DE102021204173A1

DE102021204173A1 - TRANSMISSION SYSTEM AND GEARSHIFT ASSEMBLY FOR A VEHICLE TRANSMISSION SYSTEM

Info

Publication number: DE102021204173A1
Application number: DE102021204173.6A
Authority: DE
Inventors: Carsten Lövenich; Ulrich Karrer; Andrea Valentini; Oliver Burghardt; Andreas Kapp
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2021-04-27
Filing date: 2021-04-27
Publication date: 2022-10-27
Also published as: KR20220147515A

Abstract

Eine Gangschaltanordnung für ein Getriebesystem eines Fahrzeugs umfasst ein Gegenstück, das um eine erste Rotationsachse schwenkbar an einem Träger angebracht ist, wobei das Gegenstück eine konkave Kontaktfläche aufweist, die entlang einer Auswahlachse, die sich quer zu der ersten Rotationsachse erstreckt, einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt umfasst, der sich relativ zu dem ersten Abschnitt geneigt erstreckt. Die Gangschaltanordnung umfasst ferner eine Rastvorrichtung mit einem Kontaktstift, der in Kontakt mit der Kontaktfläche steht und quer zur ersten Rotationsachse vorgespannt ist, wobei die Rastvorrichtung zum Schalten eines Ganges durch einen Schalthebel entlang der Auswahlachse in einer Hochschaltrichtung und einer Herunterschaltrichtung bewegbar ist, so dass der Kontaktstift entlang des ersten und zweiten Abschnitts der Kontaktfläche gleitet. Ein Stellglied ist mit dem Gegenstück gekoppelt und eingerichtet, eine Drehstellung des Gegenstücks um die erste Achse zu verändern, um einen Kontaktwinkel zwischen dem ersten oder zweiten Abschnitt der Kontaktfläche zu vergrößern oder zu verkleinern.A gear shift assembly for a transmission system of a vehicle includes a mating piece pivotally mounted on a carrier about a first axis of rotation, the mating piece having a concave contact surface having a first portion and a first portion along a selector axis extending transversely to the first axis of rotation second portion extending inclined relative to the first portion. The gear shift assembly further includes a latching device having a contact pin that is in contact with the contact surface and is biased transversely to the first axis of rotation, wherein the latching device is movable for shifting a gear by a shift lever along the selection axis in an upshift direction and a downshift direction, so that the Contact pin slides along the first and second portion of the contact surface. An actuator is coupled to the mate and configured to change a rotational position of the mate about the first axis to increase or decrease a contact angle between the first and second portions of the contact surface.

Description

Technischer BereichTechnical part

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gangschaltanordnung für ein Getriebesystem eines Fahrzeugs und ein Getriebesystem mit einer solchen Anordnung.The present invention relates to a gear shift arrangement for a transmission system of a vehicle and a transmission system with such an arrangement.

Hintergrundbackground

Bei manuell geschalteten Getrieben betätigt oder bewegt der Fahrer zum Schalten einen Schalthebel zwischen verschiedenen Positionen, die den jeweiligen Gängen entsprechen. Es kann jedoch vorkommen, dass der Fahrer unbeabsichtigt einen Abwärtsschaltvorgang anstelle eines Hochschaltvorgangs durchführt. Das heißt, der Hebel wird in eine Stellung bewegt, die einem niedrigeren Gang entspricht, anstatt in eine Stellung, die einem höheren Gang entspricht. Ein solcher Fehlschaltvorgang kann zu Schäden am Getriebe oder am Motor führen.In manually shifted transmissions, to shift gears, the driver operates or moves a shift lever between various positions corresponding to the respective gears. However, the driver may inadvertently perform a downshift instead of an upshift. That is, the lever is moved to a position corresponding to a lower gear rather than to a position corresponding to a higher gear. Such an incorrect shifting process can lead to damage to the transmission or the engine.

US 2020/0149630 A1 offenbart eine Gangschaltanordnung für ein Getriebe, die einen Schalthebel, ein Gegenstück mit einer gerillten Kontaktfläche und einen Kontaktstift umfasst, der mit dem Schalthebel gekoppelt ist und in Kontakt mit der Kontaktfläche des Gegenstücks steht, so dass der Kontaktstift durch Betätigung des Schalthebels über die Kontaktfläche bewegt wird und dem Fahrer ein Schaltgefühl vermittelt. Das Gegenstück ist ferner mit einem Stellglied gekoppelt, das eingerichtet ist, das Gegenstück linear zu bewegen, wenn der Kontaktstift verklemmt ist. US 2020/0149630 A1 discloses a gear shift assembly for a transmission that includes a shift lever, a counterpart having a grooved contact surface, and a contact pin coupled to the shift lever and in contact with the contact surface of the counterpart such that actuation of the shift lever moves the contact pin over the contact surface and gives the driver a shift feel. The counterpart is further coupled to an actuator configured to linearly move the counterpart when the contact pin is jammed.

Offenlegung der ErfindungDisclosure of Invention

Es ist eine der Ideen der Erfindung, Lösungen zur Vermeidung von Fehlschaltungen in einem Fahrzeuggetriebe bereitzustellen.It is one of the ideas of the invention to provide solutions for avoiding faulty shifts in a vehicle transmission.

Zu diesem Zweck stellt die vorliegende Erfindung eine Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 und ein Getriebesystem nach Anspruch 10 bereit.To this end the present invention provides a shifting device according to claim 1 and a transmission system according to claim 10.

Nach einem ersten erfindungsgemäßen Aspekt umfasst eine Gangschaltanordnung für ein Getriebesystem eines Fahrzeugs einen Träger, der beispielsweise durch ein Getriebegehäuse gebildet sein kann, und ein um eine erste Rotationsachse schwenkbar an dem Träger gelagertes Gegenstück, wobei das Gegenstück eine konkave Kontaktfläche aufweist, die entlang einer quer zur ersten Rotationsachse verlaufenden Auswahlachse einen ersten Abschnitt und einen relativ zum ersten Abschnitt geneigt verlaufenden zweiten Abschnitt umfasst. So kann die Kontaktfläche des Gegenstücks V-förmig ausgebildet sein, wobei sich die erste Rotationsachse entlang oder parallel zur Kontaktfläche erstreckt.According to a first aspect of the invention, a gearshift arrangement for a transmission system of a vehicle comprises a carrier, which can be formed, for example, by a transmission housing, and a counterpart pivoted about a first axis of rotation on the carrier, the counterpart having a concave contact surface along a transverse to the first axis of rotation running selection axis comprises a first section and a relative to the first section running inclined second section. Thus, the contact surface of the counterpart can be V-shaped, with the first axis of rotation extending along or parallel to the contact surface.

Die Gangschaltanordnung umfasst ferner eine Rastvorrichtung, die eingerichtet ist, über eine Schaltwelle des Getriebesystems kinematisch mit dem Schalthebel zu koppeln, wobei die Rastvorrichtung einen Kontaktstift umfasst, der mit der Kontaktfläche des Gegenstücks in Kontakt steht und quer zur ersten Rotationsachse gegen die Kontaktfläche vorgespannt ist, wobei die Rastvorrichtung zum Schalten des Gangs durch den Schalthebel derart entlang der Auswahlachse in einer Hochschaltrichtung und einer Herunterschaltrichtung bewegt werden kann, dass der Kontaktstift entlang des ersten und zweiten Abschnitts der Kontaktfläche gleitet. Ein Stellglied ist mit dem Gegenstück gekoppelt und eingerichtet, eine Drehstellung des Gegenstücks um die erste Achse zu verändern, um den Kontaktwinkel zwischen dem ersten oder zweiten Abschnitt der Kontaktfläche zu vergrößern oder zu verkleinern. Das heißt, erfindungsgemäß kann das Gegenstück in eine bestimmte Drehstellung gebracht und dort gehalten werden. Dabei kann ein Kontaktwinkel zwischen dem Kontaktstift der Rastvorrichtung und der Kontaktfläche, d.h. ein Winkel, der von der Auswahlachse und der Kontaktfläche an einem Kontaktpunkt des Kontaktstiftes mit der Kontaktfläche eingeschlossen wird, einfach variiert werden.The gearshift arrangement also includes a latching device which is set up to be kinematically coupled to the shift lever via a shifting shaft of the transmission system, the latching device comprising a contact pin which is in contact with the contact surface of the counterpart and is prestressed against the contact surface transversely to the first axis of rotation, wherein the detent can be moved along the selection axis in an upshift direction and a downshift direction for shifting the gear by the shift lever such that the contact pin slides along the first and second portion of the contact surface. An actuator is coupled to the mate and configured to change a rotational position of the mate about the first axis to increase or decrease the contact angle between the first and second portions of the contact surface. That is, according to the invention, the counterpart can be brought into a specific rotational position and held there. A contact angle between the contact pin of the latching device and the contact surface, i.e. an angle enclosed by the selection axis and the contact surface at a contact point of the contact pin with the contact surface, can be easily varied.

