DE102008017542B4

DE102008017542B4 - Fahrbereichswählhebelbaueinheit

Info

Publication number: DE102008017542B4
Application number: DE102008017542.0A
Authority: DE
Inventors: Kenneth M. Andrews; Shaun A. Wilhelm
Original assignee: Allison Transmission Inc
Current assignee: Allison Transmission Inc
Priority date: 2007-04-10
Filing date: 2008-04-07
Publication date: 2019-07-11
Anticipated expiration: 2028-04-08
Also published as: DE102008017542A1; CN101284497B; US20080250890A1; CN101284497A; US7574938B2

Abstract

Fahrbereichswählhebelbaueinheit (10), die umfasst:eine Wählhebelwelle (20);ein Gehäuse (14) eines internen Betriebsartschalters, das an der Wählhebelwelle (20) angebracht ist;einen Arretierhebel (16), der an der Wählhebelwelle (20) angebracht und mit der Wählhebelwelle (20) drehbar ist, wobei der Arretierhebel (16) mehrere Raststellungen relativ zu dem Gehäuse (14) des internen Betriebsartschalters aufweist; undeine Federbaueinheit (18) in Eingriff mit dem Arretierhebel (16), wobei die Federbaueinheit (18) ein als Stift ausgebildetes erstes Element (64) aufweist, das mit dem Gehäuse (14) des internen Betriebsartschalters in Eingriff ist, um zu verhindern, dass sich das Gehäuse (14) des internen Betriebsartschalters dreht, dadurch gekennzeichnet , dass die Federbaueinheit (18) ferner ein als Zunge ausgebildetes zweites Element (102) aufweist, das mit dem Gehäuse (14) des internen Betriebsartschalters in Eingriff ist, um zu verhindern, dass sich das Gehäuse (14) des der internen Betriebsartschalters dreht, falls das erste Element (64) mit dem Gehäuse (14) des internen Betriebsartschalters nicht in Eingriff ist.

Description

GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrbereichswählhebelbaueinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie beispielsweise aus der DE 42 90 856 C2 oder der EP 0 551 000 A1 bekannt geworden ist.
Eine andere Fahrbereichswählhebelbaueinheit wird in der US 2004/0074743 A1 beschrieben, bei der separate Rastzähne zum Einsatz kommen, um die Raststellungen einer Arretierplatte zu definieren.
HINTERGRUND
In herkömmlichen Kraftfahrzeugen betätigt ein Betreiber einen mechanischen Schalthebel, um eines von mehreren Vorwärts- und Rückwärts-Getriebeübersetzungsverhältnissen auszuwählen. Die mechanische Stellung des Schalthebels wird in ein elektronisches Signal umgesetzt, das durch einen internen Betriebsartschalter an das Getriebe übermittelt wird. Ein typischer interner Betriebsartschalter enthält eine Platte oder einen Hebel mit mehreren Arretierungen, wobei jede Arretierung einem von Neutral, Parken und den mehreren Vorwärts- und Rückwärtsübersetzungsverhältnissen entspricht. Eine Rollenbaueinheit ist mit diesen Arretierungen in Eingriff und hilft, die Platte so zu lokalisieren, dass der interne Betriebsartschalter erfassen kann, welches der Vorwärts- und Rückwärtsübersetzungsverhältnisse durch den Betreiber des Kraftfahrzeugs ausgewählt worden ist. Obgleich er für seinen beabsichtigten Zweck nützlich ist, gibt es in der Technik Raum für eine Verbesserung an dem internen Betriebsartschalter, um ein Sicherungsausrichtungssystem bereitzustellen, das als ein redundantes System für die Rollenbaueinheit wirkt.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung schafft eine Fahrbereichswählhebelbaueinheit, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das erste Element mit einem an dem internen Betriebsartschalter gebildeten ersten Schlitz in Eingriff.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das zweite Element mit einem an dem internen Betriebsartschalter gebildeten zweiten Schlitz in Eingriff.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das zweite Element eine Breite auf, die kleiner als eine Breite des ersten Elements ist.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der zweite Schlitz eine Breite auf, die größer als eine Breite des ersten Schlitzes ist.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind der erste Schlitz und der zweite Schlitz an einem Flansch gebildet, der von dem internen Betriebsartschalter ausgeht.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung gehen der erste Schlitz und der zweite Schlitz von einem Rand des Flanschs zu dem internen Betriebsartschalter aus.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das zweite Element eine rechteckige Zunge.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das erste Element ein Stift.
In einem nochmals weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält die Federbaueinheit ein Paar Arme und gehen das erste Element und das zweite Element von einer Seite eines Arms des Paars der Arme aus.
Figurenliste

