Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aktuatoranordnung zur Aktuierung, nämlich zum Ein- und Auslegen, einer Parksperre umfassend einen Primäraktuator und eine Notaktuatoreinheit, wobei die Notaktuatoreinheit eine Torsionsfeder, ein über einen Sekundäraktuator betätigbares Verriegelungselement sowie ein Planetenge triebe umfassend ein Hohlrad, einen Planetenräder tragenden Planetenradträger und ein Sonnenrad, aufweist.

Stand der Technik

Zur Realisierung eines sogenannten „Stillstandsmanagements“ weisen herkömm liche handgeschaltete Kraftfahrzeuge eine Handbremse auf, die bei sämtlichen Kraftfahrzeugen obligatorisch ist. Bei handgeschalteten Kraftfahrzeugen kann das Fahrzeug sich ferner selbst halten, indem ein Gang eingelegt wird, da die Kupp lung zwischen Getriebe und Verbrennungsmotor normalerweise geschlossen ist. Auch bei automatisierten Kraftfahrzeuggetrieben wird ein „Stillstandsmanagement“ gefordert und in der Regel über eine Parksperre realisiert. So weisen Wandler- Automatikgetriebe immer eine zusätzliche Parksperre auf und auch in automati sierten Schaltgetrieben oder Doppelkupplungsgetrieben, insbesondere, wenn deren Reibkupplung(en) normalerweise offen ist, wird eine Parksperre vorgese hen. Die Betätigung der Parksperre kann rein mechanisch über ein Bedienelement von dem Fahrer aus erfolgen („P-Stellung“ eines Schalthebels). Ferner ist es mög lich, die Parksperre per Tastendruck („Park by wire“) oder automatisiert bei einem Motorstopp zu betätigen.

Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von unterschiedlich ausgebildeten Vor- richtungen zur Betätigung von Parksperren in Getrieben bekannt. Weiterhin sind im Stand der Technik Vorrichtungen zur Betätigung von Parksperren bekannt, wo bei einem Systemausfall, insbesondere einem Stromausfall, die Parksperre im Getriebe des Kraftfahrzeugs eingelegt wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Aktuatoranordnung für eine Parksperre anzugeben, die sich durch eine kräftemäßig optimierte Notaktuatorein heit auszeichnet.

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.

Die erfindungsgemäße Aktuatoranordnung dient der Aktuierung, also dem Ein- und Auslegen, einer Parksperre - es handelt sich folglich um eine Parksperren- Aktuatoranordnung.

Die Aktuatoranordnung umfasst erfindungsgemäß einen Primäraktuator und einen Sekundäraktuator, wobei der Sekundäraktuator Teil einer Notaktuatoreinheit ist. Bei dem Primäraktuator kann es sich beispielsweise um einen Elektromotor belie biger Ausführung und bei dem Sekundäraktuator kann es sich beispielsweise um einen Linearmagneten bekannter Art handeln.

Die erfindungsgemäße Notaktuatoreinheit weist eine Torsionsfeder, ein über den Sekundäraktuator betätigbares Verriegelungselement sowie ein Planetengetriebe auf.

Das Planetengetriebe umfasst ein Hohlrad, einen Planetenräder tragenden Planetenradträger und ein Sonnenrad.

In einem Normalbetrieb ist das Hohlrad des Planetengetriebes entsprechend der vorliegenden Erfindung über das Verriegelungselement in einer ersten Position verriegelt und spannt die Torsionsfeder relativ zu einem feststehenden Element vor. In diesem Betriebszustand ist eine Parksperre über eine Betätigung des Primäraktuators ein- und auslegbar.

In einem Notfallbetrieb, d.h. bei einem Systemfehler wie beispielsweise einem Stromausfall der Aktuierung im Normalbetrieb, ist bei ausgelegter Parksperre durch eine Betätigung des Sekundäraktuators das Verriegelungselement derart bewegbar, dass das Hohlrad entriegelt wird und über die Kraft der Torsionsfeder in eine zweite Position bewegt wird, in der die Parksperre eingelegt ist.

