt sich zusätzlich die Stabilität der Sperrposition gemäß Fig. 5 verbessern, ohne dass für diesen Fall wesentlich größere Magnetkräfte zur Auslenkung des Kniepunkts 9 aus der Halteposition gemäß Fig. 5 erforderlich wären. Auf diese Weise ergibt sich eine noch bessere Stabilität der Halteeinrichtung gegenüber äußeren Einwirkungen wie insbesondere Erschütterungen und dergleichen.

Im Ergebnis wird somit deutlich, dass mit der Erfindung eine Parksperreneinrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe geschaffen wird, die Vorteile gegenüber dem Stand der Technik aufweist insbesondere bezüglich Verringerung des mit der Sicherungseinrichtung verbundenen konstruktiven Aufwands, sowie in Bezug auf die Verbesserung der Robustheit und bezüglich einer verringerten Empfindlichkeit gegenüber Umgebungsbedingungen. Ferner lässt sich dank der Erfindung die Sicherungseinrichtung der Parksperrenklinke besonders flexibel im Kraftfahrzeuggetriebe bzw. im Umfeld des Kraftfahrzeuggetriebes anordnen. Zudem benötigt die erfindungsgemäße Parksperreneinrichtung keinerlei Hilfsenergie zur Aufrechterhaltung der Sicherungswirkung für die Parksperrenklinke, sowie lediglich eine minimale Auslösekraft zur Freigabe der Parksperrensicherung. Die Erfindung leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung insbesondere der Kosteneffizienz, bei gleichzeitiger Verringerung des Bauraumbedarfs und verbesserter Robustheit, bei der Konstruktion und Herstellung von Parksperreneinrichtungen für Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere im Einsatzfall bei kostenbewussten Anwendungen im Bereich der Automatgetriebe.

Bezugszeichenliste

Parksperrenrad

Parksp err enklinke

Stelleinrichtung

Konus

Elektromagnet

Betätigungshebel

Verbindungsschenkel

Stützschenkel

Kniepunkt

Getriebeschaltwelle

Elektromagnet

Betätigungsstift

Claims

Patentansprüche

1. Parksperreneinrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere für Automatgetriebe, die Parksperreneinrichtung umfassend eine Parksperrenklinke (2) mit Stelleinrichtung (3) zum Ein- bzw. Ausrücken der Klinke (2), sowie eine Halteeinrichtung zur Sicherung der Parksperrenklinke (2) in der ausgerückten Stellung, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung ein Kniehebelgetriebe (6, 7, 8, 9) umfasst, wobei das Kniehebelgetriebe (6, 7, 8, 9) aus einer ersten, gestreckten Stellung, in welcher die Parksperrenklinke (2) in der ausgerückten Position festgehalten ist, in eine zweite, angewinkelte Stellung bringbar ist, in welcher die Parksperrenklinke (2) einrückbar ist.

2. Parksperreneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kniehebelgetriebe (6, 7, 8, 9) in seiner ersten Stellung zumindest geringfügig überstreckt ist.

3. Parksperreneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Parksperreneinrichtung ein Aktorelement (11) zur Auslenkung des Kniehebelgetriebes (6, 7, 8, 9) aus der ersten Stellung umfasst.

4. Parksperreneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktorelement (11) ein Solenoid bzw. Elektromagnet ist.

5. Parksperreneinrichtung nach, einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung unmittelbar mit einer Getriebeschaltwelle verbindbar ist.

6. Parksperreneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung über Seilzug oder Koppelstange an die Stelleinrichtung der Parksperrenklinke anbindbar ist.

7. Parksperreneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (3) der Parksperreneinrichtung ein hydraulisches Aktorelement umfasst, wobei das hydraulische Aktorelement zum Ausrücken der Parksperrenklinke (2) bei Beaufschlagung durch Öldruck eingerichtet ist.

8. Parksperreneinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Aktorelement mittels eines Federspeichers in Richtung auf die eingerückte Parksperrenklirike (2) federbeaufschlagt ist.