DE102013224494A1

DE102013224494A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs sowie Schaltvorrichtung zum Schalten eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102013224494A1
Application number: DE102013224494.0A
Authority: DE
Inventors: Jörg Meyer; Sascha Rosentreter
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: SIGNATA GMBH, DE
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2015-06-03
Also published as: CN105723126B; JP6584404B2; CN105723126A; EP3074667A1; US20170009875A1; MX2016006796A; JP2016538504A; US10371251B2; KR20160091393A; WO2015078650A1

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (120) zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs vorgestellt. Hierbei weist die Vorrichtung (120) eine drehbare Welle (320) und eine Lagereinrichtung (310) zum Lagern des Bedienelements auf. Dabei ist die Lagereinrichtung (310) relativ zu der Welle (320) hinsichtlich einer ersten Bewegungsachse und zwischen einer Ruheposition und einer Auslenkungsposition hinsichtlich einer zweiten Bewegungsachse mit dem Bedienelement mitbewegbar. Die Vorrichtung (120) ist gekennzeichnet durch ein Sperrelement (330) zum Sperren einer Bewegung der Lagereinrichtung (310) von der Ruheposition in die Auslenkungsposition. Dabei sind an der Welle (320) ein Betätigungselement (322) zum Betätigen des Sperrelements (330) und ein Rückstellelement (324) zum Rückstellen der Lagereinrichtung (310) von der Auslenkungsposition in die Ruheposition angeordnet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs, auf ein und Verfahren zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs sowie auf eine Schaltvorrichtung zum Schalten eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs.
Im Fahrzeugbereich können Schaltbetätigungen für Automatikgetriebe mit multistabilen Schaltstellungen, wie z. B. „P“, „R“, „N“ und „D“, sowie einer sogenannten „manuellen Gasse“ ausgerüstet sein. Hierbei kann insbesondere von Fahrstufe „D“ in die manuelle Schaltgasse gewechselt werden.
Die DE 10 2005 023 926 A1 offenbart eine elektrische Schalteinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Schalthebel und mit einem elektrischen Aktuator, der einen Schaltanschlag für den Schalthebel in bzw. außer Kraft setzen kann, wobei in mindestens einem Betätigungsweg des Schalthebels ein Begrenzungselement angeordnet ist, dessen Ausdehnung innerhalb eines Betätigungsweges des Schalthebels durch den Aktuator veränderbar ist.
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Vorrichtung zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs, ein verbessertes Verfahren zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs sowie eine verbesserte Schaltvorrichtung zum Schalten eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann für Automatikgetriebe von Fahrzeugen insbesondere eine Schaltbetätigung mit Sperr- und Rückstellsystem bereitgestellt werden. So kann beispielsweise ermöglicht werden, einen Schaltweg eines Schalthebels zu sperren und den Schalthebel aus einer stabilen Position in eine andere stabile Position zu bringen. Es können somit die Funktionen Sperrung des Schaltweges eines Schalthebels und Rückstellung bzw. Bewegung des Schalthebels von einer stabilen Position in eine zweite stabile Position durch zwei getrennte Bauteile realisiert werden.
So können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch funktionsbezogene Auftrennung von Elementen bzw. funktionsbezogene Bereitstellung getrennter Elemente sowohl Kostenvorteile als auch konstruktive Vorteile bieten. Durch die bauteilseitige Auftrennung der Funktionen Rückstellen und Sperren in zwei Elemente, beispielsweise mittels eines einzigen Aktuators bzw. Antriebs, ist die Konstruktion nicht nur kostengünstig sondern auch mechanisch robust ausgelegt. So kann ein ungewollter Wechsel in die manuelle Gasse durch Sperren der entsprechenden Bewegung verhindert werden. Auch kann mittels ein und derselben Vorrichtung ein zur Getriebestufenwahl vorgesehenes Bedienelement aus der manuellen Gasse herausbewegt bzw. zurückgestellt werden. Ferner kann verhindert werden, dass auf das Rückstellelement im Falle missbräuchlicher Bedienung bei versuchtem, aber gesperrtem Wechsel in die manuelle Gasse hohe Kräfte ausgeübt werden. Das Sperrelement, das Betätigungselement und das Rückstellelement können funktionsspezifisch sinnvoll und somit unaufwendig ausgeformt sein.
Eine Vorrichtung zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung eine drehbare Welle und eine Lagereinrichtung zum Lagern des Bedienelements aufweist, wobei die Lagereinrichtung relativ zu der Welle hinsichtlich einer ersten Bewegungsachse und zwischen einer Ruheposition und einer Auslenkungsposition hinsichtlich einer zweiten Bewegungsachse mit dem Bedienelement mitbewegbar ist, ist gekennzeichnet durch ein Sperrelement zum Sperren einer Bewegung der Lagereinrichtung von der Ruheposition in die Auslenkungsposition, wobei an der Welle ein Betätigungselement zum Betätigen des Sperrelements und ein Rückstellelement zum Rückstellen der Lagereinrichtung von der Auslenkungsposition in die Ruheposition angeordnet sind.
