EP3390867A1 - Gear shift lever and method for producing a gear shift lever - Google Patents

Gear shift lever and method for producing a gear shift lever

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EP3390867A1
EP3390867A1 EP16795331.4A EP16795331A EP3390867A1 EP 3390867 A1 EP3390867 A1 EP 3390867A1 EP 16795331 A EP16795331 A EP 16795331A EP 3390867 A1 EP3390867 A1 EP 3390867A1
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EP
European Patent Office
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shift lever
component
plastic material
injection molding
plastic
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16795331.4A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Holger PESCHKE
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ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16H2061/047Smoothing ratio shift by preventing or solving a tooth butt situation upon engagement failure due to misalignment of teeth
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    • F16H59/08Range selector apparatus
    • F16H59/10Range selector apparatus comprising levers

Definitions

  • the present invention relates to a shift lever and a method of manufacturing a shift lever for a vehicle.
  • a shift lever which can be used, for example, for switching a vehicle transmission of a vehicle
  • electronic components can be fastened to a base body in order to be able to operate additional functions via the shift lever.
  • the present invention provides an improved shift lever and an improved method of manufacturing a shift lever according to the main claims.
  • Advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims and the description below.
  • a shift lever for selecting a gear ratio of a vehicle transmission of a vehicle, wherein the shift lever has an injection-molded plastic material and at least one mechatronic or mechanical component of the shift lever is at least partially integrated in the shift lever.
  • the shift lever can be called a selector lever.
  • a plastic material may be a thermoplastic and / or a thermoset or a material mixture.
  • the plastic material may be fiber reinforced.
  • Integrating can be understood as a one-piece connection.
  • the component may be a pressure piece, which has at least one latching element mounted in the switching lever and a spring arranged between the latching element and an abutment.
  • the abutment may be encapsulated by the plastic material.
  • the component may be a permanent magnet encapsulated by the plastic material. By encapsulating a permanent magnet, a mechanically strong connection can be made.
  • the component may be a contacting device, in which electrical conductive conductor tracks are encapsulated by the plastic material.
  • Conductor tracks can be integrated into the gearshift lever, for example, as punched grids, flex foils, circuit boards or strands. By overmolding of conductor tracks, the tracks are arranged within the shift lever and protected. An outer contour of the shift lever can be made simpler.
  • the tracks can act as stiffeners for the shift lever.
  • the component may include at least one sensor.
  • a sensor may be, for example, a magnetic field sensor or position sensor.
  • the sensor can be contacted via at least partially injected conductor tracks. Through the overmolded sensor, a measured variable can be detected at an otherwise inaccessible point of the shift lever.
  • the component may be a damping element.
  • the damping element can be sprayed onto the plastic material by injection molding elastic Have damping material. By spraying another material onto the plastic material of the shift lever, an interface geometry can be simplified. Splashing prevents gaps.
  • the component may comprise a magnetizable material.
  • the material can be connected by injection molding with the plastic material and subsequently magnetized. By subsequent magnetization, alignment of the magnetic field can be well controlled. As a result, a precise position detection via magnetic field sensors can be achieved.
  • the plastic material may be fiber reinforced.
  • embedded fibers such as glass fiber, carbon fiber or natural fiber, a high mechanical stability of the shift lever can be achieved.
  • the shift lever may comprise a filler of a stiffening material.
  • the insert can be encapsulated by the plastic material.
  • the stiffening material may have a higher rigidity than the plastic material.
  • An insert can be arranged at particularly loaded points of the shift lever.
  • An insert can be made of carbon fiber, glass fiber or metal, for example.
  • the insert may have a simple geometry.
  • Fig. 1 is an illustration of a shift lever
  • FIG. 2 is an illustration of a shift lever according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 shows an illustration of a shift lever with an overmolded pressure piece according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 4 shows an illustration of a shift lever with molded damping material according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 5 shows an illustration of a shift lever with molded sliding material according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is an illustration of a shift lever with an overmolded magnet according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows an illustration of a shift lever with over-molded conductor tracks according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is an illustration of a shift lever according to an embodiment of the present invention with a universal joint
  • 1 1 is an illustration of a shift lever according to an embodiment of the present invention with a ball joint.
  • FIG. 12 shows an illustration of a shift lever according to an exemplary embodiment of the present invention with a molded-on component
  • FIG. 13 is an illustration of a shift lever according to an embodiment of the present invention with a molded spherical cap
  • FIG. 14 is a flowchart of a method of manufacturing a shift lever according to an embodiment of the present invention.
  • the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similarly acting, wherein a repeated description of these elements is omitted.
  • FIG. 1 is an illustration of a conventional shift lever 100.
  • the shift lever 100 is configured to be used as an operation member for selecting a gear stage of a vehicle.
  • the shift lever 100 is arranged in a matching housing 102 for this purpose. From the housing 102, only a section is shown here.
  • the shift lever 100 is rotatably supported in the housing 102 about a pivot point 104. At an end protruding from the housing 102 an unillustrated knob carrier can be arranged.
  • the shift lever 100 may be arranged in a vehicle, for example in the region of the center console. So far, such a lever 100 is a Wählbetuschist 102 made of metallic materials, such as steel, aluminum and / or
  • Fig. 1 shows a previous actual state of a shift lever 100.
  • the shift lever 100 is made of die-cast zinc (ZP05) and has a weight of, for example, 161 g.
  • the shift lever 100 has a plug contour for the knob and a cable 106 with a plug 108.
  • An element 1 10 for stop damping (PA66GF30) has been subsequently connected to the shift lever 100.
  • a Rastierelement 1 12 of three individual components, a ring (PA66) and a compression spring has been subsequently connected to the shift lever 100 (PA66 o. POM).
  • the locking element engages in a detent (PA66 + soft component) of the housing 102.
  • the shift lever 100 a Wählbetxist is a component for selecting the gear ratio of the vehicle transmission and so far consists of metallic materials and is in accordance with the approach presented here by a shift lever a thermoplastic with short glass fiber, long glass fiber or a thermoset substituted.
  • FIG. 2 is an illustration of a shift lever 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the shift lever 100 substantially corresponds to the shift lever in FIG. 1.
  • the switching lever presented here is made of an injection-molded plastic material and thus much lighter than the metallic shift lever in Fig. 1st
  • a subsystem 200 may be referred to as a component.
  • thermoplastics or thermoplastics with short glass fibers, long glass fibers, carbon fibers or thermosets or thermosetting plastics can be used.
  • the plastic material used herein has a density
  • the shift lever 100 has a weight of 43 g, for example.
  • the shift lever 100 is in the switching system by means of a ball or a
  • the ball can be designed with or without spherical shell and the gimbal joint can be referred to as a cross piece.
  • the shift lever 100 is structurally optimized in terms of its strength and rigidity by notches are minimized, the blocking contour of a material thickening is carried out, a general material thickening to increase surface carrier is built-in torque and the rib structure is changed.
  • the shift lever 100 wall thicknesses of 2.5 mm to 3 mm.
  • the shift lever 100 can be made of a thermoplastic with glass fibers (short glass fibers GF / long glass fiber LGF) or carbon fibers (CF) by injection molding. Another variant is to produce the lever made of thermosetting plastic. By using plastic, the component is electrically insulated.
  • thermoplastics used with short glass fibers or even long glass fibers are insufficient, an increase in strength can take place in partial component areas.
  • Steel inserts or carbon fiber tapes can be used as inserts.
  • the inserts are overmoulded with the plastic. This results in a greater rigidity of the component.
  • the steel inserts can be made geometrically simple.
  • the reinforcements can be overmoulded with a targeted fiber orientation. Reinforcements can be in the range of maximum
  • FIG. 3 shows an illustration of a shift lever 100 with an overmolded pressure piece 300 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the shift lever 100 essentially corresponds to the shift lever in FIG. 2.
  • the thrust piece 300 is embedded in the injection-molded plastic at the end of the shift lever 100 facing away from the knob.
  • the pressure piece 300 has been inserted into the injection molding tool before the injection molding process.
  • the pressure piece 300 is held in place in the injection mold by a positioning device, while the injection mold is filled with plastic.
  • the pressure piece 300 is shown in a detailed representation.
  • the pressure piece 300 has a cup-shaped shell 302, in which a compression spring 304 is arranged.
  • the compression spring 304 is supported on a bottom of the shell 302 and presses a locking element 306 in a locking position at the open end of the shell 302 here, the locking element 306 is a ball.
  • the latching element 306 can also be used as a latching pin
  • Rastsystem consist mostly of two components, such as pin 306 and compression spring 304, and are subsequently installed on a main body of the shift lever.
  • the pressure piece 300 to be encapsulated consists of a ball or a pin 306, a compression spring 304 and a
  • Sleeve 302 made of steel or plastic.
  • the shift lever 100 with the integrated resilient thrust piece 300 forms part of the Rastiersystems in the circuit.
  • the plastic shift lever 100 with pressure piece 300 allows miniaturization of circuits. In other words, much smaller circuits can be realized.
  • the encapsulation of the pressure piece 300 minimizes tolerances in the overall system and elasticities of the locking system. Furthermore, there is an improvement in the hysteresis or friction properties in the Rastiersystem. The assembly costs are eliminated or reduced. Ideally, lubrication can be dispensed with.
  • the plastic shift lever 100 shown here has improved acoustic properties.
  • plastic shift lever 100 can also be used with the Rastiersystem consisting of compression spring and Rastierpin.
  • the pressure piece can be overmolded or the ball 306 can be pressed in the hole following the injection process. This results in a minimization of tolerances, a minimization of elasticity, an improvement of the hysteresis by rolling friction, a cost minimization by the reduction of three components to a component, since a mounting can be omitted. Furthermore, a lubrication bearing between the pressure piece 300 and the detent can be omitted and it is much smaller circuits feasible.
  • the detent is in
  • the Rastiersystem consisting of compression spring 304 and ball 306 is pressed or hot deformed in the wake of the injection molding process, so that the shift lever 100 and the Rastiersystem 300 form a unit.
  • a blocking magnet in the shift lever 100 is integrated.
  • the locking contour is displayed in the housing.
  • FIG. 4 shows an illustration of a shift lever 100 with molded damping material 400 according to an embodiment of the present invention.
  • the shift lever 100 corresponds substantially to the shift lever in Fig. 2. There are two portions of the shift lever 100 is shown.
  • the damping material 400 is arranged here at stop surfaces of the shift lever 100.
  • Damping material 400 is a resilient material that has been injection molded to the plastic material of the shift lever 100.
  • the shift lever 100 can be removed after a first injection molding process from a first injection molding tool and placed in a second injection molding tool having recesses for the damping material 400. In these recesses, the damping material 400 is injected into an injection molding process.
