DE102017112522A1 - Shifting device with gearbox to shift lever reset and / or Schalthebelbeanschlagung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung (1) zur Änderung eines Getriebezustands oder eines Betriebszustandes eines Kraftfahrzeugs, aufweisend: einen Träger (4);
einen mittels einer Lagerung (3) wenigstens in einer ersten Schwenkrichtung schwenkbeweglich am Träger (4) gelagerten Schalthebel (2);
ein Getriebe (5) und einen Motor (10) zur motorischen Verstellung und/oder zumindest Beanschlagung, bevorzugt Festlegung des Schalthebels (2) in erster Schwenkrichtung;
wobei das Getriebe (5) eine durch den Motor (10) verstellbare Kulisse (7) und einen mit der Kulisse (7) in Eingriff stehenden Hebel (6) aufweist, wobei die Kulisse (7) über den Hebel (6) derart auf den Schalthebel (2) einwirkt, dass in einer ersten Stellung der Kulisse (7) der Schalthebel (2) bezüglich der ersten Schwenkrichtung festgelegt ist und/oder in einer zweiten Stellung der Kulisse (7) der Schalthebel (2) bezüglich der ersten Schwenkrichtung beanschlagt ist und/oder durch Verstellung der Kulisse (7) ein Verschwenken des Schalthebels (2) bewirkt wird.
The invention relates to a switching device (1) for changing a gear state or an operating state of a motor vehicle, comprising: a carrier (4);
a shift lever (2) mounted pivotably on the carrier (4) by means of a bearing (3), at least in a first pivoting direction;
a transmission (5) and a motor (10) for the motor adjustment and / or at least impacting, preferably fixing the shift lever (2) in the first pivoting direction;
wherein the gear (5) has a by the motor (10) adjustable link (7) and with the link (7) in engagement lever (6), wherein the link (7) via the lever (6) on the Shift lever (2) acts, that in a first position of the link (7) of the shift lever (2) is fixed with respect to the first pivot direction and / or in a second position of the link (7) of the shift lever (2) is concerned with respect to the first pivot direction and / or by adjusting the link (7) pivoting of the shift lever (2) is effected.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung zur Änderung des Getriebezustands, insbesondere der Untersetzungsverhältnisse, oder des Betriebszustands eines Kraftfahrzeugs.The present invention relates to a switching device for changing the state of the transmission, in particular the reduction ratios, or the operating state of a motor vehicle.
Die zunehmende Elektronisierung von Fahrzeugsystemen hat auch im Bereich der Getriebeschaltungen einen Technologiewechsel eingeleitet. Unter dem Schlagwort Shift-by-wire wird die Substitution der mechanischen Getriebebetätigung durch Elektronik zusammengefasst. Dabei kann die mechanische Verbindung zwischen Schaltung und Getriebe durch eine elektrische oder elektronische Schnittstelle ersetzt werden. Die Umsetzung des Schaltvorgangs im Getriebe erfolgt beispielsweise hydraulisch oder elektrisch.The increasing electronization of vehicle systems has also introduced a technology change in the field of transmission systems. The term shift-by-wire summarizes the substitution of mechanical transmission actuation by electronics. In this case, the mechanical connection between the circuit and transmission can be replaced by an electrical or electronic interface. The implementation of the switching process in the transmission takes place, for example, hydraulically or electrically.
Dazu bedarf es eines Bedienelements mit einem Schalthebel und einer Sensorik zur Erkennung von Fahrerwünschen, die über eine entsprechende Schnittstelle an das Getriebe weitergegeben werden können. Aufgrund der fehlenden mechanischen Kopplung zwischen der Schalteinrichtung und des Getriebes bestand somit Bedarf, in gewissen Situationen die Stellung des Schalthebels mit der des Getriebes zur Deckung zu bringen und/oder den Verstellbereich des Schalthebels zu beschränken und/oder den Schalthebel in einer Stellung festzulegen. Die dazu erforderliche Mechanik muss zudem vergleichsweise hohe Stellkräfte aufbringen, Vandalismus resistent sein und zudem bauraum- und gewichtssparend ausgelegt sein.This requires an operating element with a shift lever and a sensor system for detecting driver requests, which can be passed on to the transmission via a corresponding interface. Due to the lack of mechanical coupling between the switching device and the transmission thus there was a need to bring in certain situations, the position of the shift lever with the gear to cover and / or limit the adjustment of the shift lever and / or set the shift lever in one position. The required mechanics must also apply comparatively high actuating forces, be resistant to vandalism and also designed to save space and weight.