Bei der Vorrichtung kann es sich um ein Gerät oder einen Teil eines Geräts des Fahrzeugs handeln. Bei dem Fahrzeug kann es sich um Kraftfahrzeug, insbesondere ein straßengebundenes Fahrzeug wie einen Personenkraftwagen oder einen Lastkraftwagen handeln. Bei dem Bedienelement kann es sich um einen Schalthebel des Automatikgetriebes handeln, der beispielsweise von einem Fahrer des Fahrzeugs mit der Hand bedient werden kann, um unterschiedliche Fahrstufen bzw. Gänge des Automatikgetriebes einzustellen. Beispielsweise kann der Fahrer das Bedienelement z. B. durch Schwenken und/oder Schieben zwischen den Positionen P für Parken, N für Leerlauf, R für Rückwärtsfahren und D für Fahren verstellen sowie von D aus in eine manuelle Gasse bzw. Schaltgasse bewegen. Die Lagereinrichtung kann ausgebildet sein, um das Bedienelement aufzunehmen, zu halten und eine Bewegung desselben bei Schaltvorgängen zu ermöglichen. Die erste Bewegungsachse kann einer Bewegung des Bedienelements zwischen den Positionen P, N, R und D in einer automatischen Gasse bzw. Schaltgasse zugeordnet sein. Die zweite Bewegungsachse kann einer Bewegung des Bedienelements zwischen der automatischen Gasse und der manuellen Gasse zugeordnet sein. Dabei kann die Ruheposition einer Stellung des Bedienelements in der automatischen Gasse, insbesondere in der Position D, entsprechen und kann die Auslenkungsposition einer Stellung des Bedienelements in der manuellen Gasse entsprechen. Eine Drehachse der Welle kann bei einer Bewegung des Bedienelements bezüglich der Vorrichtung stationär angeordnet sein. Das Sperrelement kann als ein von der Welle getrennt angeordnetes Element ausgeformt sein. Das Betätigungselement und zusätzlich oder alternativ das Rückstellelement können an der Welle fest bzw. mitdrehend anbringbar ausgeführt bzw. angebracht sein. Auch können das Betätigungselement und zusätzlich oder das Rückstellelement einstückig mit der Welle ausgeformt sein.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Betätigungselement einen sich in einem Teilabschnitt eines Umfangs der Welle radial von einer Umfangsfläche der Welle weg erstreckenden Betätigungsvorsprung aufweisen. Dabei kann das Sperrelement einen um eine Achse schwenkbaren Hebel aufweisen. Insbesondere kann das Betätigungselement einen Nocken aufweisen, der sich von der Welle erstreckt. Das Sperrelement kann beispielsweise wippenähnlich ausgeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass mittels eines Vorsprungs und eines Hebels mit einer einfach zu fertigenden Form eine sichere und stabile Sperrung der Bewegung der Lagereinrichtung und somit des Bedienelements hinsichtlich der zweiten Bewegungsachse ermöglicht wird.
Auch kann das Rückstellelement eine an der Welle zentrisch oder exzentrisch angeordnete Scheibe aufweisen. Hierbei kann eine Dicke der Scheibe in zumindest einem Teilabschnitt eines Umfangs derselben von einer Ausgangsdicke zu einer Rückstelldicke zunehmen. Ein Außendurchmesser der Scheibe kann größer sein als ein Außendurchmesser der Welle. Dabei kann die Dicke der Scheibe rampenförmig zunehmen. Die Dicke der Scheibe kann geeignet sein, um eine Rückstellkontur des Rückstellelements auszubilden. Beispielsweise kann das Rückstellelement als ein Exzenter ausgeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass mittels der Scheibe mit Rückstellprofil eine besonders zuverlässige und hinsichtlich der Kraftübertragung günstige Rückstellung realisiert werden kann.
Ferner kann das Betätigungselement in einem ersten Umfangsteilabschnitt der Welle angeordnet sein und kann das Rückstellelement in einer von dem ersten Umfangsteilabschnitt unterschiedlichen, zweiten Umfangsteilabschnitt der Welle angeordnet sein. Dabei können das Betätigungselement und das Rückstellelement in einem gemeinsamen oder unterschiedlichen Längserstreckungsabschnitt der Welle angeordnet sein. Insbesondere kann das Betätigungselement in einer ersten Umfangshemisphäre der Welle angeordnet sein und kann das Rückstellelement in einer zweiten Umfangshemisphäre der Welle angeordnet sein. Hierbei kann sich eine Umfangshemisphäre auch über mehr oder weniger als einen halben Umfang der Welle erstrecken. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass je nach Drehposition bzw. Drehausrichtung der Welle eine jeweilige Funktion, d. h. Sperren oder Rückstellen zuverlässig und genau definiert erfüllt werden kann.