  • elements 400 for noise insulation are manufactured as individual parts and subsequently added to the basic body.
  • a plastic shift lever 100 with molded damping elements 400 is shown in FIG.
  • areas with a thermoplastic elastomer can be designed, which in the system assembly function as a limit stop damper or stop damper for locking systems, ie a lifting magnet.
  • bearing points can be encapsulated in a 2K process with a second component so that in the area of storage
  • Vibration damping sets This results, for example, cost advantages through the assembly process against damping via an O-ring and an acoustic improvement in the end stops or storage.
  • FIG. 5 shows an illustration of a shift lever 100 with molded slide material 500 according to an embodiment of the present invention.
  • the shift lever 100 essentially corresponds to the shift lever in FIG. 2.
  • the plastic material of the shift lever 104 is encapsulated by a further material 500.
  • the sliding material 500 has a low friction coefficient.
  • the sliding material 500 is arranged here at the bearing 104.
  • the bearing 104 is formed as a ball joint.
  • the sliding material 500 forms a sliding layer of the ball joint.
  • the sliding material 500 can be used for bearing damping and / or
  • Vibration damping can be used.
  • the shift lever 100 essentially corresponds to the shift lever in FIG. 2.
  • the magnet 600 is integrated into the plastic material of the shift lever 100 at the end of the shift lever 100 facing away from the knob.
  • the magnet 600 has been inserted as the pressure piece 300 in Fig. 3 prior to the injection molding process in the injection mold and fixed during the injection molding process in position while it has been surrounded by the plastic material.
  • the magnet 600 is manufactured by a magnetization process following the injection molding process from a magnetizable material injected into the shift lever 100.
  • the shift lever 100 has been inserted as in Figures 4 and 5 after the injection molding process for the plastic material in an injection mold with a recess for the magnetizable material. Subsequently, the magnetizable material has been injected into the recess. During the magnetization process becomes a strong external Magnetic field directed to the magnetizable material, whereby the magnetizable material magnetized and even the magnet 600 is formed.
  • the permanent magnet 600 is connected without additional components with the switching lever 100.
  • Magnets 600 can be injection molded in partial areas of the shift lever 100 in the injection molding process.
  • a magnetizable material can also be injected into the shift lever main body in the 2K process.
  • the magnetic field is subsequently magnetized in a connection process.
  • the position detection of the shift lever in the shift system takes place by means of Hall and 3D sensors.
  • FIG. 7 shows an illustration of a shift lever 100 with over-molded conductor tracks 700 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the shift lever 100 essentially corresponds to the shift lever in FIG. 2.
  • the tracks 700 are arranged here at least partially within the plastic material of the shift lever 100.
  • the conductor tracks 700 connect a first connector 702 in the region of the bearing 104 and a second connector 704 in the region of an interface to the knob.
  • the conductor tracks 700 and the plugs 702, 704 have been arranged in the injection molding tool prior to the injection molding process and have been at least partially enclosed by the plastic material during the injection molding process.
  • the conductor tracks 700 may be referred to as knob contacts and are an integrated subsystem consisting of over-molded conductor tracks 700 or flex foils and / or lead frames.
  • the contact elements 702, 702 may be referred to as a knob interface.
  • the contact elements 702, 702 may be formed as a pin header for knob contact.
  • conductor tracks 700 Flexfolien stamped grid and contact pins can be used. The components mentioned are encapsulated in the assembly injection molding process and are thus integrated as a mechatronic subsystem in the shift lever 100. As a result of the encapsulation, the conductor tracks 700 are protected in the component and / or in the neutral fiber. As a result, no cable is required outdoors.
  • the interface contour 704 for the electronic contacting of the knob is integrated in the shift lever 100. Furthermore, grooves, domes, tabs and flats can be introduced, which are used to attach a flex foil, if it can not be encapsulated, for example, for building reasons.
  • the mating contact 702 to the circuit board is placed in an area that is protected from environmental influences in the circuit and allows little movement. Because the cable 700 or the flex foil is no longer outside the circuit, it is protected against damage. Components for attaching and protecting flex films or cables are no longer needed, resulting in the saving of components.
  • the assembly process for the contact eliminates and the shift lever 100 has fewer components.
  • FIG. 8 shows an illustration of a shift lever 100 with an overmolded sensor 800 according to an embodiment of the present invention.
  • the shift lever 100 essentially corresponds to the shift lever in FIG. 7.
  • the sensor 800 is here connected to partially over-coated conductor tracks 700.
  • the sensor 800 may be, for example, a Hall sensor 800 or a 3D sensor 800 or another type of sensor.
  • the sensor 800 is arranged in a voltage-neutral region of the shift lever main body 100. As a result, tolerances can be minimized and slide components eliminated.
  • the shift lever 100 with integrated sensor 800 is realized via the assembly injection molding process.
  • sensors 800 are for this purpose on stocked punched screens 700 or Flexfolien 700. These mechatronic components 700, 800 are molded in the assembly injection molding process completely or only in some areas.
  • the magnets required for sensing in Hall sensors 900 may be located in the housing. The magnets can either be clipped in as shown in FIG. 6 or encapsulated or injected in the 2K process.
  • the sensors 800 in the shift lever can also be implemented in MID technology (molded interconnect devices).
  • the sensor 800 may be contacted via the electronic interface 702.
  • FIG. 9 shows an illustration of a shift lever 100 with overmolded electrical circuits 900 according to one exemplary embodiment of the present invention.
  • the shift lever 100 essentially corresponds to the shift lever in FIG. 7.
  • a knob carrier 902 is molded onto the shift lever 100 here.
  • two electrical circuits 900 are integrated here.
  • a light-emitting diode driver and an associated light-emitting diode arrangement are integrated into the knob carrier 902.
  • the electrical circuits 900 may be powered by electrical conductors integrated into the shift lever 100.
  • a shift lever 100 is shown with integrated knob carrier 902, the knob members 900 such as buttons, optical fibers, printed circuit boards or the like.
  • the LED lighting technology 900 can be integrated into the button carrier 902 via populated stamped grid.
  • connection techniques such as latching hooks, domes,
  • Rastumblegeometrien and / or holes for receiving and partial attachment be integrated by attachments such as lever knob, permanent magnet, connector interfaces, Flexfolien.
  • FIG. 10 shows an illustration of a shift lever 100 according to an exemplary embodiment of the present invention with a universal joint 1000.
  • the shift lever 100 essentially corresponds to the shift lever in FIG. 2.
  • the shift lever 100 is connected to a crosspiece 1002 in the pivot point 104.
  • the shift lever 100 is rotatably mounted in the crosspiece 1002 about a first axis.
  • the crosspiece 1002 is rotatably mounted in the housing, not shown, about a second axis oriented orthogonal to the axis.
  • the shift lever 100 is movably supported in the housing in two axes.
  • the crosspiece 1002 is also designed here as a plastic injection molded part.
  • Fig. 1 1 shows an illustration of a shift lever 100 according to an embodiment of the present invention with a ball joint 1 100.
  • the shift lever 100 corresponds substantially to the shift lever in Fig. 5.
  • the shift lever 100 is designed as a plastic injection molded part with molded ball 1 100.
  • the ball 1 100 is at least partially flattened, since the intended range of motion of the shift lever 100 does not require a complete spherical shape.
  • the selector lever 100 can be mounted by means of a ball 1 100 or a gimbal joint or crosspiece 1002 in the housing or between the housing halves. If necessary, the bearings can be overmolded with a second plastic component to improve the tribological as well as the acoustic properties.
  • FIG. 12 shows an illustration of a shift lever 100 according to an exemplary embodiment of the present invention with a molded component 902.
  • the shift lever 100 essentially corresponds to the shift lever in FIG. 9.
  • a knob support 902 molded onto the shift lever 100. That's it
  • Injection tool of the shift lever 100 has been redesigned and expanded by the geometry of the knob carrier 902. As a result, assembly operations can be saved.
  • FIG. 13 shows an illustration of a shift lever 100 according to an exemplary embodiment of the present invention with a molded spherical cap 1300.
  • the injection molding tool of the shift lever 100 has been redesigned and extended by a geometry of the spherical cap 1300.
  • the spherical cap 1300 is thereby integrally connected to the shift lever 100.
  • FIGS. 2 to 13 show a selector lever 100 made of plastic with integrated mechanical and mechatronic subsystems for switching operations in the motor vehicle.
  • the approach presented here converts from a mechanical to a mechatronic component.
  • the lever 100 made of plastic, it is possible to manufacture interface components such as Knaufani 902 or key support for receiving Knaufanbau former, and calotte 1300 to protect the circuit from the ingress of objects, as a component.
  • the component can be made of one or more materials by injection molding.
  • the shift lever 100 has fewer components and results in less installation effort and less effort for interface tuning.
  • the method 1400 includes a step 1402 of providing, a step 1404 of injection molding, and a step 1406 of integrating.
  • step 1402 of providing an injection tool for the shift lever is provided.
  • step 1404 of the injection molding a plastic material is introduced into the injection molding tool injection molded to form the shifter.
  • step 1406 of integrating at least one mechatronic or mechanical component of the shift lever is integrated into the shift lever and / or the injection molding tool. If the component is arranged in the injection molding tool, it is at least partially encapsulated by the plastic material in step 1404.
  • the shift lever is inserted from a first injection molding tool into a second injection molding tool and another
  • Plastic material injected into additional recesses of the second injection molding tool.
  • an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature
  • this can be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment, either only the first Feature or only the second feature.

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  • Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)

Abstract

The invention relates to a gear shift lever (100) for selecting a transmission ratio of a vehicle transmission of a vehicle, the gear shift lever (100) having an injection-moulded plastics material and at least one mechatronic or mechanical component (200) of the gear shift lever (100) being at least partially integrated into the gear shift lever (100).

Description

Schalthebel und Verfahren zum Herstellen eines Schalthebels  Gear shift lever and method of manufacturing a shift lever
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schalthebel und ein Verfahren zum Herstellen eines Schalthebels für ein Fahrzeug. The present invention relates to a shift lever and a method of manufacturing a shift lever for a vehicle.
Bei einem beispielsweise zum Schalten eines Fahrzeuggetriebes eines Fahrzeugs verwendbaren Schalthebel können elektronische Komponenten an einem Grundkörper befestigt werden, um Zusatzfunktionen über den Schalthebel bedienen zu können. In a shift lever which can be used, for example, for switching a vehicle transmission of a vehicle, electronic components can be fastened to a base body in order to be able to operate additional functions via the shift lever.
