JP5328773B2 - ロック装置を備えた操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の、ギアチェンジ変速機、例えばシフトバイワイヤ操作を行うオートマチックギアのための操作装置に関する。

自動車のギアチェンジ変速機は通常、運転者の手の届く範囲に配置された操作装置によって制御される、若しくはシフトされる。通常、このために、シフトレバー又はセレクトレバーのような操作エレメントが使用され、これは例えば自動車のフロントシートの間に配置されている。

この場合、ギアチェンジ変速機のためのこのような操作装置若しくはシフトレバーに対する構造的及び人間工学的な要求は多岐にわたっている。例えば、運転者に、安全性及び人間工学的な理由から、ギア操作のリアルな感覚を伝えるために、冒頭で述べた形式の操作装置には、運転者に、実際のシフト状態若しくは運転状態について視覚的に及び明瞭に触覚的若しくは触感的に報知することが求められる。

操作するギアチェンジ変速機の状態に応じて、及び自動車におけるその他の状態要素、即ち、点火スイッチオン、エンジン回転、車両速度等に応じて、例えば一般的に、運転者によるギアチェンジ変速機の目下許容できない切替状態若しくは走行段の選択を阻止するために、シフトレバーの操作範囲を制限する必要がある。

特に、主に実際にはオートマチックギアも含まれるシフトバイワイヤ制御式のギアチェンジ変速機では、人間工学及び安全性の理由からこの場合、目下許容できない切替状態を運転者に、シフトレバーのこれに対応する操作位置を相応にロックするという形で、視覚的かつ触覚的に知らせることが必要である。

これに対し、従来から用いられている、純粋に機械的なギア操作若しくは、シフトレバーとギアチェンジ変速機との間の、例えばボーデンケーブルやリンクによる機械的な連結では、シフトレバー位置は、シフトレバーと変速機との機械的な連結に基づき、いずれにせよ常に実際の変速機位置に一致しており、変速機における何らかの操作ロックは、機械的な伝達により難なく直接的にシフトレバーにおいて感じ取ることができる。

しかしながら、ますます使用される電気的な操作の場合、若しくは、ギアチェンジ変速機のシフトバイワイヤ操作の場合、客室の操作エレメント若しくはシフトレバーとエンジンルームの自動車トランスミッションとの間に機械的な連結はもはや存在しない。むしろ、シフトバイワイヤ式変速機において操作装置から自動車トランスミッションへのシフト命令の伝達は、主として専ら電気的又は電子的な信号により、かつ、次いで主としてトランスミッション自体におけるシフト命令の電気液圧的な変換により行われる。このようなことは、部分的には近代のギアチェンジ変速機にも当てはまるが、特に、主として完全にアクチュエータにより遠隔操作される現世代の自動変速機に当てはまる。

シフトバイワイヤ式のギアチェンジ変速機の場合、変速機アクチュエータとシフトレバーとの間の機械的な結合がないと、実際の車両若しくはトランスミッション状態に基づき、トランスミッションにおいてシフトロックされている場合、それ以上は、シフトロッドを介して、シフトレバーの状態に作用することはできない。従って運転者は、シフトレバーにおいて感じ取られるロックされた所定のシフトレバー位置に基づき、目下の運転状態における相応の走行段若しくはギア状態が許容されない若しくは選択できないということを簡単に検知することはできない。

このような問題は、シフトバイワイヤ式に制御されるギアチェンジ変速機のシフトレバーに、許容されないシフト命令を選択的にロックするための様々なアクチュエータを設けることにより解決しようと努められている。これらのアクチュエータは、車両状態若しくはギア状態に応じて作動され、これにより、シフトレバーのもともとある全運動範囲が、目下の走行状態又はギア状態に合わせて制限される。

しかしながら、このような複数のアクチュエータのために設けられる構成スペースは、シフトレバーの領域において難なく得られるものではないという欠点がある。さらに、このような、主として電磁的なアクチュエータは、ここに設けられた銅コイルに基づきそれなりの質量を持っていて、これは、シフトユニットの重量を不本意にも高めることとなる。さらに、多数の個別のアクチュエータは、構造的な手間も高め、ひいては、シフトユニットのコストも高める。このようなアクチュエータのエネルギ消費と、それに伴う発熱作用も、燃費削減への努力が増すなかでは見過ごすことはできない。

このような背景のもとで、本発明の課題は、先行技術の上記欠点を克服できるような、ギアチェンジ変速機の特に電気的又は電子的なシフトバイワイヤ操作のための、ロック装置を有した操作装置を提供することである。特にこの場合、ロック装置は、完全なロック作用を、できるだけ少ない数のアクチュエータで行うことができるのが望ましく、これにより特に、確実な機能性のもとで同時に、重量、構成スペース、エネルギ消費、コストが削減される。