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine bauraum- und gewichtssparende, gegenüber Vandalismus resistente Schalteinrichtung zur Änderung eines Getriebezustandes oder eines Betriebszustands eines Kraftfahrzeugs, welche in der Lage ist, die Stellung des Schalthebels mit der des Kraftfahrzeuggetriebes zur Deckung zu bringen und/oder den Verstellbereich des Schalthebels zu beschränken und/oder den Schalthebel in einer Stellung festzulegen. Die dazu erforderliche Mechanik muss zudem vergleichsweise hohe Stellkräfte aufbringen, Vandalismus resistent sein und zudem bauraum- und gewichtssparend ausgelegt sein.Against this background, the present invention provides a space-saving and weight-saving, vandalism resistant switching device for changing a transmission state or an operating condition of a motor vehicle, which is able to bring the position of the shift lever with the motor vehicle transmission to cover and / or the adjustment to limit the shift lever and / or to set the shift lever in one position. The required mechanics must also apply comparatively high actuating forces, be resistant to vandalism and also designed to save space and weight.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Schalteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine gleichermaßen vorteilhafte Verwendung ist Gegenstand des nebengeordneten Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.According to the invention the object is achieved by a switching device with the features of
Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung zur Änderung eines Getriebezustands oder eines Betriebszustandes eines Kraftfahrzeugs. Die Begriffe Getriebezustand und Betriebszustand sind weit auszulegen und betreffen nicht zwingend die Untersetzungsstufen eines Antriebsgetriebes eines Kraftfahrzeugs. Bevorzugt handelt es sich um eine Schalteinrichtung zur Änderung der Fahrstufen eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a switching device for changing a gear state or an operating state of a motor vehicle. The terms gear state and operating state are to be interpreted broadly and do not necessarily refer to the reduction stages of a drive gear of a motor vehicle. It is preferably a switching device for changing the driving levels of an automatic transmission of a motor vehicle.
Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung weist einen Träger, beispielsweise aus einem Metall oder einer metallischen Legierung, wie ZAMK, oder einem Kunststoff, wie einem Thermoplast, auf. Der Träger dient der Befestigung der Schalteinrichtung an dem Kraftfahrzeug, beispielsweise im Bereich der in der Fahrgastzelle angeordneten Mittelkonsole. Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung weist ferner einen mittels einer Lagerung wenigstens in einer ersten Schwenkrichtung schwenkbeweglich am Träger gelagerten Schalthebel. Der Begriff Schalthebel ist weit auszulegen. Beispielsweise handelt es sich um einen stabförmigen Schalthebel, der an seinem freien Ende einen Knauf als Handhabe aufweist, oder einen T-förmigen Schalthebel.The switching device according to the invention has a carrier, for example made of a metal or a metallic alloy, such as ZAMK, or a plastic, such as a thermoplastic. The carrier serves to fasten the switching device to the motor vehicle, for example in the region of the center console arranged in the passenger compartment. The switching device according to the invention further comprises a mounted by means of a bearing at least in a first pivoting direction pivotally mounted on the carrier shift lever. The term shift lever is to be interpreted broadly. For example, it is a rod-shaped lever, which has a knob as a handle at its free end, or a T-shaped lever.
