DE102013224493A1

DE102013224493A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs sowie Schaltvorrichtung zum Schalten eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102013224493A1
Application number: DE102013224493.2A
Authority: DE
Inventors: Ludger Rake; Sascha Rosentreter; Karsten Straßburg
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: SIGNATA GMBH, DE
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2015-06-03
Also published as: JP6556132B2; US20170016529A1; MX2016006795A; KR20160091391A; WO2015078649A3; WO2015078649A2; JP2016539045A; CN105793622A; US10371252B2; CN105793622B; EP3074668A2

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (120) zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs vorgestellt. Hierbei weist die Vorrichtung (120) eine drehbare Welle (320) und eine Lagereinrichtung (310) zum Lagern des Bedienelements auf. Dabei ist die Lagereinrichtung (310) relativ zu der Welle (320) hinsichtlich einer ersten Bewegungsachse und zwischen einer Ruheposition und einer Auslenkungsposition hinsichtlich einer zweiten Bewegungsachse mit dem Bedienelement mitbewegbar. Die Vorrichtung (120) ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Welle (320) ein Sperrelement (330) zum Sperren einer Bewegung der Lagereinrichtung (310) von der Ruheposition in die Auslenkungsposition angeordnet ist und/oder ein Rückstellelement (340) zum Rückstellen der Lagereinrichtung (310) von der Auslenkungsposition in die Ruheposition angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs, auf ein und Verfahren zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs sowie auf eine Schaltvorrichtung zum Schalten eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs.
Im Fahrzeugbereich können Schaltbetätigungen für Automatikgetriebe mit multistabilen Schaltstellungen, wie z. B. „P“, „R“, „N“ und „D“, sowie einer sogenannten „manuellen Gasse“ ausgerüstet sein. Hierbei kann insbesondere von Fahrstufe „D“ in die manuelle Schaltgasse gewechselt werden.
Die DE 10 2005 023 926 A1 offenbart eine elektrische Schalteinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Schalthebel und mit einem elektrischen Aktuator, der einen Schaltanschlag für den Schalthebel in bzw. außer Kraft setzen kann, wobei in mindestens einem Betätigungsweg des Schalthebels ein Begrenzungselement angeordnet ist, dessen Ausdehnung innerhalb eines Betätigungsweges des Schalthebels durch den Aktuator veränderbar ist.
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Vorrichtung zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs, ein verbessertes Verfahren zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs sowie eine verbesserte Schaltvorrichtung zum Schalten eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann für Automatikgetriebe von Fahrzeugen insbesondere eine Schaltbetätigung mit Sperr- und Rückstellsystem bereitgestellt werden. So kann beispielsweise ermöglicht werden, einen Schaltweg eines Schalthebels zu sperren und den Schalthebel aus einer stabilen Position in eine andere stabile Position zu bringen. Es können somit die Funktionen Sperrung des Schaltweges eines Schalthebels und Rückstellung bzw. Bewegung des Schalthebels von einer stabilen Position in eine zweite stabile Position durch zwei verschiedene Elemente realisiert werden.
So können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch funktionsbezogene Auftrennung von Elementen bzw. funktionsbezogene Bereitstellung getrennter Elemente sowohl Kostenvorteile als auch konstruktive Vorteile bieten. Durch die bauteilseitige Auftrennung der Funktionen Rückstellen und Sperren in zwei Elemente, beispielsweise mit einem gemeinsamen Antrieb, ist die Konstruktion nicht nur kostengünstig sondern auch mechanisch robust ausgelegt. Das Sperrelement und das Rückstellelement können funktionsspezifisch sinnvoll ausgeformt sein. So kann ein ungewollter Wechsel in die manuelle Gasse durch Sperren der entsprechenden Bewegung verhindert werden. Auch kann mittels ein und derselben Vorrichtung ein zur Getriebestufenwahl vorgesehenes Bedienelement aus der manuellen Gasse herausbewegt bzw. zurückgestellt werden. Ferner wird so auch eine freie Konfiguration von Funktionen ermöglicht, da die Elemente als Wechselteile ausgeführt sein können, wobei insbesondere die Funktionsvarianten nur Sperren, nur Rückstellen, sowie Sperren und Rückstellen mit einer Grundkonstruktion darstellbar sind.