1 ist eine Unteransicht einer internen Betriebsartschalter-Baueinheit mit einem Sicherungsausrichtungssystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Seitenaufrissansicht der internen Betriebsartschalter-Baueinheit der vorliegenden Erfindung;
3A ist eine vergrößerte isometrische Unteransicht des internen Betriebsartschalters der vorliegenden Erfindung während Normalzuständen; und
3B ist eine vergrößerte isometrische Unteransicht des internen Betriebsartschalters der vorliegenden Erfindung während eines Ausfallzustands.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Gemeinsam anhand von 1 und 2 ist eine Fahrbereichswählhebelbaueinheit allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Vorzugsweise wird die Fahrbereichswählhebelbaueinheit 10 in einem (nicht gezeigten) Kraftfahrzeug mit einem (nicht gezeigten) Automatikgetriebe genutzt. Allgemein enthält die Fahrbereichswählhebelbaueinheit 10 eine Wählhebelwellen-Baueinheit 12, ein Gehäuse 14 des internen Betriebsartschalters (IMS), einen Arretierhebel 16 und eine Federbaueinheit 18. Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird, wird das IMS-Gehäuse 14 genutzt, um zu erfassen, welche von einer Reihe von Fahrbereichswahlen durch einen Betreiber des Kraftfahrzeugs ausgewählt worden ist, indem elektronisch die Stellung des Arretierhebels 16 gelesen wird.
Die Wählhebelwellen-Baueinheit 12 ist mit einem (nicht gezeigten) Fahrbereichswähler gekoppelt, der manuell betreibbar ist, um einen von mehreren Vorwärts- und Rückwärts-Getriebeübersetzungsverhältnissen auszuwählen. Die Wählhebelwellen-Baueinheit 12 enthält eine Wählhebelwelle 20, die an einem Ende davon durch einen zusammenschiebbaren Bund 22 gedeckelt ist und an dem gegenüberliegenden Ende durch das (nicht gezeigte) Getriebegehäuse gedeckelt ist.
Zwischen dem zusammenschiebbaren Bund 22 und dem (nicht gezeigten) Getriebegehäuse ist an der Wählhebelwellen-Baueinheit 12 das IMS-Gehäuse 14 angebracht. Das IMS-Gehäuse 14 enthält einen Flansch 26, der von einer unteren Oberfläche 28 des IMS-Gehäuses 14 ausgeht. Der Flansch 26 enthält einen Schlitz 30, der von einem Außenrand des Flanschs 26 zu der unteren Oberfläche 28 des IMS-Gehäuses 14 ausgeht.
Der Arretierhebel 16 ist ebenfalls an der Wählhebelwellen-Baueinheit 12 angebracht und dreht sich oder schwenkt somit um die mit dem Bezugszeichen 32 bezeichnete Achse der Wellenbaueinheit 12. Der Arretierhebel 16 befindet sich entlang der Wählhebelwelle 20 zwischen dem IMS-Gehäuse 14 und dem Montagestift 24. Der Arretierhebel 16 enthält einen zentralen Abschnitt oder eine Nabe 34, der/die allgemein konzentrisch um den Achsenpunkt 32 angeordnet ist. Von der Nabe 34 gehen mehrere Speichen oder Arme 36, in dem gegebenen Beispiel drei, aus. Ein äußerer gebogener Abschnitt 38 verbindet die Enden der Arme 36. An einem Außenrand des Außenabschnitts 38 sind mehrere Arretierungen 40 gebildet. Die Stellung jeder der mehreren Arretierungen 40 entspricht einer gerasteten Stellung des Arretierhebels 16 relativ zu dem IMS-Gehäuse 14. Jede gerastete Stellung entspricht wiederum einem der Vorwärts- oder Rückwärtsübersetzungsverhältnisse, Parken oder Neutral. In einem Automatikgetriebe können diese Übersetzungsverhältnisse Parken, Neutral, Rückwärts und Fahren sowie weitere spezifische Übersetzungsverhältnisse wie etwa erster Gang und zweiter Gang umfassen. Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird, wirkt der Arretierhebel 16 mit dem IMS-Gehäuse 14 zusammen, um die Drehung der Wählhebelwellen-Baueinheit 12 in eine elektronische Fahrbereichswahl zu übersetzen.
