DE102019117907A1

DE102019117907A1 - Schalthebelvorrichtung für ein fahrzeug

Info

Publication number: DE102019117907A1
Application number: DE102019117907.6A
Authority: DE
Inventors: Chang Hyeon Song; Jong Ho Hong; Eun Sik Kim; Jong Shik Yoon
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp; SL Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; SL Corp; Kia Corp
Priority date: 2019-03-22
Filing date: 2019-07-03
Publication date: 2020-09-24
Also published as: KR20200112347A; CN111720532B; KR102659246B1; BR102019019965A2; CN111720532A

Abstract

Schalthebelvorrichtung für ein Fahrzeug, in welcher ein Permanentmagnet (74) konfiguriert ist, um an dem axialen Zentrum einer Schalten-Drehwelle (40) zusammen zu rotieren, die mit einem Schalthebel (20) zusammen rotiert während einer Schaltbetätigung, und eine PCB (76), die einen Hall-Sensor (78) hat, ist an einer Position positioniert, die dem Zentrum des Permanentmagneten (74) zugewandt ist. Daher ist es möglich, das Signal bezüglich des Betriebs einer Kupplung (90) exakt zu erkennen und daher die Genauigkeit der Unterbrechung-Steuerung der Kupplung (90) weiter zu erhöhen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schalthebelvorrichtung für ein Fahrzeug (z.B. ein Kraftfahrzeug) und insbesondere eine Schalthebelvorrichtung, die in einem Fahrzeug (z.B. einem Kraftfahrzeug) verwendet ist/wird, das mit einer elektronischen Kupplungsvorrichtung ausgestattet ist.
Beschreibung bezogener Technik
Im Gegensatz zu einem konventionellen mechanischen Getriebesystem hat das Shift-by-Wire- (SBW-) System als ein elektronisches Getriebesystem keine mechanische Verbindungsstruktur wie beispielsweise ein Seil zwischen einem Getriebe und einem Schalthebel (einem Ganghebel, einem Schaltknopf oder einer Wähl(scheibe)vorrichtung). Dieses Shift-by-Wire-System ist ein System zum elektronischen Durchführen einer Schalten-Steuerung in solch einer Weise, dass, wenn das Signal, das zu dem Zeitpunkt eines Betätigens des Schalthebels erzeugt wird, an eine Getriebe-Steuerungseinheit (TCU) übermittelt ist, ein Getriebe-Aktuator im Betrieb ist basierend auf dem elektronischen Signal, das von der TCU angeordnet bzw. befohlen ist/wird, um einen hydraulischen Druck zu oder von einem hydraulischen Kreislauf zuzuführen oder zu blockieren für einen jeweiligen bzw. jeden Schaltbereich.
Das SBW-basierte elektronische Getriebesystem wird mit einer elektronischen Kupplungsvorrichtung zusammen verwendet. Die elektronische Kupplungsvorrichtung ist eine Vorrichtung zum elektronischen Durchführen einer Kupplung-Steuerung in solch einer Weise, dass, wenn das Signal, das zu dem Zeitpunkt eines Betätigens des Schalthebels erzeugt wird, an eine Kupplung-Steuerungsvorrichtung übermittelt ist, ein Kupplung-Aktuator im Betrieb ist basierend auf dem elektronischen Signal, das von der Kupplung-Steuerungsvorrichtung angeordnet bzw. befohlen ist/wird, um eine Kupplung aus einem oder in einen Eingriff zu bringen (z.B. um eine Kupplung freizugeben oder einzukuppeln).
Daher, um die Unterbrechung der Kupplung in dem Fahrzeug, das mit der elektronischen Kupplungsvorrichtung ausgestattet ist, exakt zu steuern, gibt es einen Bedarf für einen Sensor, der in der Lage ist, die Betätigung des Schalthebels in der Schaltrichtung exakt zu detektieren.
Allerdings, da der konventionelle Schalthebel eine Struktur hat, bei welcher er installiert ist, um in der Schaltrichtung und der Wahlrichtung bzw. Auswählrichtung zu rotieren um ein einzelnes Kugelgelenk herum, sind die Beträge einer Rotation in der Schaltrichtung in einem ersten und einem zweiten Bereich, in einem dritten und einem vierten Bereich und in einem fünften und einem sechsten Bereich zueinander unterschiedlich. Daher sind die Ausgabe-Werte von dem Sensor in dem ersten und dem zweiten Bereich, in dem dritten und dem vierten Bereich und in dem fünften und dem sechsten Bereich zueinander unterschiedlich, wodurch eine Verschlechterung der Genauigkeit der Ein-Aus-Steuerung (z.B. der Eingreifen-Freigeben-Steuerung) der Kupplung resultiert.
Zusätzlich ist der konventionelle Sensor zum Detektieren der Rotation des Schalthebels in der Schaltrichtung ein Kontakt-Sensor bzw. Berührungssensor, der mit dem Schalthebel verbunden ist. Solch ein Kontakt-Sensor bzw. Berührungssensor hat einen Nachteil, dass ein Betätigungsgeräusch erzeugt wird und insbesondere dass ein Betätigungsgefühl verschlechtert wird.
Das Vorstehende soll lediglich zum Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Erfindung beitragen und nicht bedeuten, dass die vorliegende Erfindung in den Geltungsbereich der bezogenen Technik fällt, die dem Fachmann bereits bekannt ist.
ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
Folglich wurde die vorliegende Erfindung unter Berücksichtigung der obigen Probleme gemacht, die in der bezogenen Technik auftreten, und die vorliegende Erfindung ist dazu gedacht, um eine Schalthebelvorrichtung für ein Fahrzeug (z.B. ein Kraftfahrzeug) vorzuschlagen, welche einen Wahlhebel (z.B. einen Auswählhebel) während einer Schaltbetätigung nicht beeinflusst und einen Schalthebel während einer Wahlbetätigung (z.B. einer Auswählbetätigung) nicht beeinflusst und welche eine Rotation des Schalthebels in einer Schaltrichtung detektiert unter Verwendung der Positionsänderung eines Magneten, der auf einer geraden Linie mit einer Schalten-Drehwelle positioniert ist, so dass es möglich ist, alle von erfassten Ausgabe-Werten in einem ersten und einem zweiten Bereich, in einem dritten und einem vierten Bereich und in einem fünften und einem sechsten Bereich zu implementieren, um gleich zu sein, und das Signal bezüglich einer Kupplungsbetätigung exakt zu erkennen, um die Genauigkeit einer Kupplung-Unterbrechung-Steuerung weiter zu erhöhen.