Eine Vorrichtung zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung eine drehbare Welle und eine Lagereinrichtung zum Lagern des Bedienelements aufweist, wobei die Lagereinrichtung relativ zu der Welle hinsichtlich einer ersten Bewegungsachse und zwischen einer Ruheposition und einer Auslenkungsposition hinsichtlich einer zweiten Bewegungsachse mit dem Bedienelement mitbewegbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Welle ein Sperrelement zum Sperren einer Bewegung der Lagereinrichtung von der Ruheposition in die Auslenkungsposition angeordnet ist und zusätzlich oder alternativ ein Rückstellelement zum Rückstellen der Lagereinrichtung von der Auslenkungsposition in die Ruheposition angeordnet ist.
Bei der Vorrichtung kann es sich um ein Gerät oder einen Teil eines Geräts des Fahrzeugs handeln. Bei dem Fahrzeug kann es sich um Kraftfahrzeug, insbesondere ein straßengebundenes Fahrzeug wie einen Personenkraftwagen oder einen Lastkraftwagen handeln. Bei dem Bedienelement kann es sich um einen Schalthebel des Automatikgetriebes handeln, der beispielsweise von einem Fahrer des Fahrzeugs mit der Hand bedient werden kann, um unterschiedliche Fahrstufen bzw. Gänge des Automatikgetriebes einzustellen. Beispielsweise kann der Fahrer das Bedienelement z. B. durch Schwenken und/oder Schieben zwischen den Positionen P für Parken, N für Leerlauf, R für Rückwärtsfahren und D für Fahren verstellen sowie von D aus in eine manuelle Gasse bzw. Schaltgasse bewegen. Die Lagereinrichtung kann ausgebildet sein, um das Bedienelement aufzunehmen, zu halten und eine Bewegung desselben bei Schaltvorgängen zu ermöglichen. Die erste Bewegungsachse kann einer Bewegung des Bedienelements zwischen den Positionen P, N, R und D in einer automatischen Gasse bzw. Schaltgasse zugeordnet sein. Die zweite Bewegungsachse kann einer Bewegung des Bedienelements zwischen der automatischen Gasse und der manuellen Gasse zugeordnet sein. Dabei kann die Ruheposition einer Stellung des Bedienelements in der automatischen Gasse, insbesondere in der Position D, entsprechen und kann die Auslenkungsposition einer Stellung des Bedienelements in der manuellen Gasse entsprechen. Eine Drehachse der Welle kann bei einer Bewegung des Bedienelements bezüglich der Vorrichtung stationär angeordnet sein. Das Sperrelement kann als ein von dem Rückstellelement und der Welle getrennt ausgeformtes Element vorgesehen sein. Das Rückstellelement kann als ein von dem Sperrelement und der Welle getrennt ausgeformtes Element vorgesehen sein. Das Sperrelement und zusätzlich oder alternativ das Rückstellelement können an der Welle fest bzw. mitdrehend anbringbar ausgeführt bzw. angebracht sein. Dabei kann die Vorrichtung entweder das Sperrelement oder das Rückstellelement aufweisen oder kann das Sperrelement und das Rückstellelement aufweisen. Auch kann alternativ das Sperrelement oder das Rückstellelement einstückig mit der Welle ausgeformt sein.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Sperrelement einen sich in einem Teilabschnitt eines Umfangs der Welle radial von einer Umfangsfläche der Welle weg erstreckenden Sperrvorsprung aufweisen. Hierbei kann das Sperrelement einen Nocken aufweisen, der sich von einem hülsenförmigen Körper des Sperrelements erstreckt. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass mittels eines Vorsprungs mit einer einfach zu fertigenden Form eine sichere und stabile Sperrung der Bewegung der Lagereinrichtung und somit des Bedienelements hinsichtlich der zweiten Bewegungsachse ermöglicht wird.
