DE102008053194A1

DE102008053194A1 - Switching unit for determining and regulating gear speed settings, has gear component, particularly selector shaft, where signal evaluation unit is connected with resting element in electrically conducting manner

Info

Publication number: DE102008053194A1
Application number: DE102008053194A
Authority: DE
Inventors: Thomas Nehmeyer
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2008-10-24
Publication date: 2010-04-29

Abstract

The switching unit has a gear component, particularly a selector shaft (15). A signal evaluation unit is connected with a resting element (9) in electrically conducting manner. The signal evaluation unit is connected to contact elements (16,17) in electrically conducting manner and is arranged on resting contour (11). Independent claims are included for the following: (1) a locking element with a resting pellet; and (2) a resting contour with a resistence.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schalteinheit zur Festlegung und Bestimmung von Gangstellungen eines Getriebes mit einem Getriebebauteil, insbesondere einer Schaltwelle, mit einer Rastkontur, die zumindest eine Raststufe aufweist und auf oder an dem Getriebebauteil angeordnet ist, mit einem Arretierelement, das ein mit der Rastkontur verrastbares und gegenüber dieser vorgespanntes Rastelement aufweist und mit einer Signalauswertungseinheit zur Erkennung der Gangstellungen.The The invention relates to a switching unit for determining and determining of gear positions of a transmission with a transmission component, in particular a shift shaft, with a latching contour, the at least one latching step and is arranged on or on the transmission component, with a locking element, the one latched with the locking contour and opposite having this biased locking element and with a signal evaluation unit for detecting the gear positions.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

In Fahrzeugwechselgetrieben dienen derartige Schalteinheiten zum einen der Festlegung von Schaltstellungen, zum anderen der Erfassung dieser Schaltstellungen, um diese beispielsweise der Steuerungslogik des Getriebes zur Verfügung zu stellen oder dem Fahrer als Information den eingelegten Gang anzuzei gen. Außerdem können über derartige Schalteinheiten die Rückfahrleuchten eines Fahrzeugs angesteuert werden.In Vehicle change gears serve such switching units on the one hand the determination of switching positions, on the other hand the detection of these switching positions, for example, these are available to the control logic of the transmission or to the driver as information the engaged gear In addition, about such switching units the reversing lights of a vehicle are controlled.

In der EP 1 063 450 A1 ist beispielsweise eine Wegemess- und Kontrolleinrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe mit einer Schaltwelle vorgestellt, wobei eine Schaltwelle in Achsrichtung verschiebbar und um ihre Achse drehbar angeordnet ist, um Gassen zu wählen und Gänge zu schalten. An einem freien Ende der Schaltwelle ist ein Messelement mit einer Messfläche angeordnet, wobei die Messfläche gewinkelt und nicht senkrecht zu der Längserstreckung der Schaltwelle ausgerichtet ist. Auf der Messefläche liegt ein verstellbares Abtastelement an, das mit einer Messeinrichtung zusammenwirkt, indem die Messeinrichtung anhand der Position des Abtastelements die Schaltstellung der Schaltwelle bestimmt.In the EP 1 063 450 A1 For example, a Wegemess- and control device for motor vehicle transmission is presented with a shift shaft, wherein a shift shaft is slidably disposed in the axial direction and rotatable about its axis to select lanes and to shift gears. At a free end of the switching shaft, a measuring element is arranged with a measuring surface, wherein the measuring surface is angled and not aligned perpendicular to the longitudinal extent of the switching shaft. On the exhibition area is an adjustable sensing element, which cooperates with a measuring device by the measuring device determines the switching position of the switching shaft based on the position of the sensing element.

Aus der EP 1 350 991 B1 ist eine Sensoranordnung zur Bestimmung einer Schaltwalzenstellung bekannt, wobei ein Taster eine konturierte Umfangsfläche einer mit einer Schaltwelle fest verbundenen Sensorscheibe abtastet und durch berührungslose Messung der Position des Tasters die Schaltstellung mittels eines Hall-Elements bestimmt.From the EP 1 350 991 B1 a sensor arrangement for determining a switching roller position is known, wherein a probe scans a contoured peripheral surface of a fixedly connected to a switching shaft sensor disk and determined by non-contact measurement of the position of the switch, the switching position by means of a Hall element.

In der Druckschrift EP 1 152 174 A2 ist eine Schalteinheit gezeigt, wobei das Auslesen der Tasterposition über einen berührungslosen Näherungssensor erfolgt.In the publication EP 1 152 174 A2 a switching unit is shown, wherein the reading of the probe position via a non-contact proximity sensor.