Die DE 198 01 526 A1 zeigt eine Kombinationsschaltvorrichtung für ein Fahrzeug. DE 198 01 526 A1 shows a combination switching device for a vehicle.
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung einen verbesserten Schalthebel und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Schalthebels gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Against this background, the present invention provides an improved shift lever and an improved method of manufacturing a shift lever according to the main claims. Advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims and the description below.
Der Zusammenbau von elektronischen Komponenten, mechanischen Komponenten und/oder mechatronischen Komponenten mit einem Grundkörper ist arbeitsintensiv. Durch die Verwendung eines Montagespritzgussprozesses können solche Komponenten automatisiert mittels eines entsprechenden Spritzgusswerkzeugs gefertigt werden. Dadurch entfällt ein Großteil des Montageaufwands. Durch den hier vorgestellten Ansatz eines Schalthebels mit zumindest einer einstückig verbundenen mechatronischen oder mechanischen Komponente können Kosten und Gewicht eingespart werden. Weiterhin weist ein solcher Schalthebel eine hohe Lebensdauer und geringe Kriechneigung auf. Zusätzlich ist durch die Verwendung von Kunststoff eine gute elektrische Isolierung gegeben. Die gegenüber Metall geringere Steifigkeit kann durch konstruktive Anpassungen gut kompensiert werden. The assembly of electronic components, mechanical components and / or mechatronic components with a body is labor intensive. By using a mounting injection molding process, such components can be manufactured automatically by means of a corresponding injection molding tool. This eliminates much of the assembly work. Through the approach presented here of a shift lever with at least one integrally connected mechatronic or mechanical component costs and weight can be saved. Furthermore, such a lever on a long life and low creep. In addition, the use of plastic provides good electrical insulation. The lower rigidity compared to metal can be well compensated by constructive adjustments.
Es wird ein Schalthebel zur Auswahl einer Übersetzungsstufe eines Fahrzeuggetriebes eines Fahrzeugs vorgestellt, wobei der Schalthebel ein spritzgegossenes Kunststoffmaterial aufweist und zumindest eine mechatronische oder mechanische Komponente des Schalthebels zumindest teilweise in den Schalthebel integriert ist. Unter einem Schalthebel kann ein durch eine Person bedienbares Bedienelement verstanden werden. Der Schalthebel kann als Wählhebel bezeichnet werden. Ein Kunststoffmaterial kann ein Thermoplast und/oder ein Duroplast oder eine Materialmischung sein. Das Kunststoffmaterial kann faserverstärkt sein. Unter einem It is presented a shift lever for selecting a gear ratio of a vehicle transmission of a vehicle, wherein the shift lever has an injection-molded plastic material and at least one mechatronic or mechanical component of the shift lever is at least partially integrated in the shift lever. Under a shift lever can be understood by a person operated control. The shift lever can be called a selector lever. A plastic material may be a thermoplastic and / or a thermoset or a material mixture. The plastic material may be fiber reinforced. Under a
Integrieren kann ein einstückiges Verbinden verstanden werden. Integrating can be understood as a one-piece connection.
Die Komponente kann ein Druckstück sein, das zumindest ein in dem Schalthebel gelagertes Rastelement und eine zwischen dem Rastelement und einem Widerlager angeordnete Feder aufweist. Das Widerlager kann von dem Kunststoffmaterial umspritzt sein. Durch ein Umspritzen eines Druckstücks kann ein Montageaufwand reduziert werden. The component may be a pressure piece, which has at least one latching element mounted in the switching lever and a spring arranged between the latching element and an abutment. The abutment may be encapsulated by the plastic material. By encapsulating a pressure piece, assembly work can be reduced.
Die Komponente kann ein von dem Kunststoffmaterial umspritzter Permanentmagnet sein. Durch ein Umspritzen eines Permanentmagnets kann eine mechanisch belastbare Verbindung hergestellt werden. The component may be a permanent magnet encapsulated by the plastic material. By encapsulating a permanent magnet, a mechanically strong connection can be made.
Die Komponente kann eine Kontaktierungseinrichtung sein, bei der elektrische leitende Leiterbahnen von dem Kunststoffmaterial umspritzt sind. Leiterbahnen können beispielsweise als Stanzgitter, Flexfolien, Leiterplatten oder Litzen in den Schalthebel integriert werden. Durch ein Umspritzen von Leiterbahnen sind die Leiterbahnen innerhalb des Schalthebels angeordnet und so geschützt. Eine Außenkontur des Schalthebels kann einfacher gestaltet werden. Die Leiterbahnen können als Versteifungselemente für den Schalthebel wirken. The component may be a contacting device, in which electrical conductive conductor tracks are encapsulated by the plastic material. Conductor tracks can be integrated into the gearshift lever, for example, as punched grids, flex foils, circuit boards or strands. By overmolding of conductor tracks, the tracks are arranged within the shift lever and protected. An outer contour of the shift lever can be made simpler. The tracks can act as stiffeners for the shift lever.
Die Komponente kann zumindest einen Sensor umfassen. Ein Sensor kann beispielsweise ein Magnetfeldsensor oder Lagesensor sein. Der Sensor kann über zumindest teilweise eingespritzte Leiterbahnen kontaktiert sein. Durch den umspritzten Sensor kann eine Messgröße an einer ansonsten unzugänglichen Stelle des Schalthebels erfasst werden. The component may include at least one sensor. A sensor may be, for example, a magnetic field sensor or position sensor. The sensor can be contacted via at least partially injected conductor tracks. Through the overmolded sensor, a measured variable can be detected at an otherwise inaccessible point of the shift lever.
Die Komponente kann ein Dämpfungselement sein. Das Dämpfungselement kann ein durch Spritzgießen auf das Kunststoff material aufgespritztes elastisches Dämpfungsmaterial aufweisen. Durch ein Aufspritzen eines anderen Materials auf das Kunststoffmaterial des Schalthebels kann eine Schnittstellengeometrie vereinfacht werden. Durch das Aufspritzen werden Spalte verhindert. The component may be a damping element. The damping element can be sprayed onto the plastic material by injection molding elastic Have damping material. By spraying another material onto the plastic material of the shift lever, an interface geometry can be simplified. Splashing prevents gaps.
Die Komponente kann einen magnetisierbaren Werkstoff umfassen. Der Werkstoff kann durch Spritzgießen mit dem Kunststoffmaterial verbunden sein und nachfolgend magnetisiert werden. Durch ein nachträgliches Magnetisieren kann eine Ausrichtung des Magnetfelds gut gesteuert werden. Dadurch kann eine präzise Positionserfassung über Magnetfeldsensoren erreicht werden. The component may comprise a magnetizable material. The material can be connected by injection molding with the plastic material and subsequently magnetized. By subsequent magnetization, alignment of the magnetic field can be well controlled. As a result, a precise position detection via magnetic field sensors can be achieved.
Das Kunststoffmaterial kann faserverstärkt sein. Durch eingelagerte Fasern, beispielsweise aus Glasfaser, Kohlefaser oder auch Naturfaser kann eine hohe mechanische Stabilität des Schalthebels erreicht werden. The plastic material may be fiber reinforced. By embedded fibers, such as glass fiber, carbon fiber or natural fiber, a high mechanical stability of the shift lever can be achieved.
Der Schalthebel kann einen Einleger aus einem Versteifungsmaterial aufweisen. Der Einleger kann von dem Kunststoff material umspritzt sein. Das Versteifungsmaterial kann eine höhere Steifigkeit aufweisen, als das Kunststoff material. Ein Einleger kann an besonders belasteten Stellen des Schalthebels angeordnet werden. Ein Einleger kann beispielsweise aus Kohlefaser, Glasfaser oder Metall sein. Der Einleger kann eine einfache Geometrie aufweisen. The shift lever may comprise a filler of a stiffening material. The insert can be encapsulated by the plastic material. The stiffening material may have a higher rigidity than the plastic material. An insert can be arranged at particularly loaded points of the shift lever. An insert can be made of carbon fiber, glass fiber or metal, for example. The insert may have a simple geometry.
Weiterhin wird ein Verfahren zum Herstellen eines Schalthebels vorgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Furthermore, a method for producing a shift lever is presented, wherein the method comprises the following steps:
Bereitstellen eines Spritzgusswerkzeugs für den Schalthebel; Providing an injection molding tool for the shift lever;
Spritzgießen eines Kunststoff materials in das Spritzgusswerkzeug, um den Schalthebel zu formen; und Injection molding a plastic material into the injection molding tool to form the shift lever; and
Integrieren zumindest einer mechatronischen oder mechanischen Komponente des Schalthebels in den Schalthebel und/oder das Spritzgusswerkzeug, wobei die Komponente im Schritt des Spritzgießens von dem Kunststoff material zumindest teilweise umspritzt wird, wenn die Komponente in dem Spritzgusswerkzeug angeordnet wird. Integrating at least one mechatronic or mechanical component of the shift lever in the shift lever and / or the injection molding tool, wherein the component in the step of injection molding of the plastic material at least is partially encapsulated when the component is placed in the injection mold.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen: The invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 eine Darstellung eines Schalthebels; Fig. 1 is an illustration of a shift lever;
Fig. 2 eine Darstellung eines Schalthebels gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;  FIG. 2 is an illustration of a shift lever according to an embodiment of the present invention; FIG.
Fig. 3 eine Darstellung eines Schalthebels mit einem umspritzten Druckstück gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;  3 shows an illustration of a shift lever with an overmolded pressure piece according to an exemplary embodiment of the present invention;
Fig. 4 eine Darstellung eines Schalthebels mit angespritztem Dämpfungsmaterial gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;  4 shows an illustration of a shift lever with molded damping material according to an exemplary embodiment of the present invention;
Fig. 5 eine Darstellung eines Schalthebels mit angespritztem Gleitmaterial gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;  5 shows an illustration of a shift lever with molded sliding material according to an exemplary embodiment of the present invention;
Fig. 6 eine Darstellung eines Schalthebels mit einem umspritzten Magnet gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;  6 is an illustration of a shift lever with an overmolded magnet according to an embodiment of the present invention;
Fig. 7 eine Darstellung eines Schalthebels mit umspritzten Leiterbahnen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;  7 shows an illustration of a shift lever with over-molded conductor tracks according to an exemplary embodiment of the present invention;
Fig. 8 eine Darstellung eines Schalthebels mit einem umspritzten Sensor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;  8 is an illustration of a shift lever with an overmolded sensor according to an embodiment of the present invention;
Fig. 9 eine Darstellung eines Schalthebels mit umspritzten elektrischen Schaltungen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;  9 is an illustration of a shift lever with molded electrical circuits according to an embodiment of the present invention;
Fig. 10 eine Darstellung eines Schalthebels gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einem Kreuzgelenk; 10 is an illustration of a shift lever according to an embodiment of the present invention with a universal joint;
Fig. 1 1 eine Darstellung eines Schalthebels gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einem Kugelgelenk;  1 1 is an illustration of a shift lever according to an embodiment of the present invention with a ball joint.