この課題は、請求項１の特徴を有する操作装置により解決される。

有利な構成は従属請求項に記載されている。

まず、公知のように、本発明による操作装置は、少なくとも１つのシフトゲートの内側で可動なシフトレバーとロック装置とを有している。この場合、ロック装置は、シフトレバーの運動範囲を制限するために働き、シフトレバーの所定の走行段位置を遮断するために働き、又は、所定のシフトレバー位置においてシフトレバーをロックするためにも働く。

本発明によれば操作装置は、ロック装置が、シフトレバーに結合されたロック切欠と、１つの回転軸線を中心としてアクチュエータにより回転可能な、ほぼ円柱形又は角柱形のロックカムとを有しており、前記カム回転軸線は、カムの長手方向軸線に対して平行に延びており、前記カムが、シフトレバーに結合されたロック切欠に係合することを特徴としている。

このようにして、単に１つのアクチュエータ装置によって作動する、構造的に簡単かつ堅牢で、確実に運転される、シフトレバーの運転範囲を制限するための、及び／又は所定のシフトレバー位置においてシフトレバーをロックするための可変的なロック装置が得られる。特に、この場合、アクチュエータ装置は、ギアサーボとして形成することができ、このことは付加的な利点をもたらす。即ち、ロックカムの位置に関係なく、かつ、シフトレバーロックの作動又は非作動の状態に関係なく、ロック位置を維持するための可動エネルギを要しないことである。

シフトレバーを所定の位置でロックする、又はシフトレバーの運動範囲を制限することができる他に、本発明による操作装置では、シフトレバーの全運動範囲を、ロックカムの回転角度位置に応じて、サイズを変更することなく可変に位置決め可能である。

さらに、シフトレバーのための公知のロック装置と比較して得られる利点は、シフトレバーが操作される際には、同時にロック装置の作動により、そのとき入れられたシフトレバーロックが誤って通り過ぎられてしまう危険を、ひいては、シフトレバーが実際にロックされたシフトレバー位置に留まる危険を回避することができることにある。ロックが入れられる際にシフトレバーが誤って通り過ぎてしまう場合には、シフトレバーは、回転するカムとして形成された、進入するロックにより簡単に正確な位置に戻される。このことは換言すれば、本発明により構成されるロック装置はさらに、所定の状態へのシフトレバーの自動的な運動のためのアクチュエータ装置として利用することもできることを意味する。

特に、シフトレバーの全運動範囲において可変的に位置決めが可能であるという背景により、本発明の特に有利な構成では、シフトレバーは単安定的に形成されている。

このことは換言すれば、単安定的に形成されたシフトレバーは、各シフト操作後に常に再び同じ中間位置に戻ってくることを意味している。このことはとりわけ、シフトバイワイヤ式に制御される伝動装置の操作において有利である。何故ならば、このようにして特に、例えば「オートＰ」のように自動的に入れられたパークロックの事例のような、自動的に入れられるギア走行段において、シフトレバーのモータによる調整を省くことができるからである。その代わりに、このような形式の単安定的に形成されたシフトレバーでは、ギア走行段の表示を調整する、若しくはその都度、実際化し、実際のギア状態に合わせるだけで良い。

運転者にとってはこのことは、単安定的に形成されたシフトレバーにおいて変速機の実際のシフト状態についての報知は、まずは専ら、例えば発光ダイオード又は表示シンボルによる別個の表示に委ねられることを意味している。これに対して、単安定的なシフトレバーでは、運転者に、シフトレバー位置に基づき、ギアのシフト状態についての視覚的若しくは触覚的な報知を伝えることはできない。

先行技術により公知の単安定的なシフトレバーではさらに、その都度許容されるシフトレバーの運動角度範囲を機械的に示すような正確に機械的なシフトロジックを実現し、場合によっては、例えばキーロック又はシフトロックのような必要なシフトレバーロックを実現するには手間がかかる。何故ならば、このためにはこれまで、シフトレバーの選択的なロックのための手間のかかるアクチュエータ機構が必要であったからである。

しかしながら、回転可能なロックカムを備えた本発明によるロック装置の使用により大きな利点が得られる。それは、シフトレバーに配置されたロック切欠とロックカムの協働により、シフトレバーの運動範囲の可変的な制限と、場合によってはシフトレバーのロックが行われるだけでなく、シフトレバーの許容される運動範囲も、シフトレバーの全運転範囲窓の内側で可変的に位置決めされるからである。

最後に、単安定的なシフトレバーでは、シフトレバーによって操作後常に、自動的に再びとられる中間位置が、変速機の各任意の実際のシフト状態に対応することができることが重要である。

特に、安定的な中間位置に位置するシフトレバーは、この場合、標準的な各ギア走行段「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」のために位置することができる。実際にどの走行段に変速機があるかということは、まずは単に、シフトレバーにおける相応に可変的な表示装置によって、又は車両計器盤に表示される。