Das Hohlrad kann über den Primäraktuator ausgehend von der zweiten Position in die erste Position bewegt werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante ist die Notaktuatoreinheit funktionswirksam zwischen dem Primäraktuator und einem Bedienelement der Parksperre angeordnet, wobei der Primäraktuator antriebswirksam mit dem Son nenrad des Planetengetriebes der Notaktuatoreinheit verbunden ist und ein Ab trieb der Notaktuatoreinheit, genauer des Planetengetriebes der Notaktuatorein heit, antriebswirksam mit dem Bedienelement der Parksperre verbunden ist.

Der Primäraktuator kann beispielsweise über eine erste Stirnradstufe antriebs wirksam mit dem Sonnenrad verbunden sein und der Abtrieb der Notaktuatorein heit kann über eine zweite Stirnradstufe oder einen Hebel mit dem Bedienelement der Parksperre antriebswirksam verbunden sein.

Im Normalbetrieb erfolgt der Antrieb zur Aktuierung der Parksperre vorzugsweise durch den Primäraktuator über das Sonnenrad der Notaktuatoreinheit und der Abtrieb zum Bedienelement der Parksperre über den Planetenradträger.

Im Notfallbetrieb bei ausgelegter Parksperre erfolgt der Antrieb zum Einlegen der Parksperre vorzugsweise durch die Kraft der vorgespannten Torsionsfeder über das Hohlrad des Planetengetriebes der Notaktuatoreinheit und der Abtrieb zum Bedienelement der Parksperre über den Planetenradträger, wobei das Sonnenrad über einen Endanschlag feststeht.

Wenn das Hohlrad in der zweiten Position ist, steht vorzugsweise der Planeten radträger über einen Endanschlag fest.

Bevorzugt ist ein Ende der Torsionsfeder unmittelbar am Hohlrad des Planetenge triebes befestigt, so dass die Kraft der vorgespannten Torsionsfeder unmittelbar das Hohlrad des Planetengetriebes der Notaktuatoreinheit antreibt, also mit einer Kraft beaufschlagt. Die Kraft der Torsionsfeder wird somit unmittelbar und ohne Reibungsverluste zum Aktuieren der Parksperre in einem Notfallbetrieb verwen det.

Die Torsionsfeder ist vorzugsweise radial innerhalb des Hohlrades des Planeten getriebes und/oder axial zumindest abschnittsweise überlappend mit dem Hohlrad angeordnet. Die Torsionsfeder bildet bevorzugt ein spiralförmiges Element, dass besonders bevorzugt koaxial zum Hohlrad angeordnet ist.

Bevorzugt ist zumindest ein Verriegelungsabschnitt des feststehenden Elements radial außerhalb des Hohlrades des Planetengetriebes und/oder axial zumindest abschnittsweise überlappend mit dem Hohlrad angeordnet. Der Verriegelungsab schnitt bildet bevorzugt ein zylindermantelförmiges Element, dass besonders be vorzugt koaxial zum Hohlrad angeordnet ist.

Vorzugsweise weist der Verriegelungsabschnitt des feststehenden Elements eine Öffnung, beispielsweise eine Bohrung, auf, und verriegelt das Verriegelungsele ment in der ersten Position durch die Öffnung des Verriegelungsabschnitts des feststehenden Elements hindurch das Hohlrad des Planetengetriebes und spannt dabei die Torsionsfeder relativ zu dem feststehenden Element vor.

Durch die erfindungsgemäße Aktuatoranordnung wird ein robustes, kräfteoptimier tes, gegenüber internen sowie externen Einflüssen unempfindliches System zur Aktuierung einer Parksperre geschaffen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeich nungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Aktuatoranord nung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

In Fig. 1 ist schematisch eine Aktuatoranordnung 1 entsprechend der vorliegenden Erfindung dargestellt.

Die Aktuatoranordnung 1 dient der Aktuierung, also dem Ein- und Auslegen, einer Parksperre in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.

Die Aktuatoranordnung 1 umfasst einen Primäraktuator 2 und einen Sekundärak tuator 5, wobei der Sekundäraktuator 5 Teil einer Notaktuatoreinheit 3 ist. Bei dem Primäraktuator 2 handelt es sich um einen Elektromotor, nämlich einen BLDC. Bei dem Sekundäraktuator 5 handelt es sich um einen Linearmagneten. Die Notaktuatoreinheit 3 weist neben dem Sekundäraktuator 5 auch eine Torsi onsfeder 4, ein über den Sekundäraktuator 5 betätigbares Verriegelungselement 6 sowie ein Planetengetriebe auf.