Fig. 12 eine Darstellung eines Schalthebels gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einem angespritzten Bauteil;  12 shows an illustration of a shift lever according to an exemplary embodiment of the present invention with a molded-on component;
Fig. 13 eine Darstellung eines Schalthebels gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einer angespritzten Kugelkalotte; und  13 is an illustration of a shift lever according to an embodiment of the present invention with a molded spherical cap; and
Fig. 14 ein Ablaufdiagramm eines Verfahren zum Herstellen eines Schalthebels gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. 14 is a flowchart of a method of manufacturing a shift lever according to an embodiment of the present invention. In the following description of preferred embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similarly acting, wherein a repeated description of these elements is omitted.
Fig. 1 zeigt eine Darstellung eines herkömmlichen Schalthebels 100. Der Schalthebel 100 ist dazu ausgebildet, als Bedienelement zum Wählen einer Getriebestufe eines Fahrzeugs verwendet zu werden. Der Schalthebel 100 ist dazu in einem passenden Gehäuse 102 angeordnet. Von dem Gehäuse 102 ist hier nur ein Ausschnitt dargestellt. Der Schalthebel 100 ist in dem Gehäuse 102 um einen Drehpunkt 104 drehbar gelagert. An einem aus dem Gehäuse 102 herausragenden Ende ist ein nicht dargestellter Knaufträger anordenbar. FIG. 1 is an illustration of a conventional shift lever 100. The shift lever 100 is configured to be used as an operation member for selecting a gear stage of a vehicle. The shift lever 100 is arranged in a matching housing 102 for this purpose. From the housing 102, only a section is shown here. The shift lever 100 is rotatably supported in the housing 102 about a pivot point 104. At an end protruding from the housing 102 an unillustrated knob carrier can be arranged.
Der Schalthebel 100 kann in einem Fahrzeug beispielsweise im Bereich der Mittelkonsole angeordnet sein. Bisher besteht ein solcher Schalthebel 100 einer Wählbetätigung 102 aus metallischen Werkstoffen, wie Stahl, Aluminium und/oder The shift lever 100 may be arranged in a vehicle, for example in the region of the center console. So far, such a lever 100 is a Wählbetätigung 102 made of metallic materials, such as steel, aluminum and / or
Zinkdruckguss. Mechanische und mechatronische Subsysteme sind im Schalthebel 100 nur durch zusätzliche Bauteile und Montagevorgänge integriert. Die-cast zinc. Mechanical and mechatronic subsystems are integrated in the shift lever 100 only by additional components and assembly operations.
Mit anderen Worten zeigt Fig. 1 einen bisherigen Istzustand eines Schalthebels 100. Der Schalthebel 100 ist aus Zinkdruckguss (ZP05) und weist ein Gewicht von beispielsweise 161 g auf. Der Schalthebel 100 weist eine Steckerkontur für den Knauf und ein Kabel 106 mit einem Stecker 108 auf. Ein Element 1 10 zur Anschlagdämpfung (PA66GF30) ist mit dem Schalthebel 100 nachträglich verbunden worden. Weiterhin ist ein Rastierelement 1 12 aus drei Einzelbauteilen, einem Ring (PA66) und einer Druckfeder nachträglich mit dem Schalthebel 100 verbunden worden (PA66 o. POM). Das Rastierelement greift in eine Rastierung (PA66 + Weichkomponente) des Gehäuses 102 ein. In other words, Fig. 1 shows a previous actual state of a shift lever 100. The shift lever 100 is made of die-cast zinc (ZP05) and has a weight of, for example, 161 g. The shift lever 100 has a plug contour for the knob and a cable 106 with a plug 108. An element 1 10 for stop damping (PA66GF30) has been subsequently connected to the shift lever 100. Furthermore, a Rastierelement 1 12 of three individual components, a ring (PA66) and a compression spring has been subsequently connected to the shift lever 100 (PA66 o. POM). The locking element engages in a detent (PA66 + soft component) of the housing 102.
Der Schalthebel 100 einer Wählbetätigung ist ein Bauteil zur Auswahl der Übersetzungsstufe des Fahrzeuggetriebes und besteht bisher aus metallischen Werkstoffen und wird gemäß dem hier vorgestellten Ansatz durch einen Schalthebel aus einem Thermoplast mit Kurzglasfaser, Langglasfaser oder auch einem Duroplast substituiert. The shift lever 100 a Wählbetätigung is a component for selecting the gear ratio of the vehicle transmission and so far consists of metallic materials and is in accordance with the approach presented here by a shift lever a thermoplastic with short glass fiber, long glass fiber or a thermoset substituted.
Alle integrierten Subsysteme zeigen unterschiedliche Vorteile in der Verwendung auf und können nach Bedarf miteinander kombiniert werden. Kosten und Gewicht des Bauteils werden reduziert und die Funktionsvielfalt erhöht. All integrated subsystems have different advantages in use and can be combined as needed. Cost and weight of the component are reduced and the variety of functions increased.
Fig. 2 zeigt eine Darstellung eines Schalthebels 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Schalthebel 100 entspricht im Wesentlichen dem Schalthebel in Fig. 1 . Im Gegensatz dazu ist der hier vorgestellte Schalthebel aus einem im Spritzgussverfahren verarbeiteten Kunststoff material und dadurch wesentlich leichter, als der metallische Schalthebel in Fig. 1 . Durch die Herstellung des Schalthebels 100 aus Kunststoff können mechatronische und mechanische Subsysteme 200 im Montagespritzgussprozess integriert werden. Ein Subsystem 200 kann als Komponente bezeichnet werden. FIG. 2 is an illustration of a shift lever 100 according to an embodiment of the present invention. The shift lever 100 substantially corresponds to the shift lever in FIG. 1. In contrast, the switching lever presented here is made of an injection-molded plastic material and thus much lighter than the metallic shift lever in Fig. 1st By manufacturing the shift lever 100 from plastic mechatronic and mechanical subsystems 200 can be integrated in the assembly injection molding process. A subsystem 200 may be referred to as a component.
Für einen Kunststoffschalthebel 100 können Thermoplaste beziehungsweise thermoplastischen Kunststoffe mit Kurzglasfasern, Langglasfasern, Kohlefasern oder auch Duroplaste beziehungsweise duroplastische Kunststoffe verwendet werden. Beispielsweise weist das hier verwendete Kunststoffmaterial eine Dichte For a plastic shift lever 100 thermoplastics or thermoplastics with short glass fibers, long glass fibers, carbon fibers or thermosets or thermosetting plastics can be used. For example, the plastic material used herein has a density
von 1770 kg/m3, ein E- odul von 25000 MPa, eine Bruchspannung von 280 MPa und eine Bruchdehnung von 1 ,9% auf. Damit weist der Schalthebel 100 ein Gewicht von beispielsweise 43 g auf. of 1770 kg / m 3 , an E modulus of 25000 MPa, a breaking stress of 280 MPa and an elongation at break of 1.9%. Thus, the shift lever 100 has a weight of 43 g, for example.
Der Schalthebel 100 wird im Schaltsystem mittels einer Kugel oder einem The shift lever 100 is in the switching system by means of a ball or a
kardanischen Gelenk in den Schaltungsgehäusen gelagert. Die Kugel kann mit oder auch ohne Kugelschale ausgeführt sein und das kardanische Gelenk kann als Kreuzstück bezeichnet werden. gimbal mounted in the circuit housings. The ball can be designed with or without spherical shell and the gimbal joint can be referred to as a cross piece.
Der Schalthebel 100 ist hinsichtlich seiner Festigkeit und Steifigkeit konstruktiv optimiert, indem Kerben minimiert sind, die Sperrkontur einer Materialaufdickung ausgeführt ist, eine allgemeine Materialaufdickung zur Erhöhung Flächenträg- heitsmoment einkonstruiert ist und die Rippenstruktur verändert ist. Beispielsweise weist der Schalthebel 100 Wandstärken von 2,5 mm bis 3 mm auf. The shift lever 100 is structurally optimized in terms of its strength and rigidity by notches are minimized, the blocking contour of a material thickening is carried out, a general material thickening to increase surface carrier is built-in torque and the rib structure is changed. For example, the shift lever 100 wall thicknesses of 2.5 mm to 3 mm.
Der Schalthebel 100 kann aus einem Thermoplast mit Glasfasern (Kurzglasfasern GF/Langglasfaser LGF) oder auch Kohlefasern (CF) im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Eine weitere Variante ist, den Schalthebel aus Duroplast herzustellen. Durch die Verwendung von Kunststoff ist das Bauteil elektrisch isoliert. The shift lever 100 can be made of a thermoplastic with glass fibers (short glass fibers GF / long glass fiber LGF) or carbon fibers (CF) by injection molding. Another variant is to produce the lever made of thermosetting plastic. By using plastic, the component is electrically insulated.
Reicht die Steifigkeit der verwendeten Thermoplaste mit Kurzglasfaser oder auch Langglasfaser nicht aus, kann eine Erhöhung der Festigkeit in partiellen Bauteilbereichen erfolgen. Stahleinleger oder auch Kohlefasertapes können als Einleger verwendet werden. Die Einleger werden mit dem Kunststoff umspritzt. Dadurch ergibt sich eine größere Steifigkeit des Bauteils. Die Stahleinleger können geometrisch einfach ausgeführt sein. Die Verstärkungen können mit einer gezielten Faserorientierung umspritzt werden. Verstärkungen können im Bereich maximaler If the stiffness of the thermoplastics used with short glass fibers or even long glass fibers is insufficient, an increase in strength can take place in partial component areas. Steel inserts or carbon fiber tapes can be used as inserts. The inserts are overmoulded with the plastic. This results in a greater rigidity of the component. The steel inserts can be made geometrically simple. The reinforcements can be overmoulded with a targeted fiber orientation. Reinforcements can be in the range of maximum
Spannungen in Richtung der Hauptdeformation verwendet werden. Stresses in the direction of the main deformation are used.