Zusätzlich ist die vorliegende Erfindung dazu gedacht, um eine Schalthebelvorrichtung für ein Fahrzeug (z.B. ein Kraftfahrzeug) vorzuschlagen, die in der Lage ist, eine Rotation eines Schalthebels in einer Schaltrichtung zu detektieren unter Verwendung eines berührungslosen Sensors, so dass es möglich ist, ein Schaltbetätigung-Gefühl zu verbessern und eine Erzeugung von einem Betätigungsgeräusch zu eliminieren (z.B. zu vermeiden).
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Schalthebelvorrichtung für ein Fahrzeug (z.B. ein Kraftfahrzeug) auf: eine Schalten-Drehwelle, die mit einem Schalthebel zusammen rotiert, während sie (die Schalten-Drehwelle) als ein Zentrum einer Rotation des Schalthebels dient (z.B. fungiert), wenn der Schalthebel in einer Schaltrichtung betätigt ist/wird, und einen Sensor-Mechanismus, der mit der Schalten-Drehwelle verbunden ist, während er (der Sensor-Mechanismus) auf einer geraden Linie positioniert ist, die sich in einer Längsrichtung der Schalten-Drehwelle erstreckt, um eine Rotation des Schalthebels in der Schaltrichtung zu detektieren.
Die Schalten-Drehwelle kann mit einem Schalthebel-Gehäuse verbunden sein, um relativ dazu axial rotierbar zu sein, und der Sensor-Mechanismus kann eine Baueinheit (z.B. eine Baugruppe) eines (z.B. aus einem) Rotier-Element(s), das an der Schalten-Drehwelle montiert ist, und eines (einem) feststehenden Element(s) sein, das mit dem Schalthebel-Gehäuse feststehend (z.B. fest, z.B. starr) verbunden ist.
Das Rotier-Element kann aufweisen: einen Rotier-Teller, der an einem Ende der Schalten-Drehwelle in einer Einsteck-und-Aufnahme-Art-und-Weise (z.B. in einer Art und Weise, in der ein Eingreif-Abschnitt in einem Aufnahme-Abschnitt im Eingriff ist, z.B. in einer Formschluss-Art-und-Weise, z.B. in einer Steckverbindung-Art-und-Weise) montiert ist, und einen Permanentmagnet, der mit einer Fläche des Rotier-Tellers verbunden ist, und das feststehende Element kann aufweisen: ein Sensor-Gehäuse, das mit dem Schalthebel-Gehäuse feststehend (z.B. fest, z.B. starr) verbunden ist, während der Rotier-Teller an dem Sensor-Gehäuse rotierbar montiert ist, und eine PCB (z.B. eine Leiterplatte), die mit dem Sensor-Gehäuse feststehend (z.B. fest, z.B. starr) verbunden ist, um dem Permanentmagnet zugewandt zu sein.
Der Permanentmagnet kann auf einer geraden Linie positioniert sein, die sich in einer axialen Richtung der Schalten-Drehwelle erstreckt, und ein Hall-Sensor der PCB zum Detektieren einer Änderung eines magnetischen Flusses (z.B. in einem magnetischen Fluss) gemäß der Positionsänderung des Permanentmagneten kann an dem Zentrum des Permanentmagneten positioniert sein.
Die Schalten-Drehwelle kann eine konkave Montagenut haben, die in einem Ende davon gebildet ist, der Rotier-Teller kann einen konvexen Montageüberstand (z.B. einen konvexen Montagevorsprung, z.B. eine konvexe Montagenase) haben, der von einer Fläche davon vorspringt nach außen (hin) von dem Sensorgehäuse (aus), und die Schalten-Drehwelle und der Rotier-Teller können miteinander verbunden und montiert sein mittels Kuppelns des Montageüberstands mit der Montagenut.
Die Montagenut kann eine Linearform haben, die sich in einer Richtung senkrecht zu der Länge der Schalten-Drehwelle erstreckt, der Montageüberstand kann eine Linearform haben, die mit der Montagenut korrespondiert (z.B. (dieser) entspricht), und die Anordnung (z.B. die Verbindung, z.B. der Aufbau) des Montageüberstands und der Montagenut kann ermöglichen, dass eine senkrechte Toleranz der Schalten-Drehwelle absorbiert ist/wird.
Ein Abstand kann zwischen einem Ende des Montageüberstands und einer Innenfläche der Montagenut vorhanden sein in einem Zustand, in welchem der Montageüberstand in der Montagenut eingebracht ist, was ermöglicht, dass eine Längstoleranz der Schalten-Drehwelle absorbiert ist/wird.
Sowohl eine linke wie auch eine rechte Fläche der Montagenut und sowohl eine linke wie auch eine rechte Fläche des Montageüberstands können (z.B. jeweilig zugeordnet) ohne Spielraum (z.B. mit keinem Abstand) gegeneinander gedrückt (z.B. gepresst) sein in einem Zustand, in welchem die Montagenut und der Montageüberstand miteinander montiert sind.
Die Schalten-Drehwelle kann aus Stahl hergestellt sein zum Sicherstellen einer Festigkeit und einer Steifigkeit, und der Rotier-Teller, der den Montageüberstand hat, kann aus Kunststoff hergestellt sein, um die Kraft des Magneten nicht zu beeinflussen.
