Die Erfindung betrifft eine Parksperrenvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs, wobei das Getriebe ein Parksperrenrad aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Rollenkastens einer solchen Parksperrenvorrichtung.

Parksperrenvorrichtungen sind dazu vorgesehen, bei Betätigung durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs mit einer Sperrklinke in eine Verzahnung des Parksperrenrades des Getriebes einzugreifen, um durch diesen Eingriff der Sperrklinke eine mit dem Parksperrenrad wirkverbundene Welle des Getriebes gegen Rotation zu blockieren und somit ein Wegrollen des Kraftfahrzeugs zu verhindern.

Beispielsweise geht aus der DE 10 2019 101 913 B4 eine Parksperrenvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit einem Parksperrenrad hervor. Die Parksperrenvorrichtung umfasst eine Sperrklinke, die dazu ausgebildet ist, mit einer Verzahnung des Parksperrenrades zusammenzuwirken, um in einer Sperrstellung eine Rotation des Parksperrenrades zu Sperren und in einer Entsperrstellung eine Rotation des Parksperrenrades freizugeben. Die Sperrklinke ist über einen Rollenkasten betätigbar und um eine Drehachse schwenkbar en einem Bolzen aufgenommen. Eine Führungsstange und ein Federelement sind an dem Rollenkasten angeordnet. Der Rollenkasten ist mit der Sperrklinke wirkverbunden und zur Betätigung der Sperrklinke in Längsrichtung der Führungsstange axial verschiebbar.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Parksperrenvorrichtung weiterzuentwickeln, wobei insbesondere die Betriebszeit verlängert und die Herstellung verbessert werden sollen. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1 und den Gegenstand von Patentanspruch 10. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.

Eine erfindungsgemäße Parksperrenvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Sperrklinke, die schwenkbar an einem Bolzen aufgenommen und dazu ausgebildet ist, mit einer Verzahnung des Parksperrenrades zusammenzuwirken, um in einer Sperrstellung eine Rotation des Parksperrenrades zu Sperren und in einer Entsperrstellung eine Rotation des Parksperrenrades freizugeben, und einen Rollenkasten, der zwischen einer ersten Seitenwand und einer zweiten Seitenwand der Parksperrenvorrichtung angeordnet und zur Betätigung der Sperrklinke linear verschiebbar ist, wobei der Rollenkasten zumindest eine erste Rolle und eine zweite Rolle sowie eine Wandungsanordnung zur Aufnahme und Lagerung der beiden Rollen aufweist, wobei die erste Rolle an der Sperrklinke angeordnet ist, wobei die zweite Rolle an einer Laufbahnwandung angeordnet ist, die entgegengesetzt zur Sperrklinke zwischen der ersten und zweiten Seitenwand angeordnet ist, wobei die Wandungsanordnung wärmebehandelt ist und mehrere Metallblechelemente umfasst, wobei die Metallblechelemente formschlüssig miteinander verbunden sind.

Unter einem Metallblechelement ist ein im Wesentlichen flaches Blechbauteil aus einem Metallwerkstoff, vorzugsweise aus einem Stahlwerkstoff zu verstehen. Beispielsweise werden die Metallblechelemente für die Wandungsanordnung aus einem nicht wärmebehandelten Metallblech getrennt, insbesondere ausgestanzt. Danach wird die Wandungsanordnung aus mehreren Metallblechelementen zusammengesetzt und formschlüssig, beispielsweise durch Vernieten oder Verstemmen miteinander verbunden. Anschließend wird die Wandungsanordnung einer Wärmebehandlung unterzogen. Insbesondere umfasst die Wärmebehandlung ein Erhitzen und Abkühlen der Wandungsanordnung, wodurch das Gefüge und darüber auch die Eigenschaften der Wandungsanordnung eingestellt werden. Dadurch wird insbesondere die Festigkeit erhöht und der Verschleiß des Rollenkastens gesenkt, sodass die Betriebszeit der Parksperrenvorrichtung verlängert werden kann.

