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DE102019205602A1 - Parksperrenrad und Parksperrenanordnung - Google Patents

Parksperrenrad und Parksperrenanordnung Download PDF

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DE102019205602A1
DE102019205602A1 DE102019205602.4A DE102019205602A DE102019205602A1 DE 102019205602 A1 DE102019205602 A1 DE 102019205602A1 DE 102019205602 A DE102019205602 A DE 102019205602A DE 102019205602 A1 DE102019205602 A1 DE 102019205602A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zahnrad (10), insbesondere Parksperrenrad für eine Parksperrenanordnung, das Zahnrad umfassend einen Ringkörper aufweisend eine an dem Außenumfang des Ringkörpers (1) angeordnete radial wirkende erste Verzahnung (2) zum Eingreifen einer Zahnklinke (20), eine an einer Stirnseite des Ringkörpers angeordnete axial wirkende zweite Verzahnung (3) mit einer Mehrzahl an Zähnen (5) mit schrägen Zahnflanken (5a, 5b) zum Eingreifen einer korrespondierenden axial wirkenden dritten Verzahnung (42) mit Zähnen (44) mit schrägen Zahnflanken (44a, 44b) einer Welle (40). Die Erfindung betrifft zudem eine Parksperrenanordnung mit dem als Parksperrenrad ausgebildeten Zahnrad.

Description

  • Eine Parksperre ist eine mechanische Verriegelung der Getriebeausgangswelle am Getriebegehäuse. Meist wird dazu eine Zahnklinke, die am Gehäuse befestigt ist, in ein verzahntes Rad der Ausgangswelle eingelegt. Für Straßenfahrzeuge mit Elektro-Traktionsantrieben wird oft eine mechanische Parksperre gefordert, die bei Stillstand des Fahrzeugs den Antrieb blockiert, um ein unbeabsichtigtes Wegrollen des Fahrzeugs zu vermeiden.
  • Üblicherweise wird dies durch eine aktuierbare Zahnklinke realisiert, die in eine Nut eines Zahnrades, insbesondere eines Parksperrenrads eingreift. Beim Einlegen der Klinke kann es zu einem Stoß auf die Parksperre kommen, wenn die Parksperre nicht im Stillstand, sondern bei geringer Geschwindigkeit des Fahrzeugs eingelegt wird. Dies ist bspw. dann der Fall, wenn das Fahrzeug in einem leichten Gefälle abgestellt wird. Dies kann auch dann vorkommen, wenn beim Einlegen der Parksperre eine „Zahn-auf-Zahn-Stellung“ vorliegt und die Klinke erst nach einem Losrollen des Fahrzeugs einrasten kann. Dies kann auch dann vorkommen, wenn die Parksperre durch den Fahrzeugführer eingelegt wird, bevor das Fahrzeug vollständig zum Stillstand gekommen ist. Die Parksperre, insbesondere die Zahnklinke und das Parksperrenrad müssen so dimensioniert werden, dass sie dieser Belastung standhalten.
  • Bei Elektro-Traktionsantrieben besitzt der Rotor der Elektromaschine ein erhebliches Trägheitsmoment. Beim Einrasten der Parksperre aus geringer Geschwindigkeit muss nicht nur das Fahrzeug, sondern auch der Rotor der E-Maschine abgebremst werden, was eine erhebliche Stoßbelastung der Parksperre hervorruft. Die Stoßenergie wird durch einen nachfolgenden Torsions-Schwingungsvorgang abgebaut, welcher eine weitere Belastung des Systems darstellt und für die Fahrzeuginsassen unkomfortabel wirkt.
  • Axial-translatorische Ringfedern sind als Bauelemente bekannt, die Stöße abfedern und dämpfen, beispielsweise als Pufferfedern bei Eisenbahn-Fahrzeugen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein alternatives Zahnrad, insbesondere Parksperrenrad sowie eine alternative Parksperrenanordnung bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Zahnrad mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Aufgabe wird zudem gelöst durch eine Parksperrenanordnung mit den Merkmalen des Anspruch 4. Bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Das Zahnrad, bei welchem es sich insbesondere um ein Parksperrenrad für eine Parksperrenanordnung für ein Automatikgetriebe, ein automatisiertes Getriebe oder einen Elektroantrieb handeln kann, umfasst einen Ringkörper. Der Ringkörper weist eine an dem Außenumfang des Ringkörpers angeordnete radial wirkende erste Verzahnung zum Eingreifen einer Zahnklinke auf. Der Ringkörper weist zudem eine an einer Stirnseite des Ringkörpers angeordnete axial wirkende zweite Verzahnung mit einer Mehrzahl an Zähnen mit schrägen Zahnflanken zum Eingreifen einer korrespondierenden axial wirkenden dritten Verzahnung einer Welle auf. Andere Begriffe für Parksperrenrad sind Parksperrenring, Park-Zahnrad.