Die Schalthebelvorrichtung kann ferner aufweisen: ein drehbares (z.B. schwenkbares) Element, das mit dem Schalthebel verbunden ist und in dem Schalthebel-Gehäuse installiert ist, wobei (sich) die Schalten-Drehwelle durch das drehbare Element (hindurch) verläuft (z.B. erstreckt) in einer linken und rechten Richtung (z.B. in einer Links-und-Rechts-Richtung), einen Fixierstift (z.B. einen Fixierbolzen), der mit der Schalten-Drehwelle verbunden ist durch das drehbare Element hindurch in einer Vorwärts-und-Rückwärts-Richtung, eine Verbindungsstange, die mit dem drehbaren Element verbunden ist, um auf der geraden Linie, die sich in der Längsrichtung der Schalten-Drehwelle erstreckt, positioniert zu sein an einer Position gegenüberliegend zu dem Sensor-Mechanismus, und einen Wahlhebel (z.B. einen Auswählhebel), der mit der Verbindungsstange verbunden ist und um eine Wahlwelle (z.B. eine Auswählwelle) rotierbar installiert ist, die mit einem Schalthebel-Gehäuse verbunden ist. Die Schalten-Drehwelle, die (sich) durch das drehbare Element (hindurch) verläuft (z.B. erstreckt), kann mit dem Schalthebel-Gehäuse verbunden sein, um relativ dazu axial rotierbar zu sein, das drehbare Element und die Schalten-Drehwelle können in der Schaltrichtung zusammen rotieren ohne eine Rotation des Wahlhebels, wenn der Schalthebel in der Schaltrichtung betätigt ist/wird, und nur das drehbare Element kann in einer Wahlrichtung (z.B. einer Auswählrichtung) um den Fixierstift herum rotieren ohne eine Rotation der Schalten-Drehwelle, wenn der Schalthebel in der Wahlrichtung betätigt ist/wird.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Schalthebelvorrichtung für ein Fahrzeug (z.B. ein Kraftfahrzeug) auf: eine Schalten-Drehwelle, die mit einem Schalthebel zusammen rotiert, während sie (die Schalten-Drehwelle) als ein Zentrum einer Rotation des Schalthebels dient (z.B. fungiert), wenn der Schalthebel in einer Schaltrichtung betätigt ist/wird, einen Permanentmagnet, der mit der Schalten-Drehwelle zusammen rotiert, während er (der Permanentmagnet) auf einer geraden Linie positioniert ist, die sich in einer Längsrichtung der Schalten-Drehwelle erstreckt, und eine PCB (z.B. eine Leiterplatte), die feststehend (z.B. fest, z.B. starr) installiert ist, während sie (die PCB) dem Permanentmagnet zugewandt ist, wobei die PCB eine Änderung eines magnetischen Flusses (z.B. in einem magnetischen Fluss) gemäß der Positionsänderung des Permanentmagneten während der Rotation der Schalten-Drehwelle detektiert, um ein Signal an eine Kupplung-Steuerungsvorrichtung auszugeben, und wobei die Kupplung-Steuerungsvorrichtung einen Betrieb eines Kupplung-Aktuators steuert basierend auf dem Ausgabe-Signal, das von der PCB übermittelt ist/wird, um eine Kupplung in einen oder aus einem Eingriff zu bringen (z.B. um eine Kupplung einzukuppeln oder freizugeben).
Wie von der obigen Beschreibung ersichtlich ist, in der Schalthebelvorrichtung für ein Fahrzeug (z.B. ein Kraftfahrzeug) gemäß der vorliegenden Erfindung, ist der Permanentmagnet konfiguriert, um an (z.B. mit) dem axialen Zentrum der Schalten-Drehwelle zusammen zu rotieren, die mit dem Schalthebel zusammen rotiert während der Schaltbetätigung, und die PCB, die den Hall-Sensor hat, ist an einer Position positioniert, die dem Zentrum des Permanentmagneten zugewandt ist. Daher ist es möglich, alle von den Beträgen (z.B. den Graden) einer Rotation in der Schaltrichtung in dem ersten und dem zweiten Bereich, in dem dritten und dem vierten Bereich und in dem fünften und dem sechsten Bereich zu implementieren, um gleich zu sein, so dass alle von den erfassten Ausgabe-Werten in dem ersten und dem zweiten Bereich, in dem dritten und dem vierten Bereich und in dem fünften und dem sechsten Bereich gleich sein können. Als ein Resultat ist es möglich, das Signal bezüglich des Kupplung-Betriebs exakt zu erkennen und daher die Genauigkeit der Unterbrechung-Steuerung der Kupplung weiter zu erhöhen.
Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung den berührungslosen Sensor bereit, um die Rotation des Schalthebels in der Schaltrichtung zu detektieren unter Verwendung des Permanentmagneten und der PCB, was vorteilhaft darin ist, dass ein Schaltbetätigung-Gefühl signifikant verbessert werden kann im Vergleich zu dem Kontakt-Sensor bzw. Berührungssensor und insbesondere dass ein Betätigungsgeräusch eliminiert (z.B. vermieden) werden kann, das in dem Kontakt-Sensor bzw. Berührungssensor erzeugt wird.
Zusätzlich, da die Schalten-Drehwelle und der Rotier-Teller, der den Permanentmagnet hat, der damit verbunden ist, miteinander montiert sind mittels der linearen Montagenut und dem linearen Montageüberstand, ist es möglich, die senkrechte Toleranz und die Längstoleranz der Schalten-Drehwelle zu absorbieren während der Anordnung (z.B. der Verbindung, z.B. der Montage) der Schalten-Drehwelle und des Sensor-Mechanismus. Insbesondere, da der Spielraum (z.B. der Abstand) zwischen Komponenten minimiert ist mittels der Anordnung (z.B. der Verbindung, z.B. des Aufbaus) der Montagenut und des Montageüberstands, ist es möglich, die Kraftübertragungseffizienz weiter zu verbessern bzw. zu steigern und die Erfassungsgenauigkeit (z.B. die Abtastgenauigkeit) zu verbessern.
Figurenliste
Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden eindeutiger verstanden bzw. ersichtlicher von der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen.