Die Federbaueinheit 18 enthält einen Federarm 50, der an einem ersten Ende 52 mit einem (nicht gezeigten) Ventilgehäuse des (nicht gezeigten) Getriebes gekoppelt ist. Das erste Ende 52 enthält eine Bolzenbohrung 54, die so bemessen ist, dass sie einen (nicht gezeigten) Bolzen aufnimmt, um den Filterarm 50 mit dem Ventilgehäuse koppeln zu helfen. Ferner enthält der Federarm 50 ein zweites Ende 56, das dem ersten Ende 52 gegenüberliegt. Das zweite Ende 56 ist gegabelt und definiert einen ersten Arm 58 und einen zweiten Arm 60. Die Arme 58 und 60 sind voneinander beabstandet und verlaufen in der Weise parallel zueinander, dass sie mit dem Federarm 50 zusammenwirken, um dem zweiten Ende 56 eine Gabelform zu verleihen. Die Arme 58 und 60 enthalten jeweils Enden 61, die nach innen gekrümmt sind, um (wie am besten in 2 zu sehen ist) Stiftlöcher 63 zu definieren.
Ferner enthält die Federbaueinheit 18 eine Rollenbaueinheit 62, die an dem zweiten Ende 56 des Federarms 50 angebracht ist. Genauer enthält die Rollenbaueinheit 62 einen Stift 64 und eine Rolle 66. Der Stift 64 ist in den Stiftlöchern 63 des ersten und des zweiten Arms 58 und 60 angebracht. Die Rolle 66 ist drehbar an dem Stift 64 angebracht und zwischen dem ersten Arm 58 und dem zweiten Arm 60 positioniert.
Die Federbaueinheit 18 wird verwendet, um den Arretierhebel 16 relativ zu dem IMS-Gehäuse 14 auszurichten oder zu lokalisieren und um eine übermäßige Bewegung des IMS-Gehäuses 14 zu verhindern. Dementsprechend ist die Rolle 66 so positioniert, dass sie mit den an dem Außenabschnitt 38 des Arretierhebels 16 gebildeten Arretierungen 40 in Eingriff gelangen kann. Außerdem ist die Federbaueinheit 18 relativ zu dem IMS-Gehäuse 14 so positioniert, dass der Stift 64 von dem ersten Arm 60 und in den in dem Flansch 26 gebildeten Schlitz 30 ausgeht.
Ferner enthält die Wählhebelbaueinheit 10 ein allgemein mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnetes Sicherungsausrichtungssystem. Das Sicherungsausrichtungssystem 100 enthält eine Zunge 102, die mit einem sekundären Schlitz 104 zusammenwirkt, um als eine Sicherung für die Rollenbaueinheit 62 zu wirken. Die Zunge 102 befindet sich an dem ersten Arm 58 der Federbaueinheit 18. Die Zunge 102 ist allgemein rechteckig und weist eine Dicke auf, die näherungsweise gleich der Dicke des ersten Arms 58 ist. Die Zunge 102 weist eine Länge auf, die ausreicht, damit sie wenigstens teilweise in dem zweiten Schlitz 104 verläuft. Der zweite Schlitz 104 ist an dem Flansch 26 angeordnet und verläuft von einem Außenrand des Flanschs 26 zu der unteren Oberfläche 28 des IMS-Gehäuses 14. Die Zunge 102 geht von dem ersten Arm 58 zu dem Flansch 26 aus und verläuft in den sekundären Schlitz 104. In einer alternativen Ausführungsform kann an dem zweiten Arm 60 eine Ausgleichszunge gebildet sein, die dieselbe Masse wie die Zunge 102 hat, um die Federbaueinheit 18 im Gleichgewicht zu halten. In einer weiteren Ausführungsform kann die Zunge 102 abgerundete Ränder aufweisen, um die Masse und das Material der Zunge 102 zu verringern.