  • Der Ringkörper des Zahnrads weist also zwei Verzahnungen auf. Die erste Verzahnung wirkt radial, d.h. die Zähne erstrecken sich in radiale Richtung und ist dazu eingerichtet, auf bekannte Art und Weise mit der Zahnklinke einer Parksperrvorrichtung zusammenzuwirken. Die zweite Verzahnung wirkt axial, d.h. sie erstreckt sich in axiale Richtung des Zahnrads und ist dazu eingerichtet, formschlüssig in eine Welle des Getriebes zu greifen. Die besagte Welle weist dazu eine dritte Verzahnung auf, die mit der zweiten Verzahnung des Zahnrads korrespondiert.
  • Die zweite und dritte Verzahnung sind dazu eingerichtet, eine rotatorische Bewegung des Parksperrenrads relativ zur Welle in eine axiale Bewegung der Welle relativ zum Parksperrenrad umzuwandeln. Bei Verdrehung der zweiten und dritten Verzahnung gegeneinander vergrößert sich der axiale Abstand zwischen Zahnrad und Welle. Umgekehrt führt eine Annäherung in axialer Richtung zwischen Welle und Parksperrenrad zu einer rotatorischen Verdrehung des Parksperrenrads.
  • Unter Verzahnung wird die Formgebung eines Bauelements, insbesondere des Ringkörpers oder der Welle mit Zacken, Zinken oder Keilen zur Herstellung einer Verbindung und/oder zur Erhöhung der Reibung verstanden. Der Begriff Verzahnung kann sowohl die Form und Anordnung als auch die Herstellung der Zähne bezeichnen.
  • Bevorzugt sind die Flanken der zweiten und dritten Verzahnung als Wendelflächen ausgeführt. Der Winkel α bezeichnet dann den Winkel zwischen benachbarten Zahnflanken am äußeren Durchmesser. Die Steigung der Wendelfläche bestimmt das Übersetzungsverhältnis zwischen translatorischer und rotatorischer Bewegung des Parksperrenrads relativ zur Welle.
  • Bevorzugt ist es, wenn zwei aneinander angrenzenden Zahnflanken zweier benachbarter Zähne einen Winkel α definieren, der zwischen 120° ≤ α ≤ 160° liegt, besonders bevorzugt zwischen 150° ≤ α ≤ 156°. Kleinere Winkel ermöglichen eine große bzw. größere Verdrehung des Parksperrenrads gegenüber der Welle bei gleicher translatorischer Bewegung. Der Winkel sollte jedoch mindestens so groß sein, dass eine Selbsthemmung vermieden wird, damit eine translatorische axiale Annäherung der Welle und Parksperrenrad eine Verdrehung des Parksperrenrads hervorrufen kann.
  • Nach dem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Parksperrenanordnung bereitgestellt. Die Anordnung umfasst eine in Bezug auf ein Gehäuse drehbar gelagerte erste Welle und ein auf der ersten Welle drehbar gelagertes Parksperrenrad, wie vorstehend beschrieben. Die Anordnung umfasst ferner eine zweite Welle mit einer axial wirkenden dritten Verzahnung zum Eingreifen in die zweite Verzahnung des Parksperrenrads. Die zweite Welle ist rotatorisch fixiert auf der ersten Welle gelagert, ist also drehfest mit ihr verbunden. Die zweite Welle oder das Parksperrenrad sind axial verschieblich auf der ersten Welle gelagert. Ferner umfasst die Anordnung ein an der ersten Welle axial abgestütztes Federelement, das dazu eingerichtet ist, die zweite Welle oder das Parksperrenrad an der ersten Welle axial abzustützen.
  • Die erste Welle, die zweite Welle, dass Parksperrenrad und das Federelement sind derart konfiguriert, dass bei Einlegen der Zahnklinke in die erste Verzahnung des rotierenden Parksperrenrads die zweite Welle oder das Parksperrenrad mittels der axial wirkenden Verzahnungen in axiale Richtung entlang eines Verfahrwegs gegen das an der ersten Welle abgestützte Federelement gedrückt wird.