Eine Kraft F_select, die auf die Rastvorrichtung entlang der Auswahlachse aufgebracht werden muss, um die Rastvorrichtung zu bewegen, hängt vom Kontaktwinkel β und von einer Kraft F_stress ab, mit der der Kontaktstift in einer Richtung senkrecht zur Rotationsachse vorgespannt wird durch $F_{s e l e c t} = F_{s t r e s s} \cdot tan β$

A force F _select that must be applied to the detent along the selection axis to move the detent depends on the contact angle β and on a force F _stress that biases the contact pin in a direction perpendicular to the axis of rotation by

f_{s e l e c t} = f_{s t right e s s} \cdot tan β

Durch die Veränderung des Kontaktwinkels kann die Schaltkraft leicht variiert werden, d.h. in einer Art und Weise, dass die Schaltkraft bei einer Bewegung der Rastvorrichtung in Herunterschaltrichtung erhöht und in Hochschaltrichtung verringert wird. Wenn die Rastvorrichtung kinematisch mit dem von einem Fahrer betätigten Schalthebel gekoppelt ist, wird dem Fahrer eine haptische Rückmeldung gegeben, wodurch Fehlschaltungen zuverlässig und einfach verhindert werden können.By changing the contact angle, the shifting force can be varied slightly, i.e. in a way that the shifting force is increased when the detent is moved in the downshift direction and decreased in the upshift direction. If the locking device is kinematically coupled to the shift lever actuated by a driver, the driver is given haptic feedback, as a result of which faulty shifts can be reliably and easily prevented.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung sieht ein Getriebesystem für ein Fahrzeug vor, das eine Gangschaltanordnung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, ein Getriebe, das für den Betrieb in einer Vielzahl von Übersetzungsverhältnissen eingerichtet ist, und eine Schaltwelle mit einer Schnittstelle zur kinematischen Kopplung eines Schalthebels an diese umfasst, wobei die Schaltwelle mit der Rastvorrichtung der Gangschaltanordnung und mit dem Getriebe verbunden ist, um das Übersetzungsverhältnis des Getriebes in Reaktion auf eine Bewegung des Schalthebels zu verändern. Beispielsweise kann der Schalthebel über einen Bowdenzug mit der Schaltwelle verbunden sein, so dass eine Bewegung des Schalthebels die Schaltwelle bewegt, wobei als Reaktion auf die Bewegung der Schaltwelle die Raste durch die Schaltwelle bewegt wird.A second aspect of the invention provides a transmission system for a vehicle comprising a gear shift assembly according to the first aspect of the invention, a transmission arranged to operate in a plurality of gear ratios, and a shift shaft having an interface for kinematically coupling a shift lever This includes, wherein the selector shaft is connected to the latching device of the gear shift assembly and to the transmission to the translation Ver ratio of the transmission in response to movement of the shift lever. For example, the shift lever can be connected to the shift shaft via a Bowden cable so that movement of the shift lever moves the shift shaft, with the detent being moved by the shift shaft in response to the movement of the shift shaft.

Der vorliegenden Erfindung liegt unter anderem der Gedanke zugrunde, die Schaltkraft, die über einen Schalthebel aufgebracht werden muss, um einen Gang in Richtung eines niedrigeren Ganges zu schalten, zu erhöhen. Dadurch wird der Fahrer von dem Einlegen eines niedrigeren Ganges bzw. einer niedrigeren Schaltrichtung weggeleitet oder zumindest haptisch gewarnt, bevor der niedrigere Gang tatsächlich eingelegt wird. Auf diese Weise können Schäden am Getriebe oder am Motor zuverlässiger verhindert werden.Among other things, the present invention is based on the idea of increasing the shifting force that must be applied via a shift lever in order to shift a gear in the direction of a lower gear. As a result, the driver is diverted from engaging a lower gear or a lower shifting direction or at least given a haptic warning before the lower gear is actually engaged. In this way, damage to the transmission or the engine can be prevented more reliably.

Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren.Further embodiments of the present invention are the subject of the dependent claims and the following description with reference to the drawing figures.

Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Gangschaltungsbaugruppe eine Steuereinrichtung umfassen, die eine Eingangsschnittstelle zum Empfangen einer Drehzahl eines mit dem Getriebe gekoppelten Motors und ein mit dem Stellglied verbundenes Ausgangsschnittstellensignal umfasst, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, dass sie das Stellglied derart zu steuern, dass das Stellglied die Drehstellung des Gegenstücks entsprechend der Drehzahl des Motors einstellt. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise eine elektronische Steuereinrichtung sein und einen Prozessor, wie eine CPU, ein FPGA, ein ASIC oder dergleichen, und einen nichtflüchtigen Datenspeicher, wie ein Festplattenlaufwerk, ein Solid-State-Laufwerk oder dergleichen, umfassen.According to some embodiments, the shifter assembly may include a controller that includes an input interface for receiving a speed of a motor coupled to the transmission and an output interface signal associated with the actuator, wherein the controller is configured to control the actuator such that the actuator Adjusts the rotational position of the counterpart according to the speed of the engine. The controller may be, for example, an electronic controller and may include a processor such as a CPU, FPGA, ASIC or the like and non-volatile data storage such as a hard disk drive, solid state drive or the like.

Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Steuereinrichtung eingerichtet sein, das Stellglied derart zu steuern, dass das Stellglied die Drehstellung des Gegenstücks so einstellt, dass der Kontaktwinkel für eine Bewegung des Kontaktstifts in der Herunterschaltrichtung mit zunehmender Drehzahl des Motors vergrößert wird. Wenn sich der Motor also in einem Zustand hoher Drehzahl befindet, wird der Kontaktwinkel in Bezug auf eine Bewegung in Herunterschaltrichtung groß, und somit wird die Schaltkraft zum unbeabsichtigten Wählen eines niedrigeren Gangs erhöht. Andererseits wird aufgrund der V-Form der Kontaktfläche bei hoher Motordrehzahl der Kontaktwinkel in Bezug auf eine Bewegung in Hochschaltrichtung klein, wodurch die Schaltkraft zum Einlegen eines höheren Gangs verringert wird. Da die Gefahr eines schweren Getriebeschadens oder Motorschadens mit zunehmender Drehzahl steigt, ist es weiter besonders vorteilhaft, das unbeabsichtigte Einlegen eines niedrigeren Ganges bei hohen Drehzahlen, z.B. beim Beschleunigen eines Fahrzeugs, zu verhindern.According to some embodiments, the controller may be configured to control the actuator such that the actuator adjusts the rotational position of the mating piece such that the contact angle for movement of the contact pin in the downshift direction increases as the engine speed increases. Therefore, when the engine is in a high-speed state, the contact angle with respect to movement in the downshift direction becomes large, and thus the shifting force for inadvertently selecting a lower gear is increased. On the other hand, due to the V-shape of the contact surface, when the engine speed is high, the contact angle with respect to movement in the upshift direction becomes small, thereby reducing the shifting force for shifting to a higher gear. Furthermore, since the risk of serious transmission damage or engine damage increases with increasing engine speed, it is particularly advantageous to prevent the inadvertent engagement of a lower gear at high engine speeds, for example when accelerating a vehicle.

Bei einigen Ausführungsformen kann das Stellglied den Kontaktwinkel mit zunehmender Drehzahl kontinuierlich vergrößern. Beispielsweise kann der Kontaktwinkel in Bezug auf die Herunterschaltrichtung mit zunehmender Drehzahl linear vergrößert werden. Es können jedoch auch andere mathematische Funktionen die Beziehungen zwischen Kontaktwinkel und Drehzahl definieren.In some embodiments, the actuator can continuously increase the contact angle with increasing speed. For example, the contact angle relative to the downshift direction may increase linearly with increasing engine speed. However, other mathematical functions can also define the relationships between contact angle and speed.

In einigen Ausführungsformen vergrößert das Stellglied den Kontaktwinkel um einen vordefinierten Wert, wenn die Drehgeschwindigkeit einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet. So kann eine stufenartige Funktion die Beziehungen zwischen Kontaktwinkel und Drehzahl definieren.In some embodiments, the actuator increases the contact angle by a predefined amount when the rotational speed exceeds a predefined threshold. Thus, a step-like function can define the relationships between contact angle and speed.