1 ist eine Perspektivansicht, die eine Schalthebelvorrichtung für ein Fahrzeug (z.B. ein Kraftfahrzeug) gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, in welchem das Schalthebel-Gehäuse von 1 entfernt ist.
3 ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, in welchem der Sensor-Mechanismus und der Wahlhebel von 2 voneinander getrennt sind.
4 ist eine Perspektivansicht von links der 3 ausgehend betrachtet.
5 ist eine Explosions-Perspektivansicht, die den Sensor-Mechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
6 ist eine Explosionsansicht, die eine Schalten-Drehwelle und den Sensor-Mechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
7 ist eine Ansicht zum Erklären einer Verbindungsstruktur (z.B. einer Kuppeln-Struktur) der Schalten-Drehwelle und des Sensor-Mechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Eine Schalthebelvorrichtung für ein Fahrzeug (z.B. ein Kraftfahrzeug) gemäß der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Wie in 1 bis 7 dargestellt ist, weist die Schalthebelvorrichtung für ein Fahrzeug (z.B. ein Kraftfahrzeug) auf: ein Schalthebel-Gehäuse 10, das an der Seite eines Sitzes eines Fahrers feststehend (z.B. fest) installiert ist, und einen Schalthebel 20, der in einer Wahlrichtung (z.B. einer Auswählrichtung) und einer Schaltrichtung zum Gangschalten betätigt wird durch einen Fahrer.
Der Schalthebel 20 ist mit dem Schalthebel-Gehäuse 10 verbunden, um relativ dazu rotierbar zu sein in der Wahlrichtung und der Schaltrichtung mittels der Betätigung des Fahrers. Zum elektronischen Durchführen einer Schalten-Steuerung wird das Schaltsignal, das zu der Zeit (z.B. dem Zeitpunkt) eines Rotierens des Schalthebels 20 erzeugt wird, an eine Getriebe-Steuerungseinheit (TCU) übermittelt und ein Getriebe-Aktuator ist im Betrieb basierend auf dem elektronischen Signal, das von der TCU angeordnet bzw. befohlen ist/wird, um einen hydraulischen Druck zu oder von einem hydraulischen Kreislauf zuzuführen oder zu blockieren für jeden Schaltbereich.
Ein Knauf 21 ist mit dem oberen Abschnitt des Schalthebels 20 verbunden und ein drehbares (z.B. schwenkbares) Element 30 ist mit dem unteren Abschnitt des Schalthebels 20 verbunden für die Schaltrotation und die Wahlrotation des Schalthebels 20. Das drehbare Element 30 ist in dem Schalthebel-Gehäuse 10 positioniert.
Der Schalthebel 20 und das drehbare Element 30 sind miteinander integral (z.B. einstückig) verbunden, so dass das drehbare Element 30 zusammen mit der Rotation des Schalthebels 20 rotiert, und eine Schalten-Drehwelle 40 ist verbunden durch das Schalthebel-Gehäuse 10 und das drehbare Element 30 in der linken und rechten Richtung (z.B. der Links-und-Rechts-Richtung) (der Wahlrichtung).
Die Schalten-Drehwelle 40 ist mit dem Schalthebel-Gehäuse 10 verbunden, um relativ dazu axial rotierbar zu sein, und ein Fixierstift 50 (z.B. ein Fixierbolzen) ist mit der Schalten-Drehwelle 40 verbunden durch das drehbare Element 30 hindurch in der Vorwärts-und-Rückwärts-Richtung (der Schaltrichtung).
Das drehbare Teil 30 und der Fixierstift 50 sind relativ rotierbar dazu, so dass der Fixierstift 50 als ein Zentrum einer Rotation dient (z.B. fungiert), wenn das drehbare Element 30 in der Wahlrichtung rotiert, und der Fixierstift 50 und die Schalten-Drehwelle 40 sind miteinander integral (z.B. einstückig) verbunden (z.B. gekuppelt).
Die Schalten-Drehwelle 40 hat ein Stift-Loch 41 (z.B. ein Bolzen-Loch), das gebildet ist zum Verbinden (z.B. Kuppeln) mit dem Fixierstift 50.
Daher, wenn der Fahrer den Knauf 21 hält und den Schalthebel 20 in der Schaltrichtung betätigt, werden der Schalthebel 20, das drehbare Element 30, der Fixierstift 50 und die Schalten-Drehwelle 40 in der Schaltrichtung relativ zu dem Schalthebel-Gehäuse 10 rotiert in einer integrierten (z.B. einheitlichen) Form (z.B. Weise).
Alternativ, wenn der Fahrer den Knauf 21 hält und den Schalthebel 20 in der Wahlrichtung betätigt, rotiert nur das drehbare Element 30 um den Fixierstift 50 (herum) in der Wahlrichtung, in welchem Fall die Schalten-Drehwelle 40 in der Schaltrichtung und der Wahlrichtung nicht rotiert.
Das drehbare Element 30 hat einen L-förmigen Vorsprung 31, der an einer Seite davon gebildet ist, welcher seitlich vorspringt und sich dann nach unten (hin) erstreckt. Eine Verbindungsstange 61, die eine Kugel-Form hat, ist mit dem Vorsprung 31 verbunden, und ein Wahlhebel 60 (z.B. ein Auswählhebel) ist mit der Kugel der Verbindungsstange 61 verbunden (z.B. gekuppelt). Der Wahlhebel 60 ist mit dem Schalthebel-Gehäuse 10 rotierbar verbunden (z.B. gekuppelt) um eine Wahlwelle 62 (z.B. eine Auswählwelle) herum.
Die Verbindungsstange 61 erstreckt sich (z.B. steht) entlang einer geraden Linie L1 (vor), die sich in der Längsrichtung der Schalten-Drehwelle 40 erstreckt, während sie (die Verbindungsstange 61) auf der geraden Linie L1 positioniert ist, was dem Wahlhebel 60 ermöglicht, leichtgängiger (z.B. ruckfreier, z.B. laufruhiger) im Betrieb zu sein, wenn das drehbare Element 30 in der Wahlrichtung rotiert.