Auch kann die Lagereinrichtung einen Eingriffabschnitt zum Aufnehmen des Sperrelements aufweisen. Dabei kann der Eingriffabschnitt der Lagereinrichtung als eine Vertiefung und zusätzlich oder alternativ ein Vorsprung der Lagereinrichtung ausgeformt sein. Insbesondere kann der Eingriffabschnitt hakenförmig ausgeformt sein. Abhängig von einer Drehausrichtung der Welle kann das Betätigungselement in einer Sperrposition der Welle das Sperrelement zumindest teilweise in den Eingriffabschnitt bewegen. Der Eingriffabschnitt kann durch das Sperrelement in Eingriff nehmbar sein. Hierbei kann das Sperrelement bei vorliegender Sperrposition der Welle in den Eingriffabschnitt eingreifen, gegen den Eingriffabschnitt in Anlage angeordnet sein bzw. zumindest teilweise in den Eingriffabschnitt hineinragen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein sicheres, stabiles und zuverlässiges Sperren der Bewegung des Bedienelements hinsichtlich der zweiten Bewegungsachse durch das Zusammenwirken von Sperrelement und Eingriffabschnitt ermöglicht ist.
Zudem kann die Lagereinrichtung eine Anlageoberfläche zur Wechselwirkung mit dem Rückstellelement aufweisen. Abhängig von einer Drehausrichtung der Welle kann das Rückstellelement bei einer Rückstellbewegung der Welle zumindest teilweise in Anlage gegen die Anlageoberfläche angeordnet sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass durch das Zusammenwirken von Rückstellelement und Anlageoberfläche ein sicheres und zuverlässiges Rückstellen bzw. Rückführen des Bedienelements von der Auslenkungsposition in die Ruheposition hinsichtlich der zweiten Bewegungsachse ermöglicht ist.
Ferner kann eine Antriebseinrichtung zum Antreiben der Welle vorgesehen sein. Hierbei können die Antriebseinrichtung und die Welle mittels eines Schneckengetriebes miteinander koppelbar sein. Dabei kann ein Schneckenrad des Schneckengetriebes an der Welle angeordnet sein und kann eine Schnecke des Schneckengetriebes an der Antriebseinrichtung angeordnet sein. Das Schneckengetriebe kann ausgebildet sein, um eine Selbsthemmung des Schneckengetriebes zu bewirken. Auch können die Antriebseinrichtung und die Welle mittels eines anderen Schraubwälzgetriebes oder einer anderen Art von Getriebe miteinander koppelbar sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass mittels der Antriebseinrichtung und des Schneckengetriebes eine hohe Übersetzung sowie gegebenenfalls auch Selbsthemmung und somit eine hohe Präzision bei der Drehbewegung der Welle ermöglicht werden.
Gemäß einer Ausführungsform können die Welle, das Betätigungselement und das Rückstellelement einstückig ausgeformt sein. Dabei kann das Sperrelement getrennt von der Welle gelagert sein und ausgebildet sein, um bei einer Betätigung durch das Betätigungselement eine Bewegung der Lagereinrichtung von der Ruheposition in die Auslenkungsposition hinsichtlich einer zweiten Bewegungsachse zu sperren. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine konstruktiv einfache und robuste Vorrichtung zum Sperren und Rückführen des Bedienelements bereitgestellt werden kann.
Eine Schaltvorrichtung zum Schalten eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs, wobei die Schaltvorrichtung ein Bedienelement aufweist, das ausgebildet ist, um zwischen einer automatischen und einer manuellen Schaltgasse des Automatikgetriebes verstellt zu werden, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung eine Ausführungsform der vorstehend genannten Vorrichtung zum Einstellen einer Bewegung des Bedienelements aufweist, wobei die zweite Bewegungsachse eine Wechselachse zwischen der automatischen und der manuellen Schaltgasse repräsentiert, wobei die Ruheposition der automatischen Schaltgasse zugeordnet ist und die Auslenkungsposition der manuellen Schaltgasse zugeordnet ist.
In Verbindung mit der Schaltvorrichtung kann eine Ausführungsform der vorstehend genannten Vorrichtung zum Einstellen vorteilhaft verwendet bzw. eingesetzt werden, um eine Bewegung des Bedienelements einzustellen.
Ein Verfahren zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren in Verbindung mit einer Vorrichtung ausgeführt wird, die eine drehbare Welle und eine Lagereinrichtung zum Lagern des Bedienelements aufweist, wobei die Lagereinrichtung relativ zu der Welle hinsichtlich einer ersten Bewegungsachse und zwischen einer Ruheposition und einer Auslenkungsposition hinsichtlich einer zweiten Bewegungsachse mit dem Bedienelement mitbewegbar ist, wobei die Vorrichtung ein Sperrelement zum Sperren einer Bewegung der Lagereinrichtung von der Ruheposition in die Auslenkungsposition aufweist, wobei an der Welle ein Betätigungselement zum Betätigen des Sperrelements und ein Rückstellelement zum Rückstellen der Lagereinrichtung von der Auslenkungsposition in die Ruheposition angeordnet sind, weist den folgenden Schritt auf:
Drehen der Welle, um in einer Sperrposition mittels des Betätigungselements das Sperrelement in Eingriff mit der Lagereinrichtung anzuordnen, in einer Freigabeposition das Sperrelement und das Rückstellelement außer Kontakt mit der Lagereinrichtung anzuordnen und/oder bei einer Rückstellbewegung zwischen der Freigabeposition und der Sperrposition das Rückstellelement in Anlage gegen die Lagereinrichtung anzuordnen.