Gemäß einigen Ausführungsformen kann das Stellglied einen Antriebsmotor und eine durch den Antriebsmotor drehbare Antriebsspindel umfassen, die mit dem Gegenstück über eine Antriebshalterung verbunden ist, die mit dem Gegenstück derart gekoppelt ist, dass sie um eine zweite Rotationsachse drehbar ist, die mit Abstand und parallel zur ersten Rotationsachse verläuft. Ein Spindelantrieb hat den Vorteil, dass er selbsthemmend ist. Das heißt, das Gegenstück kann zuverlässig in der eingestellten Drehstellung gehalten werden.According to some embodiments, the actuator may include a drive motor and a drive spindle rotatable by the drive motor and coupled to the mate via a drive mount coupled to the mate for rotation about a second axis of rotation spaced from and parallel to the first axis of rotation runs. A spindle drive has the advantage that it is self-locking. That is, the counterpart can be reliably held in the set rotational position.

Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Rastvorrichtung ein Gehäuse mit einem Boden und einer dem Boden gegenüberliegenden Öffnung aufweisen, wobei der Kontaktstift aus der Öffnung herausragt und durch eine vom Boden abgestützte Feder vorgespannt wird. Insbesondere spannt die Feder den Kontaktstift in einer Richtung senkrecht zur ersten Rotationsachse vor.According to some embodiments, the latch may include a housing having a floor and an opening opposite the floor, with the contact pin protruding from the opening and being biased by a spring supported by the floor. In particular, the spring biases the contact pin in a direction perpendicular to the first axis of rotation.

Bei einigen Ausführungsformen kann der Kontaktstift eine Trägerstange und eine von der Trägerstange drehbar gehaltene Kugel umfassen, wobei die Kugel mit der Kontaktfläche des Gegenstücks in Kontakt ist. So kann die Kugel auf der Kontaktfläche rollen, wenn die Rastvorrichtung entlang der Auswahlachse bewegt wird. Dadurch wird eine reibungslose und klemmfreie Bewegung der Rastvorrichtung weiter vereinfacht.In some embodiments, the contact pin may include a support rod and a ball rotatably supported by the support rod, the ball being in contact with the contact surface of the mating part. This allows the ball to roll on the contact surface when the detent is moved along the selection axis. This further facilitates smooth and jam-free movement of the latching device.

Bei einigen Ausführungsformen sind der erste und der zweite Teil der Kontaktfläche durch einen gekrümmten Verbindungsabschnitt miteinander verbunden. Das heißt, der Verbindungsabschnitt bildet ein Tal oder zwischen gegenüberliegenden Flanken, die von dem ersten und zweiten Abschnitt der Kontaktfläche gebildet werden. Dadurch kann die Rastvorrichtung leicht in einer definierten Standardposition, z.B. in einer neutralen Gangposition, gehalten werden.In some embodiments, the first and second parts of the contact surface are connected to each other by a curved connection section. That is, the connecting portion forms a valley or between opposite flanks formed by the first and second portions of the contact surface. This allows the locking device easily in a defined standard position, e.g. in a neutral gear position.

Die im Zusammenhang mit einem Aspekt der Erfindung offenbarten Merkmale und Vorteile gelten auch für die anderen Aspekte der Erfindung und umgekehrt.The features and advantages disclosed in connection with one aspect of the invention also apply to the other aspects of the invention and vice versa.

Figurenlistecharacter list

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile wird nun auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsfiguren verwiesen. Die Erfindung wird im Folgenden anhand von beispielhaften Ausführungsformen, die in den schematischen Figuren angegeben sind, näher erläutert, in denen:

1 eine schematische quergeschnittene Ansicht einer Gangschaltanordnung nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei ein Gegenstück in einer ersten Drehstellung dargestellt ist;
2 zeigt die Gangschaltanordnung aus der 1, wobei das Gegenstück in einer zweiten Drehstellung dargestellt ist;
3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Gegenstücks einer Gangschaltanordnung nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
4 zeigt eine Draufsicht auf eine Kontaktfläche des Gegenstücks aus der 3;
5 zeigt eine vereinfachte Ansicht der Gangschaltanordnung aus 1, in der das Gegenstück in der ersten Drehstellung dargestellt ist und in der die auf das Gegenstück und eine Rastvorrichtung wirkenden Kräfte dargestellt sind;
6 zeigt eine vereinfachte Ansicht der Gangschaltanordnung aus 1, in der das Gegenstück in der zweiten Drehstellung dargestellt ist und in der die auf das Gegenstück und eine Rastvorrichtung wirkenden Kräfte dargestellt sind;
zeigt eine Auftragung, in der eine ausgewählte Kraft, die auf die Rastvorrichtung ausgeübt wird, über einen Verfahrweg der Rastvorrichtung dargestellt ist;
zeigt eine Auftragung, in der ein Neigungswinkel des Gegenstücks in Abhängigkeit von einer Motordrehzahl dargestellt ist;
9 zeigt eine Auftragung, in der ein Neigungswinkel des Gegenstücks in Abhängigkeit von einer Motordrehzahl dargestellt ist; und
10 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Getriebesystems für ein Fahrzeug nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.

For a better understanding of the present invention and the advantages thereof, reference is now made to the following description taken in conjunction with the accompanying drawing figures. The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments that are specified in the schematic figures, in which:

1 a schematic cross-sectional view of a gear shift assembly according to an embodiment of the invention, wherein a counterpart is shown in a first rotational position;
2 shows the gearshift arrangement from FIG 1 , wherein the counterpart is shown in a second rotational position;
3 Fig. 12 is a schematic perspective view of a counterpart of a gear shift assembly according to an embodiment of the present invention;
4 shows a top view of a contact surface of the counterpart from FIG 3 ;
5 Figure 12 shows a simplified view of the gear shift assembly 1 12, in which the counterpart is shown in the first rotational position and in which the forces acting on the counterpart and a locking device are shown;
6 Figure 12 shows a simplified view of the gear shift assembly 1 , in which the counterpart is shown in the second rotational position and in which the forces acting on the counterpart and a locking device are shown;
Figure 12 is a plot showing a selected force applied to the latch versus a travel of the latch;
Fig. 14 is a graph showing a tilt angle of the counterpart versus an engine speed;
9 Fig. 14 is a graph showing a tilt angle of the counterpart versus an engine speed; and
10 12 is a schematic block diagram of a transmission system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

Sofern nicht anders angegeben, bezeichnen gleiche Bezugsziffern oder Zeichen in den Figuren gleiche Elemente.Unless otherwise indicated, the same reference numerals or characters in the figures refer to the same elements.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsformenDetailed description of the embodiments

1 zeigt beispielhaft eine Gangschaltanordnung 100 für ein Getriebesystem 200. Wie in 1 dargestellt, umfasst die Gangschaltanordnung 100 einen Träger 1, der z.B. durch ein Getriebegehäuse gebildet wird, ein Gegenstück 2, ein Stellglied 3 und eine Rastvorrichtung 4. Optional kann die Gangschaltanordnung 100 auch eine Steuereinrichtung 5 enthalten. 1 shows an example of a gear shift assembly 100 for a transmission system 200. As in FIG 1 shown, the gear shift assembly 100 includes a carrier 1, which is formed, for example, by a transmission housing, a counterpart 2, an actuator 3 and a locking device 4. Optionally, the gear shift assembly 100 can also contain a control device 5.

10 zeigt schematisch ein Blockdiagramm eines Getriebesystems 200 für ein Fahrzeug, wobei das Getriebesystem 200 die Gangschaltanordnung 100 umfasst. Das Getriebesystem 200 umfasst ferner eine Schaltwelle 210 und ein Getriebe 230. 10 FIG. 12 schematically shows a block diagram of a transmission system 200 for a vehicle, the transmission system 200 comprising the gear shift assembly 100. FIG. Transmission system 200 also includes a selector shaft 210 and a transmission 230.

Das Getriebe 230 kann eine Vielzahl von Zahnrädern, Wellen usw. umfassen und ist im Allgemeinen eingerichtet, in einer Vielzahl von Übersetzungsverhältnissen zu arbeiten. Daher ist das Getriebe 230 eingerichtet, in Abhängigkeit von einem ausgewählten Übersetzungsverhältnis ein Eingangsdrehmoment T1 und eine Eingangsdrehzahl ω1 in verschiedene Ausgangsdrehmomente T2 und verschiedene Ausgangsdrehzahlen ω2 umzuwandeln.Transmission 230 may include a variety of gears, shafts, etc., and is generally configured to operate in a variety of gear ratios. The transmission 230 is therefore set up to convert an input torque T1 and an input speed ω1 into different output torques T2 and different output speeds ω2 depending on a selected transmission ratio.

