DE102018126384A1 - Gear lever for a vehicle, in particular for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Schalthebel (10) für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei der Schalthebel (10) einen Betätigungsabschnitt (12) und einen beabstandet von dem Betätigungsabschnitt (12) vorgesehenen Lagerabschnitt (14) zur Koppelung des Schalthebels (10) mit einem fahrzeugfesten Element aufweist. Dabei ist der Lagerabschnitt (14) unmittelbar oder mittelbar derart mit mindestens einem elastischen Bauteil (24) gekoppelt, dass dieses elastische Bauteil (24) sowohl als Lagerelement als auch als Rückstellelement dient.The invention relates to a shift lever (10) for a vehicle, in particular for a motor vehicle, the shift lever (10) having an actuating section (12) and a bearing section (14) provided at a distance from the actuating section (12) for coupling the shift lever (10) to has a vehicle-fixed element. The bearing section (14) is directly or indirectly coupled to at least one elastic component (24) such that this elastic component (24) serves both as a bearing element and as a restoring element.
Description
Die Erfindung betrifft einen Schalthebel für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Dabei bezieht sich die Erfindung vor allem auf mit einer Schaltkulisse zusammenwirkende Schalthebel, die auf durch die Schaltkulisse vorgegebenen Schaltwegen bewegbar sind, insbesondere innerhalb einer - vorzugsweise in Fahrzeugquerrichtung orientierten - Wählgasse und in einer oder innerhalb von mehreren - vorzugsweise in Fahrzeuglängsrichtung orientierten - Schaltgassen. Die Erfindung bezieht sich aber ebenso auf Schalthebel, die mit anderen Kulissen zusammenwirken.The invention relates to a shift lever for a vehicle, in particular for a motor vehicle. The invention relates in particular to shift levers interacting with a shift gate that can be moved on shift paths predetermined by the shift gate, in particular within a selector gate, which is preferably oriented in the transverse direction of the vehicle, and in one or within a plurality of shift alleys, preferably oriented in the longitudinal direction of the vehicle. The invention also relates to shift levers that interact with other scenes.
Aus
Aus
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Nachteilig an den vorstehend genannten Schaltvorrichtungen ist, dass die zur Lagerung benötigten Gelenke, insbesondere Kugelgelenke, Kreuzgelenke oder einfache, als Schaltachse fungierende Drehgelenke, mit einer kosten- und zeitintensiven Herstellung und Montage verbunden sind.A disadvantage of the switching devices mentioned above is that the joints required for storage, in particular ball joints, universal joints or simple rotary joints functioning as switching axes, are associated with costly and time-consuming production and assembly.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalthebel für ein Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, der eine einfach herzustellende und einfach zu montierende Lagerung aufweist.The invention has for its object to provide a shift lever for a vehicle, which has an easy to manufacture and easy to mount storage.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere praktische Ausführungsformen sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The object is achieved according to the invention with the features of claim 1. Further practical embodiments are described in connection with the dependent claims.
Ein erfindungsgemäßer Schalthebel für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfasst einen Betätigungsabschnitt und einen beabstandet von dem Betätigungsabschnitt vorgesehenen Lagerabschnitt zur Koppelung des Schalthebels mit einem fahrzeugfesten Element. Dabei ist der Lagerabschnitt unmittelbar oder mittelbar derart mit mindestens einem elastischen Bauteil gekoppelt, dass dieses mindestens eine elastische Bauteil sowohl als Lagerelement als auch als Rückstellelement für den Schalthebel dient.A shift lever according to the invention for a vehicle, in particular for a motor vehicle, comprises an actuating section and a bearing section provided at a distance from the actuating section for coupling the shift lever to an element fixed to the vehicle. The bearing section is directly or indirectly coupled to at least one elastic component such that this at least one elastic component serves both as a bearing element and as a reset element for the shift lever.
Mit dem Betätigungsabschnitt ist in diesem Zusammenhang insbesondere ein Bereich eines Schalthebels gemeint, welcher üblicherweise mit einem Schaltknauf oder einem anders ausgebildeten Greifabschnitt versehen oder als solcher ausgebildet ist, um den Schalthebel mit der Hand komfortabel greifen und bewegen zu können. Der Betätigungsabschnitt befindet sich üblicherweise im Bereich eines (in Fahrzeughochrichtung betrachtet) oberen Endes des Schalthebels.In this context, the actuating section means in particular an area of a shift lever which is usually provided with a shift knob or a differently designed gripping section or is designed as such in order to be able to grip and move the shift lever comfortably by hand. The actuating section is usually located in the region of an upper end of the shift lever (viewed in the vertical direction of the vehicle).
