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Patent Searching and Data


Title:
PARKING LOCK WHEEL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/017957
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a parking lock wheel for a vehicle, having a wheel hub (1) and a wheel rim (2) on which a plurality of latch gaps (3) are provided that have a latch gap width (bK) in an axial direction of the parking lock wheel, wherein the wheel rim (2) has, between the latch gaps (3), a wheel rim width (bR) that is smaller than the latch gap width (bK). The invention also relates to a brake device for a vehicle having a parking brake with a parking lock wheel, and to a drive system for a vehicle having such a brake device.

Inventors:
JUNGWIRTH MICHAEL (DE)
LERMER JOSEF SEBASTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/070051
Publication Date:
January 25, 2024
Filing Date:
July 19, 2023
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
F16H63/34; F16H55/17
Foreign References:
CN108825775A2018-11-16
DE102014000772A12015-07-30
US10054224B22018-08-21
DE102007062349A12009-06-25
DE102006058858A12008-06-19
DE102020215532A12022-06-09
DE2715251A11977-10-27
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Claims:
Patentansprüche

1. Parksperrenrad für ein Fahrzeug, insbesondere mit einer Radnabe (1) und einem Radkranz (2), an dem eine wenigstens zwei Klinkenlücken (3) vorhanden sind, die in einer axialen Richtung des Parksperrenrades eine Klinkenlückenbreite (bK) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der Radkranz (2) zwischen den Klinkenlücken (3) eine Radkranzbreite (bp) aufweist, die kleiner ist als die Klinkenlückenbreite (bK).

2. Parksperrenrad nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Radnabe (1 ) und der Radkranz (2) über Speichen (4) miteinander verbunden sind.

3. Parksperrenrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine der Speichen (4) radial zwischen einer der Klinkenlücken (3) und der Radnabe (1) angeordnet ist.

4. Parksperrenrad nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt des Radkranzes (2) zwischen jeweils zwei der Klinkenlücken (3) über die Radkranzbreite (bß) zu einer Mitte zwischen den Klinkenlücken (3) hin verjüngt, insbesondere kontinuierlich verjüngt, und eine radiale Radkranzdicke (dp) konstant ist.

5. Parksperrenrad nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querschnitt der Speichen (4) eine in axialer Richtung des Parksperrenrades konstante Speichenbreite (bs) aufweist und sich eine hierzu senkrechte Speichendicke (ds) zu einer Mitte hin kontinuierlich verjüngt.

6. Bremseinrichtung für ein Fahrzeug mit einer Feststellbremse, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellbremse ein Parksperrenrad gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 enthält.

7. Antriebssystem für ein Fahrzeug mit einer Bremseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung gemäß Anspruch 6 ausgeführt ist.

Description:
Parksperrenrad

Einem schlagartigen Stoppen eines sich bewegenden Antriebstranges eines Fahrzeuges steht das summierte Massenträgheitsmoment des Antriebsstranges entgegen, das sich aus den Massenträgheitsmomenten der einzelnen sich bewegenden Komponenten des Antriebsstranges zusammensetzt. Eine dieser Komponenten ist das Parksperrenrad, das nach dem Eingreifen einer Sperrklinke durch Formschluss zwischen der Sperrklinke und dem Parksperrenrad die vom Fahrzeug eingenommene Parkposition sichert.

Im dem stetigen Bemühen, den Bremsvorgang des Fahrzeuges zu verschleißsparend durchzuführen, ist man darum bemüht, das summierte Massenträgheitsmoment des Antriebstranges zu verringern. Hierzu werden die sich bewegenden Bauteile zunehmend häufiger in einer Leichtbauweise und damit reduzierten Masse ausgeführt.