Die Sperrklinke ist dazu vorgesehen, in der Sperrstellung in eine Zahnlücke des Parksperrenrades einzugreifen, wobei der Rollenkasten, welcher auch Schlittenbaugruppe genannt wird, die Sperrklinke zwischen der Sperrstellung und der Entsperrstellung betätigt. Der Rollenkasten ist räumlich zwischen der ersten und der zweiten Seitenwand, der Laufbahnwandung und einer Stützplatte, die parallel zur Laufbahnwandung ausgebildet und zur Führung des Rollenkastens eingerichtet ist, angeordnet. Vorzugsweise ist der Rollenkasten über einen Aktuator schaltbar bzw. linear verschiebbar. Insbesondere wird der Rollenkasten im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Sperrklinke verschoben. Die beiden Rollen des Rollenkastens kommen aneinander zur Anlage, wobei die erste Rolle ferner an einer Rampe an der Sperrklinke abgestützt ist, und wobei die zweite Rolle ferner an der Laufbahnwandung abgestützt ist. Die Rampe befindet sich an einer zu einem Sperrklinkenzahn, der in eine Zahnlücke am Parksperrenrad eingreift, entgegengesetzten Seite der Sperrklinke, also auf der Rückseite der Sperrklinke.

Die beiden Seitenwände der Parksperrenvorrichtung sind als Wandelemente ausgebildet und insbesondere parallel zur Sperrklinke angeordnet, wobei die Sperrklinke zumindest teilweise zwischen den beiden Seitenwänden angeordnet ist. Vorzugsweise sind die beiden Seitenwände aus einem Metallblech ausgebildet und durch mindestens zwei Hülsenelemente, die zur Durchführung von Schrauben vorgesehen sind, voneinander beabstandet. Die Schrauben werden zur Anbindung der Parksperrenvorrichtung an einem Gehäuse des Getriebes durch die Hülsenelemente geführt und in dafür vorgesehene Gewindebohrungen am Gehäuse angeschraubt. Bevorzugt sind die Laufbahnwandung und die Stützplatte aus einem Metallblech ausgebildet und im Wesentlichen senkrecht zu den Seitenwänden angeordnet, sowie an den Seitenwänden aufgenommen. Beispielsweise sind dafür an den Seitenwänden Aussparungen ausgebildet, die zumindest teilweise die Laufbahnwandung und die Stützplatte aufnehmen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Federelement an dem Rollenkasten zumindest teilweise räumlich zwischen der ersten und zweiten Seitenwand angeordnet. Insbesondere wird der Rollenkasten zur Betätigung der Sperrklinke in Kraftrichtung des Federelements verschoben. Mithin wird die Sperrklinke mittels Federelement in die Sperrstellung geschaltet. Dadurch kann Betätigungsenergie gespart und die Sicherheit erhöht werden. Das Federelement kommt an der Wandungsanordnung des Rollenkastens zur Anlage.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Aktuator zur linearen Verschiebung des Rollenkastens angeordnet. Bevorzugt verschiebt der Aktuator den Rollenkasten entgegen einer Federkraft. Insbesondere ist der Aktuator eingerichtet die Sperrklinke aus der Sperrstellung in die Entsperrstellung zu überführen, wobei das Federelement dazu eingerichtet ist, die Sperrklinke aus der Entsperrstellung in die Sperrstellung zu überführen. Dadurch kann der Aktuator kompakter ausgebildet und die Sicherheit der Parksperrenvorrichtung erhöht werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Spannfeder an der Sperrklinke angeordnet, wobei die Spannfeder zur Rückstellung der Sperrklinke in die Entsperrstellung ausgebildet ist. Bevorzugt greift die Spannfeder in eine dafür vorgesehene Ausnehmung an der Sperrklinke ein. Bei einer Verschiebung des Rollenkastens entgegen der Federkraft des Federelements wird die Sperrklinke mittels Spannfeder aus der Zahnlücke am Parksperrenrad gezogen und dadurch die Rotation des Parksperrenrades wieder freigegeben.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Wandungsanordnung aus mindestens vier Metallblechelementen ausgebildet, wobei ein erstes und zweites Metallblechelement parallel zueinander angeordnet sind und zwei Seitenwandungen der Wandungsanordnung ausbilden, wobei ein drittes und viertes Metallblechelement parallel zueinander sowie senkrecht zu dem ersten und zweiten Metallblechelement angeordnet sind und die beiden Seitenwandungen der Wandungsanordnung miteinander verbinden. Insbesondere wurden die vier Metallblechelemente erst nach dem Ausbilden der Wandungsanordnung wärmebehandelt, wodurch die Herstellung der Wandungsanordnung erleichtert wird.