Nachteilig an den vorgestellten Schalteinheiten ist, dass die Sensoreinheit auf aufwändige Weise mit dem Arretierelement verbunden werden muss. Die Baugruppe benötigt dadurch einerseits viel Bauraum, andererseits muss der Sensor zur sicheren Detektierung in räumlicher Nähe zu dem beweglichen Rastelement angeordnet sein. Schließlich müssen alle derartige Arretierungen einen Steckerkontakt zur Aufnahme eines Stromkabels aufweisen. Viele Schalteinheiten, die auf Magnete als Signalgeber für Sensoren zurückgreifen, sind zudem temperatur- und stoßempfindlich; andere Schalteinheiten müssen aufwändig kalibriert werden.adversely at the presented switching units is that the sensor unit connected in a complex manner with the locking element must become. The assembly requires on the one hand a lot of space, on the other hand, the sensor for safe detection in spatial proximity to the movable locking element be arranged. After all, all such Locks a plug contact for receiving a power cable exhibit. Many switching units used on magnets as a signal generator for sensors, are also temperature- and shock sensitive; other switching units need be calibrated consuming.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schalteinheit bereitzustellen, die einen einfachen, raumsparenden Aufbau aufweist und einfach zu montieren ist.Of the The invention is therefore based on the object to provide a switching unit, which has a simple, space-saving design and easy to assemble is.

Diese Aufgabe wird durch eine Schalteinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Schalteinheit weist demnach ein Arretierelement mit einem Rastelement, eine Signalauswertungseinheit und ein Getriebebauteil auf, wobei an oder auf dem Getriebebauteil eine Rastkontur zur Verrastung des Rastelements angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist die Signalauswertungseinheit zum einen elektrisch leitend mit dem Rastelement verbindbar und zum anderen elektrisch leitend mit einem elektrisch leitfähigen Kontaktelement auf der Rastkontur verbunden. Wird das Getriebebauteil relativ zum Arretierelement bewegt, so fährt das Rastelement die Oberfläche der Rastkontur ab und kommt zeitweise in den Kontakt mit dem Kontaktelement. Dadurch wird ein Stromkreis geschlossen, was mittels der Signalauswertungseinheit detektierbar ist. Wird das Rastelement weiter bewegt, so dass es keinen mechanischen Kontakt mehr zu dem Kontaktelement hat, so wird der Stromkreis geöffnet.These The object is achieved by a switching unit having the features of the claim 1 solved. The switching unit accordingly has a locking element with a locking element, a signal evaluation unit and a transmission component on, wherein on or on the transmission component a locking contour for locking of the locking element is arranged. According to the invention Signal evaluation unit for an electrically conductive with the locking element connectable and electrically conductive to an electrical conductive contact element connected to the locking contour. Becomes the transmission member moves relative to the locking element, so moves the locking element, the surface of the locking contour from and comes temporarily in contact with the contact element. This will be a Closed circuit, which means the signal evaluation unit is detectable. If the locking element is moved further, so that it has no mechanical contact with the contact element, so is the Circuit opened.

Erfindungsgemäß wird das Rastelement neben seiner Rastierfunktion dazu genutzt, einen elektrischen Strom zu übertragen, der über die Signalauswertungseinheit detektierbar ist. Dadurch ist es möglich, die Signalerkennung funktionell von dem Arretierelement zu trennen, wodurch sich mehrere Vorteile ergeben. Zum einen steigt die Flexibilität, da aufgrund der nicht mehr notwendigen Integration einer Sensorik in das Arretierelement der benötigte Bauraum kleiner wird. Vielmehr kann die Auswerteeinheit zur Signalerkennung außerhalb des Getriebes angeordnet sein, was insbesondere die Lebensdauer einer integrierten Elektronik aufgrund der kühleren Umgebungstemperatur erhöht. Zum anderen können standardisierte Arretierungen verbaut werden, die optimal auf das durch diese zu vermittelnde Schaltgefühl abstimmbar sind, ohne dass auf Belange einer Sensorik und gegebenenfalls angeschlossener Elektronik Rücksicht genommen zu werden braucht. So ist zum Beispiel für Arretierungen mit einem hubbeweglichen Rast element ein für Näherungssensoren erforderlicher Mindesthub zur sicheren Detektion erfindungsgemäß nicht erforderlich. Die Gestalt der Oberfläche der Rastkontur kann daher ebenfalls allein auf den zu erzeugenden Kraftverlauf ausgerichtet sein. Dadurch ist der Schaltkraftverlauf besser abstimmbar.According to the latching element is used in addition to its Rastierfunktion to transmit an electric current that is detectable via the signal evaluation unit. This makes it possible to functionally separate the signal detection of the locking element, resulting in several advantages. On the one hand, the flexibility increases, since due to the no longer necessary integration of a sensor in the locking element of the required space is smaller. Rather, the evaluation unit for signal detection can be arranged outside the transmission, which in particular increases the service life of integrated electronics due to the cooler ambient temperature. On the other hand, standardized detents can be installed which can be optimally tuned to the switching feeling to be imparted by them, without having to take into account the concerns of a sensor system and possibly connected electronics. Thus, for example, for locking with a liftable locking element required for proximity sensors minimum stroke for safe detection according to the invention is not required. The figure of Surface of the locking contour can therefore also be aligned solely with the force curve to be generated. As a result, the switching power curve is better tuned.