しかしながら、本発明による、ロックカムを備えたロック装置を使用することにより、単安定的シフトレバーにおいても、複数の安定的なシフトレバー位置を有する多安定的な通常のシフトレバーの挙動を模倣することができ、シフトレバーの実際的な可動性を、変速機でその都度実際に入れられている走行段に応じたものとすることができる。即ち、このために選択的なロックはシフトレバーにおいては必要ない。変速機において例えばパークロックが選択されている場合には、コンベンショナルなシフトレバーは、それ以上前方への段はないが、シフトレバーが、パークロック位置の反対側に位置する操作装置のストッパ若しくはシフトゲートの反対側端部に当接するまで、一般的に後方の３つの段には動かすことができる。

本発明によれば、このような直感的な操作可能性に反作用する挙動は、単安定的なシフトレバーにおいても実現することができ、この場合、実際に許容されるシフトレバーの運動範囲は、ロックカムの相応の制御によりそれぞれ、シフトレバーの全運動範囲窓の内側で、シフトレバーの相応の運動が、入れられているギア走行段に論理的に対応する方向でのみ、かつ同様に論理的に対応する角度だけ可能であるようにずらすことができる。

この場合、本発明はまず、カムがどのように成形されているか、構造的に形成されているか、カムのアクチュエータによる操作がどのように配置されているかということとは関係なく実現される。しかしながら、本発明の特に有利な構成では、カムはカムホイールに端面側で配置されていて、カムホイールは有利には歯車によって形成されている。

このようにして、構造的に簡単に、カムの支承を実現することができる。さらに、回転軸線に対するカムの偏心性は簡単に変更することができ、例えばこれにより、ロック装置を種々様々な偏心レバー運動機構に構造的に適合させることができる。カムホイールを、ロック装置のためのアクチュエータの歯車の１つとして形成することにより、ロック装置のアクチュエータ伝動装置の部分とカムホイールとの有利な機能的統合が行われ、ひいてはロック装置の特に簡単かつ安価で堅牢な構成が得られる。

本発明の別の有利な構成によれば、ロック切欠は、シフトレバーにアングル状に結合されたアーム上に、若しくはアーム内に配置されている。このような構成により、特に、省スペースで扁平なロック装置の配置が、例えばシフトレバー装置のベースの範囲で得られる。

本発明の有利な構成によれば、カムは、ほぼ円形の横断面形状を有している。このような構成は安価に実現可能であって、カムホイール上にカムが相応に偏心的に配置されている場合、シフトレバーのために種々様々な大きさの複数のロック範囲若しくは複数のロック位置を可能にし、必要とあらば、提供される全運動範囲窓内でシフトレバーの運動範囲の可変の位置決めも可能にする。

本発明の別の有利な、選択的な構成によれば、カムは、ほぼ多角形の横断面形状を有している。このような構成により、１つの同じロック装置により、複数の異なるロック位置若しくは場合によっては種々異なる幅の種々異なる運動範囲がシフトレバーのために得られる。カムの偏心性若しくは回転角度位置に応じて、カムの種々異なる実際に有効な直径が、シフトレバーに結合されたロック切欠の内側で有効になる。これによりそれぞれ、ロック切欠の、ひいてはシフトレバーのカムに対する種々異なる残留運動距離が生じ、これにより、所定のシフトレバー位置におけるシフトレバーの完全なロックに到るまでの運動範囲の規定された制限が得られる。

本発明の別の構成によれば、カムは、実質的に不規則的な八角形の横断面形状を有している。このように構成されたカムにより、種々異なる大きさの有効カム直径が４つまで得られ、ひいては、シフトレバーのための種々異なる幅の運動範囲が４つまで得られる。さらに、カムの不規則的な横断面形状に基づく種々異なるカム直径はさらに、ほぼ互いに無関係に、カムの回転軸線に対して相対的に位置決めすることができ、これにより、シフトレバーの運動範囲は、シフトレバーの全運動範囲窓の内側で８つまでの異なる位置に位置決めすることができる。

しかしながら本発明は、特定の数の角を有する、又は特定の数の異なる位置に位置決め可能なカム直径を有する多角形のカムに限定されるものではない。むしろ、原則的には任意の数の角及び／又は任意の数の有効カム直径を有するロックカムも考えられ、実現できる。また、本発明によれば、角を有さないロックカムも考えられ、このようなロックカムは、ほぼ連続的に変化する有効カム半径を有しており、及び／又は対応するロック切欠を有していて、その表面は、横断面でほぼ自由な形の曲線を形成している。このようにして、シフトレバーの運動範囲の位置決め若しくは大きさ変更に対する極めて複雑な要求を構造的にも満たすことができ、この場合特に、運動範囲の無段階的な位置決め可能性若しくは大きさ変更可能性を実現することができる。