Das Planetengetriebe umfasst ein Hohlrad 7, einen Planetenräder 8 tragenden Planetenradträger 9 und ein Sonnenrad 10.

Für die Aktuatoranordnung 1 ergeben sich drei Hauptfunktionen bzw. Betriebszu stände:

- In einem Normalbetrieb: Ein- und Auslegen einer Parksperre über den Pri märaktuator 2.

- In einem Notfallbetrieb: Einlegen der Parksperre über die Notaktuatoreinheit 3.

- Rücksetzen der Notaktuatoreinheit 3 über den Primäraktuator 2.

Die Notaktuatoreinheit 3 ist funktionswirksam zwischen dem Primäraktuator 2 und einem Bedienelement (nicht dargestellt) der Parksperre angeordnet. Der Pri märaktuator 2 ist über eine erste Stirnradstufe 13 antriebswirksam mit dem Son nenrad 10 des Planetengetriebes der Notaktuatoreinheit 3 verbunden und ein Abtrieb 12 der Notaktuatoreinheit 3, genauer des Planetengetriebes der Notaktua toreinheit 3, ist antriebswirksam mit dem Bedienelement der Parksperre verbun den.

Im Normalbetrieb ist das Hohlrad 7 des Planetengetriebes entsprechend der vor liegenden Erfindung über das Verriegelungselement 6 in einer ersten Position verriegelt und spannt die Torsionsfeder 4 relativ zu einem feststehenden Element 11 , nämlich einem Getriebegehäuse, vor. In diesem Betriebszustand ist die Park sperre über eine Betätigung des Primäraktuators 2 ein- und auslegbar - das Hohl rad 7 ist verriegelt (fest), der Antrieb erfolgt durch den Primäraktuator 2 über das Sonnenrad 10 und der Abtrieb 12 ist über den Planetenradträger 9 realisiert. In einem Notfallbetrieb, d.h. bei einem Systemfehler der Aktuierung im Normalbe trieb, ist bei ausgelegter Parksperre durch eine Betätigung des Sekundäraktuators 5 das Verriegelungselement 6 derart bewegbar, dass das Hohlrad 7 entriegelt wird und über die Kraft der Torsionsfeder 4 in eine zweite Position bewegt wird, in der die Parksperre eingelegt ist. In diesem Betriebszustand steht das Sonnenrad 10 über einen mechanischen Endanschlag fest, der Antrieb erfolgt mit Hilfe der Torsi onsfeder 4 am Hohlrad 7 und der Abtrieb 12 ist über den Planetenradträger 9 realisiert.

Um die Notaktuatoreinheit 3 nach ihrem Auslösen wieder zurückzusetzen wird der Primäraktuator 2 genutzt. Der Planetenradträger 9 befindet sich bei ausgelöster Notaktuatoreinheit 3 in einer Endlage (mechanischer Anschlag). Mit Hilfe des Primäraktuators 2 kann das Hohlrad 7, nämlich von seiner zweiten Position in seine erste Position, zurückgedreht werden. In einer ersten Position wird es über das durch den Sekundäraktuator 5 betätigte Verriegelungselement 6 wieder ver riegelt.

Je nach Kraftanforderung definiert der Verriegelungsdurchmesser und/oder der Hohlraddurchmesser das maximale Drehmoment der Torsionsfeder 4, das in wei terer Folge für die Auslösung der Parksperre zuständig ist.

Bezuqszeichenliste

1 Aktuatoranordnung

2 Primäraktuator

3 Notaktuatoreinheit

4 Torsionsfeder 5 Sekundäraktuator

6 Verriegelungselement

7 Hohlrad

8 Planetenrad

9 Planetenradträger 10 Sonnenrad

11 Feststehendes Element

12 Abtrieb

13 Erste Stirnradstufe

14 Verriegelungsabschnitt 15 Öffnung