DE102010011459A1 - Switching unit has transmission component which is axially slidable along a switching axis or rotated around the switching axis, and sensor selector interlock mechanism is provided with detent element - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Sensorschalteinheit mit einem Getriebebauteil, das entlang einer Schaltachse axial verschiebbar oder um die Schaltachse verdrehbar ist, und einer Sensorschaltarretierung zum Detektieren von Positionen des Getriebebauteils, die ein entlang einer Hubachse bewegliches und am Getriebebauteil verrastbares Rastelement und ein Sensorikelement zur Bestimmung der Hubhöhe des Rastelements aufweist.The invention relates to a sensor switching unit with a transmission component which is axially displaceable along a shift axis or rotatable about the shift axis, and a Sensorschaltarretierung for detecting positions of the transmission component, a movable along a lifting axis and the transmission component latchable locking element and a sensor element for determining the lifting height having the locking element.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Eine derartige Sensorschalteinheit ist in
Nachteilig an dieser Sensorschalteinheit ist, dass dessen Sensorschaltarretierung das durch den gewünschten Schaltkraftverlauf vorgegebene mehrdimensionale Höhenprofil der Rastkontur in einen eindimensionalen Hub der Sensorschaltarretierung übersetzt. Verschiedene Gangstellungen haben somit die gleiche Position des Signalgebers und des Sensors zur Folge, so dass bei einer Sensorschalteinheit mit einem Getriebebauteil und einer Sensorschaltarretierung die verschiedenen Schaltstellungen des Getriebebauteils bei symmetrischer Ausbildung der Rastkontur ohne weitere Hilfsmittel nicht unterschieden werden können.A disadvantage of this sensor switching unit is that its sensor shift lock translates the predetermined by the desired switching force profile multidimensional height profile of the locking contour in a one-dimensional stroke of the sensor shift lock. Different gear positions thus have the same position of the signal transmitter and the sensor result, so that in a sensor switching unit with a transmission component and a Sensorschaltarretierung the different switching positions of the transmission component with symmetrical design of the locking contour without further aids can not be distinguished.
Zur Lösung dieses Problems ist in
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Sensorschalteinheit zu schaffen, die eine sichere Unterscheidung der geschalteten Gangstellungen ermöglicht und gleichzeitig keine Einschränkungen hinsichtlich der Schalthaptik erfordert.The object of the invention is therefore to provide a sensor switching unit which allows a reliable differentiation of the switched gear positions and at the same time requires no restrictions with regard to the switching feel.
Die Aufgabe wird bei einer Sensorschalteinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass der Hub des Rastelements für eine vorgegebene Schaltkraft zusätzlich von der Position des Getriebebauteils abhängig ist. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dass es für die meisten gewünschten Einsatzzwecke nicht darauf ankommt, sämtliche Zwischenstellungen des Rastelements und damit des Sensors eindeutig zu erfassen, sondern dass nur den verrastbaren Stellungen (Neutralstellung, Gangstellungen) jeweils ein eindeutiger Messwert zugeordnet ist.The object is achieved in a sensor switching unit according to the preamble of claim 1, characterized in that the stroke of the locking element for a given switching force is additionally dependent on the position of the transmission component. The invention is based on the idea that it does not matter for most desired purposes, all the intermediate positions of the locking element and thus the sensor clearly detect, but that only the latched positions (neutral position, gear positions) is assigned a unique measurement.
Erfindungsgemäß ist der Hub der Sensorschaltarretierung nicht allein proportional zur durch die Rastkontur vermittelten Schaltkraft, sondern auch von der Stellposition des Getriebebauteils abhängig. Im einfachsten Fall wird dem durch die Schaltkraft erzeugten Hub des Rastelements ein Zusatzhub überlagert, der beispielsweise linear von der Verschiebung bezüglich eines Referenzpunkts abhängt. Damit ist sichergestellt, dass für Rastausnehmungen, die sich bezüglich der Schaltachse des Getriebebauteils auf radial gleicher Höhe befinden, unterschiedliche Hübe des Rastelements und damit für die Rastausnehmungen charakteristische Sensorsignale erzeugt werden.According to the invention, the stroke of the sensor shift lock is not only proportional to the shift force mediated by the catch contour, but also depends on the setting position of the transmission component. In the simplest case, the stroke generated by the switching force of the locking element is superimposed on an additional stroke, for example, depends linearly on the displacement with respect to a reference point. This ensures that different strokes of the locking element and thus characteristic of the locking recesses sensor signals are generated for locking recesses, which are with respect to the switching axis of the transmission component at the same radial height.