Mittels solch einer Struktur stellt die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Doppel-Gelenk-Struktur bereit, die bestehend ist aus: einer ersten Gelenk-Struktur, in welcher die Schalten-Drehwelle 40, die das drehbare Element 30 aufweist, in der Schaltrichtung rotiert relativ zu dem Schalthebel-Gehäuse 10 während der Schaltbetätigung des Schalthebels 20, und einer zweiten Gelenk-Struktur, in welcher das drehbare Element 30 in der Wahlrichtung rotiert um den Fixierstift 50 (herum) während der Wahlbetätigung des Schalthebels 20.
Das heißt, eine Doppel-Gelenk-Struktur ist bereitgestellt, in welcher die Schalten-Drehwelle 40 ein erstes Gelenk ist als das Zentrum einer Rotation während der Schaltbetätigung und der Fixierstift 50 ein zweites Gelenk ist als das Zentrum einer Rotation während der Wahlbetätigung. In solch einer Doppel-Gelenk-Struktur rotiert der Wahlhebel 60 nicht (z.B. in der Schaltrichtung) und das drehbare Element 30 und die Schalten-Drehwelle 40 rotieren zusammen in der Schaltrichtung, wenn der Schalthebel 20 in der Schaltrichtung betätigt ist/wird, wohingegen die Schalten-Drehwelle 40 nicht rotiert und nur das drehbare Element 30 rotiert in der Wahlrichtung um den Fixierstift 50 (herum), wenn der Schalthebel 20 in der Wahlrichtung betätigt ist/wird.
Demzufolge ist die vorliegende Erfindung konfiguriert, so dass die Wahlbetätigung und die Schaltbetätigung unabhängig zueinander implementiert sind ohne ein Ineinandergreifen (z.B. eine (z.B. wechselseitige) Beeinflussung). Mittels dieser Struktur ist es möglich, die Wahlbetätigung und die Schaltbetätigung genauer (z.B. präziser) zu implementieren und daher die Ein-Aus-Steuerung (z.B. die Eingreifen-Freigeben-Steuerung) und die Schalten-Steuerung der Kupplung genauer (z.B. präziser) durchzuführen.
Die Schalthebelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: eine Schalten-Drehwelle 40, die zusammen mit dem Schalthebel 20 rotiert, während sie (die Schalten-Drehwelle 40) als das Zentrum einer Rotation des Schalthebels 20 dient (z.B. fungiert), wenn der Schalthebel 20 in der Schaltrichtung betätigt ist/wird, und einen Sensor-Mechanismus 70, der mit der Schalten-Drehwelle 40 verbunden ist, während er (der Sensor-Mechanismus 70) auf der geraden Linie L1 positioniert ist, die sich in der Längsrichtung der Schalten-Drehwelle 40 erstreckt, um die Rotation des Schalthebels 20 in der Schaltrichtung zu detektieren.
Der Sensor-Mechanismus 70 ist auf der geraden Linie L1 an einer Position gegenüberliegend zu der Verbindungsstange 61 positioniert und ist mit einer Stromversorgung wie beispielsweise einer Batterie elektrisch verbunden mittels einer Leitung W1.
Die Schalten-Drehwelle 40 ist mit dem Schalthebel-Gehäuse 10 verbunden, um relativ dazu axial rotierbar zu sein, nachdem sie (die Schalten-Drehwelle 40) durch das drehbare Element 30 und das Schalthebel-Gehäuse 10 (hindurch) verlaufen ist in der linken und rechten Richtung (z.B. in der Links-und-Rechts-Richtung) (der Wahlrichtung).
Der Sensor-Mechanismus 70 ist eine Baueinheit (z.B. eine Baugruppe) eines (z.B. aus einem) Rotier-Element(s) 71, das an der Schalten-Drehwelle 40 montiert ist, und eines (einem) feststehenden Element(s) 72, das mit dem Schalthebel-Gehäuse 10 feststehend (z.B. fest, z.B. starr) verbunden ist.
Das Rotier-Element 71 weist auf: einen Rotier-Teller 73, der an einem Ende der Schalten-Drehwelle 40 in einer Einsteck-und-Aufnahme-Art-und-Weise (z.B. in einer Art und Weise, in der ein Eingreif-Abschnitt in einem Aufnahme-Abschnitt im Eingriff ist, z.B. in einer Formschluss-Art-und-Weise, z.B. in einer Steckverbindung-Art-und-Weise) montiert ist, und einen Permanentmagnet 74, der mit einer Fläche des Rotier-Tellers 73 verbunden ist.
Das feststehende Element 72 weist auf: ein Sensor-Gehäuse 75, das mit dem Schalthebel-Gehäuse 10 feststehend (z.B. fest, z.B. starr) verbunden ist, während der Rotier-Teller 73 an dem Sensor-Gehäuse 75 rotierbar montiert ist, und eine (z.B. gedruckte) Leiterplatte (PCB) 76, die mit dem Sensor-Gehäuse 75 feststehend (z.B. fest, z.B. starr) verbunden ist, um dem Permanentmagnet 74 zugewandt zu sein.
Das Sensor-Gehäuse 75 ist konfiguriert, so dass zwei Teile hergestellt sind zur Erleichterung einer Montage (z.B. eines Zusammenbaus) und miteinander montiert sind.
Die Schalten-Drehwelle 40 hat eine konkave Montagenut 42, die in einem Ende davon gebildet ist, und der Rotier-Teller 73 hat einen konvexen Montageüberstand 77 (z.B. einen konvexen Montagevorsprung, z.B. eine konvexe Montagenase), der von einer Fläche davon vorsteht nach außen (hin) von dem Sensorgehäuse 75 (aus). Die Schalten-Drehwelle 40 und der Rotier-Teller 73 sind miteinander verbunden und montiert mittels Kuppelns des Montageüberstands 77 mit der Montagenut 42.