Auch kann das Rückstellelement eine an der Welle zentrisch oder exzentrisch angeordnete Scheibe aufweisen. Hierbei kann eine Dicke der Scheibe in zumindest einem Teilabschnitt eines Umfangs derselben von einer Ausgangsdicke zu einer Rückstelldicke zunehmen. Ein Außendurchmesser der Scheibe kann größer sein als ein Außendurchmesser der Welle. Dabei kann die Dicke der Scheibe rampenförmig zunehmen. Die Dicke der Scheibe kann geeignet sein, um eine Rückstellkontur des Rückstellelements auszubilden. Beispielsweise kann das Rückstellelement als ein Exzenter ausgeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass mittels der Scheibe mit Rückstellprofil eine besonders zuverlässige und hinsichtlich der Kraftübertragung günstige Rückstellung realisiert werden kann.
Ferner kann das Sperrelement in einem ersten Umfangsteilabschnitt der Welle angeordnet sein und kann das Rückstellelement in einer von dem ersten Umfangsteilabschnitt unterschiedlichen, zweiten Umfangsteilabschnitt der Welle angeordnet sein. Dabei können das Sperrelement und das Rückstellelement in einem gemeinsamen oder unterschiedlichen Längserstreckungsabschnitt der Welle angeordnet sein. Insbesondere kann das Sperrelement in einer ersten Umfangshemisphäre der Welle angeordnet sein und kann das Rückstellelement in einer zweiten Umfangshemisphäre der Welle angeordnet sein. Hierbei kann sich eine Umfangshemisphäre auch über mehr oder weniger als einen halben Umfang der Welle erstrecken. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass je nach Drehposition bzw. Drehausrichtung der Welle eine jeweilige Funktion, d. h. Sperren oder Rückstellen zuverlässig und genau definiert erfüllt werden kann.
Auch kann die Lagereinrichtung einen Eingriffabschnitt zum Aufnehmen des Sperrelements aufweisen. Dabei kann der Eingriffabschnitt der Lagereinrichtung als eine Vertiefung und zusätzlich oder alternativ ein Vorsprung der Lagereinrichtung ausgeformt sein. Abhängig von einer Drehausrichtung der Welle kann das Sperrelement in einer Sperrposition der Welle zumindest teilweise in dem Eingriffabschnitt angeordnet sein. Der Eingriffabschnitt kann durch das Sperrelement in Eingriff nehmbar sein. Hierbei kann das Sperrelement bei vorliegender Sperrposition der Welle in den Eingriffabschnitt eingreifen, gegen den Eingriffabschnitt in Anlage angeordnet sein bzw. zumindest teilweise in den Eingriffabschnitt hineinragen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein sicheres, stabiles und zuverlässiges Sperren der Bewegung des Bedienelements hinsichtlich der zweiten Bewegungsachse durch das Zusammenwirken von Sperrelement und Eingriffabschnitt ermöglicht ist.
Zudem kann die Lagereinrichtung eine Anlageoberfläche zur Wechselwirkung mit dem Rückstellelement aufweisen. Abhängig von einer Drehausrichtung der Welle kann das Rückstellelement bei einer Rückstellbewegung der Welle zumindest teilweise in Anlage gegen die Anlageoberfläche angeordnet sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass durch das Zusammenwirken von Rückstellelement und Anlageoberfläche ein sicheres und zuverlässiges Rückstellen bzw. Rückführen des Bedienelements von der Auslenkungsposition in die Ruheposition hinsichtlich der zweiten Bewegungsachse ermöglicht ist.