Fig. 3 zeigt eine Darstellung eines Schalthebels 100 mit einem umspritzten Druckstück 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Schalthebel 100 entspricht im Wesentlichen dem Schalthebel in Fig. 2. Zusätzlich ist hier wie in Fig. 1 das Druckstück 300 an dem vom Knauf abgewandten Ende des Schalthebels 100 in den spritzgegossenen Kunststoff eingebettet. Dazu ist das Druckstück 300 vor dem Spritzgussprozess in das Spritzgusswerkzeug eingelegt worden. Während des Spritzgussprozesses wird das Druckstück 300 in dem Spritzgusswerkzeug durch eine Positioniereinrichtung an seinem vorgesehenen Platz gehalten, während das Spritzgusswerkzeug mit Kunststoff gefüllt wird. 3 shows an illustration of a shift lever 100 with an overmolded pressure piece 300 according to an exemplary embodiment of the present invention. The shift lever 100 essentially corresponds to the shift lever in FIG. 2. In addition, as in FIG. 1, the thrust piece 300 is embedded in the injection-molded plastic at the end of the shift lever 100 facing away from the knob. For this purpose, the pressure piece 300 has been inserted into the injection molding tool before the injection molding process. During the injection molding process, the pressure piece 300 is held in place in the injection mold by a positioning device, while the injection mold is filled with plastic.
Das Druckstück 300 ist in einer Detaildarstellung abgebildet. Das Druckstück 300 weist eine becherförmige Hülle 302 auf, in der eine Druckfeder 304 angeordnet ist. Die Druckfeder 304 stützt sich an einem Boden der Hülle 302 ab und drückt ein Rastelement 306 in einer Rastposition am offenen Ende der Hülle 302 hier ist das Rastelement 306 eine Kugel. Das Rastelement 306 kann auch als Rastpin The pressure piece 300 is shown in a detailed representation. The pressure piece 300 has a cup-shaped shell 302, in which a compression spring 304 is arranged. The compression spring 304 is supported on a bottom of the shell 302 and presses a locking element 306 in a locking position at the open end of the shell 302 here, the locking element 306 is a ball. The latching element 306 can also be used as a latching pin
ausgeführt sein. Herkömmlicherweise bestehen Rastiersysteme meistens aus zwei Bauteilen, wie Pin 306 und Druckfeder 304, und werden nachträglich an einen Grundkörper des Schalthebels verbaut. be executed. Conventionally Rastsystem consist mostly of two components, such as pin 306 and compression spring 304, and are subsequently installed on a main body of the shift lever.
Es ist ein Kunststoffschalthebel 100 mit eingebettetem federnden Druckstück 300 dargestellt, welches im Montagespritzgussverfahren als Einleger von den oben angegebenen Kunststofftypen umspritzt wird. Das zu umspritzende Druckstück 300 besteht aus einer Kugel oder einem Stift 306, einer Druckfeder 304 und einer There is shown a plastic shift lever 100 with embedded resilient thrust piece 300, which is encapsulated in the assembly injection molding process as a depositor of the above-mentioned types of plastic. The pressure piece 300 to be encapsulated consists of a ball or a pin 306, a compression spring 304 and a
Hülse 302 aus Stahl oder Kunststoff. Der Schalthebel 100 mit dem integrierten federnden Druckstück 300 bildet einen Teil des Rastiersystems in der Schaltung. Sleeve 302 made of steel or plastic. The shift lever 100 with the integrated resilient thrust piece 300 forms part of the Rastiersystems in the circuit.
Der Kunststoffschalthebel 100 mit Druckstück 300 erlaubt eine Miniaturisierung von Schaltungen. Mit anderen Worten sind wesentlich kleiner Schaltungen realisierbar. Durch das Umspritzen des Druckstücks 300 werden Toleranzen im Gesamtsystem und Elastizitäten des Rastiersystems minimiert. Weiterhin ergibt sich eine Verbesserung der Hysterese beziehungsweise Reibeigenschaften im Rastiersystem. Der Montageaufwand entfällt oder wird verringert. Im Idealfall kann auf eine Befettung verzichtet werden. Der hier gezeigte Kunststoffschalthebel 100 weist verbesserte akustische Eigenschaften auf. The plastic shift lever 100 with pressure piece 300 allows miniaturization of circuits. In other words, much smaller circuits can be realized. The encapsulation of the pressure piece 300 minimizes tolerances in the overall system and elasticities of the locking system. Furthermore, there is an improvement in the hysteresis or friction properties in the Rastiersystem. The assembly costs are eliminated or reduced. Ideally, lubrication can be dispensed with. The plastic shift lever 100 shown here has improved acoustic properties.
Weiterhin kann der Kunststoffschalthebel 100 auch mit dem Rastiersystem bestehend aus Druckfeder und Rastierpin, weiterverwendet werden. Furthermore, the plastic shift lever 100 can also be used with the Rastiersystem consisting of compression spring and Rastierpin.
Das Druckstück kann umspritzt werden oder die Kugel 306 kann im Anschluss an den Spritzvorgang in der Bohrung verpresst werden. Dadurch ergibt sich eine Minimierung der Toleranzen, eine Minimierung der Elastizitäten, eine Verbesserung der Hysterese durch Rollreibung, eine Kostenminimierung durch die Reduzierung von drei Bauteilen auf ein Bauteil, da eine Montage entfallen kann. Weiterhin kann eine Befettung Lagerstelle zwischen dem Druckstück 300 und der Rastierung entfallen und es sind wesentlich kleinere Schaltungen realisierbar. Die Rastierung ist im The pressure piece can be overmolded or the ball 306 can be pressed in the hole following the injection process. This results in a minimization of tolerances, a minimization of elasticity, an improvement of the hysteresis by rolling friction, a cost minimization by the reduction of three components to a component, since a mounting can be omitted. Furthermore, a lubrication bearing between the pressure piece 300 and the detent can be omitted and it is much smaller circuits feasible. The detent is in
Gehäuse ohne Zusatzteil darstellbar. In einem Ausführungsbeispiel wird das Rastiersystem bestehend aus Druckfeder 304 und Kugel 306 im Nachgang des Spritzgussprozesses verpresst beziehungsweise heißverformt, sodass der Schalhebel 100 und das Rastiersystem 300 eine Einheit bilden. Housing without additional part displayed. In one embodiment, the Rastiersystem consisting of compression spring 304 and ball 306 is pressed or hot deformed in the wake of the injection molding process, so that the shift lever 100 and the Rastiersystem 300 form a unit.
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Sperrmagnet im Schalthebel 100 integriert. Die Sperrkontur wird im Gehäuse abgebildet. In a non-illustrated embodiment, a blocking magnet in the shift lever 100 is integrated. The locking contour is displayed in the housing.
Fig. 4 zeigt eine Darstellung eines Schalthebels 100 mit angespritztem Dämpfungsmaterial 400 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Schalthebel 100 entspricht dabei im Wesentlichen dem Schalthebel in Fig. 2. Es sind zwei Teilbereiche des Schalthebels 100 dargestellt. Zusätzlich ist hier an Anschlagflächen des Schalthebels 100 das Dämpfungsmaterial 400 angeordnet. Das 4 shows an illustration of a shift lever 100 with molded damping material 400 according to an embodiment of the present invention. The shift lever 100 corresponds substantially to the shift lever in Fig. 2. There are two portions of the shift lever 100 is shown. In addition, the damping material 400 is arranged here at stop surfaces of the shift lever 100. The
Dämpfungsmaterial 400 ist ein elastisches Material, das durch Spritzgießen mit dem Kunststoffmaterial des Schalthebels 100 verbunden worden ist. Dazu kann beispielsweise der Schalthebel 100 nach einem ersten Spritzgussprozess aus einem ersten Spritzgusswerkzeug entnommen werden und in ein zweites Spritzgusswerkzeug eingelegt werden, das Aussparungen für das Dämpfungs-material 400 aufweist. In diese Aussparungen wird das Dämpfungsmaterial 400 in einen Spritzgussprozess eingespritzt. Damping material 400 is a resilient material that has been injection molded to the plastic material of the shift lever 100. For this purpose, for example, the shift lever 100 can be removed after a first injection molding process from a first injection molding tool and placed in a second injection molding tool having recesses for the damping material 400. In these recesses, the damping material 400 is injected into an injection molding process.
Herkömmlicherweise werden Elemente 400 zur Geräuschdämmung werden als Einzelteile gefertigt und nachträglich an den Grundkörper angefügt. Conventionally, elements 400 for noise insulation are manufactured as individual parts and subsequently added to the basic body.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist in Fig. 4 ein Kunststoff Schalthebel 100 mit angespritzten Dämpfungselementen 400 dargestellt. Durch den Montagespritzguss können Bereiche mit einem thermoplastischen Elastomer ausgestaltet werden, die im Systemzusammenbau als Endanschlagsdämpfer oder Anschlagsdämpfer für Sperrsysteme, wir einen Hubmagnet fungieren. Hierdurch werden akustisch auffällige Anschlagsgeräusche minimiert. Lagerstellen können im 2K-Prozess mit einer zweiten Komponente so umspritzt werden, dass sich im Bereich der Lagerung eine According to one embodiment, a plastic shift lever 100 with molded damping elements 400 is shown in FIG. By means of the assembly injection molding, areas with a thermoplastic elastomer can be designed, which in the system assembly function as a limit stop damper or stop damper for locking systems, ie a lifting magnet. As a result, acoustically striking attack sounds are minimized. Bearing points can be encapsulated in a 2K process with a second component so that in the area of storage
Schwingungsdämpfung einstellt. Hierdurch ergeben sich beispielsweise Kostenvorteile durch den Montageprozess gegenüber einer Dämpfung über einen O-Ring und eine akustische Verbesserung in den Endanschlägen beziehungsweise der Lagerung. Vibration damping sets. This results, for example, cost advantages through the assembly process against damping via an O-ring and an acoustic improvement in the end stops or storage.
Fig. 5 zeigt eine Darstellung eines Schalthebels 100 mit angespritztem Gleitmaterial 500 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Schalthebel 100 entspricht dabei Wesentlichen dem Schalthebel in Fig. 2. Wie in Fig. 4 ist das Kunststoffmaterial des Schalthebels 104 durch ein weiteres Material 500 umspritzt. Das Gleitmaterial 500 weist einen niedrigen Reibungskoeffizienten auf. 5 shows an illustration of a shift lever 100 with molded slide material 500 according to an embodiment of the present invention. The shift lever 100 essentially corresponds to the shift lever in FIG. 2. As in FIG. 4, the plastic material of the shift lever 104 is encapsulated by a further material 500. The sliding material 500 has a low friction coefficient.
Dadurch kann eine geringe Reibung in einer Lagestelle des Schalthebels 100 erreicht werden. As a result, a low friction in a location of the shift lever 100 can be achieved.