Wenn der Fahrer den Knauf 21 hält und den Schalthebel 20 in der Schaltrichtung rotiert, rotiert die Schalten-Drehwelle 40, die das drehbare Element 30 aufweist, in der Schaltrichtung relativ zu dem Schalthebel-Gehäuse 10 mit der Folge, dass der Rotier-Teller 73, der mit der Schalten-Drehwelle 40 montiert ist, und der Permanentmagnet 74, der mit dem Rotier-Teller 73 verbunden ist, zusammen rotieren.
Eine Kupplung-Steuerung wird elektronisch durchgeführt in solch einer Weise, dass ein Rotieren des Permanentmagneten 74 die Richtung des magnetischen Flusses ändert aufgrund der Positionsänderung des N-Pols (Negativ-Pols) und des S-Pols (Positiv-Pols) davon, die PCB 76 eine Änderung eines bzw. des magnetischen Flusses (z.B. in einem bzw. dem magnetischen Fluss) detektiert unter Verwendung eines Hall-Sensors 78 und dann ein Signal an eine Kupplung-Steuerungsvorrichtung 81 ausgibt und die Kupplung-Steuerungsvorrichtung 81 den Betrieb eines Kupplung-Aktuators 82 steuert basierend auf dem Ausgabe-Signal, das von der PCB 76 übermittelt ist/wird, um eine Kupplung 90 aus einem oder in einen Eingriff zu bringen (z.B. um eine Kupplung 90 freizugeben oder einzukuppeln).
Da die Kupplung 90 des Fahrzeugs die gleichen Komponenten aufweist wie jene der bezogenen Technik, wie beispielsweise eine Schwungscheibe 91, die mit einer Kurbelwelle 1 verbunden ist, eine Kupplungsscheibe 92, eine Druckscheibe 93, eine Kupplungsfeder 94, einen Ausrückhebel 95, ein Ausrücklager 96, eine Ausrückgabel 97, etc., wird eine ausführliche Beschreibung davon weggelassen.
Die vorliegende Erfindung ist darin gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet 74 auf der geraden Linie L1 positioniert ist, die sich in der axialen Richtung der Schalten-Drehwelle 40 erstreckt, und der Hall-Sensor 78 der PCB 76 zum Detektieren einer Änderung eines bzw. des magnetischen Flusses (z.B. in einem bzw. dem magnetischen Fluss) gemäß der Positionsänderung des Permanentmagneten 74 positioniert ist an dem Zentrum des Permanentmagneten 74.
Wenn der Permanentmagnet 74 an dem axialen Zentrum der Schalten-Drehwelle 40 positioniert ist und der Hall-Sensor 78 an dem Zentrum des Permanentmagneten 74 positioniert ist, ist es möglich, alle von den Beträgen (z.B. den Graden) einer Rotation in der Schaltrichtung in einem ersten und einem zweiten Bereich, in einem dritten und einem vierten Bereich und in einem fünften und einem sechsten Bereich zu implementieren, um gleich zu sein während der Rotation des Permanentmagneten 74 durch die Schaltbetätigung, so dass alle von den erfassten Ausgabe-Werten in dem ersten und dem zweiten Bereich, in dem dritten und dem vierten Bereich und in dem fünften und dem sechsten Bereich gleich sein können. Als ein Resultat ist es möglich, das Signal bezüglich des Kupplung-Betriebs exakt zu erkennen und daher die Genauigkeit der Unterbrechung-Steuerung der Kupplung weiter zu erhöhen.
Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung einen berührungslosen Sensor bereit, um die Rotation des Schalthebels 20 in der Schaltrichtung zu detektieren unter Verwendung des Permanentmagneten 74 und der PCB 76, was vorteilhaft dahingehend ist, dass ein Schaltbetätigung-Gefühl signifikant verbessert werden kann im Vergleich zu dem Kontakt-Sensor bzw. Berührungssensor und insbesondere dass ein Betätigungsgeräusch eliminiert (z.B. vermieden) werden kann, das in dem Kontakt-Sensor bzw. Berührungssensor erzeugt wird.
Die Montagenut 42, die in der Schalten-Drehwelle 40 gebildet ist, hat eine Linearform, die sich in der Richtung senkrecht zu der Länge der Schalten-Drehwelle 40 erstreckt, und der Montageüberstand 77, der an dem Rotier-Teller 73 gebildet ist, hat eine Linearform, die mit der Montagenut 42 korrespondiert (z.B. (dieser) entspricht). Daher sind die Schalten-Drehwelle 40 und der Sensor-Mechanismus 70 dahingehend vorteilhaft, dass sie die senkrechte Toleranz der Schalten-Drehwelle 40 absorbieren können mittels Montierens (z.B. Zusammenbauens) des linearen Montageüberstands 77 und der linearen Montagenut 42 (siehe einen Pfeil M1 in 6).
Zusätzlich ist ein Abstand G1 zwischen dem Ende des Montageüberstands 77 und der Innenfläche 42a der Montagenut 42 vorhanden in dem Zustand, in welchem der Montageüberstand 77 in der Montagenut 42 eingebracht ist, wie in 7 dargestellt ist. Daher sind die Schalten-Drehwelle 40 und der Sensor-Mechanismus 70 dahingehend vorteilhaft, dass sie die Längstoleranz der Schalten-Drehwelle 40 absorbieren können (siehe einen Pfeil M2 in 7).
Zusätzlich sind sowohl eine linke wie auch eine rechte Fläche 42b der Montagenut 42 und sowohl eine linke wie auch eine rechte Fläche 77a des Montageüberstands 77 (z.B. jeweilig zugeordnet) ohne Spielraum (z.B. mit keinem Abstand) gegeneinander gedrückt (z.B. gepresst) in dem Zustand, in welchem die Montagenut 42 und der Montageüberstand 77 miteinander montiert sind, wie in 7 dargestellt ist. Daher ist es möglich, die Kraftübertragungseffizienz weiter zu verbessern bzw. zu steigern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Schalten-Drehwelle 40 vorzugsweise aus Stahl hergestellt zum Sicherstellen einer Festigkeit und einer Steifigkeit und der Rotier-Teller 73, der den Montageüberstand 77 aufweist, ist vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt, um die Kraft des Permanentmagneten 74 nicht zu beeinflussen. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
Obgleich die vorliegende Erfindung beschrieben wurde als eine Ausführungsform, in welcher die Montagenut 42 in der Schalten-Drehwelle 40 gebildet ist und der Montageüberstand 77 an dem Rotier-Teller 73 gebildet ist, kann der Montageüberstand an der Schalten-Drehwelle 40 gebildet sein und die Montagenut kann in dem Rotier-Teller 73 gebildet sein.
