DE2733678C2 - Parkbremsmechanismus für ein Kraftfahrzeuggetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Parkbremsmechanismus der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Bei einem solchen, aus der US-PS 36 01 231 bekannten Parkbremsmechanismus befindet sich die schwenkbare Bremsklaue etwa diametral gegenüber der Schiebegabel an der Kupplungshülse, um mit deren Zähnen in Eingriff gelangen zu können, ohne dabei die Verschiebung der Schiebegabel zu beeinträchtigen. Andererseits sind durch diese Anordnung relativ große Außenabmessungen für das Gehäuse des Kraftfahrzeuggetriebes bedingt, da für die Lagerungen und Betätigungsmechanismen sowohl der Bremsklaue als auch der Schiebegabel beiderseits der Kupplungshülse entsprechender Raum vorgesehen werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Parkbremsmechanismus der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß sich eine raumsparende Konstruktion ergibt, um damit die Gesamtabmessungen des Fahrzeuggetriebes so klein wie möglich zu halten.

Bei einem Parkbremsmechanismus der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die innerhalb des Gabelteils vorgesehene öffnung zum Hindurchgreifen der Bremsklaue ist eine sehr viel raumsparendere Anordnung des gesamten (,5 Parkbremsmechanismus in Verbindung mit den mit ihm zusammenwirkenden Teilen des Fahrzeuggetriebes möglich. Da bei derartigen Fahrzeuggetrieben die Schiebegabel zum sicheren und zuverlässigen Verschieben der Kupplungshülse einen Gabelteil aufweisen muß, der im wesentlichen die Hälfte des Umfanges der Kupplungshülse überdeckt müssen bei dem bisher bekannten Parkbremsmechanismus die Bremsklaue, der mit ihr zusammenwirkende Parknocken und auch die zur drehbaren Lagerung der Bremsklaue vorgesehene Achse an oder innerhalb des Kraftfahrzeuggetriebes in bezug auf die Abtriebswelle, die Kuppiungshülse und insbesondere die Schiebegabe} so örtlich angeordnet werden, daß die Bremsklaue bei ihrer Schwenkbewegung um ihre Achse mit den Zähnen der Kupplungshülse an deren nicht von dem Gabelteil der Schiebegabel überdeckten Bereich in Eingriff gelangen kann. Durch das Hindurchgreifen der Bremsklaue durch die am Gabelteil vorgesehene öffnung hindurch, kann die Bremsklaue dagegen auch den Teil der Kupplungshülse beaufschlagen, der von dem Gabelteil überdeckt ist. Dadurch ergibt sich aber eine sehr viel raumsparendere Konstruktion.

Eine Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anjiand der Zeichnung näher erläutert. Der Patentschutz richtet sich nur auf den Gegenstand der Ansprüche. Darüber hinausgehende Beschreibungsteile dienen nur der Erläuterung der Funktionsweise. Es zeigt Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht von einer mit einem verbesserten Parkbremsmechanismus nach der Erfindung ausgestatteten Kraftübertragung für ein Kraftfahrzeug,

Fig.2 eine Ansicht längs der Linie 1I-II nach Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht längs der Linie HI-IlI nach Fig. 1, Fig.4A und 4B in Seiten- und Draufsicht eine Bremsklaue als Teil des erfindungsgemäßen Parkbremsmechanismus, und

F i g. 5A, 5B und 5C in Seiten-, Drauf- und Rückansicht einen ebenfalls am erfindungsgemäßen Mechanismus verwendeten Parknocken.

In Fig. 1 der Zeichnung ist eine Kraftübertragung gezeigt, die das allgemeine Bezugszeichen 10 aufweist und einen verbesserten Parkbremsmechanismus nach der Erfindung enthält. Obgleich nicht dargestellt, steht die Übertragung 10 über einen Drehmomentenwandler mit einem Kraftfahrzeugmotor in Verbindung.