  • In einem montierten Zustand der Parksperrenanordnung sind die zweite Verzahnung und die dritte Verzahnung der Anordnung axial gegenüberliegend mit formschlüssig ineinandergreifenden Zahnflanken angeordnet. Es liegt, anders ausgedrückt, eine Art Welle-Welle-Verbindung vor, wobei das Drehmoment von den Zahnflanken übertragen wird. Die Verzahnung kann beispielsweise aus Wendelflächen bestehen. Sie kann ein Drehmoment und eine Axialkraft zwischen Parksperrenrad und zweiter Welle übertragen.
  • Das Zahnrad kann auf verschiedenen Wellen des Getriebes montiert werden. So kann es sich bei der ersten Welle insbesondere um die Getriebe-Eingangswelle, eine Zwischenwelle des Getriebes auf der Abtriebswelle oder auf einer mit den jeweiligen Wellen verbundenen Welle handeln. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Welle um die Rotorwelle einer Elektromaschine, da dann das Getriebe über die Übersetzung das Drehmoment vom Rad entsprechend reduzieren kann. So kann das Zahnrad besonders klein dimensioniert werden.
  • Rastet die Zahnklinke der Parksperrvorrichtung in die erste Verzahnung des Zahnrads ein während die Welle sich dreht, so wird das Zahnrad oder die zweite Welle axial gegen das Federelement gedrückt. Dabei wird ein erster Teil der rotatorischen Stoßenergie, der durch das Einlegen der Zahnklinke in die Verzahnung des Zahnrads erzeugt wird, vom Federelement aufgenommen. Anders ausgedrückt, nimmt das Zahnrad die Stoßenergie auf, während es den Drehmomentenstoß abfedert. Zudem wird die Belastung auf die Zahnklinke wesentlich reduziert. Nachdem der Stoß abgefedert wurde, drückt das Federelement die zweite Welle oder das Parksperrenrad in seine Ausgangstellung zurück.
  • Bevorzugt ist eine Anordnung, bei der die zweite Welle koaxial zur ersten Welle angeordnet ist, drehfest mit der ersten Welle verbunden ist und auf der ersten Welle axial verschiebbar angeordnet ist. Die zweite Welle kann mittels einer Passverzahnung oder Steckverbindung bspw. in Form einer Welle-Nabe-Verbindung mit der ersten Welle verbunden sein.
  • Die zweite Welle und das Zahnrad können bspw. derart angeordnet sein, dass das Zahnrad axial fixiert ist und die zweite Welle axial bewegbar ist. Bei Einlegen der Zahnklinke wird dann bei axial festem Zahnrad die zweite Welle axial in das Federelement gedrückt.
  • Die zweite Welle und das Zahnrad können alternativ auch derart angeordnet sein, dass die zweite Welle axial fixiert ist und das Zahnrad axial bewegbar ist. Bei Einlegen der Zahnklinke wird dann bei axial fester zweiter Welle das Zahnrad axial in das Federelement gedrückt.
  • Zudem ist eine Anordnung bevorzugt, wobei die einander berührenden Flächen der Zahnflanken der zweiten und dritten Verzahnung Reibflächen bilden. Dabei wird ein zweiter Teil der rotatorischen Stoßenergie, der durch das Einlegen der Zahnklinke in Verzahnung des Zahnrads erzeugt wird, durch Reibung der sich berührenden Zahnflanken der zweiten und dritten Verzahnung in diesen Zahnflanken und im Federelement dissipiert und in Wärme umgewandelt.
  • Hierdurch wird die durch das Federelement aufzunehmende Energie reduziert, das Federelement kann entsprechend kleiner dimensioniert werden. Durch die Reibung der zweiten Verzahnung wird außerdem die entstehende Torsionsschwingung gedämpft, wodurch die nachfolgende Torsionsschwingung des Torssionsschwingungssystems Parksperrenanordnung schneller abklingt.