Das Verfahren kann unter Verwendung einer Ausführungsform der vorstehend genannten Vorrichtung zum Einstellen vorteilhaft ausgeführt werden, um eine Bewegung des Bedienelements einzustellen. Dabei kann im Schritt des Drehens die Welle in zumindest einer Drehrichtung gedreht werden. Insbesondere kann die Welle im Schritt des Drehens so gedreht werden, dass bei gleichbleibender Drehrichtung ausgehend von der Freigabeposition entweder die Rückstellbewegung ausführbar und dann die Sperrposition erreichbar ist oder direkt die Sperrposition erreichbar ist.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
3A bis 3F perspektivische Ansichten einer Einstellvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Zuständen.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Von dem Fahrzeug 100 sind in 1 hierbei ein Getriebe bzw. Automatikgetriebe 102, die Schaltvorrichtung 110, ein Bedienelement 115 und eine Einstellvorrichtung 120 gezeigt. Das Automatikgetriebe 102 ist mit der Schaltvorrichtung 110 signalübertragungsfähig verbunden. Die Schaltvorrichtung 110 ist ausgebildet, um das Automatikgetriebe 102 des Fahrzeugs 100 zu schalten. Die Schaltvorrichtung 110 weist das Bedienelement 115 und die Einstellvorrichtung 120 auf. Die Einstellvorrichtung 120 ist ausgebildet, um eine Bewegung des Bedienelements 115 für das Automatikgetriebe 102 des Fahrzeugs 100 einzustellen. Somit ist die Einstellvorrichtung 120 auch als Vorrichtung zum Einstellen einer Bewegung des Bedienelements 115 für das Automatikgetriebe 102 des Fahrzeugs 100 bezeichenbar.
Bei dem Bedienelement 115 kann es sich um einen Schalthebel für das Automatikgetriebe 102 handeln, der beispielsweise von einem Fahrer des Fahrzeugs 100 mit der Hand bedienbar ist, um unterschiedliche Fahrstufen bzw. Gänge des Automatikgetriebes 102 einzustellen. So ist das Bedienelement 115 durch Schwenken und/oder Schieben insbesondere zwischen den Positionen P für Parken, N für Leerlauf, R für Rückwärtsfahren und D für Fahren verstellbar sowie von der Position D aus in eine manuelle Gasse bzw. Schaltgasse bewegbar. Die Einstellvorrichtung 120 ist ausgebildet, um eine Bewegung des Bedienelements 115 im Hinblick auf die manuelle Gasse einzustellen, insbesondere eine Bewegung in die manuelle Gasse zu sperren und/oder eine Rückstellung aus der manuellen Gasse zu bewirken. Auf die Schaltvorrichtung 110 bzw. die Einstellvorrichtung 120 wird im folgenden noch detaillierter eingegangen.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 200 ist unter Verwendung einer Einstellvorrichtung wie der Einstellvorrichtung aus 1 vorteilhaft ausführbar, um eine Bewegung des Bedienelements einzustellen.
Somit ist das Verfahren 200 in Verbindung mit einer Vorrichtung ausführbar, die eine drehbare Welle und eine Lagereinrichtung zum Lagern des Bedienelements aufweist. Dabei ist die Lagereinrichtung relativ zu der Welle hinsichtlich einer ersten Bewegungsachse und zwischen einer Ruheposition und einer Auslenkungsposition hinsichtlich einer zweiten Bewegungsachse mit dem Bedienelement mitbewegbar. Hierbei weist die Vorrichtung ein Sperrelement zum Sperren einer Bewegung der Lagereinrichtung von der Ruheposition in die Auslenkungsposition auf. An der Welle sind ein Betätigungselement zum Betätigen des Sperrelements und ein Rückstellelement zum Rückstellen der Lagereinrichtung von der Auslenkungsposition in die Ruheposition angeordnet.
Das Verfahren 200 weist einen Schritt 210 des Drehens der Welle auf, um in einer Sperrposition mittels des Betätigungselements das Sperrelement in Eingriff mit der Lagereinrichtung anzuordnen, in einer Freigabeposition das Sperrelement und das Rückstellelement außer Kontakt mit der Lagereinrichtung anzuordnen und zusätzlich oder alternativ bei einer Rückstellbewegung zwischen der Freigabeposition und der Sperrposition das Rückstellelement in Anlage gegen die Lagereinrichtung anzuordnen. Dabei ist im Schritt 210 des Drehens die Welle in zumindest einer Drehrichtung drehbar. Insbesondere ist die Welle im Schritt 210 des Drehens so drehbar, dass bei gleichbleibender Drehrichtung ausgehend von der Freigabeposition entweder die Rückstellbewegung ausführbar und dann die Sperrposition erreichbar ist oder direkt die Sperrposition erreichbar ist.