Die Signalauswertungseinheit ist beispielsweise als ein einfaches Strom-, Spannungs- oder Widerstandsmessgerät ausgebildet. Je nach Anwendungsfall kann es als analoges Messgerät oder als ein digital arbeitendes Messgerät ausgebildet sein.The Signal evaluation unit is for example as a simple power, Voltage or resistance measuring device formed. Depending on Use case, it can be as an analog meter or as a be designed digitally working meter.

Ein Pol des Stromkreises steht permanent mit der Rastkontur als ganzes oder mit zumindest einem Kontaktelement der Rastkontur elektrisch leitend in Verbindung. Der andere Pol steht entweder stets direkt oder indirekt mit dem Rastelement in Verbindung, so dass der Stromkreis geschlossen wird, wenn das Rastelement in der Rastkontur bzw. mit dem Kontaktelement der Rastkontur verrastet, oder der andere Pol ist mit einem weiteren Kontaktelement der Rastkontur dauerhaft verbunden, wobei dann im Falle der Verrastung ein Storm zwischen den Kontaktelementen über das Rastelement hergestellt wird.One Pole of the circuit is permanently with the catch contour as a whole or with at least one contact element of the latching contour electrically conductive. The other pole is either always direct or indirectly with the locking element in conjunction, so that the circuit is closed when the locking element in the locking contour or with the Contact element of the locking contour locked, or the other pole is permanently connected to a further contact element of the latching contour, in which case in the case of locking a storm between the contact elements via the locking element is produced.

Bei einer derartigen Schalteinheit sind erschütterungs- und wärmeempfindliche Sensoren wie Magnete nicht erforderlich. Diese sind zum einen teuer und müssen andererseits kalibriert werden. Durch den Entfall von klassischen Sensoren, die auf Änderungen eines Magnetfeldes, Druck oder Strahlung reagieren und deren Signale zunächst in einen elektrischen Strom zur Weiterverarbeitung umgewandelt werden müssen, wird die ganze Schalteinheit einfacher im Aufbau, kostengünstiger und robuster.at Such a switching unit are vibration and heat-sensitive sensors such as magnets are not required. These are expensive and must be calibrated become. Due to the omission of classic sensors, the changes a magnetic field, pressure or radiation and their signals first in an electric current for further processing must be converted, the whole switching unit simpler in construction, less expensive and more robust.

Das Arretierelement besitzt in einer Ausgestaltung der Erfindung ein Gehäuse aus Metall und steht über dieses elektrisch leitend mit dem ebenfalls metallischen Rastelement in Verbindung. Wenn auch das Getriebegehäuse aus Metall gefertigt und das Arretierelement an diesem fixiert ist, kann ein separater Leiter von der am Getriebegehäuse angeschlossenen Spannungsquelle in Form eines Kabels entfallen, da das Gehäuse dann bereits den einen Pol darstellt. Das Arretierelement braucht daher nicht mit einem Steckkontakt versehen werden, was dessen Kosten sowohl in der Herstellung als auch in der Montage weiter reduziert. Die Signalauswertungseinheit zur Detektion des Ganges kann nahezu beliebig innerhalb oder außerhalb des Getriebegehäuses angeordnet sein. Hierbei muss lediglich sichergestellt sein, dass das Getriebegehäuse nicht dauerhaft gleichzeitig mit der Rastkontur bzw. mit deren Kontaktelement elektrisch leitend Kontakt steht.The Locking element has in one embodiment of the invention Housing made of metal and stands over this electrically conductive with the likewise metallic locking element in connection. Although the gearbox made of metal and the locking element is fixed to this, can be a separate conductor from the power source connected to the gearbox omitted in the form of a cable, since the case then already represents the one pole. The locking element therefore does not need be provided with a plug contact, what its cost both further reduced in production as well as in assembly. The Signal evaluation unit for detecting the gear can be almost anywhere within or arranged outside of the transmission housing be. This only has to be ensured that the transmission housing not permanently simultaneously with the locking contour or with its contact element electrically conductive contact stands.

Die Rastkontur weist in Ausgestaltungen der Erfindung eine oder mehrere Raststufen auf, die vorzugsweise komplementär zur zum Rastelement ausgebildet sind. Alternativ dazu ist die Rastkontur derart ausgebildet, dass stets zumindest ein sicherer Linienkontakt gewährleistet ist, wenn das Rastelement verrastet ist. Dies kann bei einem Rastelement in Form einer Rastkugel beispielsweise dadurch gewährleistet sein, dass die Raststufe eine komplementäre Ausnehmung mit einem leicht gotischen Profil aufweist.The Locking contour has in embodiments of the invention one or more Locking steps, which are preferably complementary to the locking element are formed. Alternatively, the catch contour is designed such that always ensured at least a secure line contact is when the locking element is locked. This can be at a locking element guaranteed in the form of a detent ball, for example be that the latching step a complementary recess with a slightly Gothic profile.