Nunmehr zu 3A übergehend wird die Normalbetriebsart der Fahrbereichswählhebelbaueinheit 10 beschrieben. Ein (nicht gezeigter) Betreiber des Kraftfahrzeugs betätigt einen (nicht gezeigten) manuellen mechanischen Fahrbereichswähler, um ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis auszuwählen. Die Betätigung des (nicht gezeigten) Fahrbereichswählers dreht die Wählhebelwellen-Baueinheit 12. Die Wählhebelwellen-Baueinheit 12 dreht wiederum den Arretierhebel 16. Während der Arretierhebel 16 gedreht wird, rollt die an dem Ende des Federarms 50 angebrachte Rolle 66 entlang der Arretierungen 40 des Arretierhebels 16. Die Vorbelastung des Federarms 50 zu dem Arretierhebel 16 hält die Rolle 66 mit dem Arretierhebel 16 in Kontakt. Wenn die Rolle 66 zwischen den Arretierungen 40 positioniert ist, bewegt der Außenabschnitt 38 des Arretierhebels 16 die Rolle 66 und den Federarm 50 gegen die Federvorbelastung des Federarms 50 von dem IMS-Gehäuse 14 weg. Wenn die Rolle 66 in einer Arretierung 40 positioniert ist, übt der Federarm 50 weniger Kraft gegen den Arretierhebel 16 aus. Auf diese Weise arbeitet die Federbaueinheit 18 so, dass sie den Arretierhebel 16 unter Verwendung der Arretierungen 40 in Bezug auf das IMS-Gehäuse 14 ausrichtet, indem sie für den (nicht gezeigten) Betreiber des Kraftfahrzeugs eine fühlbare Rückkopplung schafft, wenn der (nicht gezeigte) Fahrbereichswähler auf eine gewünschte Fahrbereichswahl ausgerichtet worden ist. Daraufhin kann das IMS-Gehäuse 14 die Ausrichtung des Arretierhebels 16 elektronisch lesen und die Stellung des Arretierhebels 16 in ein elektronisches Signal umsetzen, das an das (nicht gezeigte) Getriebe übermittelt werden kann. Während die Federbaueinheit 18 durch den sich drehenden Arretierhebel 16 bewegt wird, kann sich der Stift 64 in dem Schlitz 30 bewegen, während gleichzeitig verhindert wird, dass sich das IMS-Gehäuse 14 dreht oder bewegt, was die Fähigkeit des IMS-Gehäuses 14 zum elektronischen Lesen der Stellung des Arretierhebels 16 beeinflussen würde. Während des Normalbetriebs ist es wichtig, dass das Sicherungsausrichtungssystem 100 die Wechselwirkung des Stifts 64 mit dem Schlitz 30 nicht stört. Dementsprechend hat die Zunge 102 eine Breite, die kleiner als der Durchmesser des Schlitzes 104 ist, und/oder hat der sekundäre Schlitz 104 eine Breite, die größer als eine Breite des Schlitzes 30 ist.
Anhand von 3B ist die Fahrbereichswählhebelbaueinheit 10 in einem Ausfallzustand veranschaulicht, in dem die Rollenbaueinheit 62 beschädigt worden ist. Im Ergebnis ist die Rollenbaueinheit 62 vollständig von der Federbaueinheit 18 entfernt worden. Dementsprechend sind die Ausrichtung und die fühlbare Rückkopplung, die die Federbaueinheit 18 schafft, nicht verfügbar. Allerdings ist die Rastung zwischen dem Arretierhebel 16 und dem IMS-Gehäuse 14 ungestört, falls das IMS-Gehäuse 14 feststehend bleibt. Da die Rollenbaueinheit 62 in diesem Szenarium ausgefallen ist, wird das IMS-Gehäuse 14 nicht durch den Stift 66 (3A) in der Bewegung beschränkt. Allerdings ist die Zunge 102 mit dem sekundären Schlitz 104 in Eingriff und verhindert, dass sich das IMS-Gehäuse 14 bewegt. Alternativ kann die Rolle 66 noch funktionieren, aber der Stift 66 nicht mehr mit dem Schlitz 30 in Wechselwirkung stehen. In diesem Ausfallszenarium verhindern die Zunge 102 und der sekundäre Schlitz 104, dass sich das IMS-Gehäuse 14 bewegt, während die Federbaueinheit 18 für den Betreiber weiter die Ausrichtung und die fühlbare Rückkopplung bereitstellt. Dementsprechend müssen die Zunge 102 und der sekundäre Schlitz 104 Breitentoleranzen aufweisen, die verhindern, dass sich das IMS-Gehäuse 14 über die Toleranzen des Rastsystems des IMS-Gehäuses 14 hinaus bewegt.