3A zeigt eine perspektivische Ansicht einer Einstellvorrichtung 120 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der Einstellvorrichtung 120 handelt es sich um die Einstellvorrichtung der Schaltvorrichtung aus 1. Gezeigt sind von der Einstellvorrichtung 120 hierbei eine Lagereinrichtung 310 mit einem Eingriffabschnitt 312 und einer Anlageoberfläche 314, eine drehbare Welle 320, an der ein Betätigungselement 322 bzw. Betätigungsvorsprung bzw. Antriebsnocken und ein Rückstellelement 324 mit einer Rückstellkontur 326 angeordnet sind, und ein Sperrelement 330 bzw. Sperrhebel. Dabei ist die Einstellvorrichtung 120 in 3A in einem Zustand gezeigt, in dem die Welle 320 in einer Freigabeposition angeordnet ist.
Die Einstellvorrichtung 120 ist Teil der Schaltvorrichtung zum Schalten eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs aus 1. Dabei weist die Schaltvorrichtung das Bedienelement, das ausgebildet ist, um zwischen einer automatischen und einer manuellen Schaltgasse des Automatikgetriebes verstellt zu werden, und die Einstellvorrichtung 120 auf. Die Einstellvorrichtung 120 bzw. Vorrichtung zum Einstellen einer Bewegung des Bedienelements für das Automatikgetriebe des Fahrzeugs weist die Lagereinrichtung 310 zum Lagern des Bedienelements, die drehbare Welle 320 und das Sperrelement 330 auf.
Hierbei ist die Lagereinrichtung 310 relativ zu der Welle 320 hinsichtlich einer ersten Bewegungsachse und zwischen einer Ruheposition und einer Auslenkungsposition hinsichtlich einer zweiten Bewegungsachse mit dem Bedienelement mitbewegbar. Die erste Bewegungsachse ist einer Bewegung des Bedienelements zwischen den Positionen P, N, R und D in einer automatischen Gasse bzw. Schaltgasse zugeordnet. Die zweite Bewegungsachse ist einer Bewegung des Bedienelements zwischen der automatischen Gasse und der manuellen Gasse zugeordnet. Anders ausgedrückt repräsentiert die zweite Bewegungsachse eine Wechselachse zwischen der automatischen und der manuellen Schaltgasse des Automatikgetriebes. Dabei entspricht die Ruheposition einer Stellung des Bedienelements in der automatischen Gasse, insbesondere in der Position D, und entspricht die Auslenkungsposition einer Stellung des Bedienelements in der manuellen Gasse. Die Lagereinrichtung 310 ist ausgebildet, um das Bedienelement aufzunehmen, zu halten und eine Bewegung desselben bei Schaltvorgängen zu ermöglichen.
Das Sperrelement 330 der Einstellvorrichtung 120 ist ausgebildet, um eine Bewegung der Lagereinrichtung 310 von der Ruheposition in die Auslenkungsposition zu sperren. Hierbei ist das Sperrelement 330 als ein von der Welle 320 getrennt angeordnetes Element ausgeformt. Das Sperrelement 330 ist beispielsweise wippenähnlich ausgeformt. Dabei weist das Sperrelement 330 einen um eine Achse schwenkbaren Hebel bzw. Sperrhebel auf. Insbesondere ist das Sperrelement 330 an einer Schwenkachse mit der Einstellvorrichtung 120 mechanisch gekoppelt. Das Sperrelement 330 ist schwenkbar zwischen einer Sperrstellung zum Sperren einer Bewegung der Lagereinrichtung 310 von der Ruheposition in die Auslenkungsposition und einer Freigabestellung zum Freigeben einer Bewegung der Lagereinrichtung 310 von der Ruheposition in die Auslenkungsposition. Die Schwenkachse des Sperrelements 330 ist bei einer Bewegung der Lagereinrichtung 310, somit auch des Bedienelements, bezüglich der Einstellvorrichtung 120 stationär angeordnet.
An der Welle 320 ist das Betätigungselement 322 zum Betätigen des Sperrelements 330 angeordnet. Ferner ist an der Welle 320 das Rückstellelement 324 mit der Rückstellkontur 326 zum Rückstellen der Lagereinrichtung 310 von der Auslenkungsposition in die Ruheposition angeordnet. Eine Drehachse der Welle 320 ist bei einer Bewegung der Lagereinrichtung 310, somit auch des Bedienelements, bezüglich der Einstellvorrichtung 120 stationär angeordnet. Das Betätigungselement 322 und zusätzlich oder alternativ das Rückstellelement 324 sind an der Welle 320 fest bzw. mitdrehend angebracht. Auch sind das Betätigungselement 322 und das Rückstellelement 324 gemäß dem in 3A dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einstückig mit der Welle 320 ausgeformt. In der Darstellung von 3A ist die Lagereinrichtung 310, somit auch das Bedienelement, in der Ruheposition hinsichtlich der zweiten Bewegungsachse angeordnet. Anders ausgedrückt ist die Lagereinrichtung 310, somit auch das Bedienelement, in der Position D des Automatikgetriebes angeordnet, wobei die manuelle Gasse bzw. ein Wechseln in dieselbe mittels des Sperrelements 330 freigegeben ist.