Allerdings, unter Berücksichtigung, dass die Schalten-Drehwelle 40 aus Stahl hergestellt ist zum Sicherstellen einer Festigkeit und einer Steifigkeit, kann ein Bilden des Montageüberstands an der Schalten-Drehwelle 40 die Kraft des Magneten beeinflussen, da der Montageüberstand, der aus Stahl hergestellt ist, nahe bei dem Permanentmagnet 74 positioniert ist, in welchem Fall es schwierig sein kann, die Unterbrechung der Kupplung exakt zu steuern. Daher, um solche Probleme zu vermeiden, ist es bevorzugt, die Montagenut 42 in der Schalten-Drehwelle 40 und den Montageüberstand 77 an dem Rotier-Teller 73 in der vorliegenden Erfindung zu bilden.
Zusätzlich ist es möglich, die Herstellungskosten (z.B. die Spanbearbeitungskosten) signifikant zu reduzieren mittels Bildens der Nut in der Schalten-Drehwelle 40, die aus Stahl hergestellt ist, im Vergleich zu einem Bilden des Überstands daran und die Herstellungszeit (z.B. die Spanbearbeitungszeit) signifikant zu reduzieren.
Wie zuvor beschrieben, ist der Permanentmagnet 74 konfiguriert, um zusammen an (z.B. mit) dem axialen Zentrum der Schalten-Drehwelle 40 zu rotieren, die mit dem Schalthebel 20 zusammen rotiert während der Schaltbetätigung, und die PCB 76, die den Hall-Sensor 78 hat, ist an einer Position positioniert, die dem Zentrum des Permanentmagneten 74 zugewandt ist. Daher ist es möglich, alle von den Beträgen (z.B. den Graden) einer Rotation in der Schaltrichtung in dem ersten und dem zweiten Bereich, in dem dritten und dem vierten Bereich und in dem fünften und dem sechsten Bereich zu implementieren, um gleich zu sein, so dass alle von den erfassten Ausgabe-Werten in dem ersten und dem zweiten Bereich, in dem dritten und dem vierten Bereich und in dem fünften und dem sechsten Bereich gleich sein können. Als ein Resultat ist es möglich, das Signal bezüglich des Kupplung-Betriebs exakt zu erkennen und daher die Genauigkeit der Unterbrechung-Steuerung der Kupplung weiter zu erhöhen.
Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung den berührungslosen Sensor bereit, um die Rotation des Schalthebels 20 in der Schaltrichtung zu detektieren unter Verwendung des Permanentmagneten 74 und der PCB 76, was vorteilhaft darin ist, dass ein Schaltbetätigung-Gefühl signifikant verbessert werden kann im Vergleich zu dem Kontakt-Sensor bzw. Berührungssensor und insbesondere dass ein Betätigungsgeräusch eliminiert (z.B. vermieden) werden kann, das in dem Kontakt-Sensor bzw. Berührungssensor erzeugt wird.
Zusätzlich, da die Schalten-Drehwelle 40 und der Rotier-Teller 73, der den Permanentmagnet 74 hat, der damit verbunden ist, miteinander montiert sind mittels der linearen Montagenut 42 und dem linearen Montageüberstand 77, ist es möglich, die senkrechte Toleranz und die Längstoleranz der Schalten-Drehwelle 40 zu absorbieren während der Anordnung (z.B. der Verbindung, z.B. der Montage) der Schalten-Drehwelle 40 und des Sensor-Mechanismus 70. Insbesondere, da der Spielraum (z.B. der Abstand) zwischen Komponenten minimiert ist mittels der Anordnung (z.B. der Verbindung, z.B. des Aufbaus) der Montagenut 42 und des Montageüberstands 77, ist es möglich, die Kraftübertragungseffizienz weiter zu verbessern bzw. zu steigern und die Erfassungsgenauigkeit (z.B. die Abtastgenauigkeit) zu verbessern.
Obgleich die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für veranschaulichende Zwecke offenbart wurden, wird der Fachmann anerkennen, dass verschiedene Modifikationen, Ergänzungen und Substitutionen möglich sind, ohne sich dabei vom Umfang der Erfindung zu entfernen, wie in den begleitenden Ansprüchen offenbart.

Claims

Schalthebelvorrichtung für ein Fahrzeug, aufweisend: eine Schalten-Drehwelle (40), die mit einem Schalthebel (20) zusammen rotiert, während sie als ein Zentrum einer Rotation des Schalthebels (20) dient, wenn der Schalthebel (20) in einer Schaltrichtung betätigt wird, und einen Sensor-Mechanismus (70), der mit der Schalten-Drehwelle (40) verbunden ist, während er auf einer geraden Linie (L1) positioniert ist, die sich in einer Längsrichtung der Schalten-Drehwelle (40) erstreckt, um eine Rotation des Schalthebels (20) in der Schaltrichtung zu detektieren.
Schalthebelvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: die Schalten-Drehwelle (40) mit einem Schalthebel-Gehäuse (10) verbunden ist, um relativ dazu axial rotierbar zu sein, und der Sensor-Mechanismus (70) eine Baueinheit aus einem Rotier-Element (71), das an der Schalten-Drehwelle (40) montiert ist, und einem feststehenden Element (72) ist, das mit dem Schalthebel-Gehäuse (10) fest verbunden ist.
Schalthebelvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei: das Rotier-Element (71) aufweist: einen Rotier-Teller (73), der an einem Ende der Schalten-Drehwelle (40) in einer Einsteck-und-Aufnahme-Art-und-Weise montiert ist, und einen Permanentmagnet (74), der mit einer Fläche des Rotier-Tellers (73) verbunden ist, und das feststehende Element (72) aufweist: ein Sensor-Gehäuse (75), das mit dem Schalthebel-Gehäuse (10) fest verbunden ist, während der Rotier-Teller (73) an dem Sensor-Gehäuse (75) rotierbar montiert ist, und eine PCB (76), die mit dem Sensor-Gehäuse (75) fest verbunden ist, um dem Permanentmagnet (74) zugewandt zu sein.
Schalthebelvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei: der Permanentmagnet (74) auf einer geraden Linie (L1) positioniert ist, die sich in einer axialen Richtung der Schalten-Drehwelle (40) erstreckt, und ein Hall-Sensor (78) der PCB (76) zum Detektieren einer Änderung eines magnetischen Flusses gemäß der Positionsänderung des Permanentmagneten (74) an dem Zentrum des Permanentmagneten (74) positioniert ist.
Schalthebelvorrichtung gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei: die Schalten-Drehwelle (40) eine konkave Montagenut (42) hat, die in einem Ende davon gebildet ist, der Rotier-Teller (73) einen konvexen Montageüberstand (77) hat, der von einer Fläche davon vorspringt nach außen hin von dem Sensorgehäuse (75) aus, und die Schalten-Drehwelle (40) und der Rotier-Teller (73) miteinander verbunden und montiert sind mittels Kuppelns des Montageüberstands (77) mit der Montagenut (42).
Schalthebelvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei: die Montagenut (42) eine Linearform hat, die sich in einer Richtung senkrecht zu der Länge der Schalten-Drehwelle (40) erstreckt, der Montageüberstand (77) eine Linearform hat, die mit der Montagenut (42) korrespondiert, und die Verbindung des Montageüberstands (77) und der Montagenut (42) ermöglicht, dass eine senkrechte Toleranz der Schalten-Drehwelle (40) absorbiert wird.
Schalthebelvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei ein Abstand (G1) zwischen einem Ende des Montageüberstands (77) und einer Innenfläche (42a) der Montagenut (42) vorhanden ist in einem Zustand, in welchem der Montageüberstand (77) in der Montagenut (42) eingebracht ist, was ermöglicht, dass eine Längstoleranz der Schalten-Drehwelle (40) absorbiert wird.
Schalthebelvorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei sowohl eine linke wie auch eine rechte Fläche (42b) der Montagenut (42) und sowohl eine linke wie auch eine rechte Fläche (77a) des Montageüberstands (77) ohne Spielraum gegeneinander gedrückt sind in einem Zustand, in welchem die Montagenut (42) und der Montageüberstand (77) miteinander montiert sind.
Schalthebelvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 5-8, wobei: die Schalten-Drehwelle (40) aus Stahl hergestellt ist zum Sicherstellen einer Festigkeit und einer Steifigkeit und der Rotier-Teller (73), der den Montageüberstand (77) hat, aus Kunststoff hergestellt ist, um die Kraft des Magneten (74) nicht zu beeinflussen.
Schalthebelvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1-9, ferner aufweisend: ein schwenkbares Element (30), das mit dem Schalthebel (20) verbunden ist und in dem Schalthebel-Gehäuse (10) installiert ist, wobei die Schalten-Drehwelle (40) durch das schwenkbare Element (30) verläuft in einer Links-und-Rechts-Richtung, einen Fixierstift (50), der mit der Schalten-Drehwelle (40) verbunden ist durch das schwenkbare Element (30) hindurch in einer Vorwärts-und-Rückwärts-Richtung, eine Verbindungsstange (61), die mit schwenkbaren Element (30) verbunden ist, um auf der geraden Linie (L1), die sich in der Längsrichtung der Schalten-Drehwelle (40) erstreckt, positioniert zu sein an einer Position gegenüberliegend zu dem Sensor-Mechanismus (70), und einen Wahlhebel (60), der mit der Verbindungsstange (61) verbunden ist und um eine Wahlwelle (62) rotierbar installiert ist, die mit dem Schalthebel-Gehäuse (10) verbunden ist, wobei: die Schalten-Drehwelle (40), die durch das schwenkbare Element (30) verläuft, mit dem Schalthebel-Gehäuse (10) verbunden ist, um relativ dazu axial rotierbar zu sein, das schwenkbare Element (30) und die Schalten-Drehwelle (40) in der Schaltrichtung zusammen rotieren ohne eine Rotation des Wahlhebels (60), wenn der Schalthebel (20) in der Schaltrichtung betätigt wird, und nur das schwenkbare Element (30) in einer Wahlrichtung um den Fixierstift (50) herum rotiert ohne eine Rotation der Schalten-Drehwelle (40), wenn der Schalthebel (20) in der Wahlrichtung betätigt wird.
Schalthebelvorrichtung für ein Fahrzeug, aufweisend: eine Schalten-Drehwelle (40), die mit einem Schalthebel (20) zusammen rotiert, während sie als ein Zentrum einer Rotation des Schalthebels (20) dient, wenn der Schalthebel (20) in einer Schaltrichtung betätigt wird, einen Permanentmagnet (74), der mit der Schalten-Drehwelle (40) zusammen rotiert, während er auf einer geraden Linie (L1) positioniert ist, die sich in einer Längsrichtung der Schalten-Drehwelle (40) erstreckt, und eine PCB (76), die feststehend installiert ist, während sie dem Permanentmagnet (74) zugewandt ist, wobei: die PCB (76) eine Änderung eines magnetischen Flusses gemäß der Positionsänderung des Permanentmagneten (74) während der Rotation der Schalten-Drehwelle (40) detektiert, um ein Signal an eine Kupplung-Steuerungsvorrichtung (81) auszugeben, und die Kupplung-Steuerungsvorrichtung (81) einen Betrieb eines Kupplung-Aktuators (82) steuert basierend auf dem Ausgabe-Signal, das von der PCB (76) übermittelt wird, um eine Kupplung (90) in einen oder aus einem Eingriff zu bringen.