Das Gleitmaterial 500 ist hier an der Lagerstelle 104 angeordnet. Die Lagerstelle 104 ist als Kugelgelenk ausgebildet. Das Gleitmaterial 500 bildet eine Gleitschicht des Kugelgelenks. Das Gleitmaterial 500 kann zur Lagerdämpfung und/oder The sliding material 500 is arranged here at the bearing 104. The bearing 104 is formed as a ball joint. The sliding material 500 forms a sliding layer of the ball joint. The sliding material 500 can be used for bearing damping and / or
Schwingungsdämpfung verwendet werden. Vibration damping can be used.
Fig. 6 zeigt eine Darstellung eines Schalthebels 100 mit einem umspritzten 6 shows an illustration of a shift lever 100 with an overmolded part
Magnet 600 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Schalthebel 100 entspricht im Wesentlichen dem Schalthebel in Fig. 2. Zusätzlich ist hier an dem vom Knauf abgewandten Ende des Schalthebels 100 der Magnet 600 in das Kunststoffmaterial des Schalthebels 100 integriert. Dazu ist der Magnet 600 wie das Druckstück 300 in Fig. 3 vor dem Spritzgussprozess in das Spritzgusswerkzeug eingelegt worden und während des Spritzgussprozesses an seiner Position fixiert worden, während er von dem Kunststoff material umschlossen worden ist. Magnet 600 according to an embodiment of the present invention. The shift lever 100 essentially corresponds to the shift lever in FIG. 2. In addition, the magnet 600 is integrated into the plastic material of the shift lever 100 at the end of the shift lever 100 facing away from the knob. For this purpose, the magnet 600 has been inserted as the pressure piece 300 in Fig. 3 prior to the injection molding process in the injection mold and fixed during the injection molding process in position while it has been surrounded by the plastic material.
In einem Ausführungsbeispiel ist der Magnet 600 durch einen auf den Spritzgussprozess nachfolgenden Magnetisierprozess aus einem in den Schalthebel 100 eingespritzten magnetisierbaren Material hergestellt. Dazu ist der Schalthebel 100 wie in den Figuren 4 und 5 nach dem Spritzgussprozess für das Kunststoffmaterial in ein Spritzgusswerkzeug mit einer Aussparung für das magnetisierbare Material eingelegt worden. Anschließend ist das magnetisierbare Material in die Aussparung eingespritzt worden. Während des Magnetisierprozesses wird ein starkes externes Magnetfeld auf das magnetisierbare Material gerichtet, wodurch sich das magnetisierbare Material magnetisiert und selbst den Magnet 600 ausbildet. In one embodiment, the magnet 600 is manufactured by a magnetization process following the injection molding process from a magnetizable material injected into the shift lever 100. For this purpose, the shift lever 100 has been inserted as in Figures 4 and 5 after the injection molding process for the plastic material in an injection mold with a recess for the magnetizable material. Subsequently, the magnetizable material has been injected into the recess. During the magnetization process becomes a strong external Magnetic field directed to the magnetizable material, whereby the magnetizable material magnetized and even the magnet 600 is formed.
Hier ist der Permanentmagnet 600 ohne Zusatzbauteile mit dem Schalhebel 100 verbunden. Mit anderen Worten ist der Permanentmagnet 600 oder auch Werkstoffe 600, bei denen in einem Nachfolgeprozess das Magnetfeld aufmagnetisiert direkt mit dem Schalthebel 100 verbunden. Here, the permanent magnet 600 is connected without additional components with the switching lever 100. In other words, the permanent magnet 600 or materials 600, in which magnetized in a subsequent process, the magnetic field directly connected to the shift lever 100.
Es ist eine Einbettung von Permanentmagneten 600 und/oder magnetisierbaren Werkstoffen 600 zur Positionserfassung des Schalthebels 100 durch Sensoren im Schaltsystem dargestellt. An embedding of permanent magnets 600 and / or magnetizable materials 600 for detecting the position of the shift lever 100 by sensors in the switching system is shown.
Kunststoffgebundene gepresste oder gespritzte Magnete und gesinterte Plastic bonded pressed or injected magnets and sintered
Magneten 600 können im Spritzgussprozess in Teilbereichen des Schalthebels 100 umspritzt werden. Ein magnetisierbarer Werkstoff kann auch in den Schalthebelgrundkörper im 2K-Verfahren eingespritzt werden. Das Magnetfeld wird nachfolgend in einem Anschlussprozess aufmagnetisiert. Die Positionserfassung des Schalthebels im Schaltsystem erfolgt mittels Hall- wie auch 3D Sensorik. Magnets 600 can be injection molded in partial areas of the shift lever 100 in the injection molding process. A magnetizable material can also be injected into the shift lever main body in the 2K process. The magnetic field is subsequently magnetized in a connection process. The position detection of the shift lever in the shift system takes place by means of Hall and 3D sensors.
Dadurch kann ein mechanisches Schiebersystem eingespart werden und die Montage entfallen. Es ergibt sich eine Minimierung der mechanischen Toleranzen sowie eine Minimierung der elektrischen Toleranzen. Weiterhin ergibt sich eine Minimierung der magnetischen Toleranzen durch ein späteres Aufbringen des Magnetfeldes, wodurch sich eine Minimierung des Winkelfehlers ergibt. As a result, a mechanical slide system can be saved and eliminated the assembly. This results in a minimization of the mechanical tolerances and a minimization of the electrical tolerances. Furthermore, there is a minimization of the magnetic tolerances by a later application of the magnetic field, resulting in a minimization of the angle error.
Mit anderen Worten ist eine Integration von Permanentmagneten 600 zur Positionserfassung mittels Hallsensoren oder 3D Sensoren über Umspritzung oder Ver- clipsung dargestellt. Der Permanentmagnet kann auch als 2K Bereich mit magnetisierbaren Kunststoffen 600 ausgeführt werden. Dadurch kann ein Schiebersystem eingespart werden, Toleranzen können minimiert werden und eine zusätzliche Montage kann entfallen. Es können dabei gesinterte Magnete 600, kunststoffgebundene gepresste Magnete 600 und/oder kunststoffgebundene gespritzte Magnete verwendet werden. Fig. 7 zeigt eine Darstellung eines Schalthebels 100 mit umspritzten Leiterbahnen 700 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Schalthebel 100 entspricht im Wesentlichen dem Schalthebel in Fig. 2. Zusätzlich sind hier zumindest teilweise innerhalb des Kunststoffmaterials des Schalthebels 100 die Leiterbahnen 700 angeordnet. Die Leiterbahnen 700 verbinden einen ersten Stecker 702 im Bereich der Lagerstelle 104 und einen zweiten Stecker 704 im Bereich einer Schnittstelle zum Knauf. In other words, an integration of permanent magnets 600 for position detection by means of Hall sensors or 3D sensors via encapsulation or clipping is shown. The permanent magnet can also be designed as a 2K region with magnetizable plastics 600. As a result, a slider system can be saved, tolerances can be minimized and an additional assembly can be omitted. Sintered magnets 600, plastic-bonded pressed magnets 600 and / or plastic-bonded molded magnets can be used. FIG. 7 shows an illustration of a shift lever 100 with over-molded conductor tracks 700 according to an exemplary embodiment of the present invention. The shift lever 100 essentially corresponds to the shift lever in FIG. 2. In addition, the tracks 700 are arranged here at least partially within the plastic material of the shift lever 100. The conductor tracks 700 connect a first connector 702 in the region of the bearing 104 and a second connector 704 in the region of an interface to the knob.
Die Leiterbahnen 700 und die Stecker 702, 704 sind vor dem Spritzgussprozess in dem Spritzgusswerkzeug angeordnet worden und während des Spritzgussprozesses von dem Kunststoffmaterial zumindest teilweise umschlossen worden. The conductor tracks 700 and the plugs 702, 704 have been arranged in the injection molding tool prior to the injection molding process and have been at least partially enclosed by the plastic material during the injection molding process.
Die Leiterbahnen 700 können als Knaufkontaktierungen bezeichnet werden und sind ein integriertes Subsystem bestehend aus umspritzten Leiterbahnen 700 beziehungsweise Flexfolien und/oder Stanzgittern. The conductor tracks 700 may be referred to as knob contacts and are an integrated subsystem consisting of over-molded conductor tracks 700 or flex foils and / or lead frames.
Es ist die Einbettung beziehungsweise Umspritzung von Leiterbahnen 700, Kontaktelementen 702, 702, Steckerkonturen und/oder Pins 702, 704 zur elektronischen Kontaktierung des Schalthebels 100 mit dem Knauf dargestellt. Die Kontaktelemente 702, 702 können als Knaufschnittstelle bezeichnet werden. Die Kontaktelemente 702, 702 können als Stiftleiste zur Knauf kontaktierung ausgebildet sein. Als Leiterbahnen 700 können Flexfolien, Stanzgitter und Kontaktpins verwendet werden. Die genannten Bauteile werden im Montagespritzgussverfahren umspritzt und sind somit als mechatronisches Subsystem im Schalthebel 100 integriert. Durch die Umspritzung liegen die Leiterbahnen 700 geschützt im Bauteil und/oder in der neutralen Faser. Dadurch ist kein Kabel im Außenbereich erforderlich. Die Schnittstellenkontur 704 zur elektronischen Kontaktierung des Knaufs ist im Schalthebel 100 integriert. Des Weiteren können Nuten, Dome, Laschen und Abflachungen eingebracht werden, die zur Befestigung einer Flexfolie dienen, falls diese beispielsweise aus Baurumgründen nicht umspritzt werden kann. Die Gegenkontaktierung 702 zur Leiterplatte wird in einen Bereich gelegt, der geschützt vor Umwelteinflüssen in der Schaltung liegt und wenig Bewegung zulässt. Dadurch, dass die Kabel 700 beziehungsweise die Flexfolie nicht mehr außerhalb der Schaltung liegt, ist sie gegen Beschädigung geschützt. Bauteile zur Befestigung und zum Schutz von Flexfolien beziehungsweise Kabeln werden nicht mehr benötigt, was zur Einsparung von Bauteilen führt. Der Montagevorgang für die Kontaktierung entfällt und der Schalthebel 100 weist weniger Bauteile auf. It is the embedding or encapsulation of printed conductors 700, contact elements 702, 702, connector contours and / or pins 702, 704 shown for electronic contacting of the shift lever 100 with the knob. The contact elements 702, 702 may be referred to as a knob interface. The contact elements 702, 702 may be formed as a pin header for knob contact. As conductor tracks 700 Flexfolien, stamped grid and contact pins can be used. The components mentioned are encapsulated in the assembly injection molding process and are thus integrated as a mechatronic subsystem in the shift lever 100. As a result of the encapsulation, the conductor tracks 700 are protected in the component and / or in the neutral fiber. As a result, no cable is required outdoors. The interface contour 704 for the electronic contacting of the knob is integrated in the shift lever 100. Furthermore, grooves, domes, tabs and flats can be introduced, which are used to attach a flex foil, if it can not be encapsulated, for example, for building reasons. The mating contact 702 to the circuit board is placed in an area that is protected from environmental influences in the circuit and allows little movement. Because the cable 700 or the flex foil is no longer outside the circuit, it is protected against damage. Components for attaching and protecting flex films or cables are no longer needed, resulting in the saving of components. The assembly process for the contact eliminates and the shift lever 100 has fewer components.