Claims

Fahrbereichswählhebelbaueinheit (10), die umfasst: eine Wählhebelwelle (20); ein Gehäuse (14) eines internen Betriebsartschalters, das an der Wählhebelwelle (20) angebracht ist; einen Arretierhebel (16), der an der Wählhebelwelle (20) angebracht und mit der Wählhebelwelle (20) drehbar ist, wobei der Arretierhebel (16) mehrere Raststellungen relativ zu dem Gehäuse (14) des internen Betriebsartschalters aufweist; und eine Federbaueinheit (18) in Eingriff mit dem Arretierhebel (16), wobei die Federbaueinheit (18) ein als Stift ausgebildetes erstes Element (64) aufweist, das mit dem Gehäuse (14) des internen Betriebsartschalters in Eingriff ist, um zu verhindern, dass sich das Gehäuse (14) des internen Betriebsartschalters dreht, dadurch gekennzeichnet , dass die Federbaueinheit (18) ferner ein als Zunge ausgebildetes zweites Element (102) aufweist, das mit dem Gehäuse (14) des internen Betriebsartschalters in Eingriff ist, um zu verhindern, dass sich das Gehäuse (14) des der internen Betriebsartschalters dreht, falls das erste Element (64) mit dem Gehäuse (14) des internen Betriebsartschalters nicht in Eingriff ist.
Fahrbereichswählhebelbaueinheit nach Anspruch 1, bei dem das erste Element (64) mit einem an dem Gehäuse (14) des internen Betriebsartschalters gebildeten ersten Schlitz (30) in Eingriff ist.
Fahrbereichswählhebelbaueinheit nach Anspruch 2, bei dem das zweite Element (102) mit einem an dem Gehäuse (14) des internen Betriebsartschalters gebildeten zweiten Schlitz (104) in Eingriff ist.
Fahrbereichswählhebelbaueinheit nach Anspruch 3, bei dem der erste Schlitz (30) und der zweite Schlitz (104) an einem Flansch (26) gebildet sind, der von dem Gehäuse (14) des internen Betriebsartschalters ausgeht.
Fahrbereichswählhebelbaueinheit nach Anspruch 4, bei dem der erste Schlitz (30) und der zweite Schlitz (104) von einem Rand des Flanschs (26) zu dem Gehäuse (14) des internen Betriebsartschalters ausgehen.
Fahrbereichswählhebelbaueinheit nach Anspruch 3, bei dem die Federbaueinheit (18) ein Paar Arme (58, 60) enthält und das erste Element (64) und das zweite Element (102) von einer Seite eines Arms (58) des Paars der Arme (58, 60) ausgehen.