  • Das Federelement ist bevorzugt als ein Ringfederpaket ausgebildet. Es kann insbesondere koaxial zur ersten Welle angeordnet sein. Das Ringfederpaket kann insbesondere an einem axialen Ende in Kontakt mit der zweiten Welle oder mit dem Zahnrad und an seinem anderen axialen Ende in Kontakt mit der ersten Welle, insbesondere Kante einer Nut, oder in Kontakt mit einem weiteren Element stehen. Wichtig ist lediglich, dass die Feder axial an der ersten Welle abgestützt ist. Vorteilhaft bei der Ausführung des Federelements als Ringfederpaket ist, dass ein weiterer Teil der Stoßenergie durch die Reibung im Ringfederpaket dissipiert wird. Dadurch wird die durch das Federelement durch elastische Verformung aufzunehmende Energie weiter reduziert, das Federelement kann entsprechend kleiner dimensioniert werden.
  • Bevorzugt ist eine Anordnung, wobei die zweite Welle und das Element der ersten Welle im Querschnitt jeweils ein L-Profil aufweisen und das Ringfederpaket an seinem jeweiligen axialen Ende auf jeweils einer Oberfläche der Schenkel der L-Profile aufliegt.
  • Alternativ dazu ist eine Anordnung bevorzugt, wobei das Zahnrad und das Element der ersten Welle im Querschnitt jeweils ein L-Profil aufweisen und das Ringfederpaket an seinem jeweiligen axialen Ende auf jeweils einer Oberfläche der Schenkel der L-Profile aufliegt. Die L-Profile bewirken eine besser kontrollierbare axiale Führung des zu bewegenden Bauteils, also entweder des Zahnrads oder der zweiten Welle. Anstelle von zwei axial gegenüberliegenden L-Profilen ist es möglich, auch nur ein L-Profil zu nutzen.
  • Es ist bevorzugt, wenn der Verfahrweg kleiner ist als die axiale Erstreckung der Zähne der zweiten Verzahnung. Damit wird gewährleistet, dass die zweiten und dritten Verzahnungen in Verdrehrichtung nicht „springen“ und das Federelement plötzlich entlastet wird, wenn die zweite Welle oder das Parksperrenrad in das Federelement gedrückt wird. Dies kann bspw. dadurch erreicht werden, dass die Federstärke dementsprechend gewählt wird.
  • Alternativ dazu ist es bevorzugt, wenn der Verfahrweg nicht auf einen Weg kleiner als die Zahnhöhe begrenzt ist, es also zu einem Kontakt zwischen erster und zweiter Welle kommen kann, wenn die zweite Welle oder das Parksperrenrad in das Federelement gedrückt wird. Bei einer Überlastung der Anordnung springen die Verzahnungen in Verdrehrichtung. Dieser Effekt wird dazu genutzt, eine Überlastung der Anordnung zu verhindern.
  • Es ist bevorzugt, wenn das Federelement derart vorgespannt ist, dass in einem Zustand, in welchem die Zahnklinke nicht eingelegt ist, die zweite und dritte Verzahnung gegeneinander gedrückt werden.
  • Das zwischen der zweiten und dritten Verzahnung übertragene Drehmoment steigt bei zunehmender Axialkraft des Federelements. Liegt keine Vorspannung vor, so ist das bremsende Drehmoment beim Einlegen der Zahnklinke zu Beginn gleich Null und steigt dann an. D. h., die Verzögerung des Rotors beginnt ebenso bei Null und steigt dann bis zu einem Maximalwert an.
  • Die Vorspannung bewirkt, dass das übertragene Drehmoment unmittelbar nach Auslenkung der zweiten und dritten Verzahnungen beim Einlegen der Zahnklinke zu Beginn größer Null ist und anschließend bis zu einem Maximalwert ansteigt.
  • Dies hat den Vorteil, dass die Feder entsprechend weicher dimensioniert werden kann, so dass sich bei gleichem axialen Weg die gleiche maximale Kraft wie im nicht vorgespannten Fall einstellt. Dadurch ist die mittlere Verzögerung deutlich größer als im Fall ohne Vorspannung (weil gleichmäßiger).
  • Anders ausgedrückt lässt sich bei gleichem zur Verfügung stehenden maximalem Verdrehwinkel die Belastung von Zahnklinke und erster Verzahnung durch den Stoß beim Einlegen der Zahnklinke weiter reduzieren, da die erforderliche maximale Verzögerung kleiner ist. Die Zahnklinke und die erste Verzahnung können also kleiner dimensioniert werden.
  • Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
    • 1 Zahnrad und Parksperrenanordnung in einer bevorzugten Ausführung in einer Explosionsdarstellung;
    • 2 Zahnrad und Parksperrenanordnung aus Fig. in einem Längsschnitt und zusammengesetzt; und
    • 3 Zahnrad aus 1 mit Darstellung des bevorzugten Winkels der zweiten Verzahnung.
  • 1 zeigt eine Parksperrenanordnung 100 in einer bevorzugten Ausführungsform. Die Parksperrenanordnung 100 umfasst eine in Bezug auf ein nicht dargestelltes Gehäuse drehbar gelagerte erste Welle 30. Bei der Welle 30 handelt es sich um eine Rotorwelle einer Elektromaschine.
  • Die Parksperrenanordnung umfasst ferner ein an oder auf der ersten Welle 30 drehbar gelagertes Parksperrenrad 10 mit einem Ringkörper 1. Der Ringkörper 1 weist eine an seinem Außenumfang angeordnet radial wirkende erste Verzahnung 2 zum Eingreifen einer Zahnklinke 20 auf. Die erste Verzahnung 2 weist in an sich bekannter Art und Weise Zähne 4 mit geradverzahnten Zahnflanken 4a, 4b auf. Zwischen benachbarten Zähnen 4 liegen entsprechende Ausnehmungen vor. Zudem weist der Ringkörper eine an einer Stirnseite des Ringkörpers angeordnete axial wirkende zweite Verzahnung 3 mit einer Vielzahl von Zähnen 5 mit schrägen Zahnflanken 5a, 5b auf. Die einander angrenzenden Flächen der Zahnflanken 5a, 5b und 44a, 44b der zweiten 3 bzw. dritten Verzahnung 42 bilden Reibflächen.
  • Die Parksperrenanordnung umfasst ferner eine zweite Welle 40 mit einer axial wirkenden dritten Verzahnung 42 zum Eingreifen in die zweite Verzahnung 3 des Parksperrenrads 10. Die zweite Welle 40 ist koaxial zur ersten Welle 30 angeordnet ist, drehfest mit ihr verbunden ist und auf ihr axial verschiebbar angeordnet ist. Die dritte Verzahnung 42 weist Zähne 44 mit schrägen Zahnflanken 44a, 44b auf, die zu den Zahnflanken 5a, 5b der Zähne 5 korrespondieren. Der Winkel zwischen einander angrenzenden Zahnflanken benachbarter Zähne derselben Verzahnung liegt bevorzugt zwischen 130° ≤ α ≤ 160°.
  • Die Parksperrenanordnung umfasst zudem ein an der ersten Welle 30 axial abgestütztes Federelement 50, das vorliegend als ein Ringfederpaket ausgebildet ist. Das Ringfederpaket 50 ist dazu eingerichtet, die zweite Welle 40 oder das Parksperrenrad 10 an der ersten Welle 30 axial abzustützen.
  • Bei dieser Ausführungsform ist das Parksperrenrad 10 mittels einer Sicherungsscheibe 60 axial gesichert.
  • Das Parksperrenrad 10 ist koaxial zu einer Achse 98 angeordnet. Die Zahnklinke 20 ist koaxial zu einer Achse 99 angeordnet. Die zwei Achsen 98, 99 sind zueinander achsparallel angeordnet.
  • Die erste Welle 30, die zweite Welle 40, dass Parksperrenrad 10 und das Federelement 50 sind derart konfiguriert, dass bei Einlegen der Zahnklinke 20 in die erste Verzahnung 2 des rotierenden Parksperrenrads 10 die zweite Welle 40 mittels der axial wirkenden Verzahnungen 3, 42 in axiale Richtung 97 entlang eines Verfahrwegs gegen das an der ersten Welle 30 abgestützte Federelement 50 gedrückt wird. Anders ausgedrückt, verdrehen sich beim Einlegen der Zahnklinke 20 die Verzahnungen 3 und 42 mit ihren Schrägen Zahnflanken relativ zueinander, derart, dass eine axiale Bewegung resultiert. Diese Bewegung wiederum wird in das Ringfederpaket 50 geleitet.
  • Hierdurch wird ein Parksperrenrad für eine Parksperrenanordnung als auch eine Parksperrenanordnung bereitgestellt, der die Belastung auf die Zahnklinke erheblich reduziert.
  • 2 zeigt die Ausführung aus 1 in einem Längsschnitt. Das Parksperrenrad 10 rotiert - die Zahnklinke ist nicht eingelegt.