このような背景で、本発明の有利な別の構成によれば、カムの有効直径の少なくとも１つが、対応するロック切欠の、このような相応の回転角度位置においてカムに対して有効な内法幅と一致する。このようにして、シフトレバーの完全なロック位置の簡単な実現が、付加的なロック構成部分なしに得られる。シフトレバーのロックのためには、カムの有効直径が、ロック切欠の有効内法幅と一致する角度位置にカムをもたらすだけで良い。

本発明の別の有利な構成では、ロック装置が、カムディスクとして形成されている、軸平行に配置された、軸方向で互いに隣接する複数のカムを有している。このように隣接して配置された複数のカムディスクにより、シフトレバーのために別の付加的なシフト機能若しくはロック機能が実現され、例えば、シフトレバーの異なるシフトゲートにおいて作用する異なるシフト範囲又はロック範囲が実現される。

このような背景のもとで、本発明の別の有利な構成によれば、第２のカムディスクが、ロック突起を有している。この場合、ロック突起は、ロック切欠内に配置された凹部に対して形状補完的に形成されていて、この場合、ロック切欠におけるこの凹部は、第１のカムディスクのための当接領域の外側に配置されている。

このようにして、１つの同じロック装置を介して、特に異なるシフトレバーゲート間の、例えばシフトゲートとティップゲートとの間のシフトレバーの変更のために、シフトレバーの側方への運動性のロック若しくは解放を実現できる。例えば、シフトゲートからティップゲートへの変更をシフトレバーのために解放するためには、カム、若しくはカムディスクを有したカムホイールを、第２のカムディスクのロック突起が、ロック切欠に設けられた凹部に一致する位置へと回転させれば良い。今やシフトレバーはロック切欠と共に、側方へ、シフトゲートからティップゲートへと動くことができ、この場合、第２のカムディスクのロック突起は側方に向かって、ロック切欠の凹部を通過することができる。これに対して、カムディスクのその他全ての回転角度位置では、シフトゲートからティップゲートへのシフトレバーの側方運動は、第２のカムディスクのロック突起によって遮断されている。

以下に図面につき本発明の実施例を詳しく説明する。

円筒状カムとパークロック位置にあるシフトレバーとを有した本発明による操作装置の構成を概略的に示した側方図である。 シフトレバーとロック切欠が「Ｐ」から「Ｎ」へと動かされた状態で示した操作装置の図１に相当する図である。 走行段位置「Ｄ］にあるシフトレバーを有した操作装置の図１及び図２に相当する図である。 シフトレバーとロック切欠が「Ｄ」から「Ｒ」へと動かされた状態で示した操作装置の図１〜図３に相当する図である。 多角形状のカムを有する、本発明の操作装置の別の構成を示した図１〜図４に相当する図である。 走行段位置「Ｄ」の方向での片側の運動範囲を有する、パークロック位置「Ｐ」にあるシフトレバーを備えた、図５の操作装置を示した図である。 位置「Ｐ」と「Ｄ」との間の両側の運動範囲を有する、ニュートラル位置「Ｎ」にあるシフトレバーを備えた、図５及び図６の操作装置を示した図である。 パークロック位置「Ｐ」の方向での片側の運動範囲を有する、走行段位置「Ｄ」にあるシフトレバーを備えた、図５〜図７の操作装置を示した図である。 位置「Ｐ」と「Ｄ」との間の両側の運動範囲を有する、走行段位置「Ｒ」にあるシフトレバーを備えた、図５〜図８の操作装置を示した図である。 ロックカムがパークロック位置「Ｐ」にある状態で示した、別の構成の本発明の操作装置のロックカムとロック切欠とを概略的に示した側方図である。 ロックカムが走行段位置「Ｒ」にある状態で示した、図１０のロックカムとロック切欠とを示した図である。 ロックカムがシフトレバーのロック位置にある状態で示した図１０及び図１１のロックカムとロック切欠とを示した図である。 ロックカムが走行段位置「Ｄ」にある状態で示した、図１０〜図１２のロックカムとロック切欠とを示した図である。 ロックカムがニュートラル位置「Ｎ」にある状態で示した、図１０〜図１３のロックカムとロック切欠とを示した図である。

図１には、本発明による操作装置の構成を概略的に示した側方図が示されている。まず、部分的にのみ示したシフトレバー１と、このシフトレバー１に結合されたロック切欠２が示されている。シフトレバー１とロック切欠２とは互いに結合されていて、旋回支承部３を介して操作装置のベース４に対して旋回可能である。図示の構成は、単安定的なシフトレバー１を備えた操作装置である。この単安定的なシフトレバー１とは、シフトレバー１が、図１に示したニュートラルな中間位置を中心に変位する際に、ばね負荷されて常に再びこの中間位置に戻ることを意味している。