Ferner kann eine Antriebseinrichtung zum Antreiben der Welle vorgesehen sein. Hierbei können die Antriebseinrichtung und die Welle mittels eines Schneckengetriebes miteinander koppelbar sein. Dabei kann ein Schneckenrad des Schneckengetriebes an der Welle angeordnet sein und kann eine Schnecke des Schneckengetriebes an der Antriebseinrichtung angeordnet sein. Das Schneckengetriebe kann ausgebildet sein, um eine Selbsthemmung des Schneckengetriebes zu bewirken. Auch können die Antriebseinrichtung und die Welle mittels eines anderen Schraubwälzgetriebes oder einer anderen Art von Getriebe miteinander koppelbar sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass mittels der Antriebseinrichtung und des Schneckengetriebes eine hohe Übersetzung sowie gegebenenfalls auch Selbsthemmung und somit eine hohe Präzision bei der Drehbewegung der Welle ermöglicht werden.
Gemäß einer Ausführungsform können an der Welle das Sperrelement, das Rückstellelement und ein Schneckenrad eines zum Antrieb der Welle vorgesehenen Schneckengetriebes angeordnet sein. Dabei kann das Sperrelement als ein Nocken ausgeformt sein und auf einer dem Schneckenrad abgewandten Seite des als eine Scheibe mit einer Rückstellkontur ausgeformten Rückstellelements an der Welle angeordnet sein. Insbesondere können hierbei das Schneckenrad und das Rückstellelement einstückig ausgeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine konstruktiv einfache und robuste Vorrichtung zum Sperren und Rückführen des Bedienelements bereitgestellt werden kann.
Eine Schaltvorrichtung zum Schalten eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs, wobei die Schaltvorrichtung ein Bedienelement aufweist, das ausgebildet ist, um zwischen einer automatischen und einer manuellen Schaltgasse des Automatikgetriebes verstellt zu werden, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung eine Ausführungsform der vorstehend genannten Vorrichtung zum Einstellen einer Bewegung des Bedienelements aufweist, wobei die zweite Bewegungsachse eine Wechselachse zwischen der automatischen und der manuellen Schaltgasse repräsentiert, wobei die Ruheposition der automatischen Schaltgasse zugeordnet ist und die Auslenkungsposition der manuellen Schaltgasse zugeordnet ist.
In Verbindung mit der Schaltvorrichtung kann eine Ausführungsform der vorstehend genannten Vorrichtung zum Einstellen vorteilhaft verwendet bzw. eingesetzt werden, um eine Bewegung des Bedienelements einzustellen.
Ein Verfahren zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren in Verbindung mit einer Vorrichtung ausgeführt wird, die eine drehbare Welle und eine Lagereinrichtung zum Lagern des Bedienelements aufweist, wobei die Lagereinrichtung relativ zu der Welle hinsichtlich einer ersten Bewegungsachse und zwischen einer Ruheposition und einer Auslenkungsposition hinsichtlich einer zweiten Bewegungsachse mit dem Bedienelement mitbewegbar ist, wobei an der Welle ein Sperrelement zum Sperren einer Bewegung der Lagereinrichtung von der Ruheposition in die Auslenkungsposition angeordnet ist und/oder ein Rückstellelement zum Rückstellen der Lagereinrichtung von der Auslenkungsposition in die Ruheposition angeordnet ist, weist den folgenden Schritt auf:
Drehen der Welle, um in einer Sperrposition das Sperrelement in Eingriff mit der Lagereinrichtung anzuordnen, in einer Freigabeposition das Sperrelement und das Rückstellelement außer Kontakt mit der Lagereinrichtung anzuordnen und/oder bei einer Rückstellbewegung zwischen der Freigabeposition und der Sperrposition das Rückstellelement in Anlage gegen die Lagereinrichtung anzuordnen.