Das Betätigungselement 322 weist einen sich in einem Teilabschnitt eines Umfangs der Welle 320 radial von einer Umfangsfläche der Welle 320 weg erstreckenden Betätigungsvorsprung auf. Der Betätigungsvorsprung ist als ein Nocken bzw. Antriebsnocken ausgeformt, der sich von der Welle 320 erstreckt.
Das Rückstellelement 324 weist eine an der Welle 320 angeordnete Scheibe auf. Dabei nimmt eine Dicke der Scheibe in zumindest einem Teilabschnitt eines Umfangs derselben von einer Ausgangsdicke zu einer Rückstelldicke zu, um die Rückstellkontur 326 des Rückstellelements 324 auszubilden. Dabei nimmt die Dicke der Scheibe rampenförmig zu. Die Scheibe bzw. das Rückstellelement 324 ist je nach Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zentrisch oder exzentrisch an der Welle 320 angeordnet. Beispielsweise ist das Rückstellelement 324 als ein Exzenter ausgeformt.
Das Betätigungselement 322 ist in einem ersten Umfangsteilabschnitt der Welle 320 angeordnet. Das Rückstellelement 324 ist in einem von dem ersten Umfangsteilabschnitt unterschiedlichen, zweiten Umfangsteilabschnitt der Welle 320 angeordnet. Dabei sind das Betätigungselement 322 und das Rückstellelement 324 gemäß dem in 3A dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem unterschiedlichen Längserstreckungsabschnitt der Welle 320 angeordnet. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel sind das Betätigungselement 322 und das Rückstellelement 324 in einem gemeinsamen Längserstreckungsabschnitt der Welle 320 angeordnet. Insbesondere ist das Betätigungselement 322 in einer ersten Umfangshemisphäre der Welle 320 angeordnet und ist die Rückstellkontur 326 in einer zweiten Umfangshemisphäre der Welle 320 angeordnet. Das Betätigungselement 322 und das Rückstellelement 324 sind gemäß dem in 3A dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einstückig mit der Welle 320 ausgeformt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind das Betätigungselement 322 und zusätzlich oder alternativ das Rückstellelement 324 abnehmbar, fest bzw. mitdrehend an der Welle 320 angebracht.
Bei Vorliegen der in 3A gezeigten Freigabeposition der Welle 320 ist das Betätigungselement 322 von der Lagereinrichtung 310 abgewandt, wobei das Sperrelement 330 durch das Betätigungselement 322 unbetätigt und somit in seiner Freigabestellung angeordnet ist, und ist die Rückstellkontur 326 von der Lagereinrichtung 310 beabstandet.
Die Lagereinrichtung 310 weist den Eingriffabschnitt 312 zum Aufnehmen des Sperrelements 330 auf. Ferner weist die Lagereinrichtung 310 die Anlageoberfläche 314 zur Wechselwirkung mit dem Rückstellelement 324, genauer gesagt mit dem Rückstellprofil 326 auf. Dabei ist der Eingriffabschnitt 312 der Lagereinrichtung 310 als eine Vertiefung und zusätzlich oder alternativ ein Vorsprung der Lagereinrichtung 310 ausgeformt. Insbesondere ist der Eingriffabschnitt 312 hakenförmig ausgeformt. In der Freigabeposition der Welle 320 ist das Sperrelement 330, das sich in der Freigabestellung befindet, außerhalb des Eingriffabschnitts 312 der Lagereinrichtung 310 angeordnet. Abhängig von einer Drehausrichtung der Welle 320 kann das Betätigungselement 322 in einer Sperrposition der Welle 320 das Sperrelement 330 in die Sperrstellung und somit zumindest teilweise in den Eingriffabschnitt 312 bewegen. Wenn sich die Welle 320 in der Freigabeposition befindet, ist das Rückstellprofil 326 des Rückstellelements 324 von der Anlageoberfläche 314 der Lagereinrichtung 310 beabstandet angeordnet. Abhängig von einer Drehausrichtung der Welle 320 ist das Rückstellprofil 326 des Rückstellelements 324 bei einer Rückstellbewegung der Welle 320 zumindest teilweise in Anlage gegen die Anlageoberfläche 314 der Lagereinrichtung 310 angeordnet.
Somit sind bei der Einstellvorrichtung 120 gemäß dem in 3A dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Welle 320, das Betätigungselement 322 und das Rückstellelement 324 einstückig ausgeformt. Dabei ist das Sperrelement 330 getrennt von der Welle 320 gelagert und ist ausgebildet, um bei einer Betätigung durch das Betätigungselement 322 eine Bewegung der Lagereinrichtung 310 von der Ruheposition in die Auslenkungsposition hinsichtlich einer zweiten Bewegungsachse zu sperren.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine Antriebseinrichtung vorgesehen, die ausgebildet ist, um die Welle 320 anzutreiben, um eine Drehbewegung der Welle 320 zu bewirken. Beispielsweise sind die Antriebseinrichtung und die Welle 320 mittels eines Schneckengetriebes, eines anderen Schraubwälzgetriebes oder einer anderen Art von Getriebe miteinander koppelbar.