Die Übertragung 10 umfaßt allgemein ein Gehäuse 12, in dem eine Abtriebswelle 14, eine Vorgelegewelle 16 und eine leerlaufende Umkehrwelle 18 parallel zueinander angeordnet sind. Zahnräder 20, 22 und 24 sind wirkungsmäßig an der Abtriebswelle 14, der Vorgelegewelle 16 bzw. der Leerlaufwelle 18 in konventioneller Weise befestigt. In der Zeichnung ist jedoch nur ein Zahnrad für jede Zahnradgruppe wiedergegeben. Beim dargestellten Fall wird die Motorkraft vom Drehmomentenwandler über das Zahnrad 22 an der Vorgelegewelle 16 auf das Zahnrad 24 an der Umkehrwelle 18 und auf das Zahnrad 20 an der Abtriebswelle übertragen. Durch Verschiebung von einer Kupplungshülse 26 längs der Achse der Abtriebswelle 14 in einer Richtung erfolgt eine Synchronisation der Drehgeschwindigkeit zwischen dem Zahnrad 20 und einer an der Abtriebswelle befestigten, nicht gezeigten Nabe, so daß das Zahnrad 20 mit der Nabe in feste Verbindung tritt und damit die auf das Zahnrad 20 einwirkende Kraft auf die Abtriebswelle 14 übertragen wird.

Die Kupplungshülse 26 weist längs ihres Umfanges äußere Zähne 28 auf. Wie nachfolgend näher erläutert

wird, wirkt die Kupplungshülse 26 wie ein Sperrad. Die Kupplungshülse 26 wird auf der Abtriebswelle 14 mittels einer Schiebegabel 30 hin- und herbewegt, die an einer ersten Gabelwelle 32 befestigt ist und einen abgezweigten Gabelteil 30a hat, der annähernd die Hälfte des mit Zähnen 28 versehenen Umfanges der Kupplungshülse 26 bedeckt, wobei die Axialbewegungen der ersten Gabelwelle 32 der Kupplungshülse 26 hin- und hergehende Bewegungen verleihen. Wie am bester in Fig.2 dargestellt, ist der Gabelteil 30a relativ breit ausgebildet Eine Öffnung 34 ist im Gabelteil 30a unmittelbar gegenüber dem Umfang der Kupplungshülse 26 vorgesehen.

Eine Bremsklaue 36 ist an einer Tragwelle 38 so angeordnet, daß ein Zahn 36a an der Klaue in und außer Eingriff mit einer Lücke zwischen einem benachbarten Paar Zähne 28 an der Kupplungshülse 26 schwingen kann. Bei dieser Schwingbewegung erstreckt sich der Zahn 36a durch die Öffnung 34. Die Tragwelle 38 wird von einer Tragkonsole 40 drehbar gehalten, die zwei Vorsprünge 40a mit darin vorgesehenen ausgerichteten Durchgangsbohrungen (ohne Bezugszeichen) aufweist, durch die sich die Tragwelle 38 wie in F i g. 3 gezeigt, hindurcherstreckt. Die Tragkonsole 40 ist fest mit dem Gehäuse 12 durch geeignete Mittel, z. B. Schrauben und Muttern, verbunden. Die Bremsklaue 36 wird von einer Rückzugfeder 42 in eine Richtung vorgespannt, bei der der Zahn 36a außer Eingriff mit einer Lücke zwischen benachbarten zwei Zähnen 28 steht. Daher wird, wie nachfolgend deutlicher hervorgeht, die verriegelnde Eingriffnahme zwischen dem Zahn 36a und der Lücke nur dann erhalten, wenn die Bremsklaue 36 gegen die Kraft der Rückzugfeder 42 infolge einer charakteristischen gleitenden Eingriffnahme der Bremsklaue 36 mit einem später beschriebenen Parknocken 44 auf die Zähne 28 gedrückt wird.