In einer Ausführungsform der Erfindung verrastet die Sensorschaltarretierung zur Erreichung des Zusatzhubs zum Getriebebauteil nicht rechtwinklig, sondern bildet mit der Hubachse, dem Lot auf die Bewegungsrichtung des Getriebebauteils, einen spitzen Winkel α. Würde eine derartige Sensorschaltarretierung in einer Rastkontur verrasten, die mehrere symmetrische Rastausnehmungen entlang der Achse des Getriebeelements aufweist, so wäre die Schaltkraft abhängig von der Schaltrichtung. Um einen von der Neutralstellung in beide Schaltrichtungen gleichartigen Kraftverlauf zu erzeugen, ist es erforderlich, die Schrägstellung der Sensorschaltarretierung zu kompensieren oder zumindest teilweise zu kompensieren. Im einfachsten Fall ist dies durch eine asymmetrische Rastkontur realisiert. Die Rastausnehmungen der Rastkontur befinden sich damit jeweils auf von der Bewegungsrichtung des Getriebeelements gesehen unterschiedlichen radialen Höhen, die eindeutig durch die Schaltarretierung detektiert werden können, während die Schaltkraft von der Neutralstellung in beide Schaltrichtungen nun symmetrisch ist.In one embodiment of the invention, the sensor shift lock to achieve the additional stroke to the transmission component is not locked at right angles, but forms with the lifting axis, the Lot on the direction of movement of the transmission component, an acute angle α. If such a sensor shift lock would latch in a latching contour which has a plurality of symmetrical latching recesses along the axis of the gearbox element, the shift force would be dependent on the shift direction. In order to generate a force curve that is of the same kind as the neutral position in both switching directions, it is necessary to compensate for or at least partially compensate for the inclination of the sensor shift lock. In the simplest case, this is realized by an asymmetric locking contour. The latching recesses of the latching contour are thus each on seen from the direction of movement of the transmission element different radial heights, which can be clearly detected by the Schaltarretierung, while the switching force of the neutral position in both switching directions is now symmetrical.
Die Detektion der Gangstellungen kann berührungslos, insbesondere über einen Hall-Sensor und einen Magneten als Sensorikelement, erfolgen. The detection of the gear positions can be done without contact, in particular via a Hall sensor and a magnet as a sensor element.
Das Getriebebauteil kann als verdrehbare und als zusätzlich oder nur axial verschiebbare Schaltstange ausgebildet sein. Als Getriebebauteil kann vorgesehen sein eine Schaltschiene mit nicht-rundem Querschnitt, eine Schaltgabel oder eine Hülse, die mit einem der vorstehenden Schaltelemente verbunden ist. Die Rastkontur kann in vorteilhafter Weise einteilig mit dem Getriebebauteil hergestellt sein.The transmission component can be designed as a rotatable and as an additional or only axially displaceable shift rod. As a transmission component may be provided a shift rail with non-round cross-section, a shift fork or a sleeve which is connected to one of the above switching elements. The locking contour can be made in one piece with the transmission component in an advantageous manner.
Die Erfindung stellt geringe Anforderungen an einzuhaltende Toleranzen. Dadurch dass keine separate Tastkontur erforderlich ist, die mit einer zweiten Detektionsvorrichtung erfasst werden muss, sondern die Hubhöhe des Rastelements weiterhin direkt auf das zu detektierende Sensorsignal Einfluss nimmt, ergibt sich eine kurze Toleranzkette. Die Sensorschalteinheit kommt zudem mit wenigen Bauteilen aus und erfordert zur Unterscheidung der Gangstellungssignale keinen Nachbearbeitungsaufwand. Die Rastkontur kann daher großtechnisch preiswert, beispielsweise durch Blechumformen, hergestellt sein.The invention places little demand on the tolerances to be maintained. The fact that no separate tactile contour is required, which must be detected by a second detection device, but the lift height of the locking element continues to influence directly on the sensor signal to be detected, resulting in a short tolerance chain. The sensor switching unit also manages with few components and does not require post-processing effort to distinguish the gear position signals. The locking contour can therefore be inexpensively on an industrial scale, for example, by sheet metal, made.