Zur Auswahl einer Übersetzung ist das Getriebe 230 kinematisch mit dem Getriebe 230 verbunden und umfasst eine mechanische Schnittstelle 211, die mit einem Schalthebel 230 des Fahrzeugs verbunden werden kann, wie in 10 symbolisch dargestellt. Es ist zu beachten, dass der Schalthebel 220 in 10 nicht als Teil des Getriebesystems 200 dargestellt ist. Der Schalthebel 220 kann jedoch alternativ auch Teil des Getriebesystems 200 sein. Der Schalthebel 220 kann von einem Fahrer oder Bediener manuell in verschiedene Schaltgassen G1-G6, GR, GN bewegt werden, um einen Gang mit einem gewünschten Übersetzungsverhältnis zu wählen, wobei jede Schaltgasse einer Gasse G1-G6, GR, GN entspricht. Beispielsweise entsprechen die Gassen G1-G6 den Vorwärtsgängen, GR ist eine Rückwärtsgasse, die einem Rückwärtsgang entspricht, und GN ist eine neutrales Gasse, die einem neutralen Gang entspricht, bei dem das Eingangsdrehmoment T1 und die Eingangsdrehzahl ω1 nicht vom Getriebe ausgegeben werden.To select a gear ratio, the gearbox 230 is kinematically connected to the transmission 230 and includes a mechanical interface 211 connectable to a shifter 230 of the vehicle, as shown in FIG 10 represented symbolically. It should be noted that the shifter is 220 in 10 is not shown as part of transmission system 200. However, shift lever 220 may alternatively be part of transmission system 200 . The shift lever 220 can be manually moved into different shift gates G1-G6, GR, GN by a driver or operator to select a gear with a desired gear ratio, with each shift gate corresponding to a gate G1-G6, GR, GN. For example, the lanes G1-G6 correspond to the forward gears, GR is a reverse lane corresponding to a reverse gear, and GN is a neutral lane corresponding to a neutral gear where the input torque T1 and the input speed ω1 are not output from the transmission.

Wie bereits erwähnt, ist der Schalthebel 220 mit der Schnittstelle 211 der Schaltwelle 210 verbunden, z.B. über einen Bowdenzug. Wie in 10 weiter schematisch dargestellt ist, ist die Schaltwelle 210 mechanisch mit der Rastvorrichtung 4 gekoppelt, so dass die Rastvorrichtung 4 durch die Schaltwelle 210 bewegbar ist, wenn die Schaltwelle 210 durch den Schalthebel 220 bewegt wird. Wie in 10 symbolisch dargestellt und im Folgenden unter Bezugnahme auf die 1 bis 9 näher erläutert wird, steht die Rastvorrichtung 4 in Kontakt mit dem Gegenstück 2, das eine Reaktionskraft auf die Rastvorrichtung 4 ausübt, wenn die Rastvorrichtung 4 bewegt wird. Diese Reaktionskraft gibt dem Fahrer, der den Schalthebel 220 betätigt, eine haptische Rückmeldung. Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, die Reaktionskraft durch Bewegung, insbesondere durch Kippen des Gegenstücks 2, zu variieren, um den Fahrer beim Bewegen des Schalthebels 220 in die richtige Schaltgasse G1-G6, GN, GR zu unterstützen. Insbesondere kann der Fahrer unterstützt werden, um ein unbeabsichtigtes Herunterschalten zu verhindern, das einem unbeabsichtigten Bewegen des Schalthebels 220 in eine Schaltgasse mit einer niedrigeren Zahl entspricht. Wenn der Fahrer beispielsweise während der Beschleunigung des Fahrzeugs von Gasse G4 in die Gasse G5 schalten möchte, würde die Wahl der Gasse G3 ein unbeabsichtigtes Herunterschalten bedeuten.As already mentioned, the shift lever 220 is connected to the interface 211 of the selector shaft 210, for example via a Bowden cable. As in 10 is further shown schematically, the shift shaft 210 is mechanically coupled to the locking device 4, so that the locking device 4 can be moved by the shift shaft 210 when the shift shaft 210 is moved by the shift lever 220. As in 10 shown symbolically and in the following with reference to the 1 until 9 As will be explained in more detail, the latch 4 is in contact with the counterpart 2, which exerts a reaction force on the latch 4 when the latch 4 is moved. This reaction force provides haptic feedback to the driver operating shift lever 220 . An idea of the present invention is to vary the reaction force by movement, in particular by tilting counterpart 2, in order to support the driver in moving the shift lever 220 into the correct shift gate G1-G6, GN, GR. In particular, the driver may be assisted to prevent an inadvertent downshift, which corresponds to inadvertently moving the shift lever 220 into a lower-numbered shift gate. For example, if the driver wants to shift from lane G4 to lane G5 while the vehicle is accelerating, selecting lane G3 would mean an unintentional downshift.

Wie in 1 dargestellt, ist der Träger 1 der Gangschaltanordnung 100 eine Struktur, die eine feste Basis bildet. Der Träger 1 kann beispielsweise Teil eines Getriebegehäuses sein, in dem das Getriebe 230 untergebracht ist, oder eine an diesem Gehäuse befestigte Struktur.As in 1 As shown, the carrier 1 of the shifter assembly 100 is a structure forming a solid base. The carrier 1 can, for example, be part of a gearbox housing in which the gearbox 230 is housed, or a structure attached to this housing.

Das Gegenstück 2 ist in 1 in einer Seitenansicht dargestellt. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Gegenstücks 2. 4 zeigt eine Draufsicht auf das Gegenstück 2. Wie aus den 1 und 3 ersichtlich, kann das Gegenstück 2 ein allgemein blockförmiges Teil sein, das eine konkave Aussparung aufweist, die durch eine Kontaktfläche 2a definiert ist. Die Kontaktfläche 2a definiert eine V-förmige Ausnehmung und umfasst einen ersten Abschnitt 21a, einen zweiten Abschnitt 22a und einen Verbindungsabschnitt 23a, der den ersten und den zweiten Abschnitt 21a, 22a verbindet. Wie in den 1 und 3 zu sehen ist, sind der erste Abschnitt 21a und der zweite Abschnitt 22a einander zugewandt oder einander gegenüberliegend in Bezug auf eine Auswahlachse X angeordnet. Im Allgemeinen umfasst die Kontaktfläche 2a entlang einer Auswahlachse X den ersten Abschnitt 21a und den zweiten Abschnitt 22a, der sich relativ zum ersten Abschnitt 21a geneigt erstreckt. Der Verbindungsabschnitt 23a bildet einen Boden der durch die Kontaktfläche 2a definierten Aussparung und kann beispielsweise konkav abgerundet oder gekrümmt sein. Optional kann die Kontaktfläche 2a in Bezug auf die Auswahlachse X durch Stege 24, 25 begrenzt werden, die an gegenüberliegenden Enden des ersten und zweiten Abschnitts 21a, 22a angeordnet sind und von diesen abstehen, wie in 3 beispielhaft dargestellt.The counterpart 2 is in 1 shown in a side view. 3 shows a perspective view of counterpart 2. 4 shows a plan view of the counterpart 2. As can be seen from FIGS 1 and 3 As can be seen, the counterpart 2 can be a generally block-shaped part having a concave recess defined by a contact surface 2a. The contact surface 2a defines a V-shaped recess and comprises a first section 21a, a second section 22a and a connecting section 23a connecting the first and second sections 21a, 22a. As in the 1 and 3 As can be seen, the first portion 21a and the second portion 22a face or are opposite to each other with respect to an axis X of selection. In general, the contact surface 2a comprises, along a selection axis X, the first portion 21a and the second portion 22a extending inclined relative to the first portion 21a. The connecting section 23a forms a bottom of the recess defined by the contact surface 2a and can, for example, be concavely rounded or curved. Optionally, the contact surface 2a can be delimited with respect to the selection axis X by ridges 24, 25, which are arranged at opposite ends of the first and second sections 21a, 22a and protrude from them, as in FIG 3 shown as an example.