Wie aus Fig.4A und 4B hervorgeht, weist die Bremsklaue 36 zwischen dem Zahn 36a und einem Nabenbereich 36c einen Schaftbereich 366 auf. Der Nabenbereich 36cbesitzt eine Durchgangsbohrung 36c/, durch die die vorerwähnte Tragwelle 38 hindurchgeht. Ferner ist an der dem Zahn 36a gegenüberliegenden Außenseite des Schaftbereiches 366 eine Nockenfläche 36e ausgebildet, die mit einer anderen, am Parknocken 44 ausgebildeten Nockenfläche 44g in Eingriff gebracht werden kann. Das Bezugszeichen 36/"betriff! einen Teil des Nebenbereiches 36c mit kleinem Durchmesser, um den die Mehrfachwindungen der Rückzugfeder 42 gemäß Fig.3 angeordnet sind. Nach Fig.4B umfaßt die Nockenfläche 36e an der Bremsklaue 36 einen ersten und zweiten geneigten Abschnitt 36e'bzw. 36e". Dabei ist darauf hinzuweisen, daß der Neigungswinkel des ersten Abschnittes 36e' in bezug auf die Achse der Durchgangsbohrung 36c/ in der Bremsklaue 36 wesentlich größer als der Neigungswinkel des zweiten Abschnittes 36e"und zwar aus nachfolgend erläuterten Gründen ist.

Wie in F i g. 3 gezeigt, wird der Parknocken 44 von einer zweiten und dritten Gabelwelle 46 und 48 getragen, die axial gleitbar im Gehäuse 12 angeordnet sind und untereinander als auch zur vorgenannten ersten Gabelwelle 32 parallel liegen. Diese Gabelwellen 46 und 48 als auch die Welle 32 tragen betreffende nicht gezeigte Schiebegabeln und sind entsprechend den Verschiebebewegungen von einem nicht gezeigten, vom Fahrer bedienbaren Getriebcschalthebel, der in der Fahrerkabine angeordnet ist, axial beweglich. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Gabelwelle

32 so angeordnet, daß sie bei einer Verschiebung des Getriebeschalthebels in eine Ober-Drive-Stellung und Rückwärtsstellung bewegt wird, während die zweite Gabelwelle 46 eine Bewegung bei Verschiebungen in eine F&hrstellung und einen Gang für niedrige Geschwindigkeit erfährt. Die dritte Gabelwelle 48 wird bei Verschiebungen in die Rückwärtsstellung und die Parkstellung bewegt.

Nach F i g. 5A bis 5C weist der Parknocken 44 einen Grundkörper 44a auf, in dem ein Durchgang 446 für die dritte Gabelwelle 48 ausgebildet ist. Von einer axialen Seite des Grundkörpers 44a ragt ein Ringbereich 44cab, in dem eine Öffnung 44c/ausgebildet ist Ein Vorsprung 44e ist integral an der Seite vorgesehen und bildet an seiner Seite eine geneigte Fläche 44f, wobei sich der Vorsprung 44e im wesentlichen senkrecht zur Achse des Durchganges 446 erstreckt. Dieser Vorsprung 44e wirkt mit einem Rücklichtschalter 45 (vgl. Fig. 1) zusammen, um ein nicht gezeigtes Rücklicht aufleuchten zu lassen, sobald ein Knopf 45a am Schalter 45 durch diese geneigte Fläche 44/eingeschoben wird. Von der axialen anderen Seite des Grundkörpers 44a ragt in entgegengesetzter Richtung zum Vorsprung 44e eine Nockenfiäche 44g ab, die in gleitendem Eingriff mit der vorgenannten Nockenfläche 36e an der Bremsklaue 36 treten kann. Wie in Fig.5B und 5C gezeigt, weist die Nockenfläche 44g ähnlich wie die Nockenfläche 36e an der Bremsklaue 36 einen ersten und zweiten geneigten Abschnitt 44g' und 44g" auf. Der Neigungswinkel des ersten geneigten Abschnittes 44g' in bezug auf die Achse des Durchganges 446 ist wesentlich größer als der Neigungswinkel des zweiten geneigten Abschnittes 44g" aus nachfolgend näher erläuterten Gründen. Mit dem Bezugszeichen 44Λ ist ein Einschnitt oder Schlitz angedeutet, der so angeordnet ist, daß er sich zu der axialen einen Seite des Grundkörpers 44a längs der Achse des Durchganges 446 und quer über den Durchmesser desselben erstreckt.