Bevorzugt sind das erste und zweite Metallblechelement identisch ausgebildet und weisen zur Aufnahme und Lagerung der beiden Rollen jeweils eine erste Aussparung auf. Dadurch wird die Anzahl der Gleichteile erhöht und die Herstellung der Wandungsanordnung erleichtert. Insbesondere sind die beiden Rollen ausschließlich in der jeweiligen ersten Aussparung an dem ersten und zweiten Metallblechelement gelagert.

Vorzugsweise weisen das erste und zweite Metallblechelement ferner jeweils eine zweite Aussparung zur Gewichtseinsparung auf. Mithin ist in der jeweiligen zweiten Aussparung an dem ersten und zweiten Metallblechelement nichts angeordnet. Durch diese Gewichtseinsparung wird die Trägheitsmasse des Rollenkastens verringert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das dritte Metallblechelement ein Zentnerelement zur Aufnahme des Federelements auf. Insbesondere erstreckt sich das Zentrierelement zumindest teilweise axial in das Federelement. Beispielsweise ist das Zentnerelement zylinderförmig ausgebildet, insbesondere als stift- oder bolzenförmiges Element, das Wesentlich kürzer als das Federelement ist. Mithin ist das Zentnerelement keine Führungsstange, die sich entlang des Federelements erstreckt. Bevorzugt ist das Zentrierelement fest mit dem dritten Metallblechelement verbunden. Gemäß einer Ausführungsform ist das Zentnerelement als Blechstanzteil ausgebildet. Dadurch kann insbesondere Gewicht und Material eingespart werden. Beispielsweise ist das Zentrierelement quer zum dritten Metallblechelement ausgebildet und fest mit dem dritten Metallblechelement verbunden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dringen das dritte und vierte Metallblechelement zumindest teilweise in eine jeweilige Aussparung am jeweiligen ersten und zweiten Metallblechelement ein und sind durch Verstemmen oder Vernieten damit verbunden. Insbesondere sind an dem dritte und vierte Metallblechelement Formelemente, insbesondere Nasen ausgebildet, die sich in Richtung der beiden Seitenwandungen der Wandungsanordnung erstrecken und in die dafür vorgesehenen Aussparungen eindringen. Dort werden die Nasen durch Umformen mit den Seitenwandungen der Wandungsanordnung fest verbunden.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Wandungsanordnung für einen Rollenkasten einer solchen Parksperrenvorrichtung, wobei zunächst die Wandungsanordnung aus mehreren Metallblechelementen durch formschlüssiges Verbinden ausgebildet wird, wobei danach die Wandungsanordnung einer Wärmebehandlung zur Erhöhung der Festigkeit unterzogen wird. Insbesondere werden die Metallblechelemente durch Verstemmen oder Vernieten miteinander fest verbunden. Insbesondere weisen die Metallblechelemente vor dem formschlüssigen Verbinden keine Wärmebehandlung auf.

Ferner wird die Verwendung einer erfindungsgemäßen Parksperrenvorrichtung in Verbindung mit einem Parksperrenrad eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Die Parksperrenvorrichtung ist vorzugsweise in dem Getriebe integriert. Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der vier Figuren näher dargestellt. Dabei zeigt

Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung zur Veranschaulichung einer erfindungsgemäßen Parksperrenvorrichtung gemäß einer Sperrstellung,

Figur 2 eine schematische Perspektivdarstellung der erfindungsgemäßen Parksperrenvorrichtung,

Figur 3 eine weitere schematische Perspektivdarstellung der erfindungsgemäßen Parksperrenvorrichtung, und

Figur 4 eine schematische Perspektivdarstellung einer Wandungsanordnung der erfindungsgemäßen Parksperrenvorrichtung.