Die Raststufen müssen nicht notwendigerweise mit einer geschalteten Gangstellung korrespondieren. Die Anordnung der zu detektierenden Bereiche wird zwar in der Regel mit den Raststufen übereinstimmen, dies muss jedoch nicht der Fall sein. Um beispielsweise die Wählstellung innerhalb der Neutralgasse zu detektieren, wäre auch ein in Wählrichtung konstantes Höhenprofil denkbar, das elektrisch voneinander getrennte Bereiche zur sicheren Detektion der Wählgasse aufweist.The Locking steps do not necessarily have to be with a switched Gear position correspond. The arrangement of the to be detected Areas will usually coincide with the rest stops, however, this does not have to be the case. For example, the dialing position to detect within the neutral lane would also be a in the direction of selection constant height profile possible, the electrically separate areas for safe detection the Wählgasse has.

Das die Rastkontur tragende Getriebebauteil kann als Schaltstange oder als Schaltwelle ausgebildet sein. Da Schaltstange in der Regel aus Stahlmetall besteht und elektrisch leitend mit dem Getriebegehäuse in Verbindung steht, muss die Rastkontur von dieser elektrisch isoliert werden, wenn das Getriebegehäuse mit dem einen Pol der Spannungsquelle verbunden ist. Dies kann durch eine Rastkontur aus Kunststoff oder einem anderen nichtleitenden Material realisiert werden. Diese kann beispielsweise aufgespritzt sein, was besonders in der Massenfertigung kostengünstig ist. Für die Verbindung des Getriebebauteils mit der Rastkontur stehen je nach Materialwahl geeignete Verbindungsverfahren zur Ver fügung; auch eine einteilige Ausbildung von Rastkontur und Getriebebauteil ist denkbar.The the locking contour bearing transmission component can be used as a shift rod or be designed as a switching shaft. Because shift rod usually off Steel metal is made and electrically conductive with the gearbox In connection, the locking contour of this must be electrically isolated be when the gearbox with the one pole of the Voltage source is connected. This can be characterized by a latching contour Plastic or another non-conductive material realized become. This can be sprayed, for example, what special is inexpensive in mass production. For the connection of the transmission component with the locking contour are ever material selection suitable connection method available; also a one-piece design of locking contour and transmission component is conceivable.

Die Rastkontur kann auch auf einer Rasthülse angeordnet sein oder einen Teil dieser bilden. Dabei ist die Rastkontur entweder einteilig mit der Rastierhülse ausgebildet oder form- kraft- oder stoffschlüssig mit dieser verbunden. Die Anordnung der Rastkontur ist allerdings nicht auf die Getriebebauteile Rasthülse und Schaltwelle beschränkt.The Locking contour can also be arranged on a locking sleeve or form part of it. The catch contour is either formed integrally with the detent sleeve or by molding or cohesively connected thereto. The order However, the locking contour is not on the transmission components locking sleeve and switching shaft limited.

Die Rastkontur kann eine zweidimensionale Struktur aufweisen. Mittels der Signalauswertungseinheit sind dann ohne weitere Maßnahmen lediglich entweder Wähl- oder Schaltbewegungen detektierbar, ohne auf die Schalthistorie zurückzugreifen. Aufgrund der Robustheit der Schalteinheit in Bezug auf Fehldetektionen kann dies für viele Anwendungsfälle ausreichend sein. Vorteilhafter ist die Verwendung einer dreidimensionalen Rastkontur, eines Rastgebirges, wobei jeder einzelnen Schaltstellung ein bestimmtes Niveau zugeordnet sein kann.The Locking contour can have a two-dimensional structure. through the signal evaluation unit are then without further action only detectable either dialing or switching movements, without resorting to the switching history. Due to the Robustness of the switching unit in relation to misdetections can do this be sufficient for many applications. Favorable is the use of a three-dimensional locking contour, a resting mountain, wherein each switching position assigned a certain level can be.

Bei den bisher vorgestellten Ausgestaltungen der Erfindung detektiert die Auswertungsvorrichtung ein digitales Signal. Dadurch ist eine sichere Erkennung der jeweiligen Gangstellung gewährleistet. Eine derartige Schalteinheit ist relativ unempfindlich.at detected the previously presented embodiments of the invention the evaluation device is a digital signal. This is one ensures safe detection of the respective gear position. A Such switching unit is relatively insensitive.

Sind auf der Rastkontur mehrere Kontaktelemente vorgesehen und ist die Spannungsquelle mit der Arretierung dauerhaft elektrisch verbunden, müssen die Kontaktelemente auf der Rastkontur und die Rastkontur selbst zu jeder Zeit elektrisch isoliert voneinander sein. Dies kann zum Beispiel dadurch bewerkstelligt sein, dass die Rastkontur aus Kunststoff und das Kontaktelement als Metalleinlage ausgebildet sind, wobei die Metalleinlage mittels eines angeschlossenen Kabels mit der Signalauswertungseinheit verbunden ist.are provided on the locking contour a plurality of contact elements and is the Voltage source permanently connected to the lock, must the contact elements on the locking contour and the locking contour to be electrically isolated from each other at all times. This can be accomplished, for example, that the locking contour made of plastic and the contact element formed as a metal insert are, with the metal insert by means of a connected cable connected to the signal evaluation unit.