3B zeigt die Einstellvorrichtung 120 aus 3A in einem Zustand, in dem die Welle 320 in der Sperrposition angeordnet ist. In der Darstellung von 3B ist die Lagereinrichtung 310, somit auch das Bedienelement, in der Ruheposition hinsichtlich der zweiten Bewegungsachse angeordnet. Hierbei ist die Lagereinrichtung 310, somit auch das Bedienelement, in der Position P, R oder N des Automatikgetriebes angeordnet, wobei die manuelle Gasse bzw. ein Wechseln in dieselbe gesperrt ist. Das Sperrelement 330 ist in der Sperrposition der Welle 320 in dem Eingriffabschnitt 312 der Lagereinrichtung 310 in Eingriff angeordnet. Somit ist das Bedienelement hinsichtlich der zweiten Bewegungsachse mittels des Sperrelements 330 gesperrt. Die Rückstellkontur 326 ist um einen größeren Abstand von der Lagereinrichtung 310 bzw. der Anlageoberfläche 314 beabstandet als in der in 3A gezeigten Freigabeposition. Hierbei ist die Welle 320 ausgehend von der in 3A gezeigten Freigabeposition um eine Viertelumdrehung in die in 3B dargestellte Sperrposition gedreht, wie es symbolisch durch einen gekrümmten Pfeil in 3B veranschaulicht ist.
3C zeigt die Einstellvorrichtung 120 aus den 3A und 3B in einem Zustand, welcher dem in 3A dargestellten Zustand entspricht. Um von dem in 3B dargestellten Zustand der Einstellvorrichtung 120 zudem in 3C gezeigten Zustand der Einstellvorrichtung 120 zu gelangen, ist ein Zurückdrehen der Welle 320 von der Sperrposition in die Freigabeposition erfolgt.
3D zeigt die Einstellvorrichtung 120 aus den 3A bis 3C in einem Zustand, in dem die Welle 320 in der Freigabeposition angeordnet ist und die Lagereinrichtung 310, somit auch das Bedienelement, in der Auslenkungsposition hinsichtlich der zweiten Bewegungsachse angeordnet ist. Hierbei ist die Lagereinrichtung 310, somit auch das Bedienelement, in der Position M bzw. der manuellen Gasse des Automatikgetriebes angeordnet, wobei die manuelle Gasse freigegeben ist.
3E zeigt die Einstellvorrichtung 120 aus den 3A bis 3D in einem Zustand bei oder nach einer Rückstellbewegung zwischen der Freigabeposition und der Sperrposition der Welle 320. In der Darstellung von 3E ist die Lagereinrichtung 310, somit auch das Bedienelement, mittels des Rückstellelements 324 von der Auslenkungsposition in die Ruheposition hinsichtlich der zweiten Bewegungsachse zurückgestellt bzw. zurückbewegt. Hierbei ist die Lagereinrichtung 310, somit auch das Bedienelement, aus der manuellen Gasse zurück in die Position D des Automatikgetriebes bewegt. Hierzu ist durch eine halbe Umdrehung der Welle 320 ausgehend von dem in 3C bzw. 3D gezeigten Zustand der Einstellvorrichtung 120 hin zu dem in 3E dargestellten Zustand der Einstellvorrichtung 120 die Rückstellbewegung ausführbar. Das Sperrelement 330 ist hierbei außerhalb des Eingriffabschnitts 312 der Lagereinrichtung 310 angeordnet. Die Rückstellkontur 326 ist um einen geringeren Abstand von der Lagereinrichtung 310 bzw. der Anlageoberfläche 314 beabstandet als in der Freigabeposition sowie der Sperrposition der Welle 320.
3F zeigt die Einstellvorrichtung 120 aus den 3A bis 3E in einem Zustand, welcher dem in 3A bzw. 3C dargestellten Zustand entspricht. Um von dem in 3E dargestellten Zustand der Einstellvorrichtung 120 zudem in 3F gezeigten Zustand der Einstellvorrichtung 120 zu gelangen, ist eine halbe Umdrehung der Welle 320 erfolgt.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
Bezugszeichenliste

100: Fahrzeug
102: Automatikgetriebe
110: Schaltvorrichtung
115: Bedienelement
120: Einstellvorrichtung
200: Verfahren zum Einstellen
210: Schritt des Drehens
310: Lagereinrichtung
312: Eingriffabschnitt
314: Anlageoberfläche
320: Welle
322: Betätigungselement bzw. Betätigungsvorsprung bzw. Antriebsnocken
324: Rückstellelement
326: Rückstellkontur
330: Sperrelement bzw. Sperrhebel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005023926 A1 [0003]

Claims

Vorrichtung (120) zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements (115) für ein Automatikgetriebe (102) eines Fahrzeugs (100), wobei die Vorrichtung (120) eine drehbare Welle (320) und eine Lagereinrichtung (310) zum Lagern des Bedienelements (115) aufweist, wobei die Lagereinrichtung (310) relativ zu der Welle (320) hinsichtlich einer ersten Bewegungsachse und zwischen einer Ruheposition und einer Auslenkungsposition hinsichtlich einer zweiten Bewegungsachse mit dem Bedienelement (115) mitbewegbar ist, gekennzeichnet durch ein Sperrelement (330) zum Sperren einer Bewegung der Lagereinrichtung (310) von der Ruheposition in die Auslenkungsposition, wobei an der Welle (320) ein Betätigungselement (322) zum Betätigen des Sperrelements (330) und ein Rückstellelement (324) zum Rückstellen der Lagereinrichtung (310) von der Auslenkungsposition in die Ruheposition angeordnet sind.