Das Verfahren kann unter Verwendung einer Ausführungsform der vorstehend genannten Vorrichtung zum Einstellen vorteilhaft ausgeführt werden, um eine Bewegung des Bedienelements einzustellen. Dabei kann im Schritt des Drehens die Welle in zumindest einer Drehrichtung gedreht werden. Insbesondere kann die Welle im Schritt des Drehens so gedreht werden, dass bei gleichbleibender Drehrichtung ausgehend von der Freigabeposition entweder die Rückstellbewegung ausführbar und dann die Sperrposition erreichbar ist oder direkt die Sperrposition erreichbar ist.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
3A bis 3E perspektivische Ansichten einer Einstellvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Zuständen.
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.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Von dem Fahrzeug 100 sind in 1 hierbei ein Getriebe bzw. Automatikgetriebe 102, die Schaltvorrichtung 110, ein Bedienelement 115 und eine Einstellvorrichtung 120 gezeigt. Das Automatikgetriebe 102 ist mit der Schaltvorrichtung 110 signalübertragungsfähig verbunden. Die Schaltvorrichtung 110 ist ausgebildet, um das Automatikgetriebe 102 des Fahrzeugs 100 zu schalten. Die Schaltvorrichtung 110 weist das Bedienelement 115 und die Einstellvorrichtung 120 auf. Die Einstellvorrichtung 120 ist ausgebildet, um eine Bewegung des Bedienelements 115 für das Automatikgetriebe 102 des Fahrzeugs 100 einzustellen. Somit ist die Einstellvorrichtung 120 auch als Vorrichtung zum Einstellen einer Bewegung des Bedienelements 115 für das Automatikgetriebe 102 des Fahrzeugs 100 bezeichenbar.
Bei dem Bedienelement 115 kann es sich um einen Schalthebel für das Automatikgetriebe 102 handeln, der beispielsweise von einem Fahrer des Fahrzeugs 100 mit der Hand bedienbar ist, um unterschiedliche Fahrstufen bzw. Gänge des Automatikgetriebes 102 einzustellen. So ist das Bedienelement 115 durch Schwenken und/oder Schieben insbesondere zwischen den Positionen P für Parken, N für Leerlauf, R für Rückwärtsfahren und D für Fahren verstellbar sowie von der Position D aus in eine manuelle Gasse bzw. Schaltgasse bewegbar. Die Einstellvorrichtung 120 ist ausgebildet, um eine Bewegung des Bedienelements 115 im Hinblick auf die manuelle Gasse einzustellen, insbesondere eine Bewegung in die manuelle Gasse zu sperren und/oder eine Rückstellung aus der manuellen Gasse zu bewirken. Auf die Schaltvorrichtung 110 bzw. die Einstellvorrichtung 120 wird im Folgenden noch detaillierter eingegangen.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 200 ist unter Verwendung einer Einstellvorrichtung wie der Einstellvorrichtung aus 1 vorteilhaft ausführbar, um eine Bewegung des Bedienelements einzustellen.
Somit ist das Verfahren 200 in Verbindung mit einer Vorrichtung ausführbar, die eine drehbare Welle und eine Lagereinrichtung zum Lagern des Bedienelements aufweist. Dabei ist die Lagereinrichtung relativ zu der Welle hinsichtlich einer ersten Bewegungsachse und zwischen einer Ruheposition und einer Auslenkungsposition hinsichtlich einer zweiten Bewegungsachse mit dem Bedienelement mitbewegbar. Hierbei ist an der Welle ein Sperrelement zum Sperren einer Bewegung der Lagereinrichtung von der Ruheposition in die Auslenkungsposition angeordnet und ist zusätzlich oder alternativ ein Rückstellelement zum Rückstellen der Lagereinrichtung von der Auslenkungsposition in die Ruheposition angeordnet.