  • Wie zusätzlich zu erkennen ist, ist das Ringfederpaket 50 axial zwischen erster Welle 30 und zweiter Welle 40 angeordnet ist, wobei es mit einem Ende 51 in Kontakt mit der zweiten Welle 40 und mit dem anderen Ende 52 in Kontakt mit der ersten Welle 30 steht. Zwischen dem Ende 52 des Federpakets 50 und der Welle 30 ist ein Führungsring 55 angeordnet, der dem Federpaket eine bessere Führung und einen besseren Halt gibt.
  • Wie zudem gut zu erkennen ist, weisen die zweite Welle 40 und der Führungsring 55 im Querschnitt jeweils ein L-Profil auf. Das Ringfederpaket 50 kann so an seinen jeweiligen axialen Enden 51, 52 auf jeweils einer Oberfläche der Schenkel der L-Profile aufliegen.
  • Ebenfalls zu erkennen ist, dass der axiale Verfahrweg der zweiten Welle bei dieser bevorzugten Ausführungsform kleiner ist als die axiale Erstreckung der Zähne der zweiten Verzahnung 3, sodass die Welle 40 nicht in Kontakt mit dem Führungsring 55 kommen kann, wenn die Zahnklinke eingelegt wird und die Welle 40 in das Federpaket 50 drückt.
  • 3 zeigt die zusammengesetzte Anordnung aus 1, 2 in einer Draufsicht. In dieser Figur wurden die Winkel zw. den Zahnflanken gekennzeichnet.
  • 4 zeigt eine Anordnung in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform. Im Unterschied zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist die axiale Reihenfolge des Parksperrenrads 10 und der zweiten Welle 40 vertauscht. Die zweite Welle 40 ist axial an der Welle 30 gesichert während hingegen das Parksperrenrad axial beweglich auf der ersten Welle 30 gelagert ist. Wird die Zahnklinke eingelegt, so wird durch die axial wirkenden Verzahnungen das Parksperrenrad 10 in das Federpaket 50 gedrückt.
    Ein weiterer Unterschied liegt darin, dass kein Führungselement 55 vorhanden ist sondern das Ringfederpaket 50 mit seinem axialen Ende 52 direkt mit der Welle 30 in Kontakt steht. Im Übrigen entspricht diese Ausführungsform den Ausführungsformen der 1 bis 3, sodass auf das hierzu Beschriebene Bezug genommen wird.
  • Die Erfindung wurde anhand der Zeichnungen und der Beschreibung umfassend beschrieben und erklärt. Die Beschreibung und Erklärung sind als Beispiel und nicht einschränkend zu verstehen. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Andere Ausführungsformen oder Variationen ergeben sich für den Fachmann bei der Verwendung der vorliegenden Erfindung sowie bei einer genauen Analyse der Zeichnungen, der Offenbarung und der nachfolgenden Patentansprüche.
  • In den Patentansprüchen schließen die Wörter „umfassen“ und „mit“ nicht das Vorhandensein weiterer Elemente oder Schritte aus. Der undefinierte Artikel „ein“ oder „eine“ schließt nicht das Vorhandensein einer Mehrzahl aus. Ein einzelnes Element oder eine einzelne Einheit kann die Funktionen mehrerer der in den Patentansprüchen genannten Einheiten ausführen. Die bloße Nennung einiger Maßnahmen in mehreren verschiedenen abhängigen Patentansprüchen ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht ebenfalls vorteilhaft verwendet werden kann.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Ringkörper
    2
    erste Verzahnung, Außenverzahnung
    3
    zweite Verzahnung, Innenverzahnung
    4
    Zahn, Zähne der ersten Verzahnung
    4a, 4b
    Zahnflanken
    5
    Zahn, Zähne
    5a, 5b
    Zahnflanken, Anlagefläche
    6
    Ausnehmung(en) der ersten Verzahnung
    7
    Ausnehmung(en) der zweiten Verzahnung
    10
    Zahnrad, Parksperrenrad
    20
    Zahnklinke
    30
    erste Welle, Rotorwelle
    40
    zweite Welle
    42
    Zahn, Zähne der dritten Verzahnung
    44
    Zahn, Zähne der dritten Verzahnung
    44a, 44b
    Zahnflanken, Anlagefläche
    50
    Federelement, Ringfederpaket, Federpaket
    51
    axiales Ende des Federelements
    52
    axiales Ende des Federelements
    55
    Führungsring
    60
    Sicherungsring
    96
    axiale Bewegung
    97
    axiale Bewegung
    98
    Achse des Zahnrads, Welle
    99
    Schwenkachse der Zahnklinke

Claims (12)

  1. Zahnrad (10), insbesondere Parksperrenrad für eine Parksperrenanordnung, das Zahnrad umfassend einen Ringkörper aufweisend - eine an dem Außenumfang des Ringkörpers (1) angeordnete radial wirkende erste Verzahnung (2) zum Eingreifen einer Zahnklinke (20), - eine an einer Stirnseite des Ringkörpers angeordnete axial wirkende zweite Verzahnung (3) mit einer Mehrzahl an Zähnen (5) mit schrägen Zahnflanken (5a, 5b) zum Eingreifen einer korrespondierenden axial wirkenden dritten Verzahnung (42) mit Zähnen (44) mit schrägen Zahnflanken (44a, 44b) einer Welle (40).