Vorrichtung (120) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (322) einen sich in einem Teilabschnitt eines Umfangs der Welle (320) radial von einer Umfangsfläche der Welle (320) weg erstreckenden Betätigungsvorsprung aufweist, wobei das Sperrelement (330) einen um eine Achse schwenkbaren Hebel aufweist.
Vorrichtung (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement (324) eine an der Welle (320) zentrisch oder exzentrisch angeordnete Scheibe aufweist, wobei eine Dicke der Scheibe in zumindest einem Teilabschnitt eines Umfangs derselben von einer Ausgangsdicke zu einer Rückstelldicke zunimmt.
Vorrichtung (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (322) in einem ersten Umfangsteilabschnitt der Welle (320) angeordnet ist und das Rückstellelement (324) in einem von dem ersten Umfangsteilabschnitt unterschiedlichen, zweiten Umfangsteilabschnitt der Welle (320) angeordnet ist.
Vorrichtung (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtung (310) einen Eingriffabschnitt (312) zum Aufnehmen des Sperrelements (330) aufweist.
Vorrichtung (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtung (310) eine Anlageoberfläche (314) zur Wechselwirkung mit dem Rückstellelement (324) aufweist.
Vorrichtung (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Antriebseinrichtung zum Antreiben der Welle (320), wobei die Antriebseinrichtung und die Welle (320) mittels eines Schneckengetriebes miteinander koppelbar sind.
Vorrichtung (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (320), das Betätigungselement (322) und das Rückstellelement (324) einstückig ausgeformt sind, wobei das Sperrelement (330) getrennt von der Welle (320) gelagert ist und ausgebildet ist, um bei einer Betätigung durch das Betätigungselement (322) eine Bewegung der Lagereinrichtung (310) von der Ruheposition in die Auslenkungsposition hinsichtlich einer zweiten Bewegungsachse zu sperren.
Schaltvorrichtung (110) zum Schalten eines Automatikgetriebes (102) eines Fahrzeugs (100), wobei die Schaltvorrichtung (110) ein Bedienelement (115) aufweist, das ausgebildet ist, um zwischen einer automatischen und einer manuellen Schaltgasse des Automatikgetriebes (102) verstellt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (110) eine Vorrichtung (120) zum Einstellen einer Bewegung des Bedienelements (115) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche aufweist, wobei die zweite Bewegungsachse eine Wechselachse zwischen der automatischen und der manuellen Schaltgasse repräsentiert, wobei die Ruheposition der automatischen Schaltgasse zugeordnet ist und die Auslenkungsposition der manuellen Schaltgasse zugeordnet ist.
Verfahren (200) zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements (115) für ein Automatikgetriebe (102) eines Fahrzeugs (100), wobei das Verfahren (200) in Verbindung mit einer Vorrichtung (120) ausgeführt wird, die eine drehbare Welle (320) und eine Lagereinrichtung (310) zum Lagern des Bedienelements (115) aufweist, wobei die Lagereinrichtung (310) relativ zu der Welle (320) hinsichtlich einer ersten Bewegungsachse und zwischen einer Ruheposition und einer Auslenkungsposition hinsichtlich einer zweiten Bewegungsachse mit dem Bedienelement (115) mitbewegbar ist, wobei die Vorrichtung (120) ein Sperrelement (330) zum Sperren einer Bewegung der Lagereinrichtung (310) von der Ruheposition in die Auslenkungsposition aufweist, wobei an der Welle (320) ein Betätigungselement (322) zum Betätigen des Sperrelements (330) und ein Rückstellelement (324) zum Rückstellen der Lagereinrichtung (310) von der Auslenkungsposition in die Ruheposition angeordnet sind, wobei das Verfahren (200) den folgenden Schritt umfasst: Drehen (210) der Welle (320), um in einer Sperrposition mittels des Betätigungselements (322) das Sperrelement (330) in Eingriff mit der Lagereinrichtung (310) anzuordnen, in einer Freigabeposition das Sperrelement (330) und das Rückstellelement (324) außer Kontakt mit der Lagereinrichtung (310) anzuordnen und/oder bei einer Rückstellbewegung zwischen der Freigabeposition und der Sperrposition das Rückstellelement (324) in Anlage gegen die Lagereinrichtung (310) anzuordnen.