Ferner umfasst das Gegenstück 2 eine erste Scharnierschnittstelle 26, die eine erste Rotationsachse A1 definiert. Wie in 3 beispielhaft dargestellt, kann die erste Scharnierschnittstelle 26 durch einen Stift gebildet sein. Alternativ dazu kann die erste Scharnierschnittstelle 26 auch durch eine Öffnung gebildet werden. Wie in 3 dargestellt, kann die erste Scharnierschnittstelle 26 an einer Endfläche 20a des Gegenstücks 2 vorgesehen sein, die sich quer zur Kontaktfläche 2a erstreckt. Im Allgemeinen erstreckt sich die erste Rotationsachse A1 entlang des ersten und zweiten Abschnitts 21a, 22a der Kontaktfläche 2 oder quer zur Auswahlachse X.Furthermore, the counterpart 2 comprises a first hinge interface 26 defining a first axis of rotation A1. As in 3 shown by way of example, the first hinge interface 26 may be formed by a pin. Alternatively, the first hinge interface 26 can also be formed by an opening. As in 3 As shown, the first hinge interface 26 may be provided on an end surface 20a of the counterpart 2 that extends transversely to the contact surface 2a. In general, the first axis of rotation A1 extends along the first and second sections 21a, 22a of the contact surface 2 or transversely to the selection axis X.

Optional kann am Gegenstück 2 eine zweite Scharnierschnittstelle 27 vorgesehen sein, die eine zweite Rotationsachse A1 definiert. Wie in 3 beispielhaft dargestellt, kann die zweite Scharnierschnittstelle 27 durch einen Stift gebildet werden. Alternativ dazu kann die zweite Scharnierschnittstelle 27 auch durch eine Öffnung gebildet werden. Wie in 3 dargestellt, kann die zweite Scharnierschnittstelle 27 auch an der Stirnseite 20a des Gegenstücks 2 vorgesehen sein. Es wäre aber auch möglich, die zweite Scharnierschnittstelle 27 an einer anderen Stelle des Gegenstücks 2 vorzusehen, z.B. an einer gegenüberliegenden Stirnseite 20b (4). Die zweite Rotationsachse A2 verläuft im Allgemeinen parallel zur ersten Rotationsachse A1 und ist beabstandet zur ersten Rotationsachse A1 angeordnet.Optionally, a second hinge interface 27 can be provided on the counterpart 2, which defines a second axis of rotation A1. As in 3 shown by way of example, the second hinge interface 27 can be formed by a pin. As an alternative to this, the second hinge interface 27 can also be formed by an opening. As in 3 shown, the second hinge interface 27 can also be provided on the end face 20a of the counterpart 2 . However, it would also be possible to provide the second hinge interface 27 at a different location on the counterpart 2, for example at an opposite end face 20b ( 4 ). The second axis of rotation A2 is generally parallel to the first axis of rotation A1 and is spaced apart from the first axis of rotation A1.

Das Gegenstück 2 kann aus einem metallischen Werkstoff, z. B. aus Stahl, hergestellt sein.The counterpart 2 can be made of a metallic material such. B. made of steel.

Wie in 1 schematisch dargestellt, ist das Gegenstück 2 mit seiner ersten Scharnierschnittstelle 26 schwenkbar an dem Träger 1 gelagert. Somit ist das Gegenstück 2 relativ zum Träger 1 um die erste Rotationsachse A1 schwenkbar.As in 1 shown schematically, the counterpart 2 is mounted pivotably on the carrier 1 with its first hinge interface 26 . Thus, the counterpart 2 is pivotable relative to the carrier 1 about the first axis of rotation A1.

Wie in 1 beispielhaft dargestellt, kann das Stellglied 3 einen Antriebsmotor 30 und eine Antriebsspindel 31 umfassen. Der Antriebsmotor 30 kann beispielsweise ein Elektromotor sein und ist eingerichtet, die Spindel 31, die mit einem Gewinde versehen ist, zu drehen. Wie in 1 schematisch dargestellt, ist die Antriebsspindel 31 über eine Antriebshalterung 32 mit dem Gegenstück 2 gekoppelt. Die Antriebshalterung 32 weist ein Innengewinde auf, das mit dem Gewinde der Antriebsspindel 31 in Eingriff steht und mit der zweiten Gelenkschnittstelle 27 des Gegenstücks 2 gekoppelt ist. Dabei ist die Antriebshalterung 32 um die zweite Rotationsachse A2 drehbar. Durch Drehen der Antriebsspindel 31 mittels des Motors 30 wird die Antriebshalterung 32 entlang der Spindel bewegt und bewirkt dadurch eine Drehbewegung des Gegenstücks 2 um die erste Rotationsachse A1, so dass verschiedene Drehstellungen des Gegenstücks 2 durch das Stellglied eingestellt werden können.As in 1 shown by way of example, the actuator 3 can include a drive motor 30 and a drive spindle 31 . The drive motor 30 can be an electric motor, for example, and is set up to rotate the spindle 31, which is provided with a thread. As in 1 shown schematically, the drive spindle 31 is coupled to the counterpart 2 via a drive mount 32 . The drive bracket 32 has an internal thread that engages with the thread of the drive spindle 31 and is coupled to the second joint interface 27 of the counterpart 2 . there is the drive bracket 32 is rotatable about the second axis of rotation A2. By rotating the drive spindle 31 by means of the motor 30, the drive mount 32 is moved along the spindle and thereby causes the counterpart 2 to rotate about the first axis of rotation A1, so that different rotational positions of the counterpart 2 can be set by the actuator.

Das Stellglied 3 ist nicht auf den oben beschriebenen und in 1 dargestellten Spindelantrieb beschränkt, sondern kann auch auf andere Weise realisiert werden. Im Allgemeinen ist das Stellglied 3 mit dem Gegenstück 2 gekoppelt und eingerichtet, eine Drehstellung des Gegenstücks 2 um die erste Achse A1 zu verändern. 1 zeigt zum Beispiel eine erste Drehstellung des Gegenstücks 2, und 2 zeigt eine zweite Drehstellung des Gegenstücks 2, in der das Gegenstück gedreht wurde, wie durch den Pfeil P1 in 2 angedeutet.The actuator 3 is not limited to the ones described above and in 1 shown spindle drive limited, but can also be realized in other ways. In general, the actuator 3 is coupled to the counterpart 2 and configured to change a rotational position of the counterpart 2 about the first axis A1. 1 shows for example a first rotational position of the counterpart 2, and 2 shows a second rotation position of the counterpart 2, in which the counterpart has been rotated, as indicated by the arrow P1 in 2 implied.

Wie oben unter Bezugnahme auf 10 erläutert, ist die Rastvorrichtung 4 eingerichtet, das Gegenstück 2 mechanisch mit einem von einem Fahrer manuell betätigten Schalthebel 220 zu koppeln. Beispielsweise kann die Rastvorrichtung 4 mit der Schaltwelle 210 gekoppelt sein, die wiederum mit dem Schalthebel 220 gekoppelt ist. Wie in 1 beispielhaft dargestellt, kann die Rastvorrichtung 4 ein Gehäuse 40, einen Kontaktstift 41 und eine Feder 42 umfassen. Es sind jedoch auch andere Konfigurationen möglich. Im Allgemeinen umfasst die Rastvorrichtung 4 zumindest den Kontaktstift 41.As above with reference to 10 explained, the latching device 4 is set up to couple the counterpart 2 mechanically to a shift lever 220 that is manually operated by a driver. For example, the locking device 4 can be coupled to the selector shaft 210 , which in turn is coupled to the shift lever 220 . As in 1 shown by way of example, the latching device 4 can comprise a housing 40, a contact pin 41 and a spring 42. However, other configurations are also possible. In general, the locking device 4 comprises at least the contact pin 41.

Wie in 1 schematisch dargestellt, kann das Gehäuse 40 allgemein hülsenförmig sein und einen Innenraum definieren. Das Gehäuse 40 umfasst einen Boden 40A und eine Öffnung 40 an einem dem Boden 40A gegenüberliegenden Ende. Die Feder 42, bei der es sich beispielsweise um eine Schraubenfeder handeln kann, ist im Innenraum des Gehäuses 40 untergebracht und kann vom Boden 40A des Gehäuses abgestützt werden, wie in 1 schematisch dargestellt.As in 1 shown schematically, the housing 40 may be generally sleeve-shaped and define an interior space. The housing 40 includes a floor 40A and an opening 40 at an end opposite the floor 40A. The spring 42, which may be a coil spring, for example, is housed in the interior of the housing 40 and may be supported by the bottom 40A of the housing, as shown in FIG 1 shown schematically.