Mit dem Lagerabschnitt ist vorliegend insbesondere ein von dem Betätigungsabschnitt beabstandeter Bereich des Schalthebels gemeint, der eine Beweglichkeit des Schalthebels ermöglicht und eine Rückstellkraft und/oder ein Rückstellmoment bereitstellt, um den Schalthebel zurück in eine Neutralstellung zu bewegen, sofern er aus dieser Neutralstellung ausgelenkt wird. Bei der Neutralstellung kann es sich auch um eine Neutralstellungsachse handeln, das heißt einen Neutralbereich, aus welchem der Schalthebel ausgelenkt und durch das mindestens eine elastische Element wieder zurückgestellt wird, sofern dies erwünscht ist. Üblicherweise ist die Neutralstellung aber ein konkreter Punkt (und somit kein Bereich), von dem aus der Schalthebel - meist gegen eine Rückstellkraft - in ein oder mehrere Richtungen ausgelenkt werden kann.In the present case, the bearing section means in particular a region of the shift lever which is spaced from the actuating section and which enables the shift lever to move and provides a restoring force and / or a restoring torque in order to move the shift lever back into a neutral position, provided that it is deflected from this neutral position. The neutral position can also be a neutral position axis, that is to say a neutral area from which the shift lever is deflected and reset by the at least one elastic element, if this is desired. Usually, however, the neutral position is a specific point (and therefore not an area) from which the shift lever can be deflected in one or more directions - usually against a restoring force.
Die vorstehend beschriebene konstruktive Gestaltung eines erfindungsgemäßen Schalthebels erlaubt es, auf Kugelgelenke, Kreuzgelenke oder einfache Scharniere, die eine konkrete Drehachse des Schalthebels definieren, zu verzichten. Es sind lediglich in einer Vielzahl von Varianten kostengünstig verfügbare elastische Bauteile erforderlich, die auf geeignete Art und Weise unmittelbar oder mittelbar mit dem Lagerabschnitt gekoppelt werden müssen. Auf verschiedene konstruktive Gestaltungsmöglichkeiten eines erfindungsgemäßen Schalthebels wird nachfolgend in Verbindung mit den Unteransprüchen und den Figuren noch im Detail eingegangen.The constructive design of a shift lever according to the invention described above makes it possible to dispense with ball joints, universal joints or simple hinges which define a specific axis of rotation of the shift lever. Only a variety of inexpensive elastic components are required, which must be coupled directly or indirectly to the bearing section in a suitable manner. Various constructive design options for a shift lever according to the invention are discussed in detail below in conjunction with the subclaims and the figures.
In einer praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalthebels ist das mindestens eine elastische Bauteil fest mit einem den Lagerabschnitt zumindest abschnittsweise umgebenden Schaltungsgehäuse verbunden, oder das elastische Bauteil bildet zumindest teilweise ein derartiges Schaltungsgehäuse. Mit einer festen Verbindung sind in diesem Fall sowohl lösbare als auch nicht lösbare Verbindungen gemeint, wobei nicht lösbare Verbindungen üblicherweise kostengünstiger herstellbar sind, während lösbare Verbindungen üblicherweise Vorteile im Wartungs- und/oder Reparaturfall bieten. Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass das Schaltungsgehäuse auch vollständig aus einem geeignet elastischen Bauteil gebildet sein kann, insbesondere derart, dass das elastische Bauteil durch konstruktive Gestaltung stärker elastische und weniger stark elastische Bereiche aufweist.In a practical embodiment of a shift lever according to the invention, the at least one elastic component is firmly connected to a circuit housing that at least partially surrounds the bearing section, or the elastic component at least partially forms such a circuit housing. In this case, a permanent connection means both releasable and non-releasable connections, non-releasable connections usually being less expensive to produce, while detachable connections usually offer advantages in the case of maintenance and / or repair. For the sake of completeness, it is pointed out that the circuit housing can also be formed entirely from a suitably elastic component, in particular in such a way that the elastic Component has more elastic and less elastic areas due to the structural design.