Das Parksperrenrad ist in seiner Dimensionierung insbesondere durch die Maße der Sperrklinke bestimmt und muss einen Radkranz mit Klinkenlücken aufweisen, deren Klinkenlückenbreite wenigstens der Klinkenbreite entspricht. Zur Reduktion der Masse von Parksperrenrädern ist es bekannt, das Parksperrenrad nicht in Gänze in einer Breite (Maß in axialer Richtung) gleich der Klinkenlückenbreite auszuführen. Hierzu wird, ohne dass damit die Stabilität des Parksperrenrades beeinträchtigt wird, ein Verbindungsbereich zwischen der Radnabe und dem Radkranz schmaler ausgeführt. Auch sind gestanzte Parksperrenräder bekannt, die eine konstante Breite aufweisen und zur Massenreduktion zwischen der Radnabe und dem Radkranz Material-ausneh- mungen aufweisen. Zwar führen sowohl eine schmalere Ausführung eines Verbindungsbereiches zwischen Radnabe und Radkranz als auch Ausnehmungen in einem konstant breiten Parksperrenrad zu einer spürbaren Reduktion der Masse des Parksperrenrades, das Massenträgheitsmoment des Parksperrenrades wird dadurch jedoch nicht im gleichen Maße spürbar verringert.

Es ist die Aufgabe der Erfindung ein Parksprerrenrad zu finden mit einem vergleichweise geringen Massenträgheitsmoment. Darüber hinaus soll eine Bremseinrichtung mit einer Feststellbremse mit einem vergleichsweise geringen Massenträgheitsmoment und eine Antriebseinheit mit einer Bremseinrichtung mit einem vergleichsweise geringen Massenträgheitsmoment gefunden werden. Die Aufgabe wird für ein Parksperrenrad für ein Fahrzeug, mit einer Radnabe und einem Radkranz, an dem eine Vielzahl von Klinkenlücken vorhanden sind, die in einer axialen Richtung des Parksperrenrades eine Klinkenlückenbreite aufweisen, dadurch gelöst, dass der Radkranz zwischen den Klinkenlücken eine Radkranzbreite aufweist die kleiner ist als die Klinkenlückenbreite, womit im Vergleich zu einem Parksperrenrad mit einer konstanten Radkranzbreite gleich der Klinkenlückenbreite Material und damit Masse am Umfang des Parksperrenrades eingespart wird, was für eine Verringerung des Massenträgheitsmoments eine maximale Wirkung hat.

Für eine weitere Massereduktion sind die Radnabe und der Radkranz vorteilhaft lediglich über Speichen miteinander verbunden. Für einen optimalen Kraftfluss über das Parksperrenrad zwischen einer eingreifenden Klinke und einer Achse, auf der die Radnabe sitzt, ist jeweils eine Speiche radial zwischen einer der Klinkenlücken und der Radnabe angeordnet.

Der Querschnitt des Radkranzes zwischen jeweils zwei der Klinkenlücken ist optimal über die Radkranzbreite zu einer Mitte zwischen den Klinkenlücken hin kontinuierlich verjüngt und eine radiale Radkranzdicke ist konstant.

Der Querschnitt der Speichen weist vorteilhaft eine in axialer Richtung des Parksperrenrades konstante Speichenbreite auf und eine hierzu senkrechte Speichendicke verringert sich zu einer Mitte der Speiche hin kontinuierlich, sodass sich die Speiche zur Mitte hin verjüngt.

Für eine Bremseinrichtung für ein Fahrzeug mit einer Feststellbremse wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Feststellbremse ein erfindungsgemäßes Parksperrenrad enthält.

Für ein Antriebsystem für ein Fahrzeug mit einer Bremseinrichtung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Bremseinrichtung eine Feststellbremse mit einem erfindungsgemäßen Parksperrenrad enthält. Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Hierzu zeigt:

Fig. 1 eine vorteilhafte Ausführung eines Parksperrenrades in perspektivischer Ansicht.

Das in Fig. 1 gezeigte Parksperrenrad lässt sich in eine Radnabe 1 , einen Radkranz 2 mit einer Vielzahl von Klinkenlücken 3 und eine Anzahl von Speichen 4 gliedern, die der Vielzahl von Klinkenlücken 3 entspricht. Die Klinkenlücken 3 stellen jeweils eine Schnittstelle des Parksperrenrades zu einer eingreifenden Klinke ein und sind daher in ihrer Form und Größe durch die Form und Größe der Klinke bestimmt. Ebenso ist die Radnabe 1 in ihrer Größe weitestgehend vorbestimmt durch den Durchmesser der Achse, auf der das Parksperrenrad angeordnet werden soll. Auch ist der Durchmesser des Parksperrenrades vorgegeben durch die räumliche Anordnung des Klinkenmechanismus zur Achse und / oder anderer Bauteile einer Bremseinrichtung, in die das Parksperrenrad integriert wird. Eine Belastung des Parksperrenrades erfolgt durch den Kraftfluss zwischen Klinke und Achse beim Einklinken der Klinke in eine der Klinkenlücken 3 bzw. bei eingeklinkter Klinke, wenn das Fahrzeug abschüssig parkt.