Die Rastkontur weist in einer Variante einen Grundkörper auf, der elektrisch nicht leitend ist. Auf die Rastkontur werden für die zu detektierenden Positionen Kontaktelemente aufgebracht, die einen Stromfluss zwischen der Arretierung und dem jeweiligen Kontaktelement zulassen. In der einfachsten Ausführungsform ist dazu jedes Kontaktelement einzeln mit der Signalauswertungseinheit verbunden. Die Erfindung ermöglicht somit die sichere Detektierung sowohl von Rastpositionen als auch von Zwischenstellungen, die sich unter Umständen in ihrer Höhenkodierung nicht unterscheiden. Die Höhen des Rastgebirges der Rastkontur brauchen nicht aufgrund einer Sensorik geändert werden.The Locking contour has a base body in a variant, which is not electrically conductive. On the locking contour are for applied to the detected positions contact elements, the a current flow between the lock and the respective contact element allow. In the simplest embodiment, this is each Contact element individually connected to the signal evaluation unit. The Invention thus enables the safe detection both of detent positions as well as intermediate positions that are under Circumstances in their height coding do not differ. The heights of the catchment area of the catch contour do not need be changed due to a sensor.

Alternativ wird eine gemeinsame Signalleitung verwendet, wobei jedem einzelnen Kontakt ein bestimmter Widerstand zugeordnet ist. Dazu sind die Kontaktelemente untereinander elektrisch schwach leitend verbunden, was entweder durch eine geeignete Materialwahl oder durch Anordnung von (nicht notwendigerweise gleichen) Widerständen zwischen den Kontaktelementen bewerkstelligt sein kann. Die Gangerkennung erfolgt dann durch Messung des Widerstandes im Stromkreis. Somit ist zur Gangerkennung keine oder nur eine geringfügige Änderung am Arretierelement erforderlich. Ein Sensor, welcher über einen Hub des Rastelements ein Signal erzeugt, ist nicht erforderlich.alternative a common signal line is used, each one being Contact a certain resistance is assigned. These are the contact elements electrically weakly connected to each other, either by a suitable choice of material or by the arrangement of (not necessarily the same) accomplished resistances between the contact elements can be. The gear recognition then takes place by measuring the resistance in the circuit. Thus, there is no or only a slight change to the gear recognition required on the locking element. A sensor which over a stroke of the locking element generates a signal is not required.

Die Rastkontur weist mindestens eine Raststufe auf, die einem Wechsel der Wählgasse oder der Schaltgasse im Getriebe zugeordnet ist. Üblicherweise ist für jeden zu schaltenden Gang wie auch für die Neutralstellung jeweils eine Raststufe vorgesehen. Die Raststufen sind in der Regel als Rastausnehmungen ausgebildet, die komplementär zur Form des Rastelements sind, um dieses bei Erschütterungen auch sicher zu halten.The Locking contour has at least one latching step, which is a change assigned to the selector gate or the shift gate in the transmission is. Usually, there is something for everyone to switch Gang as well as for the neutral position each a Raststufe intended. The latching steps are usually as latching recesses formed, which is complementary to the shape of the locking element are to keep it safe in case of shocks.

In einer Variante der Erfindung trägt die Rastkontur in den Rastausnehmungen der Raststufen kalottenförmige Metalleinlagen als Halbschalen. Diese Metalleinlagen sind entweder jeweils getrennt oder separat über einen elektrischen Steckkontakt mit der Signalauswertungseinheit verbunden, so dass jedes Mal wenn die das Arretierelement in der entsprechenden Rastausnehmung verrastet, ein elektrischer Stromkreis geschlossen wird. Bei Verlassen der Rastausnehmung wird der Stromkreis wieder geöffnet.In a variant of the invention carries the catch contour in the Locking recesses of the locking steps dome-shaped metal inserts as half shells. These metal inserts are either separated respectively or separately via an electrical plug contact with the signal evaluation unit connected so that every time the locking element in the corresponding latching recess locked, an electrical circuit is closed. When leaving the recess is the circuit opened again.

Eine gleichwertige Lösung ist es, dass der Stromkreis beim Verrasten jeweils geöffnet wird und beim Verlassen der Rastausnehmung geschlossen wird. Dies kann beispielsweise realisiert sein, indem auf eine Kunststoffrastkontur eine Metallbrücke geclipst wird, die an den Stellen der Raststufen Ausnehmungen trägt.A equivalent solution is that the circuit when latching each is opened and when leaving the recess is closed. This can be realized, for example, by a plastic latching contour is clipped onto a metal bridge, which carries recesses at the locations of the latching steps.