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalthebels ist der Lagerabschnitt zumindest teilweise durch ein Brückenelement gebildet, und/oder ein Brückenelement ist zwischen Lagerabschnitt und dem elastischen Bauteil angeordnet. Mit einem Brückenelement ist in diesem Zusammenhang insbesondere eine Gestaltung gemeint, welche einen u-förmigen Brückenabschnitt aufweist, welcher in die Richtung senkrecht zur Erstreckungsrichtung der drei Schenkel elastisch ausgebildet ist. So kann auf einfache und kostengünstige Art und Weise eine Beweglichkeit eines sich an dem Mittelabschnitt des Brückenelements anschließenden oder daran ausgebildeten Betätigungsabschnitts realisiert werden. Wenn ein solcher Betätigungsabschnitt selbst eine gewisse Längserstreckung aufweist und dieser Längsabschnitt selbst ebenfalls eine Biegeelastizität aufweist, insbesondere senkrecht zu dem Bewegungsabschnitt des u-förmigen Brückenabschnitts, kann auf einfache und kostengünstige Art und Weise ein in vier Richtungen bewegliches Betätigungselement im Sinne eines „4-Gelenk-Shifters“ bereit gestellt werden. An die beiden äußeren Schenkel des u-förmigen Brückenabschnitts kann sich insbesondere ein rahmenartig oder plattenartig ausgebildeter Basisabschnitt anschließen.In a further practical embodiment of a shift lever according to the invention, the bearing section is at least partially formed by a bridge element, and / or a bridge element is arranged between the bearing section and the elastic component. In this context, a bridge element means in particular a design which has a U-shaped bridge section which is elastic in the direction perpendicular to the direction of extension of the three legs. In this way, mobility of an actuating section which adjoins or is formed on the central section of the bridge element can be realized in a simple and inexpensive manner. If such an actuation section itself has a certain longitudinal extent and this longitudinal section itself also has a bending elasticity, in particular perpendicular to the movement section of the U-shaped bridge section, an actuating element movable in four directions in the sense of a “4-joint” can be easily and inexpensively -Shifters ”are provided. In particular, a frame-like or plate-like base section can adjoin the two outer legs of the U-shaped bridge section.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalthebels ist das elastische Bauteil mehrteilig ausgebildet. Dadurch können bei geeigneter Anordnung und Ausbildung der elastischen Elemente die Vorteile eines Gelenkvierecks annähernd erreicht werden. Eine im Falle eines konventionellen Gelenks ausschließliche Verschwenkung des Schalthebels kann in diesem Fall durch eine zusätzliche Translation des Schalthebels ergänzt werden, beispielsweise indem die elastischen Elemente derart angeordnet und ausgebildet sind, dass zusätzlich zu einem Verschwenken - ggf. auch nahezu ausschließlich - eine oder mehrere translatorische Bewegungen zugelassen werden. Dadurch kann die Auslenkung des Schalthebels, insbesondere an einem Ende des Schalthebels, der als Betätigungsabschnitt dient, und der dafür erforderliche Platzbedarf reduziert werden.In a further practical embodiment of a shift lever according to the invention, the elastic component is constructed in several parts. With a suitable arrangement and design of the elastic elements, the advantages of a four-bar linkage can be approximately achieved. An exclusive pivoting of the shift lever in the case of a conventional joint can be supplemented in this case by an additional translation of the shift lever, for example in that the elastic elements are arranged and designed such that in addition to pivoting - possibly also almost exclusively - one or more translational ones Movements are allowed. As a result, the deflection of the shift lever, in particular at one end of the shift lever, which serves as an actuating section, and the space required for this can be reduced.
Als besonders kostengünstig verfügbares elastisches Bauteil bietet es sich an, bei einem erfindungsgemäßen Schalthebel eine Blattfeder oder mehrere Blattfedern vorzusehen. So können insbesondere zwei jeweils einseitig eingespannte Blattfedern über ein Gehäuse miteinander verbunden sein, wobei das Gehäuse fest mit einem Betätigungsabschnitt des Schalthebels verbunden ist.As a particularly inexpensive available elastic component, it makes sense to provide a leaf spring or a plurality of leaf springs in a shift lever according to the invention. In particular, two leaf springs clamped on one side can be connected to one another via a housing, the housing being firmly connected to an actuating section of the shift lever.
Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass auch nur ein oder aber auch drei, vier oder mehr einseitig eingespannte Blattfedern vorgesehen sein können, um bestimmte bauraumtechnische und/oder kinematische Aspekte zu realisieren. Alternativ oder in Ergänzung dazu ist es möglich, eine oder mehrere eingesetzten Blattfedern partiell in ihrer Breite, Dicke sowie durch zusätzliche, verbundene Elemente zu verstärken, insbesondere um die Knicksteifigkeit in besonders beanspruchten Bereichen zu erhöhen.For the sake of completeness, it is pointed out that only one or even three, four or more leaf springs clamped on one side can be provided in order to implement certain structural and / or kinematic aspects. Alternatively or in addition, it is possible to partially reinforce one or more leaf springs used in their width, thickness and by means of additional, connected elements, in particular in order to increase the stiffness in particularly stressed areas.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalthebels sind der Betätigungsabschnitt, der Lagerabschnitt und/oder ein weiterer Hebelabschnitt zumindest teilweise Teil eines - tatsächlichen und/oder eines in seiner Kinematik annähernd entsprechenden - Gelenkvierecks mit vier Schenkeln, wobei die Schenkel zumindest teilweise fest eingespannt sind. Als in einer Kinematik entsprechendes Gelenkviereck wird eine Konstruktion angesehen, die überwiegend die gleichen translatorischen Bewegungen wie ein Gelenkviereck zulässt, jedoch zusätzlich noch geringfügige Verschwenkungen, beispielsweise bedingt durch eine Biege- oder Torsionselastizität von einem elastischen Element oder von mehreren elastischen Elementen.In a further practical embodiment of a shift lever according to the invention, the actuating section, the bearing section and / or a further lever section are at least partially part of an actual and / or an approximately quadrilateral joint quadrilateral with four legs, the legs being at least partially firmly clamped. A construction which corresponds to kinematics is considered to be a construction which predominantly permits the same translational movements as a construction quadrilateral, but additionally also slight pivoting, for example due to a bending or torsional elasticity of one elastic element or of several elastic elements.
Die Bewegung eines erfindungsgemäßen Schalthebels kann auf einfache und kostengünstige Art und Weise auch ohne eine hinsichtlich der Herstellung und Montage kostenintensive Gelenklagerung auf einfache Art und Weise vorgegeben werden, wenn der Betätigungsabschnitt und/oder der Lagerabschnitt und/oder ein weiterer Hebelabschnitt von einer Schaltkulisse umgeben ist bzw. sind. Damit ist insbesondere gemeint, dass der entsprechende Abschnitt bzw. die entsprechenden Abschnitte durch eine Schaltkulisse hindurchragen und die Bewegung durch in der Schaltkulisse ausgebildete Pfade bzw. Wege vorgegeben ist.The movement of a shift lever according to the invention can be predetermined in a simple and cost-effective manner even without a joint bearing which is expensive in terms of manufacture and assembly, if the actuating section and / or the bearing section and / or a further lever section is surrounded by a shifting link or are. This means in particular that the corresponding section or sections protrude through a shift gate and the movement is predetermined by paths or paths formed in the shift gate.
Um den Schalthebel bedarfsweise in einer ausgelenkten Position temporär fixieren zu können, ist bei einem erfindungsgemäßen Schalthebel in weiteren praktischen Ausführungsformen ein Rastelement vorgesehen, mittels welchem der Betätigungsabschnitt und/oder der Lagerabschnitt und/oder ein weiterer Hebelabschnitt in einer Rastposition entsprechend festlegbar (rastierbar) ist. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines Magneten oder mit Hilfe einer geeignet ausgebildeten und angeordneten Rolle erfolgen, die mit einer geeignet ausgebildeten Gegenelement und/oder einer Schaltkulisse zusammenwirken.In order to be able to temporarily fix the shift lever in a deflected position if necessary, in a shift lever according to the invention, a latching element is provided in further practical embodiments, by means of which the actuating section and / or the bearing section and / or a further lever section can be correspondingly fixed (latched) in a latched position . This can be done, for example, with the aid of a magnet or with the aid of a suitably designed and arranged roller, which interact with a suitably designed counter element and / or a shifting gate.
Alternativ oder in Ergänzung dazu ist in einer weiteren Ausführungsform ein Rastelement vorgesehen, mittels welchem eine lokal erhöhte Schaltkraft zur Erzielung eines gewünschten Schaltkraftverlaufs erzeugt wird. So kann mit Hilfe eines Rastelements ein bestimmter Schaltpunkt haptisch durch geeignete Anordnung und Auslegung eines Rastelements betont werden.Alternatively or in addition to this, a latching element is provided in a further embodiment, by means of which a locally increased shifting force is generated in order to achieve a desired shifting force curve. So with the help of a locking element a certain switching point can be emphasized haptically by suitable arrangement and design of a locking element.