Fig. 8 zeigt eine Darstellung eines Schalthebels 100 mit einem umspritzten Sensor 800 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Schalthebel 100 entspricht im Wesentlichen dem Schalthebel in Fig. 7. Zusätzlich ist hier der Sensor 800 mit partiell umspritzten Leiterbahnen 700 verbunden. 8 shows an illustration of a shift lever 100 with an overmolded sensor 800 according to an embodiment of the present invention. The shift lever 100 essentially corresponds to the shift lever in FIG. 7. In addition, the sensor 800 is here connected to partially over-coated conductor tracks 700.
Der Sensor 800 kann beispielsweise ein Hallsensor 800 oder ein 3D Sensor 800 oder eine andere Art Sensor sein. Der Sensor 800 ist in einem spannungsneutralen Bereich des Schalthebelgrundkörpers 100 angeordnet. Dadurch können Toleranzen minimiert und Schieberbauteile wegfallen. The sensor 800 may be, for example, a Hall sensor 800 or a 3D sensor 800 or another type of sensor. The sensor 800 is arranged in a voltage-neutral region of the shift lever main body 100. As a result, tolerances can be minimized and slide components eliminated.
Der Schalthebel 100 mit integrierter Sensorik 800 ist über das Montagespritzgussverfahren realisiert. The shift lever 100 with integrated sensor 800 is realized via the assembly injection molding process.
Es ist eine Integration von Sensoren 800 in den Schalthebel 100 dargestellt. Die Sensoren 100 befinden sich hierfür auf bestückten Stanzgittern 700 oder Flexfolien 700. Diese mechatronischen Bauteile 700, 800 werden im Montagespritzgussverfahren vollständig oder nur in Teilbereichen umspritzt. Die bei Hall-Sensoren 900 für die Sensierung notwendigen Magneten können sich im Gehäuse befinden. Die Magnete können wie in Fig. 6 entweder eingeclipst oder im 2K-Verfahren umspritzt oder eingespritzt werden. Die Sensoren 800 im Schalthebel können auch in MID-Technik (Moulded Interconnect Devices) ausgeführt sein. Der Sensor 800 kann über die elektronische Schnittstelle 702 kontaktiert werden. Durch die Integration von Sensoren 800 in den Schalthebel 100 können Toleranzen minimiert werden, Schieberbauteile entfallen und die Leiterplatte kann beliebig im Schaltsystem platziert werden. Weiterhin wird das Schaltsystem bauraumtechnisch kleiner. An integration of sensors 800 into the shift lever 100 is shown. The sensors 100 are for this purpose on stocked punched screens 700 or Flexfolien 700. These mechatronic components 700, 800 are molded in the assembly injection molding process completely or only in some areas. The magnets required for sensing in Hall sensors 900 may be located in the housing. The magnets can either be clipped in as shown in FIG. 6 or encapsulated or injected in the 2K process. The sensors 800 in the shift lever can also be implemented in MID technology (molded interconnect devices). The sensor 800 may be contacted via the electronic interface 702. By integrating sensors 800 in the shift lever 100 tolerances can be minimized, slide components omitted and the circuit board can be placed anywhere in the switching system. Furthermore, the switching system space is technically smaller.
Fig. 9 zeigt eine Darstellung eines Schalthebels 100 mit umspritzten elektrischen Schaltungen 900 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Schalthebel 100 entspricht im Wesentlichen dem Schalthebel in Fig. 7. Zusätzlich ist hier ein Knaufträger 902 an den Schalthebel 100 angespritzt. In den Knaufträger 902 sind hier zwei elektrische Schaltungen 900 integriert. In diesem Ausführungsbeispiel sind ein Leuchtdioden Treiber und eine dazugehörige Leuchtdioden Anordnung in den Knaufträger 902 integriert. 9 shows an illustration of a shift lever 100 with overmolded electrical circuits 900 according to one exemplary embodiment of the present invention. The shift lever 100 essentially corresponds to the shift lever in FIG. 7. In addition, a knob carrier 902 is molded onto the shift lever 100 here. In the Knaufträger 902 two electrical circuits 900 are integrated here. In this embodiment, a light-emitting diode driver and an associated light-emitting diode arrangement are integrated into the knob carrier 902.
Die elektrischen Schaltungen 900 können durch in den Schalthebel 100 integrierte elektrische Leiter mit elektrischer Energie versorgt werden. The electrical circuits 900 may be powered by electrical conductors integrated into the shift lever 100.
Mit anderen Worten ist ein Schalthebel 100 mit integriertem Knaufträger 902, der Knaufbauteile 900 wie Tasten, Lichtleiter, Leiterplatten oder Ähnliches dargestellt. Die LED-Lichttechnik 900 kann über bestückte Stanzgitter in den Tastenträger 902 integriert werden. In other words, a shift lever 100 is shown with integrated knob carrier 902, the knob members 900 such as buttons, optical fibers, printed circuit boards or the like. The LED lighting technology 900 can be integrated into the button carrier 902 via populated stamped grid.
Bei dem hier vorgestellten Ansatz erfolgt eine Substitution von Metallwerkstoffen und eine Integration von mechatronischen und mechanischen Subsystemen durch Montagespritzguss in den Wählhebel 100. Als mechanische und mechatronische Subsysteme werden hier beispielsweise federnde Drückstücke, dämpfende Weichkomponenten, unbestückte und bestückte Stanzgitter und Flexfolien, Bereiche mit magnetisierbaren Materialen und MID Technologien verwendet. In the approach presented here, a substitution of metal materials and an integration of mechatronic and mechanical subsystems by assembly injection into the selector lever 100 takes place. As mechanical and mechatronic subsystems are here, for example resilient pressing pieces, damping soft components, unpopulated and populated stamped grid and flex films, areas with magnetizable materials and MID technologies used.
Weiterhin können Verbindungstechniken wie Rasthaken, Dome, Furthermore, connection techniques such as latching hooks, domes,
Rastgegengeometrien und/oder Bohrungen zur Aufnahme und partiellen Befestigung von Anbauteilen wie Schalthebelknauf, Permanentmagnet, Steckerschnittstellen, Flexfolien integriert werden. Rastgegengeometrien and / or holes for receiving and partial attachment be integrated by attachments such as lever knob, permanent magnet, connector interfaces, Flexfolien.
Dadurch erfolgt die Umwandlung von einem mechanischen in ein mechatronisches Bauteil. As a result, the conversion from a mechanical into a mechatronic component takes place.
Fig. 10 zeigt eine Darstellung eines Schalthebels 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einem Kreuzgelenk 1000. Der Schalthebel 100 entspricht im Wesentlichen dem Schalthebel in Fig. 2. Hier ist der Schalthebel 100 in dem Drehpunkt 104 mit einem Kreuzstück 1002 verbunden. Der Schalthebel 100 ist in dem Kreuzstück 1002 um eine erste Achse drehbar gelagert. Das Kreuzstück 1002 ist in dem nicht dargestellten Gehäuse um eine orthogonal zu der Achse ausgerichtete zweite Achse drehbar gelagert. Dadurch ist der Schalthebel 100 in zwei Achsen beweglich in dem Gehäuse gelagert. 10 shows an illustration of a shift lever 100 according to an exemplary embodiment of the present invention with a universal joint 1000. The shift lever 100 essentially corresponds to the shift lever in FIG. 2. Here, the shift lever 100 is connected to a crosspiece 1002 in the pivot point 104. The shift lever 100 is rotatably mounted in the crosspiece 1002 about a first axis. The crosspiece 1002 is rotatably mounted in the housing, not shown, about a second axis oriented orthogonal to the axis. As a result, the shift lever 100 is movably supported in the housing in two axes.
Das Kreuzstück 1002 ist hier ebenfalls als Kunststoffspritzgussteil ausgeführt. The crosspiece 1002 is also designed here as a plastic injection molded part.
Fig. 1 1 zeigt eine Darstellung eines Schalthebels 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einem Kugelgelenk 1 100. Der Schalthebel 100 entspricht dabei im Wesentlichen dem Schalthebel in Fig. 5. Der Schalthebel 100 ist als Kunststoff Spritzgussteil mit angespritzter Kugel 1 100 ausgeführt. Dabei ist die Kugel 1 100 zumindest teilweise abgeflacht ausgeführt, da der bestimmungsgemäße Bewegungsumfang des Schalthebels 100 keine vollständige Kugelform benötigt. Fig. 1 1 shows an illustration of a shift lever 100 according to an embodiment of the present invention with a ball joint 1 100. The shift lever 100 corresponds substantially to the shift lever in Fig. 5. The shift lever 100 is designed as a plastic injection molded part with molded ball 1 100. In this case, the ball 1 100 is at least partially flattened, since the intended range of motion of the shift lever 100 does not require a complete spherical shape.
Der Wählhebel 100 kann mittels einer Kugel 1 100 oder einem kardanischen Gelenk beziehungsweise Kreuzstück 1002 im Gehäuse beziehungsweise zwischen den Gehäusehälften gelagert werden. Bei Bedarf können die Lagerstellen mit einer zweiten Kunststoff-Komponente umspritzt werden, um die tribologischen wie auch die akustischen Eigenschaften zu verbessern. The selector lever 100 can be mounted by means of a ball 1 100 or a gimbal joint or crosspiece 1002 in the housing or between the housing halves. If necessary, the bearings can be overmolded with a second plastic component to improve the tribological as well as the acoustic properties.
Fig. 12 zeigt eine Darstellung eines Schalthebels 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einem angespritzten Bauteil 902. Der Schalthebel 100 entspricht dabei im Wesentlichen dem Schalthebel in Fig. 9. Wie in Fig. 9 ist hier ein Knaufträger 902 an den Schalthebel 100 angespritzt. Dazu ist das FIG. 12 shows an illustration of a shift lever 100 according to an exemplary embodiment of the present invention with a molded component 902. The shift lever 100 essentially corresponds to the shift lever in FIG. 9. As in FIG. 9 Here is a knob support 902 molded onto the shift lever 100. That's it
Spritzgusswerkzeug des Schalthebels 100 umkonstruiert und um die Geometrie des Knaufträgers 902 erweitert worden. Dadurch können Montagevorgänge eingespart werden. Injection tool of the shift lever 100 has been redesigned and expanded by the geometry of the knob carrier 902. As a result, assembly operations can be saved.