Bei Sensorschalteinheiten im Stand der Technik weist das durch den gewünschten Schaltkraftverlauf bestimmte Rastprofil in der Regel relativ geringe Höhenunterschiede auf. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Sensorschalteinheit ist, dass zur Überwindung des durch das Rastprofil vorgegebenen radialen Höhenunterschieds eine um 1/cos α längere Bewegung in Hubrichtung als in Radialrichtung erforderlich ist. Durch die Schrägstellung der Hubachse legt also das Sensorikelement in Hubrichtung einen längeren Weg zurück. Dies vereinfacht die Messung, da die Messwerte leichter voneinander getrennt werden können und somit eine weniger empfindliche Sensorik verbaut werden kann.In the case of sensor switching units in the prior art, the latching profile determined by the desired shift force profile generally has relatively small differences in height. Another advantage of the sensor switching unit according to the invention is that in order to overcome the predetermined by the locking profile radial height difference by 1 / cos α longer movement in the stroke direction than in the radial direction is required. Due to the inclination of the lifting axis, the sensor element thus lays a longer path in the stroke direction. This simplifies the measurement since the measured values can be separated more easily and thus a less sensitive sensor system can be installed.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail with reference to an embodiment. Show it:
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Gegen die Rastkontur
Die Sensorschaltarretierung
Die Hubachse
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- SensorschalteinheitSensing unit
- 22
- Getriebebauteiltransmission component
- 33
- Schaltachseswitching axis
- 44
- SensorschaltarretierungSensorschaltarretierung
- 55
- Rastelementlocking element
- 66
- Hubachselifting axis
- 77
- Sensorikelementsensor element
- 88th
- Steckkontaktplug contact
- 99
- Rastkonturcatch contour
- 1010
- Schaltschieneshift rail
- 1111
- Lagercamp
- 1212
- Lagercamp
- 1313
- Schaltgabelshift fork
- 1414
- GetriebehauptachseTransmission main shaft
- 1515
- Rastausnehmungrecess
- 1616
- Rastausnehmungrecess
- 1717
- Rastausnehmungrecess
- 1818
- Wälzkörperrolling elements
- 1919
- Kalottedome
- 2020
- Arretierschaftlock shaft
- 2121
- Arretiergehäuselock housing
- 2222
- Sacklochblind
- 2323
- Stößeltappet
- 2424
- Federfeather
- 2525
- NäherungssensorProximity sensor
- 2626
- Wälzlagerroller bearing
- 2727
- erstes Gehäusefirst housing
- 2828
- zweites Gehäusesecond housing
- 2929
- Dichtungpoetry
- 3030
- Auswerteelektronikevaluation
- αα
- Winkelangle
- Δh.delta.h
- Hubstroke
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102007037759 A1 [0002] DE 102007037759 A1 [0002]
- DE 1020080636002 A1 [0004] DE 1020080636002 A1 [0004]
Claims (7)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE201010011459 DE102010011459A1 (en) | 2010-03-15 | 2010-03-15 | Switching unit has transmission component which is axially slidable along a switching axis or rotated around the switching axis, and sensor selector interlock mechanism is provided with detent element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE201010011459 DE102010011459A1 (en) | 2010-03-15 | 2010-03-15 | Switching unit has transmission component which is axially slidable along a switching axis or rotated around the switching axis, and sensor selector interlock mechanism is provided with detent element |
Publications (1)
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DE102010011459A1 true DE102010011459A1 (en) | 2011-09-15 |
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ID=44507966
Family Applications (1)
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DE201010011459 Withdrawn DE102010011459A1 (en) | 2010-03-15 | 2010-03-15 | Switching unit has transmission component which is axially slidable along a switching axis or rotated around the switching axis, and sensor selector interlock mechanism is provided with detent element |
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DE (1) | DE102010011459A1 (en) |
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DE102012210789A1 (en) * | 2012-06-26 | 2014-01-02 | Zf Friedrichshafen Ag | Switching device for manual transmission of motor car, has roller rigidly secured on bearing bolt and rotatably supported over rolling bearings in bearing bore of selecting force arm, and rolling elements axially arranged by bearing cage |
Citations (2)
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DE102007037759A1 (en) | 2007-08-10 | 2009-02-12 | Schaeffler Kg | Device for determining a switching position of a mechanical system |
DE102008063600A1 (en) | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Sensor lock for determining position of e.g. gear change rod of motor vehicle transmission, has sensor unit including sensor element arranged in housing, and latching element formed as part of latching sleeve |
-
2010
- 2010-03-15 DE DE201010011459 patent/DE102010011459A1/en not_active Withdrawn
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