Nach Fig.3 ist der Parknocken 44 axial längs der zweiten und dritten Gabelwelle 46 und 48 gleitbar angeordnet, indem die Wellen durch die öffnung 44c/im Ringbereich 44cbzw. den Durchgang 446 im Grundkörper 44a hindurchgehen können. Im vorliegenden Fall ist die Anordnung zwischen dem Parknocken 44 und der Bremsklaue 36 dergestalt, daß der erste geneigte Abschnitt 44g-' am Parknocken 44 nicht in Berührung (oder Gleitberührung) mit dem ersten geneigten Abschnitt 36e' an der Bremsklaue 36 tritt, wenn der Zahn 36a an der Bremsklaue 36 vollständig außer Eingriff mit einer Lücke zwischen den Zähnen 28 an der Kupplungshülse 26 steht. Der Ringbereich 44c hat die Aufgabe, eine Verdrehung des Parknockens 44 um die dritte Gabelwelle 48 zu verhindern, und eine glatte Axialbewegung des Grundkörpers 44a längs der Welle 48 sicherzustellen. Um den Parknocken 44 nach rechts bzw. längs des in der Zeichnung gezeigten Pfeiles A zu drücken, ist um die dritte Welle 48 zwischen der axialen anderen Seite des Parknockens 44 und einem an der dritten Gabelwelle 48 befestigten Federsitz 52 eine Schraubenfeder 50 angeordnet. Mit dem Bezugszeichen 54 ist ein Anschlagstift gekennzeichnet, der sich diametral durch eine nicht näher bezeichnete Bohrung in der dritten Gabelwelle 48 erstreckt und in dieser fest angeordnet ist. Der Anschlagstift arbeitet mit dem Einschnitt 44Λ im Parknocken 44 zusammen, um die axiale rechtsgerichtete Bewegung des Parknockens 44 zu begrenzen. In der wirkungslosen oder neutralen Stellung der dritten Gabelwclle 48 befindet sich die

Nockenfläche 44g· am Parknocken 44 axial in Abstand von der Nockenfläche 36ean der Bremsklaue 36, so daß die Bremsklaue 36 nicht in Richtung auf die Zähne 28 an der Kupplungshülse 26 gedreht wird. Wie nachfolgend beschrieben wird, bedingt jedoch eine axiale rechtsge- ^r> richtete Bewegung der dritten Gabelwelle 48 aus ihrer Ruhestellung eine Verdrehung der Bremsklaue 36 in Richtung auf die Zähen 28, so daß der Zahn 36a mit der oberen Fläche von irgendeinem Zahn 28 oder einer Lücke zwischen einem benachbarten Paar Zähnen 28 in κι Eingriff kommt.

Die Arbeitsweise des Parkbremsmechanismus mit dem vorbeschriebenen Aufbau ist wie folgt:

Wenn sich der nicht gezeigte Getriebeschalthebel entweder in einer der Fahrstellungen oder in der r> neutralen Stellung befindet, verbleibt die dritte Gabelwelle 68 in ihrer Ruhe- oder neutralen Stellung, bei der die Nockenfläche 44g-am Parknocken 44 außer Eingriff mit der Nockenfläche an der Bremsklaue 36 steht. Daher wird der Zahn 36a an der Bremsklaue 36 in Abstand von einer Lücke zwischen den Zähnen 28 an der Kupplungshülse 26 gehalten, so daß sich die Abtriebswelle 14 der Übertragung 10 frei drehen kann. Bei einem Stillstand oder einem ähnlichen Zustand des Fahrzeuges, wenn der nicht gezeigte Schalthebel für die Übertragung vom Fahrer in eine Parkstellung bewegt wird, wird die erste Gabelwelle 32 derart bewegt, daß die Kupplungshülse 26 eine neutrale Stellung einnimmt, bei der sie nur mit der nicht gezeigten, an der Abtriebswelle 14 befestigten Nabe in Eingriff steht, und wird gleichzeitig die dritte Gabelwelle 48, wie in F i g. 3 durch den Pfeil B angedeutet, nach rechts bewegt. Durch diese Bewegung der Welle 48 wird der Parknocken 44 sofort an seinem ersten geneigten Abschnitt 44g' in Berührung mit dem ersten geneigten Abschnitt 36e' an der Bremsklaue 36 gebracht. Wenn der Zahn 36a an der Bremsklaue 36 dabei zu einer Lücke zwischen einem benachbarten Paar Zähne 28 an d'jr Kupplungshülse 26 ausgerichtet liegt, läuft der erste geneigte Abschnitt 44g·' an dem ersten geneigten Abschnitt 36e'ab und dann der zweite geneigte Abschnitt 44g" längs des zweiten geneigten Abschnittes 36e", so daß die Bremsklaue 36, bzw. der Zahn 36a in Eingriff mit der Lücke zwischen den Zähnen 28 gegen die Kraft der Rückzugfeder 42 gedruckt wird. Hierdurch wird die Abtriebswelle 14 vollständig verriegelt und damit eine sichere Blockierung des Fahrzeuges erzielt.