Das Verfahren 200 weist einen Schritt 210 des Drehens der Welle auf, um in einer Sperrposition das Sperrelement in Eingriff mit der Lagereinrichtung anzuordnen, in einer Freigabeposition das Sperrelement und das Rückstellelement außer Kontakt mit der Lagereinrichtung anzuordnen und zusätzlich oder alternativ bei einer Rückstellbewegung zwischen der Freigabeposition und der Sperrposition das Rückstellelement in Anlage gegen die Lagereinrichtung anzuordnen. Dabei ist im Schritt 210 des Drehens die Welle in zumindest einer Drehrichtung drehbar. Insbesondere ist die Welle im Schritt 210 des Drehens so drehbar, dass bei gleichbleibender Drehrichtung ausgehend von der Freigabeposition entweder die Rückstellbewegung ausführbar und dann die Sperrposition erreichbar ist oder direkt die Sperrposition erreichbar ist.
3A zeigt eine perspektivische Ansicht einer Einstellvorrichtung 120 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der Einstellvorrichtung 120 handelt es sich um die Einstellvorrichtung der Schaltvorrichtung aus 1. Gezeigt sind von der Einstellvorrichtung 120 hierbei eine Lagereinrichtung 310 mit einem Eingriffabschnitt 312 und einer Anlageoberfläche 314, eine drehbare Welle 320, an der ein Sperrelement 330 mit einem Sperrvorsprung 332 und einem Schneckenrad 334 sowie ein Rückstellelement 340 mit einer Scheibe 342 und einer Rückstellkontur 344 angeordnet sind, und eine Antriebseinrichtung 350 mit einer Schnecke 352. Dabei ist die Einstellvorrichtung 120 in 3A in einem Zustand gezeigt, in dem die Welle 320 in einer Sperrposition angeordnet ist.
Die Einstellvorrichtung 120 ist Teil der Schaltvorrichtung zum Schalten eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs aus 1. Dabei weist die Schaltvorrichtung das Bedienelement, das ausgebildet ist, um zwischen einer automatischen und einer manuellen Schaltgasse des Automatikgetriebes verstellt zu werden, und die Einstellvorrichtung 120 auf. Die Einstellvorrichtung 120 bzw. Vorrichtung zum Einstellen einer Bewegung des Bedienelements für das Automatikgetriebe des Fahrzeugs weist die Lagereinrichtung 310 zum Lagern des Bedienelements, die drehbare Welle 320 und die Antriebseinrichtung 350 auf.
Hierbei ist die Lagereinrichtung 310 relativ zu der Welle 320 hinsichtlich einer ersten Bewegungsachse und zwischen einer Ruheposition und einer Auslenkungsposition hinsichtlich einer zweiten Bewegungsachse mit dem Bedienelement mitbewegbar. Die erste Bewegungsachse ist einer Bewegung des Bedienelements zwischen den Positionen P, N, R und D in einer automatischen Gasse bzw. Schaltgasse zugeordnet. Die zweite Bewegungsachse ist einer Bewegung des Bedienelements zwischen der automatischen Gasse und der manuellen Gasse zugeordnet. Anders ausgedrückt repräsentiert die zweite Bewegungsachse eine Wechselachse zwischen der automatischen und der manuellen Schaltgasse des Automatikgetriebes. Dabei entspricht die Ruheposition einer Stellung des Bedienelements in der automatischen Gasse, insbesondere in der Position D, und entspricht die Auslenkungsposition einer Stellung des Bedienelements in der manuellen Gasse. Die Lagereinrichtung 310 ist ausgebildet, um das Bedienelement aufzunehmen, zu halten und eine Bewegung desselben bei Schaltvorgängen zu ermöglichen.
An der Welle 320 ist das Sperrelement 330 zum Sperren einer Bewegung der Lagereinrichtung 310 von der Ruheposition in die Auslenkungsposition angeordnet. Ferner ist an der Welle 320 das Rückstellelement 340 zum Rückstellen der Lagereinrichtung 310 von der Auslenkungsposition in die Ruheposition angeordnet. Eine Drehachse der Welle 320 ist bei einer Bewegung der Lagereinrichtung 310, somit auch des Bedienelements, bezüglich der Einstellvorrichtung 120 stationär angeordnet. In der Darstellung von 3A ist die Lagereinrichtung 310, somit auch das Bedienelement, in der Ruheposition hinsichtlich der zweiten Bewegungsachse angeordnet. Anders ausgedrückt ist die Lagereinrichtung 310, somit auch das Bedienelement, in der Position P, R oder N des Automatikgetriebes angeordnet, wobei die manuelle Gasse bzw. ein Wechseln in dieselbe mittels des Sperrelements 330 gesperrt ist.