Die Figuren 1 , 2 und 3 zeigen eine erfindungsgemäße Parksperrenvorrichtung 1 für ein - hier nicht dargestelltes - Getriebe eines Kraftfahrzeugs, wobei nur Figur 2 die Parksperrenvorrichtung 1 vollständig zeigt.

Gemäß Figur 1 umfasst die Parksperrenvorrichtung 1 eine Sperrklinke 3, die um eine Achse schwenkbar an einem Bolzen 4 aufgenommen ist, sowie einen Rollenkasten 5, der zwischen einer ersten Seitenwand und einer zweiten Seitenwand 6b der Parksperrenvorrichtung 1 angeordnet und zur Betätigung der Sperrklinke 3 linear verschiebbar ist. Aufgrund der Schnittdarstellung ist in Figur 1 die erste Seitenwand nicht dargestellt. Die erste Seitenwand 6a ist aber in Figur 2 dargestellt, wobei daraus ersichtlich ist, dass die beiden Seitenwände 6a, 6b parallel zueinander angeordnet sind. Die Sperrklinke 3 ist dazu ausgebildet, mit einer Verzahnung eines - nicht dargestellten - Parksperrenrades des Getriebes zusammenzuwirken, um in einer Sperrstellung, welche vorliegend dargestellt ist, eine Rotation des Parksperrenrades zu Sperren und in einer Entsperrstellung eine Rotation des Parksperrenrades freizugeben. Ferner sind zwei Hülsenelemente 19a, 19b zur Durchführung von - hier nicht dargestellten - Schrauben axial zwischen den beiden Seitenwänden 6a, 6b angeordnet, um diese voneinander zu beabstanden. Die Schrauben sind durch die Hülsenelemente 19a, 19b geführt und in dafür vorgesehene Gewindebohrungen an einem - hier nicht dargestellten - Gehäuse des Getriebes eingeschraubt.

Der Rollenkasten 5 umfasst eine erste Rolle 7a und eine zweite Rolle 7b sowie eine Wandungsanordnung 8 zur Aufnahme und Lagerung der beiden Rollen 7a, 7b. Die erste Rolle 7a ist an der Sperrklinke 3 angeordnet und die zweite Rolle 7b ist an einer Laufbahnwandung 9 angeordnet. Die Laufbahnwandung 9 ist entgegengesetzt zur Sperrklinke 3 zwischen der ersten und zweiten Seitenwand 6a, 6b angeordnet. Ferner ist eine Stützplatte 10 zwischen der ersten und zweiten Seitenwand 6a, 6b angeordnet, wobei der Rollenkasten 5 bei Betätigung der Sperrklinke 3 zwischen der Laufbahnwandung 9 und der Stützplatte 5 geführt ist.

Ein Aktuator 17 ist zur linearen Verschiebung des Rollenkastens 5 vorgesehen und beispielsweise über einen Stößel mit dem Rollenkasten 5 verbunden. Der Aktuator 17 ist stark abstrahiert dargestellt. Ein als Druckfeder ausgebildetes Federelement 15 ist an dem Rollenkasten 5 räumlich zwischen der ersten und zweiten Seitenwand 6a, 6b, der Stützplatte 10 und der Laufbahnwandung 9 angeordnet. Der Rollenkasten 5 weist ein Zentnerelement 16 für das Federelement 15 auf, wobei das das Zentnerelement 16 teilweise in das Federelement 15 eindringt.