Wenn dagegen der Zahn 36a nicht zu einer Lücke zwischen den Zähnen 28 ausgerichtet liegt, kommt das Auflaufen des ersten geneigten Abschnittes 44g'an dem ersten geneigten Abschnitt 36e' zum Stillstand, sobald der Zahn 36a die äußere Umfangsfläche von einem betreffenden Zahn 28 berührt In diesem Zustand steht der Parknocken 44 jedoch konstant unter der Vorspannkraft der zusammengedrückten Schraubenfeder 50, so daß die Bremsklaue 36 konstant für eine Drehung in Richtung auf die Zähne 28 vorgespannt ist Sobald der Zahn 36a an der Bremsklaue 36 daher in eine ausgerichtete Lage zu einer Lücke zwischen den f>o Zähnen 28 nach einer leichten Verdrehung der Kupplungshülse 26 gelangt, läuft die Nockenfläche 44# am Parknocken 44 vollständig an der Nockenfläche 36e an der Bremsklaue 36 ab, mit dem Ergebnis, daß der Zahn 36a an der Bremsklaue 36 in Eingriff mit einer bs Lücke zwischen den Zähnen 28 gelangt und dadurch die Kupplungshülse 26 und damit die Abtriebswelle 14 blockiert wird. Nach einer vollständigen Eingriffinahme zwischen dem Zahn 36a an der Bremsklaue 36 und einer Lücke wird eine weitere Axialbewegung des Parknokkens 44 sicher durch den Anschlagstift 54 unterbunden, der dann den Boden des Einschnittes 44Λ am Parknocken 44 berührt.

Wenn eine Freigabe der Parkbremse erforderlich ist, wird der Schalthebel für die Übertragung vom Fahrer in die neutrale Stellung zurückgeschoben. Durch diesen Vorgang wird die dritte Gabelwelle 48 in F i g. 3 von der zuvor eingelegten Parkstellung nach links bewegt, wobei sich der Parknocken 44 durch den festen Anschlagstift 22 ebenfalls nach links bewegt, so daß die Nockenfläche 44gam Parknocken 44 außer Eingriff mit der Nockenfläche 36e an der Bremsklaue 36 kommt. Die Bremsklaue 36 kehrt daher in ihre wirkungslose Ausgangsstellung durch die Kraft der Rückzugfeder 42 zurück, wobei der Zahn 36a außer Eingriff mit einer Lücke zwischen den Zähnen 28 an der Kupplungshülse 26 kommt. Danach läßt sich die Abtriebswelle 14 frei drehen. Wegen des Vorsehens des zweiten geneigten Abschnittes mit einer geringeren Neigung an sowohl der Nockenfläche 44gals auch 36e läuft der anfängliche Freigabevorgang des Parknockens 44a von der Bremsklaue 36 unter Betriebsbedingungen leicht ab, ohne daß eine große Kraft erforderlich ist. Der Grund für dieses vorteilhafte Merkmal wird nachfolgend erläutert.