Erfindungsgemäß ist ferner ein Getriebe und ein Motor zur motorischen Verstellung und/oder zumindest Beanschlagung, bevorzugt Festlegung des Schalthebels entlang der ersten Schwenkrichtung vorgesehen. Das Getriebe weist erfindungsgemäß eine durch den Motor verstellbare Kulisse und einen mit der Kulisse in Eingriff stehenden Hebel auf, der zwar einstückig mit dem Habel ausgebildet sein kann aber vom Schalthebel konstruktiv zu unterscheiden ist. Die Kulisse wirkt erfindungsgemäß über den Hebel derart auf den Schalthebel ein, dass in einer ersten Stellung der Kulisse der Schalthebel bezüglich der ersten Schwenkrichtung festgelegt ist und/oder in einer zweiten Stellung der Kulisse der Schalthebel bezüglich der ersten Schwenkrichtung beanschlagt ist und/oder durch Verstellung der Kulisse ein Verschwenken des Schalthebels, bevorzugt entlang der Schwenkrichtung, bewirkt wird. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Kulisse und der Hebel so zusammenwirken, dass der Schalthebel in einer ersten Stellung der Kulisse über den Hebel festgelegt ist und in einer zweiten Stellung der Kulisse bezüglich der ersten Schwenkrichtung beanschlagt ist und durch Verstellung der Kulisse ein Verschwenken des Schalthebels bewirkt wird.According to the invention, a transmission and a motor for motorized adjustment and / or at least impacting, preferably fixing the shift lever along the first pivoting direction is also provided. The transmission according to the invention has an adjustable by the motor link and a lever engaged with the gate lever, which may be formed integrally with the Habel but is structurally distinguishable from the shift lever. The scenery acts according to the invention on the lever on the shift lever such that is fixed in a first position of the scenery of the shift lever with respect to the first pivot direction and / or in a second position of the scenery of the shift lever is concerned with respect to the first pivot direction and / or by adjustment the scenery a pivoting of the shift lever, preferably along the pivot direction, is effected. It is preferably provided that the link and the lever cooperate so that the shift lever is fixed in a first position of the link via the lever and is in a second position of the linkage with respect to the first pivot direction and affects by adjusting the slide causes a pivoting of the shift lever becomes.
Das über das erfindungsgemäße Getriebe aus Kulisse und Hebel bewirkte motorische Einwirken auf den Schalthebel ermöglicht eine bauraum- und gewichtssparende, ausreichend belastbare Möglichkeit zur motorischen Verstellung und/oder Beanschlagung und/oder Festlegung des Schalthebels. Es hat sich ferner gezeigt, dass diese Art von mechanischer Wechselwirkung zwischen Schalthebel und Motor ausreichende Stellkräfte und Widerstände bereitstellt, um gegebenenfalls auch einen gegriffenen Schalthebel zurückstellen zu können, um so möglicherweise auch eine aufgebrachte Muskelkraft überwindend zurückstellen zu können.The over the transmission according to the invention from scenery and lever caused motor action on the lever allows a space and weight-saving, sufficiently strong possibility for motor adjustment and / or Attacking and / or fixing the shift lever. It has also been found that this type of mechanical interaction between the shift lever and the motor provides sufficient restoring forces and resistances, in order to be able to reset a gripped shift lever, if necessary, in order to possibly also be able to reset an applied muscle force in an overcoming manner.
In einer Ausgestaltung ist die Kulisse so ausgestaltet, dass in wenigstens einer dritten Stellung der Kulisse ein Verschwenkmaß des Schalthebels gestattet ist, dass größer ist als das Verschwenkmaß der ersten Stellung, bevorzugt ist das Verschwenkmaß der dritten Stellung größer als das der ersten und der zweiten Stellung.In one embodiment, the link is designed so that in at least a third position of the link a Verschwenkmaß the shift lever is allowed that is greater than the Verschwenkmaß the first position, preferably the Verschwenkmaß the third position is greater than that of the first and the second position ,
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Kulisse durch den Motor rotatorisch verstellt. Bevorzugt ist die Kulisse exzentrisch zur durch die rotatorischen Verstellung der Kulisse definierten Drehachse angeordnet.According to a preferred embodiment, the scenery is rotationally adjusted by the engine. Preferably, the backdrop is arranged eccentrically to the rotational axis defined by the rotational adjustment of the backdrop.
Gemäß einer bevorzugten, weil besonders bauraumsparenden Lösung, und alternativen Ausgestaltung wird die Kulisse durch den Motor translatorisch verstellt. Beispielsweise ist die Kulisse an einem durch den Motor translatorisch verstellbaren Schieber ausgebildet.According to a preferred, because particularly space-saving solution, and alternative embodiment, the scenery is translationally adjusted by the engine. For example, the backdrop is formed on a translationally adjustable by the motor slide.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wirkt die Kulisse über den Hebel derart auf den Schalthebel ein, dass durch eine erste Verstellung der Kulisse ein Verschwenken des Schalthebels in Schwenkrichtung und durch eine zweite Verstellung der Kulisse ein Verschwenken des Schalthebels in entgegengesetzter Richtung bewirkt wird. Bevorzugt wird dies durch eine entgegengesetzte Verstellung der Kulisse erreicht, anders ausgedrückt, die zweite Verstellung weist eine entgegengesetzte Verstellrichtung wie die erste Verstellung auf.According to a preferred embodiment, the scenery on the lever acts on the shift lever such that a pivoting of the shift lever in the pivoting direction and by a second adjustment of the linkage pivoting of the shift lever is effected in the opposite direction by a first adjustment of the link. This is preferably achieved by an opposite adjustment of the link, in other words, the second adjustment has an opposite adjustment as the first adjustment.