Der Kontaktstift 41 ist eine sich in Längsrichtung erstreckende Struktur und kann z. B. eine Trägerstange 43 und eine Kugel 44 umfassen. Die Trägerstange 43 kann an einem ersten Ende eine Montageausnehmung 43A aufweisen, in der die Kugel 44 drehbar gelagert ist. An einem gegenüberliegenden zweiten Ende kann die Trägerstange 43 optional eine Aufnahmeausnehmung 43B aufweisen. Wie in 1 beispielhaft dargestellt, kann die Trägerstange 43 mit ihrem zweiten Ende im Innenraum des Gehäuses 40 angeordnet sein, wobei zumindest die Kugel 44 aus der Öffnung 40B des Gehäuses 40 herausragt. Im Allgemeinen ist vorgesehen, dass der Kontaktstift 41 aus der Öffnung 40B herausragt. Die Feder 42 kann in der Aufnahmeausnehmung 43B der Trägerstange 43 aufgenommen und abgestützt werden, so dass die Feder 42 die Trägerstange 43 in einer Richtung weg vom Boden 40A oder hin zur Öffnung 40B vorspannt.The contact pin 41 is a longitudinally extending structure and can e.g. B. a support rod 43 and a ball 44 include. The support rod 43 can have a mounting recess 43A at a first end in which the ball 44 is rotatably mounted. At an opposite, second end, the carrier rod 43 can optionally have a receiving recess 43B. As in 1 shown by way of example, the support rod 43 can be arranged with its second end in the interior of the housing 40, with at least the ball 44 protruding from the opening 40B of the housing 40. In general, it is intended that the contact pin 41 protrudes from the opening 40B. The spring 42 can be received and supported in the receiving recess 43B of the support bar 43 such that the spring 42 biases the support bar 43 in a direction away from the bottom 40A or towards the opening 40B.

Wie in 1 dargestellt, ist die Rastvorrichtung 4 gegenüber der Kontaktfläche 2a des Gegenstücks 2 so angeordnet, dass die Öffnung 40B der Kontaktfläche 2a zugewandt ist und die Kugel 44 in Kontakt mit der Kontaktfläche 2a steht. Insbesondere kann die Rastvorrichtung 4, d.h. das Gehäuse 40, in einem konstanten Abstand entlang der Achse Z relativ zur ersten Rotationsachse A1 angeordnet sein. Die Feder 42 spannt die Trägerstange 43 entlang einer Achse Z gegen die Kontaktfläche 2a vor, wobei sich die Achse Z quer oder senkrecht zur ersten Rotationsachse A1 und zur Auswahlachse X erstreckt. Wie bereits oben erwähnt, ist die Rastvorrichtung 4 nicht auf die in 1 gezeigte Konfiguration beschränkt. Im Allgemeinen umfasst die Rastvorrichtung 4 einen Kontaktstift 41, der mit der Kontaktfläche 2a des Gegenstücks 2 in Kontakt steht und der quer zur ersten Rotationsachse A1, insbesondere entlang der Achse Z, vorgespannt ist.As in 1 shown, the locking device 4 is arranged opposite the contact surface 2a of the counterpart 2 so that the opening 40B faces the contact surface 2a and the ball 44 is in contact with the contact surface 2a. In particular, the locking device 4, ie the housing 40, can be arranged at a constant distance along the axis Z relative to the first axis of rotation A1. The spring 42 biases the support rod 43 against the contact surface 2a along an axis Z, which axis Z extends transversely or perpendicularly to the first axis of rotation A1 and the axis X of selection. As already mentioned above, the locking device 4 is not limited to the in 1 configuration shown. In general, the locking device 4 comprises a contact pin 41 which is in contact with the contact surface 2a of the counterpart 2 and which is biased transversely to the first axis of rotation A1, in particular along the Z axis.

Wird der Schalthebel 220 zum Schalten betätigt und dadurch die Auswahlachse 210 bewegt, so wird die Rastvorrichtung 4 entlang der Auswahlachse X in einer Hochschaltrichtung X2 und einer Herunterschaltrichtung X1 bewegt. Somit gleitet der Kontaktstift 41 beim Schalten entlang des ersten und zweiten Abschnitts 21a, 22a der Kontaktfläche 2a, d.h. er muss sich entlang der Kontaktfläche 2a bewegen. In 4 sind schematisch die Positionen G1'-G6' und GN' dargestellt, in denen der Kontaktstift 41 die Kontaktfläche 2a des Gegenstücks 2 in verschiedenen Schaltstellungen des Schalthebels 220 berührt. Im Beispiel von 4 entspricht die Position G1' der Gasse G1, die Position G2' der Gasse G2 und so weiter. Wie aus 4 ersichtlich, muss die Rastvorrichtung 4 zumindest für das Schalten zwischen G2' und G3' sowie zwischen G4' und G5' entlang der Auswahlachse X bewegt werden, während sie in Kontakt mit der Kontaktfläche 2a steht. Eine Bewegung in Richtung X1 entspricht einem Abwärtsschaltvorgang, während eine Bewegung in Richtung X2 einem Hochschaltvorgang entspricht.If the shift lever 220 is actuated for shifting and the selection axis 210 is thereby moved, the latching device 4 is moved along the selection axis X in an upshift direction X2 and a downshift direction X1. Thus, when switching, the contact pin 41 slides along the first and second section 21a, 22a of the contact surface 2a, ie it has to move along the contact surface 2a. In 4 the positions G1′-G6′ and GN′ are shown schematically, in which the contact pin 41 touches the contact surface 2a of the counterpart 2 in different switching positions of the switching lever 220. In the example of 4 the position G1' corresponds to the lane G1, the position G2' to the lane G2 and so on. How out 4 As can be seen, at least for switching between G2' and G3' and between G4' and G5', the detent 4 must be moved along the selection axis X while being in contact with the contact surface 2a. Movement in direction X1 corresponds to a downshift, while movement in direction X2 corresponds to an upshift.

Durch Drehen des Gegenstücks 2 um die Rotationsachse A1 wird ein Berührungswinkel β zwischen dem ersten oder zweiten Abschnitt 21a, 22a der Kontaktfläche 2a variiert, was zu einer Variation einer Auswahlkraft F2 führt, die auf die Rastvorrichtung 4 auszuüben ist, um sie in die Herunterschaltrichtung X1 oder in die Hochschaltrichtung X2 zu bewegen. Dieses Prinzip ist in den 5 und 6 schematisch dargestellt, wobei der Träger 1 und das Stellglied 3 aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen sind. By rotating the counterpart 2 about the axis of rotation A1, a contact angle β between the first or second portion 21a, 22a of the contact surface 2a is varied, resulting in a variation in a selection force F2 to be exerted on the latching device 4 to move it in the downshift direction X1 or to move in the upshift direction X2. This principle is in the 5 and 6 shown schematically, with the carrier 1 and the actuator 3 omitted for the sake of clarity.

Die 5 und 6 zeigen beispielhaft einen Zustand eines Hochschaltvorgangs, bei dem die Rastvorrichtung 4 in Hochschaltrichtung X2 entlang der Auswahlachse X auf dem zweiten Abschnitt 22a der Kontaktfläche 2a bewegt wird, beispielsweise von der Position G4' zur Position G5' (4). Wie in den 5 und 6 durch Pfeile angedeutet, wird der Kontaktstift 42 entlang der Achse Z mit einer Federkraft F1 gegen die Kontaktfläche 2a vorgespannt. Der Kontaktwinkel β kann als ein Winkel definiert werden, der von der Kontaktfläche 2a und einer Ebene senkrecht zur Achse Z eingeschlossen wird. Im Allgemeinen kann die Ebene parallel zur Auswahlachse X verlaufen oder diese einschließen. Somit kann eine Schaltkraft F2, die für die Bewegung der Rastvorrichtung 4 in der Hochschaltrichtung X2 erforderlich ist, näherungsweise wie folgt berechnet werden $F_{2} = F_{1} \cdot tan β$

the 5 and 6 show an example of a state of an upshift process, in which the latching device 4 is moved in the upshift direction X2 along the selection axis X on the second section 22a of the contact surface 2a, for example from position G4' to position G5' ( 4 ). As in the 5 and 6 indicated by arrows, the contact pin 42 is preloaded along the Z axis with a spring force F1 against the contact surface 2a. The contact angle β can be defined as an angle enclosed by the contact surface 2a and a plane perpendicular to the Z axis. In general, the plane can be parallel to or enclose the selection axis X. Thus, a shifting force F2 required for the movement of the latching device 4 in the upshifting direction X2 can be approximately calculated as follows