In der Parkstellung, bei der der zweite geneigte Abschnitt 44g" am Parknocken 44 in Eingriff mit dem zweiten geneigten Abschnitt 36e"an der Bremsklaue 36 steht, ruft eine leichte Verdrehung der Kupplungshülse 26 aufgrund einer leichten Bewegung des geparkten Fahrzeuges eine Kraft hervor, die den Zahn 36a an der Bremsklaue 36 von einer Lücke zwischen den Zähnen 28 an der Kupplungshülse 26 trennen will. Die Größe dieser Trennkraft wird dabei durch die von der Rückzugfeder 42 ausgeübte Kraft verstärkt. Wenn bei einer solchen Bedingung der Reibungswiderstand zwischen den miteinander in Berührung befindlichen Flächen an den beiden zweiten geneigten Abschnitten 44g" und 36e" etwas größer als die verstärkte Trennkraft ist, erfordert der Freigabevorgang zum Trennen oder gegenseitigen Außereingriffbringen der Abschnitte 44g"und 36e"eine nur geringe Kraft. In der Tat ist die tatsächlich zum Entriegeln der Abtriebswelle 14 effektiv aufzubringende Kraft nur gleich dem Unterschied zwischen dem Reibungswiderstand und der Trennkraft. Die schwach abfallenden zweiten geneigten Abschnitte 44g"und 36e"dienen dazu, die vorgenannte Reibkraft zu schaffen, während die steil abfallenden ersten geneigten Abschnitte 44g'und 36e'die Aufgabe haben, eine rasche Verriegeiungsbeweguiig der Breriisklaue 36 bei einer kurzen Axialbewegung des Parknokkens 44 zu bewirken.

Ferner ist die Druckkraft der Schraubenfeder 50 im Arbeitszustand beträchtlich größer als der Reibungswiderstand zwischen den zweiten geneigten Abschnitten 44g·" und 36e" festgelegt, um eine sichere Berührungsnahme zwischen diesen Abschnitten zu erhalten. Dieses bedeutet, daß die verriegelnde Eingriffnahme zwischen dem Zahn 36a an der Bremsklaue 36 und der Kupplungshülse 26 vollständig beendet wird.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die linksgerichtete Bewegung der dritten Gabelwelle 48 aus ihrer Ruheoder neutralen Stellung mittels der geneigten Fläche 44/ am Vorsprung 44e des Parknockens 44 ein Einschieben des Knopfes 45a am Rücklichtschalter 45 ermöglicht, so daß die nicht gezeigten Rücklichter angehen.

Hierzu 2 B'^ft

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Parkbremsmechanismus für ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einer Abtriebswelle, einer fest an der Abtriebswelle angeordneten Nabe sowie einem drehbar auf der Abtriebswelle gelagerten Abtriebswellenzahnrad, wobei der Parkbremsmechanismus aufweist: eine Kupplungshülse, die koaxial auf der Abtriebswelle angeordnet und sowohl mit der Nabe als auch dem Abtriebswellenzahnrad in Eingriff bringbar ist, um zwischen dem Abtriebswellenzahnrad und der Abtriebswelle eine sichere Verbindung zu schaffen, wobei am Umfang der Hülse eine Vielzahl von äußeren Zähnen mit Zahnlücken zwischen ihnen ausgebildet ist; eine Bremsklaue, die um eine parallel zur Achse der Abtriebswelle liegende Achse drehbar angeordnet ist und einen Zahn trägt, der mit einer der Zahnlücken in Eingriff bringbar ist, wenn er in Schwenkrichtung auf die Hülse zu vorgespannt ist, einen Parknocken, der die Bremsklaue auf die Kupplungshülse schwenkt, wenn er in eine Richtung vorgespannt ist und eine Schiebegabel zum Verschieben der Kupplungshülse bei einer Bewegung eines manuell bedienbaren Schalthebels, dadurch gekennzeichnetes daß in der Schiebegabel (30) eine öffnung (34) ausgebildet ist, durch die sich der Zahn (36a) der Bremsklaue (3b) zur Eingriffnahme mit der Zahnlükke hindurcherstrecken kann.

2. Parkbremsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebegabel (30) einen abgezweigten Gabelteil (3Oa^ hat, der etwa die Hälfte des Umfangs der Kupplungshülse (26) überdeckt, und in dem die öffnung (34) ausgebildet ist. ,5