  2. Zahnrad nach Anspruch 1, wobei die Zahnflanken der zweiten und dritten Verzahnung (2, 3) als Wendelflächen ausgeführt
  3. Zahnrad nach Anspruch 1 oder 2, wobei zwei aneinander angrenzenden Flanken zweier benachbarter Zähne einen Winkel α definiert, der zwischen 120° ≤ α ≤ 160°, vorzugsweise 150° ≤ α ≤ 156 liegt.
  4. Parksperrenanordnung umfassend - eine in Bezug auf ein Gehäuse drehbar gelagerte erste Welle (30), - ein an der ersten Welle drehbar gelagertes Parksperrenrad (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, - eine zweite Welle (40) mit einer axial wirkenden dritten Verzahnung (42) zum Eingreifen in die zweite Verzahnung des Parksperrenrads, - ein an der ersten Welle axial abgestütztes Federelement (50), das dazu eingerichtet ist, die zweite Welle oder das Parksperrenrad an der ersten Welle axial abzustützen, - wobei die erste Welle, die zweite Welle, dass Parksperrenrad und das Federelement derart konfiguriert sind, dass bei Einlegen der Zahnklinke in die erste Verzahnung des rotierenden Parksperrenrads die zweite Welle oder das Parksperrenrad mittels der axial wirkenden Verzahnungen in axiale Richtung (97) entlang eines Verfahrwegs gegen das an der ersten Welle abgestützte Federelement gedrückt wird.
  5. Parksperrenanordnung nach Anspruch 4, wobei - die zweite Welle koaxial zur ersten Welle angeordnet ist und drehfest mit der ersten Welle verbunden ist und wobei - die zweite Welle oder das Parksperrenrad auf der ersten Welle axial verschiebbar angeordnet ist.
  6. Parksperrenanordnung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die einander angrenzenden Flächen der Zahnflanken der zweiten und dritten Verzahnung Reibflächen bilden.
  7. Parksperrenanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das Federelement als ein Ringfederpaket ausgebildet ist.
  8. Parksperrenanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei das Ringfederpaket zumindest teilweise axial zwischen erster Welle und zweiter Welle angeordnet ist, wobei es mit einem Ende (51) in Kontakt mit der zweiten Welle und mit dem anderen Ende (52) in Kontakt mit der ersten Welle steht.
  9. Parksperrenanordnung nach Anspruch 8, wobei die zweite Welle und ein Element (55) der ersten Welle im Querschnitt jeweils ein L-Profil aufweisen und das Ringfederpaket an seinem jeweiligen axialen Ende auf jeweils einer Oberfläche der Schenkel der L-Profile aufliegt.
  10. Parksperrenanordnung nach Anspruch 8, wobei das Parksperrenrad und ein Element (55) der ersten Welle im Querschnitt jeweils ein L-Profil aufweisen und das Ringfederpaket an seinem jeweiligen axialen Ende auf jeweils einer Oberfläche der Schenkel der L-Profile aufliegt.
  11. Parksperrenanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei der axiale Verfahrweg der zweiten Welle oder des Zahnrads kleiner ist als die axiale Erstreckung der Zähne der zweiten Verzahnung.
  12. Parksperrenanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, wobei das Federelement derart vorgespannt ist, dass in einem Zustand, in welchem die Zahnklinke nicht eingelegt ist, die zweite und dritte Verzahnung gegeneinander gedrückt werden.
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