In einer weiteren Variante sind zwei Viertelschalen als Metalleinlagen in halbschalenförmige Rastausnehmungen der Rastkontur eingelegt. Die Viertelschalen sind im Grundzustand elektrisch voneinander getrennt. Verrastet das Rastelement in der Rastausnehmung, so werden die Viertelschalen über das Rastelement elektrisch leitend miteinander verbunden, so dass eine Stromflussänderung detektierbar ist. Diese Lösung eignet sich auch für ein Getriebe, dessen Getriebegehäuse als beispielsweise Kunststoffgehäuse ausgebildet ist und somit nicht leitend ist. Alternativ oder zusätzlich ist kein metallisches Gehäuse des Arretierelements erforderlich, da allein ein elektrisch leitfähiges Rastelement benötigt wird.In Another variant is two quarter shells as metal inserts inserted in half-shell-shaped recesses of the locking contour. The quarter shells are electrically separated from each other in the ground state. Locked the locking element in the recess, the quarter shells over the Locking element electrically conductively connected to each other, so that a Current flow change is detectable. This solution is also suitable for a gearbox whose gearbox as, for example, plastic housing is formed and thus not conductive. Alternatively or additionally no metallic housing of the locking element required, since only an electrically conductive locking element is needed.

Die Erfindung ermöglicht es weiterhin, die Position des Schalthebels innerhalb der Wählgasse auf einfache Weise zu erkennen, ohne dass hierzu eine Höhenkodierung in der Rastkontur erforderlich ist. Dazu werden auf der Rastkontur nebeneinander verschiedene Kontaktelemente angeordnet, die aber elektrisch voneinander getrennt sind oder sich in ihrer Leitfähigkeit unterscheiden. Dies hat den Vorteil, dass die Wählgasse erkannt werden kann, ohne dass der Fahrer einen Widerstand beim Wählen bemerkt.The Invention also allows the position of the shift lever easy to recognize within the dialing lane without that a height coding in the locking contour is required. These will be different on the locking contour next to each other Contact elements arranged, but electrically separated from each other are or differ in their conductivity. This has the advantage that the selection lane can be recognized, without the driver noticing a resistance when dialing.

Das Arretierelement weist in der Regel ein hubbewegliches Rastelement beispielsweise in Form einer wälzgelagerten Rastkugel auf. Alternativ dazu ist es möglich, insbesondere bei automatisierten Schaltgetrieben, bei denen auf einen haptisch ansprechenden Schaltkraftverlauf verzichtet werden kann, Rastelemente mit deckelartigen Dachschrägen einzusetzen. Bei diesen kann aufgrund der größeren Kontaktfläche zur Rastkontur ein Stromfluss auch beim Verkippen der Bauelemente zueinander aufgrund von Fehlbedienungen sicher detektiert werden.The Arresting element usually has a lifting movable locking element for example in the form of a rolling bearing detent ball. Alternatively, it is possible, especially in automated manual transmissions, in which waived a haptic responsive switching force profile can be used to insert locking elements with cover-like roof slopes. These may be due to the larger contact area to the locking contour, a current flow even when tilting the components to be reliably detected due to incorrect operation.

Das Arretierelement ist beispielsweise mit einem hülsenförmigen, zylindrischen, metallischen Gehäuse versehen, an dessen einem offenen Ende eine wälzgela gerte Rastkugel als Rastelement angeordnet ist. Das Rastelement ist durch eine Feder gegenüber der Rastkontur vorgespannt, so dass bei einem Schaltvorgang eine Hubbewegung des Rastelements erzeugt und ein sicheres Verrasten ermöglicht wird. Die Feder ist üblicherweise als eine Druckfeder ausgebildet und stützt sich mit ihrem einen freien Ende am Boden des Gehäuses des Arretierelements ab und zum anderen direkt oder indirekt an dem Rastelement. Häufig ist das Rastelement über einen schaftartigen Träger innerhalb des Gehäuses geführt. Das Arretierelement ist üblicherweise starr mit dem Getriebegehäuse verbunden, es kann allerdings auch an andere Getriebebauteile montiert werden, solange eine Relativbewegung zur Rastkontur möglich ist.The locking element is provided for example with a sleeve-shaped, cylindrical, metallic housing, at its one open end a wälzgela siege detent ball is arranged as a latching element. The latching element is biased by a spring relative to the latching contour, so that generated during a switching operation, a lifting movement of the latching element and allows a secure latching becomes. The spring is usually designed as a compression spring and is supported with its one free end at the bottom of the housing of the locking element and the other directly or indirectly on the locking element. Often the locking element is guided over a shaft-like carrier within the housing. The locking element is usually rigidly connected to the transmission housing, but it can also be mounted on other transmission components, as long as a relative movement to the locking contour is possible.