Wenn die Sperrklinke 3 betätigt ist und somit im Sperrzustand vorliegt, ragt der Sperrzahn der Sperrklinke 3 in eine Zahnlücke am Parksperrenrad ein, wodurch beispielsweise eine Abtriebswelle, die mit den Rädern des Kraftfahrzeugs antriebswirksam verbunden ist, blockiert wird. Über das Parksperrenrad werden Kräfte auf die Sperrklinke 3 übertragen, die über die Rollen 7a, 7b auf die Laufbahnwandung 9 und von dort auf ein - nicht dargestelltes - Getriebegehäuse übertragen werden, in dem die Parksperrenvorrichtung 1 befestigt ist. Zum Einleiten der Entsperrstellung verschiebt der Aktuator 17 den Rollenkasten 5 entgegen der Federkraft und komprimiert dabei das Federelement 15, welches den Rollenkasten 5 in die Sperrstellung der Sperrklinke 3 drückt. Der Stößel des Aktuators 17 kann vorzugsweise nur Druckkräfte ausüben. In der Entsperrstellung der Sperrklinke 3 wird das Federelement 15 von dem Rollenkasten 5, der entgegen der Federkraft verschoben ist, gestaucht. Figur 2 zeigt die Parksperreneinheit 1 vollständig, sodass beide Seitenwände 6a, 6b dargestellt sind. Ferner ist die Laufbahnwandung 9, die entgegengesetzt zur Sperrklinke 3 zwischen der ersten und zweiten Seitenwand 6a, 6b angeordnet ist, gut sichtbar dargestellt.

Figur 3 zeigt die Parksperreneinheit 1 ohne die erste Seitenwand, um einen besseren Einblick in die Bauteile der Parksperreneinheit 1 zwischen den beidem Seitenwänden zu erhalten. Daraus wird ersichtlich, dass die Laufbahnwandung 9 und die Stützplatte 10 parallel zueinander angeordnet sind. Ferner ist der Rollenkasten 5 zwischen der Laufbahnwandung 9 und der Stützplatte 10 geführt.

In Figur 4 ist die Wandungsanordnung 8 des Rollenkastens dargestellt. Die Wandungsanordnung besteht aus vier Metallblechelementen 8a, 8b, 8c, 8d, die formschlüssig miteinander verbunden sind. Ein erstes und zweites Metallblechelement 8a, 8b sind parallel zueinander angeordnet und bilden zwei Seitenwandungen der Wandungsanordnung 8 aus. Ein drittes und viertes Metallblechelement 8c, 8d sind parallel zueinander sowie senkrecht zu dem ersten und zweiten Metallblechelement 8a, 8b angeordnet und verbinden die beiden Seitenwandungen der Wandungsanordnung 8. Dazu dringen das dritte und vierte Metallblechelement 8.3, 8.4 zumindest teilweise in eine jeweilige Aussparung 13a, 13b, 14a, 14b am jeweiligen ersten und zweiten Metallblechelement 8.1 , 8.2 ein und werden durch Verstemmen oder Vernieten mit dem ersten und zweiten Metallblechelement 8.1 , 8.2 verbunden. Das erste und zweite Metallblechelement 8a, 8b sind identisch ausgebildet. Zur Aufnahme und Lagerung der beiden Rollen des Rollenkastens ist an dem ersten und zweiten Metallblechelement 8a, 8b jeweils eine erste Aussparung 11 a, 11 b ausgebildet. Ferner weisen das erste und zweite Metallblechelement 8a, 8b jeweils eine zweite Aussparung 12a, 12b zur Gewichtseinsparung auf. Das dritte Metallblechelement 8.3 weist das zylinderförmige Zentnerelement 16 auf, das zur Aufnahme des Federelements eingerichtet ist.

Gemäß einem Verfahren zur Herstellung der Wandungsanordnung 8 wird zunächst die Wandungsanordnung 8 aus den Metallblechelementen 8a, 8b, 8c, 8d durch formschlüssiges Verbinden ausgebildet, wobei danach die Wandungsanordnung 8 einer Wärmebehandlung zur Erhöhung der Festigkeit unterzogen wird. Bezuqszeichenliste

I Parksperrenvorrichtung

3 Sperrklinke

4 Bolzen

5 Rollenkasten

6a erste Seitenwand

6b zweite Seitenwand

7a erste Rolle

7b zweite Rolle

8 Wandungsanordnung

8a erstes Metallblechelement

8b zweites Metallblechelement

8c drittes Metallblechelement

8d viertes Metallblechelement

9 Laufbahnwandung

10 Stützplatte

I I a erste Aussparung

11 b erste Aussparung

12a zweite Aussparung

12b zweite Aussparung

13a Aussparung

13b Aussparung

14a Aussparung

14b Aussparung

15 Federelement

16 Zentrierelement

17 Aktuator

18 Spannfeder

19a Hülsenelement

19b Hülsenelement