さらに、円筒状のロックカム５が示されている。このロックカム５は、歯車としても形成されているカムホイール６上に配置されている。カムホイール６は電気モータによるアクチュエータ駆動装置８によってピニオン７を介して駆動される。このようにして、カムホイール６上に偏心的に装着されたロックカム５を、ロック切欠２に対して相対的に異なる位置にもたらすことができる。図１では、ロックカム５は最も高い位置に位置している。ロックカム５のこのような位置は、車両変速機において入れられたパークロックに対応している。換言するとこのことは、マニュアルであってもオートマであっても、車両変速機においてパークロックに入れられると常に、ロックカム５はアクチュエータ駆動装置８によって図１に示した最も高い位置に移動されることを意味している。

操作者若しくは運転者の視点からは、このことは、パークロックに入れられている場合にはシフトレバー１は前方にさらに動くことはできないことを意味している。このことは、太い点線９でシンボル化されて示されている。これに対してシフトレバー１は、図示した構成において、パークロック位置から後方に（即ち、図面に右側に）、２つの走行段位置まで動くことができ、これにより例えばバックギア「Ｒ」又はニュートラル位置「Ｎ」を選択することができる。このようなシフトレバー１の可動性は、図１において、菱形模様で強調して示された運動角度によってシンボル化されている。この運動角度は、ロックカム５の、角度的に同じ大きさの運動自由度１１に対応している。このことは、換言すれば、ロックカム５のロック切欠２内における相対的な位置が、可変的に、シフトレバー１の全運動範囲１２の内側での、シフトレバー１の目下の端部ストッパ９と、シフトレバー１の目下の運動範囲１０とを規定することを意味している。

シフトレバー１のための端部ストッパ９と運動範囲１０のアクティブな位置決めの他に、使用者には、制御すべきギアチェンジ変速機の実際のシフト状態が、相応に可変的な発光表示１３によって示される。この場合、発光表示１３においてその都度報知される実際入れられている走行段位置（即ち、図１においてはパークロック「Ｐ」、又は図３においてはドライブ走行段「Ｄ」）があり、その都度選択可能な、隣接するギア段は、空間的に厳密に、シフトゲート１４に対して相対的な所定の位置に対応するものではなく、むしろ、目下入れられた走行段位置と隣接するギア段の、相応に可変な制御と表示は、常に中間位置に留まるシフトレバー１に対して相対的に行われる。換言すればこのことは、従来の安定的なシフトレバー位置を備えたシフトレバーとは異なり、可動なシフトレバーが定置のスケールに対して相対的に、入れられたギアを視覚化するのではなく、この課題は、むしろ逆に、可変に制御可能な、いわばバーチャルに可動なスケール１３によって、定置のシフトレバー１に対して相対的に行われる。このことは図１に、ギア表示１３の、点線で示した、目下アクティブではない範囲も、あり得るギア段表示が記載されていることによって示されている。

図２には、シフトレバー１が図１に示したパークロック位置から離れてニュートラル位置へと動いた場合の状態が示されている。ロックカム５は再び、ロック切欠２と協働し、今度は、シフトレバー１の操作の際に、感じ取れる端部ストッパ９を形成する。シフトレバー１が図２に示した位置から解放されると、シフトレバー１は再び図１の中間位置へと戻る。しかしながらこの場合、操作装置の制御電子機器により、同時にギア表示１３は相応に調節されて、シフトレバー１が図１の中間位置に戻った後でも、同様に正確に、今入れられている走行段「Ｎ」を表示する。

同時に、アクチュエータ駆動装置８によってロックカム５も相応に調節されて、シフトレバー位置「Ｎ」に対応する相対位置へともたらされる。このことは、図１のロックカム５の点線で示した位置１５によって略示されている。即ち、この位置１５は、今入れられているギア段「Ｎ」に一致していて、１つの段のぶんだけ図面の右へ、若しくは２つの段のぶんだけ図面の左へ、シフトレバーが相対運動可能であることを示している。

図１及び図２と同様の状態が、図３及び図４に示されている。この場合、相違点は、図３及び図４では、「Ｐ」から「Ｎ」ではなく、走行段「Ｄ」からバックギア「Ｒ」に切り替えられることである。最初は、この場合も図３に示したように、ロック切欠２内でのロックカム５の相対位置は、目下入れられている走行段「Ｄ」により可能である、走行段「Ｒ」の方向でのシフトレバー１の運動範囲１０（ロックカム５に対して相対的なロック切欠２の運動範囲１１に一致する）を規定しており、かつ、「Ｄ」に向かう反対方向でのシフトレバー１の目下有効な端部ストッパ９も規定している。何故ならば、走行方向に関して最後方の（図平面で見て最も遠い右側に位置する）ギア段「Ｄ」に既に入れられているからである。

図４に示したように、シフトレバー１が走行段「Ｄ」から「Ｒ」に動かされると、シフトレバー１は、まず、再び、ギアチェンジ変速機における相応のシフト命令を発する。次いでシフトレバー１が解放されると、シフトレバー１は再び図３に示した中間位置に戻り、この際に、操作装置の制御電子機器により再び、シフトレバー１のバック運動に相応のギア表示１３の調整が行われ、同時に、ロックカム５の回転位置も相応に合わせられる。これによりロックカム５は次いで、図３に点線で示した位置１６をとる。