Die Rastkontur kann aus einem Material mit lediglich mittlerer Leitfähigkeit ausgebildet sein. In diesem Fall sind separate Kontaktelemente als Einlagen nicht erforderlich, da die Oberfläche der Rastkontur selbst als Kontaktelement dienen kann. Dazu ist zumindest ein seitliches Ende der Rastkontur mit der Auswertungseinheit verbunden. Je nach Position des ebenfalls mit der Auswertungseinheit verbundenen Rastelements auf der Rastierkontur ergibt sich dann ein bestimmter Widerstand im Stromkreis, der einer bestimmten Gangstellung entspricht. Das Arretierelement fungiert in diesem Fall als Potentiometer. Diese Variante ermöglicht auch auf einfache Weise die Erkennung von Zwischenstellungen.The Locking contour can be made of a material with only medium conductivity be educated. In this case, separate contact elements as Inserts not required because the surface of the locking contour itself can serve as a contact element. This is at least a lateral End of the locking contour connected to the evaluation unit. Depending on Position of the locking element also connected to the evaluation unit on the Rastierkontur then results in a certain resistance in the circuit that corresponds to a specific gear position. The Locking element acts in this case as a potentiometer. These Variant also makes detection easy of intermediate positions.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:A Embodiment of the invention will be described below with reference to Drawings explained in more detail. Show it:

1 einen Teil einer ersten erfindungsgemäßen Schalteinheit mit einem Arretierelement und einer Rastkontur in einem Fahrzeuggetriebe, wobei in der Figur ein Teilschnitt durch das Arretierelement bzw. die Rastkontur und deren Sitz auf dem Getriebeteil dargestellt ist; 1 a part of a first switching unit according to the invention with a locking element and a locking contour in a vehicle transmission, wherein in the figure a partial section through the locking element and the locking contour and their seat is shown on the gear part;

2 eine schematische Darstellung einer zweiten erfindungsgemäßen Schalteinheit. 2 a schematic representation of a second switching unit according to the invention.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings

In 1 ist mit 1 ein Arretierelement bezeichnet, das in eine Bohrung 2 des Getriebegehäuses 3 eingepresst ist. Das Arretierelement 1 besteht aus einem Rastbolzen 4, einer Hülse 5, einer Wälzlagerung 6 und einer Druckfeder 7. In einem Führungsteil 8 des Rastbolzens 4 ist eine Rastkugel als Rastelement 9 angeordnet, die sich an Stützkugeln 10 abstützt. Die Wälzlagerung 6 lagert den Rastbolzen 4 entlang seiner Längsmittelachse 4a verschiebbar in der Hülse 5. Die tragenden Wälzkörper 6a werden in der Wälzlagerung 6 durch einen Käfig 6b geführt und gehalten. Die Druckfeder 7 ist vorgespannt zwischen dem Federsitz 4b des Rastbolzens 4 und einem weiteren Federsitz 5a der Hülse 5 montiert und wird durch die Federführung 4c geführt. Im Getriebegehäuse 3 ist ein Getriebebauteil in Form einer Schaltwelle 15 gelagert, an dessen Umfang eine Rastkontur 11 eingebracht ist. Die Rastkontur weist Raststufen auf, die als kalottenförmige Ausnehmungen 12, 13 im Wesentlichen komplementär zur Rastkugel 9 ausgebildet sind und voneinander durch Rampenprofile 14 getrennt sind. Damit der Rastbolzen 4 mit seiner Rastkugel 9 in die Rastkontur 11 sicher verrastet, wird die Rastkugel 9 über die Stützkugeln 10 und das Führungsteil 8 durch die Vorspannung der Druckfeder 7 so in die Ausnehmung 12 gepresst, dass die Kugel an der Ausnehmung 12 kreisförmig anliegt. In der Ausnehmung 12 sind zwei voneinander elektrisch getrennte, teilschalenförmige Kontakte 16, 17 angeordnet, zwischen denen die Rastkugel 9 im verrasteten Zustand einen elektrischen Kontakt herstellt.In 1 is with 1 denotes a locking element, which in a bore 2 of the gearbox 3 is pressed. The locking element 1 consists of a locking pin 4 , a sleeve 5 , a rolling bearing 6 and a compression spring 7 , In a leadership part 8th of the locking bolt 4 is a detent ball as a locking element 9 arranged, attached to supporting balls 10 supported. The rolling bearing 6 stores the stop bolt 4 along its longitudinal central axis 4a slidable in the sleeve 5 , The bearing rolling elements 6a be in the rolling bearing 6 through a cage 6b led and held. The compression spring 7 is biased between the spring seat 4b of the locking bolt 4 and another spring seat 5a the sleeve 5 mounted and is guided by the spring 4c guided. In the gearbox 3 is a transmission component in the form of a switching shaft 15 mounted on the circumference of a locking contour 11 is introduced. The latching contour has latching steps, which are in the form of dome-shaped recesses 12 . 13 essentially complementary to the detent ball 9 are formed and separated from each other by ramp profiles 14 are separated. So that the locking pin 4 with his detent ball 9 in the locking contour 11 locked securely, the detent ball 9 over the support balls 10 and the leadership part 8th by the bias of the compression spring 7 so in the recess 12 pressed that ball to the recess 12 is circular. In the recess 12 are two electrically separate, part-shell-shaped contacts 16 . 17 arranged between which the detent ball 9 produces an electrical contact in the locked state.