Es gibt bei elektrischen Antrieben einen weiteren Kraftfluss: den von der Massenträgheit der elektrischen Maschine über die Rotorwelle zum Parksperrenrad. Dieser kann wegen der steifen Wellenanbindung den anderen Lastfall übersteigen.

Unter Beachtung des Kraftflusses sind, wie in Fig.1 gezeigt, die Speichen 4 optimal jeweils radial zwischen den Klinkenlücken 3 und der Radnabe 1 angeordnet. Sie weisen eine Speichenbreite bs auf, die über die Länge der Speichen 4, begrenzt durch die Radnabe 1 und den Radkranz 2, konstant ist und gleich oder nur geringfügig kleiner als eine Klinkenlückenbreite bK ist. Die Speichendicke ds verändert sich in Abhängigkeit von dem Abstand zur Radnabe 1 . Beginnend am Radkranz 2 nimmt die Speichendicke ds zur Mitte der Speiche 4 hin erst ab und dann wieder stetig zu. Dabei gibt es keine Sprünge in der Änderung der Speichendicke ds, sodass es keine Absätze in der Oberfläche der Speichen 4 gibt. Mit einer Speichenanzahl gleich der Anzahl der Klinkenlücken 3, deren Anordnung radial unterhalb der Klinkenlücken 3 und deren mittig verjüngter Ausführung wird an dem Parksperrenrad ein Verbindungsbereich zwischen der Radnabe 1 und dem Radkranz 2 mit einem Minimum an Material und damit Masse geschaffen, was sich vorteilhaft auf das Massenträgheitsmoment des Parksperrenrades auswirkt.

Wirkungsvoller für ein nur kleines Massenträgheitsmoment ist jedoch die Material- und damit Massereduktion des Parksperrenrades gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Parksperrenrädern, indem der Radkranz 2 auf Verbindungsstücken zwischen den Klinkenlücken 3 schmaler ausgeführt wird. Um Sprünge in einer Radkranzbreite bR zu vermeiden, ändert sich diese stetig, ausgehend von der Klinkenlückenbreite bK bis hin zu einem Breitenminimum in der Mitte zwischen zwei Klinkenlücken 3, und nimmt dann entsprechend wieder zu. Eine Radkranzdicke dp ist über den gesamten Radkranz 2 konstant, wobei der Radkranz 2 jeweils über die Klinkenlückenlängen IK durch die angrenzenden Speichen 4 verstärkt ist. Bevorzugt ist die Speichendicke ds an den Radkranz 2 angrenzend größer oder wenigstens gleich groß wie die Klinkenlückenlänge IK.

Durch die geringe Masse des Parksperrenrades im Verbindungsbereich zwischen der Radnabe 1 und dem Radkranz 2 und insbesondere die geringe Masse des Radkranzes 2 wird das Massenträgheitsmoment gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Parksperrenrädern erheblich reduziert.

Das ist Fig. 1 gezeigte Parksperrenrad ist eine besonders vorteilhafte Ausführung. Parksperrenräder mit einer anderen Querschnittsform der Speichen 4 oder des Radkranzes 2 zwischen den Klinkenlücken 3 sind denkbar. Auch ist die Form der Klinkenlücken 3 und deren Anzahl hier nur beispielhaft angegeben.

Bezugszeichen

1 Radnabe

2 Radkranz

3 Klinkenlücke

4 Speiche bR Radkranzbreite dR Radkranzdicke bK Klinkenlückenbreite

IK Klinkenlückenlänge bs Speichenbreite ds Speichendicke




 
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