図５には、本発明による操作装置の別の構成が示されている。図５に示した操作装置は、図１〜図４に示した操作装置とは特に、図５の操作装置が、規則的に成形されていない、偏心的に回転可能な多角形のロックカム１７を有している点で異なっている。図５にはさらに旋回支承部３が示されており、この旋回支承部３を中心として、シフトレバー１は、このシフトレバー１に結合されたロック切欠２と共に、ベース４に対して相対的に、かつ、ロックカム１７に対して相対的に旋回することができる。さらに図５の操作装置も、ギア段表示１３を有していて、このギア段表示１３は、シフトレバー１の全運動範囲窓１２の内側で可変に位置決め可能若しくは制御可能な発光表示を、各走行段「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」のために有している。

図５に示した操作装置の特殊性はさらに、このような構成では、軸方向（即ち図平面に対して垂直方向）で相前後して配置された複数のカム若しくはカムディスクが設けられていることにある。ロックカム１７の他に特に、図平面に関してロックカム１７の後方に配置されたさらに１つの別のカムディスクが設けられている。この別のカムディスクは、この場合、特にロック突起１８を有しており、このロック突起１８は凹部１９と共に、シフトレバー１のための付加的なロック装置を形成している。この場合、凹部１９は、図面上方及び下方でロック切欠２に配置された、ロックカム１７のための接触面若しくは当接領域の外側に配置されているので、ロック切欠２の内側では、ロックカム１７及びカムディスク１８の種々のロック機能の間に干渉は生じない。

このようにして、同じ１つのロック装置を介して若しくは単に１つの電気モータによるアクチュエータによって、シフトレバー１の運動範囲に影響を与えることに加えて付加的に、さらに、特にシフトレバー１の（車両に関して）側方の可動性のロック若しくは解放も実現できる。従ってこのような付加的なロック機能は特に、異なるシフトレバーゲートの間の、例えばシフトゲートとティップゲートとの間の、シフトレバー１の側方での変更のロック若しくは解放のために使用される。

従って例えばシフトレバー１のために、シフトゲートからティップゲートへの変更を解放するためには、ロック突起１８を備えた別のカムディスクとロックカム１７とが一緒に配置されているカムシャフト２０を、ロック突起１８が、ロック切欠２の凹部１９に重なる位置まで回転させれば良い。次いで、シフトレバー１を（ロック切欠２と共に）側方へ、シフトゲートからティップゲートへと動かす。この場合、第２のカムディスクのロック突起１８は、側方へ、ロック切欠２の凹部１９を通って通過することができる。これに対し、ロックカム１７若しくはカムシャフト２０の他の全ての回転角度位置では、シフトゲートからティップゲートへのシフトレバーの側方運動は、第２のカムディスクのロック突起１８によって遮断される。何故ならば、ロック突起１８はこの場合、図面に関して後方でロック切欠２に当接し、従って、図平面内方に向かう（若しくは車両に関して横方向の）ロック切欠２の運動はロックされるからである。

図５の実施例に相応する図６にはまず、ロックカム１７とロック切欠２の相対位置と、ロック切欠２に結合されたシフトレバー１とが、パークロック「Ｐ」に入れられている状態で示されている。ギア段表示１３の発光エレメント「ＰＲＮＤ」は、根場合、操作装置の制御電子機器によって、常に中間位置に留まるシフトレバー１に対して相対的に可変的に、従って、シフトレバー１のための全可動範囲窓１２の内側でアクティブにされ、若しくは位置決めされる。これにより、発光エレメント「ＰＲＮＤ」の位置は、静止したシフトレバー１に対して相対的に、トランスミッションにおいて実際に入れられているパークロック「Ｐ」と一致する。

さらに、ロックカム１７とロック切欠２とから成る、シフトレバー１の可変のストッパ装置も、ロックカム１７の相応の回転により、シフトレバー１において実際に可能なシフトゲート１０が論理的に、目下入れられているパークロック「Ｐ」に一致するように制御される。換言すればこのことは、シフトレバー１は、単安定的に形成されていて、つまり、常に中間位置に位置しているものでありながら、パークロック位置に位置している従来の多安定的なシフトレバー１のように、操作者によってさらに前方にシフトさせることはできない。しかしながらこの場合、同時に、３つのシフト段まで後方に向かって切り替えることができ、即ち、シフトレバー１は、走行段「Ｄ」まで後方（若しくは図平面で右側）に向かって動かすことができるが前方（図平面で左側）に動かすことはできない。