2 zeigt eine Schalteinheit 18 mit einem Arretierelement 1 und einer schematisch dargestellten Rastkontur 11. Das Arretierelement 1 ist mit dem Minuspol einer Spannungsquelle 19 verbunden, und das Rastelement 11 ist elektrisch isoliert an den Pluspol der Spannungsquelle 19 angeschlossen. In dem Stromkreis ist ein elektrisches Messgerät 20 angeordnet. Die Rastkontur 11 weist in Rastausnehmungen 12, 13 Kontaktelemente 16, 17 zum Kontakt mit der Arretierung 1 auf. Bei Schließen eines bestimmten Kontaktes fließt ein für ein jeweiliges Kontaktelement 16, 17 spezifischer Strom. 2 shows a switching unit 18 with a locking element 1 and a schematically illustrated latching contour 11 , The locking element 1 is with the negative pole of a voltage source 19 connected, and the locking element 11 is electrically isolated from the positive pole of the voltage source 19 connected. In the circuit is an electrical meter 20 arranged. The locking contour 11 points into recesses 12 . 13 contact elements 16 . 17 for contact with the lock 1 on. Upon closure of a particular contact flows in for a respective contact element 16 . 17 specific current.

11: Arretierelementlocking
22: Bohrungdrilling
33: Getriebegehäusegearbox
44: RastbolzenIndexing plungers
4a4a: LängsmittelachseLongitudinal central axis
4b4b: Federsitzspring seat
4c4c: Federführungleadership
55: Hülseshell
5a5a: Federsitzspring seat
66: Wälzlagerungroller bearing
6a6a: tragende Wälzkörpersupporting rolling elements
6b6b: KäfigCage
77: Druckfedercompression spring
88th: Führungsteilguide part
8a8a: Bördelungflanging
99: Rastelementlocking element
1010: Stützkugelsupport ball
1111: Rastkonturcatch contour
1212: Ausnehmungrecess
1313: Ausnehmungrecess
1414: Rampenprofilramp profile
1515: Schaltwelleshift shaft
1616: Kontaktelementcontact element
1717: Kontaktelementcontact element
1818: Schalteinheitswitching unit
1919: Spannungsquellevoltage source
2020: Messgerätgauge

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- EP 1063450 A1 [0003]
- EP 1350991 B1 [0004]
- EP 1152174 A2 [0005]

Claims

Switching unit ( 18 ) for determining and determining gear positions of a transmission, comprising • a transmission component, in particular a selector shaft ( 15 ), • a locking contour ( 11 ), which has at least one latching step and is arranged on or on the transmission component, a locking element (FIG. 1 ), the one with the locking contour ( 11 ) latchable and against this biased locking element ( 9 ) and • a signal evaluation unit ( 20 ) for detecting the gear positions, characterized in that the signal evaluation unit ( 20 ) electrically conductive with the locking element ( 9 ) is connectable, that the signal evaluation unit ( 20 ) electrically conductive with at least one on the latching contour ( 11 ) arranged contact element ( 16 . 17 ) is connected, so that upon mechanical contact of the locking element ( 9 ) with the contact element ( 16 . 17 ) via the locking element ( 9 ) by the signal evaluation unit ( 20 ) detectable, electrical circuit can be closed.

Switching unit according to claim 1, characterized in that a voltage source ( 19 ) with one of the locking element ( 9 ) Different component is electrically connected.

Switching unit according to claim 2, characterized in that the latching contour ( 11 ) has on its surface a medium resistivity, so that the locking element ( 1 ) as a potentiometer, a position determination of the locking element ( 1 ) on the locking contour ( 11 ).

Switching unit according to claim 1, characterized in that the latching steps as recesses ( 12 . 13 ) are formed, which a plurality of contact elements ( 16 . 17 ), wherein the contact elements ( 16 . 17 ) each with different electrical poles of a voltage source ( 19 ) are connectable and each two adjacent contact elements ( 16 . 17 ) are adjacent by a non-conductive separation layer such that when switching the latching element ( 9 ) in a recess ( 12 . 13 ) between the contact elements ( 16 . 17 ) A current flow can be produced.

Locking element ( 1 ) for a switching unit ( 18 ) according to claim 2.

Locking element according to claim 4, characterized in that the latching element ( 9 ) is a rolling bearing detent ball.

Locking contour ( 11 ) for a switching unit ( 18 ) according to claim 1.

Locking contour for a switching unit according to claim 1, characterized in that the latching contour ( 11 ) Contact elements ( 16 . 17 ), each individual contact element ( 16 . 17 ) or each contact element pair ( 16 . 17 ) is associated with a unique ohmic resistance.

Locking contour for a switching unit according to claim 4th

Locking contour according to claim 9, characterized in that between the latching steps contact elements ( 16 . 17 ) are arranged.

Locking element according to claim 9, characterized in that the contact elements ( 16 . 17 ) are formed halbkalottenförmig.

Locking element according to claim 9, characterized in that the contact elements ( 16 . 17 ) of a latching step are electrically connected to each other via resistors.