Um die jeweils angewählte Relativposition des Schalthebels gegenüber einer Schaltkulisse detektieren zu können, ist es bevorzugt, wenn ein Element einer Anordnung aus einem Sensor und mindestens einem mit dem Sensor zusammenwirkenden Sensierelement derart an dem Betätigungsabschnitt und/oder dem Lagerabschnitt und/oder einem Hebelabschnitt angeordnet ist, dass mindestens eine Stellung des Schalthebels mit Hilfe des Sensors ermittelbar ist. Vorzugsweise sind der Sensor und das mindestens eine Sensierelement derart angeordnet, dass mehrere Stellungen des Schalthebels detektierbar sind. Dies hat den Vorteil, dass eine mit dem Sensor gekoppelte Steuerung die jeweilige Position des Schalthebels erkennen und für die Überwachung und/oder Steuerung verschiedener Funktionen eines Fahrzeuges nutzen kann.In order to be able to detect the respectively selected relative position of the shift lever with respect to a shifting gate, it is preferred if an element of an arrangement comprising a sensor and at least one sensing element cooperating with the sensor is arranged in this way on the actuating section and / or the bearing section and / or a lever section that at least one position of the shift lever can be determined with the aid of the sensor. The sensor and the at least one sensing element are preferably arranged such that a plurality of positions of the shift lever can be detected. This has the advantage that a controller coupled to the sensor can recognize the respective position of the shift lever and can use it for monitoring and / or controlling various functions of a vehicle.
Als Sensor eignet sich insbesondere ein mehrdimensionaler Hall-Sensor, wobei diesbezüglich vor allem auf zweidimensionale Hall-Sensoren (2D-Sensor) und dreidimensionale Hall-Sensoren (3D-Sensor) verwiesen wird. Als Sensierelement ist in diesem Zusammenhang insbesondere ein Magnetelement vorgesehen, das mit dem vorstehend genannten Hall-Sensor zusammen wirkt.A multi-dimensional Hall sensor is particularly suitable as a sensor, with reference being made to two-dimensional Hall sensors (2D sensor) and three-dimensional Hall sensors (3D sensor). In this context, a magnetic element is particularly provided as the sensing element, which interacts with the Hall sensor mentioned above.
Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Schalthebels in einer perspektivischen Darstellung, -
2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Schalthebels in einer perspektivischen Ansicht, -
3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Schalthebels in einer perspektivischen Darstellung und -
4 eine vierte Ausführungsform eines Schalthebels in einer Seitenansicht.
-
1 a first embodiment of a shift lever in a perspective view, -
2nd a second embodiment of a shift lever in a perspective view, -
3rd a third embodiment of a shift lever in a perspective view and -
4th a fourth embodiment of a shift lever in a side view.
Aufgrund der gezeigten Anordnung ist das Betätigungselement
Die
Bei der in
Wie in
Zur Erfassung der aktuellen Relativposition des Schalthebels
In
Alternativ ist es möglich, durch das Aufbringen einer punktuell erhöhten Schaltkraft eine Vorspannung zu erzielen, die es ermöglicht, die Schaltung gegen den Widerstand der Rolle
Wie in
Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.Those disclosed in the present description, in the drawings and in the claims Features of the invention can be essential both individually and in any combination for realizing the invention in its various embodiments. The invention is not restricted to the described embodiments. It can be varied within the scope of the claims and taking into account the knowledge of the responsible specialist.
BezugszeichenlisteReference list
- 1010th
- SchalthebelGear lever
- 1212th
- BetätigungsabschnittOperating section
- 1414
- LagerabschnittStorage section
- 1616
- oberes Endetop end
- 1818th
- StabelementBar element
- 2020th
- Platteplate
- 2222
- unteres Endelower end
- 2424th
- elastischen Bauteileelastic components
- 2626
- SchraubenfedernCoil springs
- 2828
- KarosserieelementBody element
- 3030th
- ZwischenabschnittIntermediate section
- 3232
- SchaltkulisseShifting gate
- 3434
- SensierelementSensing element
- 3636
- Magnetmagnet
- 3838
- Sensorsensor
- 4040
- Hall-SensorHall sensor
- 4242
- Steuerungcontrol
- 4444
- Leitungmanagement
- 4646
- Leitungmanagement
- 4848
- Rollerole
- 5050
- HebelarmLever arm
- 5252
- BrückenelementBridge element
- 5454
- BasisabschnittBase section
- 5656
- Schenkelleg
- 5858
- Schenkelleg
- 6060
- Rahmenframe
- 6262
- GehäuseelementHousing element
- 6464
- Verbindungconnection
- 6666
- erste Blattfederfirst leaf spring
- 6868
- zweite Blattfedersecond leaf spring
- 7070
- Aufnahmeadmission
- 7272
- FederelementSpring element
- 7474
- Aufnahmeadmission
- 7676
- VerbindungselementFastener
- 7878
- KugelBullet
- 8080
- RastkonturLocking contour
- 8282
- EinspannungenFixtures
- 8484
- SchaltknaufGear knob
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- 2018-10-23 DE DE102018126384.8A patent/DE102018126384B4/en active Active
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