このことは、図示の操作装置では、例えばパークロックがマニュアル又はオートマで入れられたかどうかとは関係ない。従って、走行段の１つから、又はニュートラル位置「Ｎ」からオートマでパークロックに入れられた場合のためにも、操作装置の制御電子機器によって、ギア表示１３の発光エレメント「ＰＲＮＤ」もロックカム１７も自動的に調節されて、シフトレバー１において、パークロック位置に対応する相応の視覚効果（ギア表示１３が変速機段「Ｐ」を表示する）と、触覚効果（運動範囲１０と端部ストッパ９とが変速機段「Ｐ」に相応する）とが形成される。例えば車両から離れる際に、自動的に入れられたパークロックであっても、運転者が自動車に戻って、再発進する際には、入れられた位置「パークロック」に一致した、ギア表示１３とシフトレバー１との間の相対位置、並びにシフトレバー１の端部ストッパを見付ける。

シフトレバー１が動くことのできる運動範囲１０は、この場合、ロックカム１７とロック切欠２の下縁部との間に形成された空間１１によって規定される。この空間は、図６において分かりやすいように、運動範囲１０と同様に、菱形模様で図示されている。これに対して、運動範囲とは逆の方向（即ち図面で見て左の方向、若しくは自動車において前方の方向）でのシフトレバー１の目下の端部ストッパ９は、この場合ロック切欠２の上縁部に当接するロックカム１７によって形成される。

シフトレバー１のその他３つの走行段位置「Ｎ」、「Ｄ」、「Ｒ」においても、パークロック位置「Ｐ」のために図示した状況と同様に動く。ロックカム１７の各対応する位置と、ギア段表示１３の発光エレメント「ＰＲＮＤ」とは、図７〜図９に示されている。

図７においては、ギアの走行段「Ｎ」に入れられている。その結果、操作装置の制御電子機器は、一方では、シフトレバー１若しくはシフトゲート１４に相対的なギア段表示１３の発光エレメント「ＰＲＮＤ」を、走行段「Ｎ」に一致する、シフトレバー１若しくはシフトゲート１４に対する相対位置にもたらし、他方では、ロックカム１７を、ロックカム１７とロック切欠２との間に相応の間隔若しくは運動角度１１（菱形模様で図示した）及び１１′（格子模様で図示した）が生じるまで回転させる。運動角度１１，１１′は、ロック切欠２とシフトレバー１との間の一体的な結合に基づき比例的に、シフトレバー１に伝えられ、従って、目下入れられている走行段位置「Ｎ」において可能なシフトレバー１の運動範囲１０（菱形模様で図示した）と１０′（格子模様で図示した）が形成される。

図９に示した走行段「Ｒ」についての状況も、図７に示した走行段「Ｎ」と殆ど同じである。図９に示した状況と図７に示した状況の主な相違点は、ロックカム１７が１８０°回転され、これにより、図７に示したものとは異なり、ロック切欠２の運動角度１１，１１′若しくはシフトレバー１の運動角度１０，１０′が逆の運動特性を有していることだけである。さらに、ギア段表示１３の発光エレメント「ＰＲＮＤ」の位置は、実際に入れられている走行段位置「Ｒ」に適合されており、対応する発光エレメントの相応の制御により、全運動範囲窓１２の内側でシフトされる。

図８に示した走行段位置「Ｄ」についての状況は、図６に示したパークロック位置における状況とほぼ相応しており、相違点は、図８においては、ロックカム１７が、図６のパークロック位置に対してさらに１８０°回転され、さらに、ギア段表示１３の発光エレメント「ＰＲＮＤ」の位置が、運動範囲窓１２の内側で相応に適合されていることにある。ロック切欠２におけるロックカム１７の相応に変化する回転位置により、シフトレバー１のためには、走行段位置「Ｄ」に一致する運動角度１０若しくは１１が、３つの段から、前方へ若しくは図平面で見て左側へ生じ、同時に、点線９で示したシフトレバー１の後方への若しくは図面右方向へのロックも生じる。

従って、従来の安定的なシフトレバー位置を備えた多安定的なシフトレバーにおいて行われていたのと同様に、図８若しくは走行段位置「Ｄ」においても、シフトレバー１に対して相対的なギア段表示１３「ＰＲＮＤ」の相対位置と、単安定的なシフトレバー１の実際の運転可能性が実際の状況に一致する。

最後に、図１０〜図１４には、極めて概略的に、本発明による操作装置のための別の構成のロック装置が示されている。ここでも、それぞれ不規則的な多角形に形成されたロックカム１７が示されている。このロックカム１７は、図１０〜図１４に示した異なる回転位置において、それぞれ異なる運動角度１０及び１０′若しくは１１及び１１′の対（図７若しくは図９参照）をロック切欠２ひいては、ロック切欠２に結合された（図示されていない）シフトレバー１のために提供する。

図１０〜図１４の構成における特殊性は特に、ロックカム１７がこの場合、４つだけではなく、５つの異なる回転位置をとることができることにある。これらの回転位置では、ロックカム１７は、それぞれ異なる有効直径２１、若しくはロック切欠２の内側におけるその都度の有効直径２１の種々異なる相対位置を有している。