Fig. 13 zeigt eine Darstellung eines Schalthebels 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einer angespritzten Kugelkalotte 1300. Wie in Fig. 12 ist das Spritzgusswerkzeug des Schalthebels 100 umkonstruiert und um eine Geometrie der Kugelkalotte 1300 erweitert worden. Die Kugelkalotte 1300 ist dadurch einstückig mit dem Schalthebel 100 verbunden. 13 shows an illustration of a shift lever 100 according to an exemplary embodiment of the present invention with a molded spherical cap 1300. As in FIG. 12, the injection molding tool of the shift lever 100 has been redesigned and extended by a geometry of the spherical cap 1300. The spherical cap 1300 is thereby integrally connected to the shift lever 100.
In den Figuren 2 bis 13 wird ein Wählhebel 100 aus Kunststoff mit integrierten mechanischen und mechatronischen Subsystemen für Schaltbetätigungen im Kraftfahrzeug vorgestellt. Durch den hier vorgestellten Ansatz erfolgt eine Umwandlung von einem mechanischen in ein mechatronisches Bauteil. FIGS. 2 to 13 show a selector lever 100 made of plastic with integrated mechanical and mechatronic subsystems for switching operations in the motor vehicle. The approach presented here converts from a mechanical to a mechatronic component.
Durch die Herstellung des Schalthebels 100 aus Kunststoff ist die Möglichkeit gegeben, Schnittstellenbauteile wie Knaufträger 902 beziehungsweise Tastenträger zur Aufnahme von Knaufanbauteilen, und Kalotten 1300 zum Schutz der Schaltung vor Eindringen von Gegenständen, als ein Bauteil zu fertigen. Das Bauteil kann aus einem Werkstoff oder auch aus mehreren Werkstoffen im Spritzgussverfahren hergestellt werden. By the production of the lever 100 made of plastic, it is possible to manufacture interface components such as Knaufträger 902 or key support for receiving Knaufanbauteilen, and calotte 1300 to protect the circuit from the ingress of objects, as a component. The component can be made of one or more materials by injection molding.
Dadurch weist der Schalthebel 100 weniger Bauteile auf und es ergibt sich ein geringerer Montageaufwand sowie ein geringerer Aufwand zur Schnittstellenabstimmung. As a result, the shift lever 100 has fewer components and results in less installation effort and less effort for interface tuning.
Fig. 14 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1400 zum Herstellen eines Schalthebels gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 1400 weist einen Schritt 1402 des Bereitstellens, einen Schritt 1404 Spritzgießens und einen Schritt 1406 des Integrierens auf. Im Schritt 1402 des Bereitstellens wird ein Spritzgusswerkzeug für den Schalthebel bereitgestellt. Im Schritt 1404 des Spritzgießens wird ein Kunststoffmaterial in das Spritzgusswerkzeug spritzgegossen, um den Schalthebel zu formen. Im Schritt 1406 des Integrierens wird zumindest eine mechatronische oder mechanische Komponente des Schalthebels in den Schalthebel und/oder das Spritzgusswerkzeug integriert. Wenn die Komponente in dem Spritzgusswerkzeug angeordnet wird, wird sie im Schritt 1404 zumindest teilweise von dem Kunststoff material umspritzt. Wenn die Komponente mit dem Kunststoffmaterial verbunden wird, wird der Schalthebel aus einem ersten Spritzgusswerkzeug in ein zweites Spritzgusswerkzeug eingelegt und ein weiteres 14 shows a flowchart of a method 1400 of manufacturing a shift lever according to an exemplary embodiment of the present invention. The method 1400 includes a step 1402 of providing, a step 1404 of injection molding, and a step 1406 of integrating. In step 1402 of providing, an injection tool for the shift lever is provided. In step 1404 of the injection molding, a plastic material is introduced into the injection molding tool injection molded to form the shifter. In step 1406 of integrating, at least one mechatronic or mechanical component of the shift lever is integrated into the shift lever and / or the injection molding tool. If the component is arranged in the injection molding tool, it is at least partially encapsulated by the plastic material in step 1404. When the component is connected to the plastic material, the shift lever is inserted from a first injection molding tool into a second injection molding tool and another
Kunststoffmaterial in zusätzliche Aussparungen des zweiten Spritzgusswerkzeugs eingespritzt. Plastic material injected into additional recesses of the second injection molding tool.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder" Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist. If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, this can be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment, either only the first Feature or only the second feature.
Bezuaszeichen Bezuaszeichen
100 Schalthebel 100 shifter
102 Gehäuse  102 housing
104 Drehpunkt  104 pivot point
106 Kabel  106 cables
108 Stecker  108 plug
1 10 Anschlagdämpfer  1 10 stop damper
1 2 Rastierelement  1 2 locking element
200 Komponente  200 component
300 Druckstück  300 pressure piece
302 Hülle  302 case
304 Druckfeder  304 compression spring
306 Rastelement  306 locking element
400 Dämpfungsmaterial  400 damping material
500 Gleitmaterial  500 sliding material
600 Magnet  600 magnet
700 Leiterbahnen  700 tracks
702 Stecker  702 plug
704 Stecker  704 plug
800 Sensor  800 sensor
900 elektrische Schaltung  900 electrical circuit
902 Knaufträger 902 knob carrier
1000 Kreuzgelenk 1000 universal joint
1002 Kreuzstück 1002 cross piece
1 100 Kugelgelenk 1 100 ball joint
1300 Kalotte 1300 dome
1400 Verfahren zum Herstellen  1400 manufacturing process
1402 Schritt des Bereitstellens 1402 step of providing
1404 Schritt des Spritzgießens 1404 injection molding step
1406 Schritt des Integrierens  1406 step of integrating

Claims

Patentansprüche claims
1 . Schalthebel (100) zur Auswahl einer Übersetzungsstufe eines Fahrzeuggetriebes eines Fahrzeugs, wobei der Schalthebel (100) ein spritzgegossenes Kunststoffmaterial aufweist und zumindest eine mechatronische oder mechanische 1 . Gear shift lever (100) for selecting a gear ratio of a vehicle transmission of a vehicle, wherein the shift lever (100) comprises an injection-molded plastic material and at least one mechatronic or mechanical
Komponente (200) des Schalthebels (100) zumindest teilweise in den Schalthebel (100) integriert ist. Component (200) of the shift lever (100) is at least partially integrated in the shift lever (100).
2. Schalthebel (100) gemäß Anspruch 1 , bei dem die Komponente (200) ein Druckstück (300) ist, das zumindest ein in dem Schalthebel (100) gelagertes Rastelement (306) und eine zwischen dem Rastelement (306) und einem Widerlager (302) angeordnete Feder (304) aufweist, wobei das Widerlager (302) von dem Kunststoffmaterial umspritzt ist. 2. shift lever (100) according to claim 1, wherein the component (200) is a pressure piece (300), the at least one in the shift lever (100) mounted latching element (306) and between the latching element (306) and an abutment ( 302) arranged spring (304), wherein the abutment (302) is encapsulated by the plastic material.
3. Schalthebel (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Komponente (200) ein von dem Kunststoffmaterial umspritzter Permanentmagnet (600) ist. 3. shifter (100) according to one of the preceding claims, wherein the component (200) is a molded from the plastic material permanent magnet (600).
4. Schalthebel (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Komponente (200) eine Kontaktierungseinnchtung (702, 704) ist, bei der elektrische leitende Leiterbahnen (700) von dem Kunststoffmaterial umspritzt sind. 4. shifter (100) according to any one of the preceding claims, wherein the component (200) is a Kontaktierungsseinnchtung (702, 704), in which electrical conductive traces (700) are encapsulated by the plastic material.
5. Schalthebel (100) gemäß Anspruch 4, bei dem die Komponente (200) zumindest einen Sensor (800) umfasst. 5. shifter (100) according to claim 4, wherein the component (200) comprises at least one sensor (800).
6. Schalthebel (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Komponente (200) ein Dämpfungselement (400) ist, wobei das Dämpfungselement (400) ein durch Spritzgießen auf das Kunststoff material aufgespritztes elastisches Dämpfungsmaterial aufweist. 6. shifter (100) according to one of the preceding claims, wherein the component (200) is a damping element (400), wherein the damping element (400) has a sprayed by injection molding on the plastic material elastic damping material.
7. Schalthebel (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Komponente (200) einen magnetisierbaren Werkstoff (600) umfasst, wobei der Werkstoff durch Spritzgießen mit dem Kunststoff material verbunden ist und nachfolgend magnetisiert ist. 7. shift lever (100) according to one of the preceding claims, wherein the component (200) comprises a magnetizable material (600), wherein the Material is connected by injection molding with the plastic material and is subsequently magnetized.
8. Schalthebel (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Kunststoffmaterial faserverstärkt ist. 8. shifter (100) according to one of the preceding claims, wherein the plastic material is fiber-reinforced.
9. Schalthebel (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Einleger aus einem Versteifungsmaterial, wobei der Einleger von dem Kunststoffmaterial umspritzt ist und das Versteifungsmaterial eine höhere Steifigkeit aufweist, als das Kunststoffmaterial. 9. shifter (100) according to one of the preceding claims, comprising a depositor made of a stiffening material, wherein the insert is encapsulated by the plastic material and the stiffening material has a higher rigidity, as the plastic material.
10. Verfahren (1400) zum Herstellen eines Schalthebels (100), wobei das Verfahren (1400) die folgenden Schritte aufweist: A method (1400) of manufacturing a shift lever (100), the method (1400) comprising the steps of:
Bereitstellen (1402) eines Spritzgusswerkzeugs für den Schalthebel (100); Providing (1402) an injection molding tool for the shift lever (100);
Spritzgießen (1404) eines Kunststoff materials in das Spritzgusswerkzeug, um den Schalthebel (100) zu formen; und Injection molding (1404) a plastic material into the injection mold to form the shift lever (100); and
Integrieren (1406) zumindest einer mechatronischen oder mechanischen Integrate (1406) at least one mechatronic or mechanical
Komponente (200) des Schalthebels (100) in den Schalthebel (100) und/oder das Spritzgusswerkzeug, wobei die Komponente (200) im Schritt (1404) des Spritzgießens von dem Kunststoff material zumindest teilweise umspritzt wird, wenn die Komponente (200) in dem Spritzgusswerkzeug angeordnet wird. Component (200) of the shift lever (100) in the shift lever (100) and / or the injection mold, wherein the component (200) in the step (1404) of the injection molding of the plastic material is at least partially encapsulated when the component (200) in the injection molding tool is arranged.
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