f_{2} = f_{1} \cdot tan β

Wenn also das Gegenstück 2 gedreht wird, um den Kontaktwinkel β in Bezug auf eine Bewegung in der Hochschaltrichtung X2 zu verringern, wie in 6 im Vergleich zu 5 gezeigt, wird die Auswahlkraft F2 für die Bewegung der Rastvorrichtung 4 in der Hochschaltrichtung X2 verringert. Andererseits wird eine Kraft für die Bewegung der Rastvorrichtung 4 in der Herunterschaltrichtung XI, die im Beispiel der 5 und 6 einer Bewegung entlang des ersten Abschnitts 21a entsprechen würde, erhöht, weil der Kontaktwinkel mit dem gegenüberliegenden Oberflächenabschnitt 21a der Kontaktfläche 2a aufgrund der V-Form erhöht wird. Der Fahrer spürt am Schalthebel 220 eine der Schaltkraft F2 proportionale Kraft und kann so bei der Wahl des richtigen Gangs oder der richtigen Gasse G1-G6 wirksam unterstützt werden.That is, when the counterpart 2 is rotated to decrease the contact angle β with respect to movement in the upshift direction X2 as in FIG 6 compared to 5 As shown, the selection force F2 for the movement of the detent device 4 in the upshift direction X2 is reduced. On the other hand, a force for the movement of the locking device 4 in the downshift direction XI, in the example of 5 and 6 would correspond to movement along the first portion 21a is increased because the contact angle with the opposite surface portion 21a of the contact pad 2a is increased due to the V-shape. The driver feels a force proportional to the shifting force F2 on the shift lever 220 and can thus be effectively assisted in choosing the right gear or the right lane G1-G6.

7 zeigt ein Diagramm, in dem auf der horizontalen Achse S71 der Weg der Rastvorrichtung 4 und auf der vertikalen Achse S72 die aufzubringende Schaltkraft (Auswahlkraft) dargestellt ist. Wie in 7 dargestellt, bildet die Kraft in Abhängigkeit vom Weg eine Hysteresekurve. Der Pfeil P71 zeigt eine Bewegung in Hochschaltrichtung von einer vordefinierten Position an, z. B. eine Bewegung von Position G4' nach G5' (4) entsprechend dem Beispiel in 6. Der Pfeil P72 zeigt eine Bewegung in Herunterschaltrichtung von der gleichen vordefinierten Position an, z. B. eine Bewegung von der Position G4' nach G1' (4), was in dem Beispiel in 6 einer Bewegung des Kontaktstifts 41 entlang des ersten Abschnitts 21a der Kontaktfläche 2a entsprechen würde. Wie in 7 zu sehen ist, ist die Kraft für die Bewegung in Hochschaltrichtung (entsprechend dem Weg P71) deutlich geringer als die Kraft für die Bewegung in Herunterschaltrichtung (entsprechend dem Weg P72). 7 shows a diagram in which the path of the locking device 4 is shown on the horizontal axis S71 and the switching force (selection force) to be applied is shown on the vertical axis S72. As in 7 shown, the force forms a hysteresis curve as a function of the path. Arrow P71 indicates movement in the upshift direction from a predefined position, e.g. B. a movement from position G4' to G5' ( 4 ) according to the example in 6 . Arrow P72 indicates movement in the downshift direction from the same predefined position, e.g. B. a movement from position G4' to G1' ( 4 ), which in the example in 6 a movement of the contact pin 41 along the first section 21a of the contact surface 2a would correspond. As in 7 As can be seen, the force to move in the upshift direction (corresponding to path P71) is significantly less than the force to move in the downshift direction (corresponding to path P72).

Im Allgemeinen ist das Stellglied 3 eingerichtet, die Drehstellung des Gegenstücks 2 um die erste Achse A1 zu verändern, um den Kontaktwinkel β zu vergrößern oder zu verkleinern. Optional kann eine Steuereinrichtung 5 vorgesehen sein, die eingerichtet ist, den Betrieb des Stellglieds 3 zur Einstellung des Kontaktwinkels zu steuern. In 1 ist die Steuereinrichtung 5 nur schematisch als Block dargestellt. Die Steuereinrichtung 5 ist eingerichtet, Steuersignale auszugeben, die das Stellglied 3 veranlassen, das Gegenstück 2 zu drehen. Die Steuereinrichtung 5 umfasst daher eine Ausgangsschnittstelle 52, die mit dem Stellglied 3 signalverbunden ist, z. B. über eine drahtgebundene Verbindung wie einen CAN-BUS oder dergleichen oder über eine drahtlose Verbindung wie WiFi, Bluetooth oder dergleichen. Ferner kann die Steuereinrichtung 5 eine Eingangsschnittstelle 51 zum Empfang von Eingangssignalen aufweisen, auf deren Grundlage sie die Ausgangssignale erzeugt. In general, the actuator 3 is set up to change the rotational position of the counterpart 2 about the first axis A1 in order to increase or decrease the contact angle β. Optionally, a control device 5 can be provided, which is set up to control the operation of the actuator 3 for setting the contact angle. In 1 the control device 5 is shown only schematically as a block. The control device 5 is set up to output control signals that cause the actuator 3 to rotate the counterpart 2 . The control device 5 therefore comprises an output interface 52 which is signal-connected to the actuator 3, e.g. B. via a wired connection such as a CAN-BUS or the like or via a wireless connection such as WiFi, Bluetooth or the like. Furthermore, the control device 5 can have an input interface 51 for receiving input signals, on the basis of which it generates the output signals.

Die Steuereinrichtung 5 kann beispielsweise einen Prozessor (nicht dargestellt), wie eine CPU, einen FPGA, einen ASIC oder dergleichen, und einen nichtflüchtigen Datenspeicher (nicht dargestellt), wie ein Festplattenlaufwerk, ein Halbleiterlaufwerk oder Ähnliches, enthalten. Der nichtflüchtige Datenspeicher kann Software speichern, die den Prozessor veranlasst, auf der Grundlage verschiedener Eingangssignale ein Steuersignal an das Stellglied 3 auszugeben.The control device 5 can contain, for example, a processor (not shown), such as a CPU, an FPGA, an ASIC or the like, and a non-volatile data memory (not shown), such as a hard disk drive, a semiconductor drive or the like. The non-volatile memory may store software that causes the processor to issue a control signal to the actuator 3 based on various input signals.

Wie in 1 beispielhaft dargestellt, kann ein Drehzahlsensor 55 mit der Eingangsschnittstelle 51 der Steuereinrichtung 5 verbunden sein, um die Drehzahl eines mit dem Getriebe 230 gekoppelten Motors als Eingangssignal für die Steuereinrichtung bereitzustellen. Somit kann die Steuereinrichtung 5 optional dazu ausgebildet sein, das Stellglied 3 derart zu steuern, dass das Stellglied 3 die Drehstellung des Gegenstücks 2 in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors einstellt. Dies ist vorteilhaft, da die Gefahr eines Motor- oder Getriebeschadens durch Fehlschaltungen auch von der Motordrehzahl abhängt. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 5 dazu ausgebildet sein, das Stellglied 3 derart anzusteuern, dass das Stellglied 3 die Drehstellung des Gegenstücks 2 so einstellt, dass der Kontaktwinkel β für eine Bewegung des Kontaktstifts 41 in Herunterschaltrichtung mit zunehmender Drehzahl des Motors vergrößert wird. Folglich wird der Kontaktwinkel β bei einer Bewegung des Kontaktstifts 41 in Hochschaltrichtung mit zunehmender Motordrehzahl kleiner.As in 1 shown by way of example, a speed sensor 55 can be connected to the input interface 51 of the control device 5 in order to provide the speed of a motor coupled to the transmission 230 as an input signal for the control device. Thus, the control device 5 can optionally be designed to control the actuator 3 in such a way that the actuator 3 sets the rotational position of the counterpart 2 as a function of the speed of the motor. This is advantageous because the risk of engine or transmission damage due to faulty shifts also depends on the engine speed. For example, the control device 5 can be designed to control the actuator 3 in such a way that the actuator 3 adjusts the rotary position of the counterpart 2 such that the contact angle β for a movement of the contact pin 41 in the downshift direction increases as the engine speed increases. Consequently, when the contact pin 41 moves in the upshift direction, the contact angle β becomes smaller as the engine speed increases.