この場合、特に図１２では、ロックカム１７の付加的な第５の回転角度位置「Ｘ」が示されている。図１２に示したこの第５の回転角度位置では、ロックカム１７はロック切欠２に対して、ロック切欠２の内法幅に一致する有効直径Ｄを有している。

このことは換言すれば、図１０〜図１４に示したロック装置は、シフトレバー１の触覚的に正確な制御を行うために、運動角度１０及び１０′もしくは１１及び１１′の４つの異なる対（図７若しくは図９参照）だけではなく、図１２に示したようなロックカム１７の第５の回転角度位置を付加的に、シフトレバー１を所定の位置で完全にロックするために利用することができ、これにより例えば、車両又はギアの運転準備ができていない、又は、安全ロックがまだ入っていることを、運転者に触覚的に知らせることができる。

結果として、これにより、本発明により、先行技術に対して特に、複雑なロック課題の場合でも、最小限の数のアクチュエータで機能するという利点を有するロック装置を備えた操作装置が得られる。付加的な利点は、構造的に特に簡単かつ安価な構成と省エネ型の運転可能性として得られる。さらに、本発明による操作装置のロック装置は、シフトレバーの運動範囲の自由に可変的な位置決め若しくは変更のためにも、場合によって、シフトレバーのアクチュエータによる運動のためにも付加的に使用することができる。

このようにして本発明によれば、実際に単安定的な操作装置において、運転者のために常に確実な、例えばオートマチックギアの実際のシフト状態と実際の操作可能性についての手の触覚による報知が可能である。

運転においてコストを省いた構成と高い確実性により、本発明は、特に要求の多いオートマチックギアの領域での使用の際に、自動車ギアのための操作装置における快適性、人間工学性、安全性に大きく貢献する。

１ シフトレバー、 ２ ロック切欠、 ３ 旋回軸、 ４ ベース、 ５ ロックカム、 ６ カムホイール、 ７ 被駆動ピニオン、 ８ サーボモータ、 ９ 端部ストッパ、 １０，１０′ 角度範囲、 １１，１１′ 角度範囲、 １２ 全運動角度、 １３ 走行段表示、 １４ シフトゲート、 １５，１６ ロックカム位置、 １７ ロックカム、 １８ ロック突起、 １９ 凹部、 ２０ カム軸、 ２１ 有効カム直径

Claims (11)

1. ギアチェンジ変速機のシフト段を選択するための操作装置であって、少なくとも２つの走行段位置の間を運動可能な１つのシフトレバー（１）と、所定の走行段位置をロックするため若しくはシフトレバー（１）をロックするための、シフトレバー（１）の運動範囲を制限するためのロック装置とを有する形式のものにおいて、
   シフトレバー（１）が単安定的に形成されていることと、
   ロック装置が、シフトレバー（１）に結合されたロック切欠（２）と、シフトレバー（１）の旋回軸に対して平行な回転軸線を中心にアクチュエータにより回転可能な、ほぼ円柱形又は角柱形のロックカム（５，１７）とを有しており、該ロックカム（５，１７）がアクチュエータにより回転された位置に応じて、ロック切欠（２）内の異なる位置に位置決めされ、これらのロック切欠（２）内のロックカム（５，１７）の異なる位置が、それぞれシフトレバー（１）の走行段（Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ）に対応して、シフトレバー（１）の異なるストッパ位置（９）と運動範囲（１０）を規定することと、
   を特徴とする操作装置。
2. 前記ロックカム（５）の端面が偏心的にカムホイール（６）上に配置されている、請求項１記載の操作装置。
3. カムホイール（６）が歯車によって形成されている、請求項２記載の操作装置。
4. ロック切欠（２）が、シフトレバー（１）にアングル状に結合するアームに配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の操作装置。
5. ロックカム（５）が、ほぼ円形の横断面形状を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の操作装置。
6. ロックカム（１７）が、偏心的に回転可能な、ほぼ多角形の横断面形状を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の操作装置。
7. ロックカム（１７）が、実質的に不規則的な八角形の横断面形状を有している、請求項６記載の操作装置。
8. ロックカム（１７）及び／又はロック切欠（２）の横断面が、連続的な曲線形状である、請求項１から４までのいずれか１項記載の操作装置。
9. ロックカム（１７）の有効直径（２１）の１つが、対応するロック切欠（２）の有効幅と一致する、請求項６から８までのいずれか１項記載の操作装置。
10. ロック装置が、カムディスクとして形成されている、シフトレバー（１）の旋回軸の方向に互いに隣接して軸平行に配置された複数のロックカム（１７）を有している、請求項６から９までのいずれか１項記載の操作装置。
11. 第２のカムディスクがロック突起（１８）を有していて、該ロック突起（１８）が、第１のカムディスクのための当接範囲の外側でロック切欠（２）に配置された凹部（１９）に対して形状補完的に形成されている、請求項１０記載の操作装置。

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