Bevorzugt ist die Lagerung ausgebildet, neben dem Verschwenken in erster Schwenkrichtung ferner ein Verschwenken des Schalthebels in einer zweiten, zur ersten Schenkrichtung orthogonalen Schwenkrichtung zu gestatten.Preferably, the bearing is formed, in addition to the pivoting in the first pivoting direction further to allow pivoting of the shift lever in a second, orthogonal to the first direction of pivoting direction.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung bildet die Schalteinrichtung mittels des Getriebes eine Schaltkulisse aus, um ein Verschwenken des Schalthebels auf mehrere, insbesondere
Um eine Selbstverstellung oder eine Verstellung durch die händische Bedienung des Schalthebels zu verhindern, ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung zwischen Motor und Kulisse ein selbsthemmendes Zahnradgetriebe, beispielsweise ein Schneckengetriebe oder ein Spindelgetriebe, vorgesehen.In order to prevent self-adjustment or adjustment by the manual operation of the shift lever, a self-locking gear transmission, for example, a worm gear or a spindle gear is provided according to a preferred embodiment between the engine and scenery.
Bevorzugt ist die Kulisse an einem durch den Motor angetriebenen Zahnrad, bevorzugt Segmentzahnrad, ausgebildet. Beispielsweise ist die Kulisse als Durchbruch in dem Zahnrad ausgebildet.Preferably, the link on a driven by the motor gear, preferably segment gear, is formed. For example, the backdrop is designed as a breakthrough in the gear.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Lagerung als Kreuzgelenk ausgebildet. Beispielsweise ist eine durch das Kreuzteil definierte, erste Schwenkachse so angeordnet, dass sie orthogonal zur Verbindungsgasse ausgerichtet istAccording to a preferred embodiment, the bearing is designed as a universal joint. For example, a first pivot axis defined by the cross member is arranged so as to be oriented orthogonally to the connection lane
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der mit der Kulisse zusammenwirkende Hebel auf einer Achse des Kreuzgelenks angeflanscht oder wirkt mit einem Kreuzteil des Kreuzgelenks zusammen.According to a preferred embodiment, the cooperating with the link lever is flanged on an axis of the universal joint or cooperates with a cross part of the universal joint.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung der Schalteinrichtung in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen in einem Kraftfahrzeug.The invention further relates to the use of the switching device in one of the previously described embodiments in a motor vehicle.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Die Figuren sind dabei nur beispielhaft zu verstehen und stellen lediglich bevorzugte Ausführungsvarianten dar. Es zeigen:
-
1 eine erste, erfindungsgemäße Ausführungsform der Schalteinrichtung; -
2 eine zweite, erfindungsgemäße Ausführungsform der Schalteinrichtung in einer ersten Stellung der Kulisse; -
3 eine zweite, erfindungsgemäße Ausführungsform der Schalteinrichtung in einer Übergangsstellung der Kulisse; -
4 die zweite, erfindungsgemäße Ausführungsform der Schalteinrichtung in einer zweiten Stellung der Kulisse; -
5 die zweite, erfindungsgemäße Ausführungsform der Schalteinrichtung in einer weiteren Übergangsstellung der Kulisse; -
6 eine dritte, erfindungsgemäße Ausführungsform der Schalteinrichtung.
-
1 a first, inventive embodiment of the switching device; -
2 a second, inventive embodiment of the switching device in a first position of the backdrop; -
3 a second, inventive embodiment of the switching device in a transitional position of the link; -
4 the second, inventive embodiment of the switching device in a second position of the backdrop; -
5 the second, inventive embodiment of the switching device in a further transitional position of the gate; -
6 a third, inventive embodiment of the switching device.
Einzelne Stellungen der Kulisse
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