Beispielsweise kann der Kontaktwinkel β bei einer Bewegung des Kontaktstiftes 41 in Herunterschaltrichtung mit zunehmender Drehzahl des Motors nach einer vorgegebenen Funktion durch das Steuergerät 3 vergrößert werden. 8 zeigt beispielhaft ein Diagramm, in dem die Drehzahl auf der horizontalen Achse S81 und der Kontaktwinkel β auf der vertikalen Achse S82 dargestellt ist. Wie in 8 dargestellt, kann die Steuereinrichtung 5 das Stellglied 3 so steuern, dass der Kontaktwinkel β mit zunehmender Drehzahl linear oder im Allgemeinen kontinuierlich zunimmt. Alternativ kann die Steuereinrichtung 5 das Stellglied so steuern, dass er den Kontaktwinkel β um einen vordefinierten Wert vergrößert, wenn die Drehgeschwindigkeit einen vordefinierten Schwellenwert SX überschreitet. Dies ist schematisch in 9 dargestellt, die ein Diagramm zeigt, in dem die Drehzahl auf der horizontalen Achse S91 und der Berührungswinkel β auf der vertikalen Achse S92 dargestellt ist. Wie in 9 zu sehen ist, kann eine Stufenfunktion verwendet werden.For example, the contact angle β can be increased by the control unit 3 according to a predetermined function when the contact pin 41 moves in the shift-down direction as the engine speed increases. 8th indicates a diagram in which the rotational speed is shown on the horizontal axis S81 and the contact angle β on the vertical axis S82 is an example. As in 8th shown, the control device 5 can control the actuator 3 in such a way that the contact angle β increases linearly or generally continuously with increasing speed. Alternatively, the controller 5 can control the actuator to increase the contact angle β by a predefined value when the rotational speed exceeds a predefined threshold value SX. This is schematic in 9 which shows a diagram in which the rotational speed is plotted on the horizontal axis S91 and the contact angle β is plotted on the vertical axis S92. As in 9 As can be seen, a step function can be used.

Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen ausführlich beschrieben. Fachleute werden jedoch erkennen, dass Änderungen an diesen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne von den Grundsätzen und zentralen Ideen der Erfindung, dem in den Ansprüchen definierten Schutzumfang und deren Äquivalenten abzuweichen.The invention has been described in detail with reference to exemplary embodiments. However, those skilled in the art will appreciate that changes can be made in these embodiments without departing from the principles and central concepts of the invention, the scope defined in the claims, and their equivalents.

Bezugszeichenlistereference list

11: Trägercarrier
22: Gegenstückcounterpart
2a2a: Kontaktflächecontact surface
33: Stellgliedactuator
44: Rastvorrichtunglocking device
55: Steuereinrichtung control device
20a20a: Stirnseiteface
20b20b: Stirnseiteface
2121: ein erster Teil der Kontaktflächea first part of the contact surface
2222: ein zweiter Teil der Kontaktflächea second part of the contact surface
2323: Aufnahmebereich der KontaktflächeRecording area of the contact surface
24, 2524, 25: Stegewebs
2626: erste Scharnierschnittstellefirst hinge interface
2727: zweite Scharnierschnittstellesecond hinge interface
3030: Antriebsmotordrive motor
3131: Antriebsspindeldrive spindle
3232: Antriebshalterungdrive bracket
4040: GehäuseHousing
40A40A: Boden des Gehäusesbottom of the case
40B40B: Öffnung des Gehäusesopening of the housing
4141: Kontaktstiftcontact pin
4242: FederFeather
4343: Trägerstangesupport bar
43A43A: Montageausnehmungmounting recess
43B43B: Aufnahmeausnehmungrecording recess
4444: KugelBullet
5151: Eingangsschnittstelle der SteuereinrichtungInput interface of the control device
5252: Ausgangsschnittstelle der SteuereinrichtungOutput interface of the controller
5555: Drehzahlsensor speed sensor
A1A1: erste Rotationsachsefirst axis of rotation
A2A2: zweite Rotationsachsesecond axis of rotation
BB: Kontaktwinkelcontact angle
F1F1: Federkraftspring force
F2F2: Schaltkraft (Auswahlkraft)switching force (selection force)
G1-G6G1-G6: erste bis sechste Gassefirst to sixth lane
G1'-G6'G1'-G6': erste bis sechste Position auf der Kontaktflächefirst to sixth position on the contact surface
GNG.N: neutrale Gasseneutral alley
GN'GN': Neutrale Position auf der KontaktflächeNeutral position on the contact surface
GRGR: Rückwärtsgassereverse alley
P1P1: PfeilArrow
P71, P72P71, P72: Pfeilearrows
S71S71: horizontale Achsehorizontal axis
S72S72: vertikale Achsevertical axis
S81S81: horizontale Achsehorizontal axis
S82S82: vertikale Achsevertical axis
S81S81: horizontale Achsehorizontal axis
S82S82: vertikale Achsevertical axis
XX: Schaltachse (Auswahlachse)indexing axis (selection axis)
X1X1: Herunterschaltrichtungdownshift direction
X2X2: Hochschaltrichtungupshift direction
ZZ: Achseaxis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

US 2020/0149630 A1 [0003]

Claims

Gear shift assembly (100) for a transmission system (200) of a vehicle, comprising: a carrier (1); a counterpart (2) pivotally mounted on the support (1) about a first axis of rotation (A1), the counterpart (2) having a concave contact surface (2a) extending along a selection axis ( X) has a first portion (21a) and a second portion (22a) extending inclined relative to the first portion (21a); a latching device (4) which is set up to be kinematically coupled to the shift lever (220) via a selector shaft (210) of the transmission system (200), the latching device (4) having a contact pin (41) which is connected to the contact surface ( 2a) of the counterpart (2) is in contact and is biased transversely to the first axis of rotation (A1), the latching device (4) for shifting gears by the shift lever in such a way along the selection axis (X) in an upshift direction (X2) and a downshift direction (X1) is movable such that the contact pin (41) slides along the first and second sections (21a, 22a) of the contact surface (2a); and an actuator (3) which is coupled to the counterpart (2) and set up to change a rotational position of the counterpart (2) about the first axis (A1) by a contact angle (β) between the first or second section (21a, 22a) of the contact surface (2a) to increase or decrease.

Gear shift assembly (100) after claim 1 , further comprising: a control device (5), which has an input interface (51) for receiving a speed of a motor coupled to the transmission and an output interface (52) connected to the actuator (3), the control device (5) being set up, to control the actuator (3) in such a way that the actuator (3) adjusts the rotational position of the counterpart (2) according to the speed of the engine.

Gear shift assembly (100) after claim 2 , wherein the control device (5) is set up to control the actuator (3) in such a way that the actuator (3) adjusts the rotational position of the counterpart (2) such that the contact angle (β) for a movement of the contact pin (41) in of the downshift direction is increased as the engine speed increases.

Gear shift assembly (100) after claim 3 , whereby the actuator (3) continuously increases the contact angle (β) with increasing speed.

Gear shift assembly (100) after claim 3 , wherein the actuator (3) increases the contact angle (β) by a predefined value when the rotational speed exceeds a predefined threshold.

Gear shift assembly (100) according to any one of the preceding claims, wherein the actuator (3) has a drive motor (30) and a drive spindle (31) rotatable by the drive motor (30) and connected to the counterpart (2) via a drive bracket (32). coupled to the counterpart (2) so as to be rotatable about a second axis of rotation (A2) spaced from and parallel to the first axis of rotation (A1).

Gear shift assembly (100) according to any one of the preceding claims, wherein the latching device (4) has a housing (40) with a floor (40A) and an opening (40B) opposite the floor (40A), the contact pin (41) emerging from the opening (40B) and is biased by a spring (42) supported on the floor (40A).

Gear shift assembly (100) according to any one of the preceding claims, wherein the contact pin (41) comprises a support rod (43) and a ball (44) rotatably supported by the support rod (43), the ball (44) being in contact with the contact surface (2a ) of counterpart (2).

Gear shift assembly (100) according to any one of the preceding claims, wherein the first section (21a) and the second section (22a) of the contact surface (2a) are connected to one another by a curved connecting section (22c).

Transmission system (200) for a vehicle, comprising: a gear shift assembly (100) according to any one of the preceding claims; a transmission (230) configured to operate in a plurality of gear ratios; and a selector shaft (210) with an interface (211) for kinematically coupling a shift lever (220) to this, the selector shaft (210) being connected to the latching device (4) of the gearshift arrangement (100) and to the transmission (230) in order to changing the gear ratio of the transmission (230) in response to movement of the shift lever (230).