Das Sperrelement 330 weist einen sich in einem Teilabschnitt eines Umfangs der Welle 320 radial von einer Umfangsfläche der Welle 320 weg erstreckenden Sperrvorsprung 332 auf. Der Sperrvorsprung 332 ist als ein Nocken ausgeformt, der sich von einem hülsenförmigen Körper des Sperrelements 330 erstreckt. Gemäß dem in 3A dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Schneckenrad 334 getrennt von dem Sperrelement 330 an der Welle 320 angeordnet. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Schneckenrad 334 einstückig mit dem Sperrelement 330 ausgeformt.
Das Rückstellelement 340 weist eine an der Welle 320 angeordnete Scheibe 342 auf. Dabei nimmt eine Dicke d der Scheibe 342 in einem jeweiligen gegenläufigen Teilabschnitt eines Umfangs von einer Ausgangsdicke zu einer Rückstelldicke zu, um die Rückstellkontur 344 des Rückstellelements 340 auszubilden. Dabei nimmt die Dicke der Scheibe 342 rampenförmig zu. Die Scheibe 342 ist mit einer die Rampe ausbildenden Scheibenoberfläche schräg zu einer Drehachse der Welle 320 angestellt. Die Scheibe 342 ist je nach Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zentrisch oder exzentrisch an der Welle 320 angeordnet. Beispielsweise ist die Scheibe 342 als ein Exzenter ausgeformt.
Das Sperrelement 330 ist in einem ersten Umfangsteilabschnitt der Welle 320 angeordnet. Das Rückstellelement 340 ist in einem von dem ersten Umfangsteilabschnitt unterschiedlichen, zweiten Umfangsteilabschnitt der Welle 320 angeordnet. Dabei sind das Sperrelement 330 und das Rückstellelement 340 gemäß dem in 3A dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem unterschiedlichen Längserstreckungsabschnitt der Welle 320 angeordnet. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel sind das Sperrelement 330 und das Rückstellelement 340 in einem gemeinsamen Längserstreckungsabschnitt der Welle 320 angeordnet. Insbesondere ist der Sperrvorsprung 332 in einer ersten Umfangshemisphäre der Welle 320 angeordnet und ist die Rückstellkontur 344 in einer zweiten Umfangshemisphäre der Welle 320 angeordnet. Bei Vorliegen der in 3A gezeigten Sperrposition der Welle 320 ist der Sperrvorsprung 332 der Lagereinrichtung 310 zugewandt und ist die Rückstellkontur 344 von der Lagereinrichtung 310 abgewandt.
Das Sperrelement 330 ist als ein von dem Rückstellelement 340 und der Welle 320 getrennt ausgeformtes Element vorgesehen. Das Rückstellelement 340 ist als ein von dem Sperrelement 330 und der Welle 320 getrennt ausgeformtes Element vorgesehen. Das Sperrelement 330 und das Rückstellelement 340 sind gemäß dem in 3A dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung an der Welle 320 fest bzw. mitdrehend angebracht. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel sind das Sperrelement 330 oder das Rückstellelement 340 einstückig mit der Welle 320 ausgeformt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind das Sperrelement 330 und zusätzlich oder alternativ das Rückstellelement 340 abnehmbar an der Welle 320 angebracht. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Einstellvorrichtung 120 lediglich entweder das Sperrelement 330 oder das Rückstellelement 340 auf.
Die Lagereinrichtung 310 weist den Eingriffabschnitt 312 zum Aufnehmen des Sperrelements 330 bzw. des Sperrvorsprungs 332 auf. Ferner weist die Lagereinrichtung 310 die Anlageoberfläche 314 zur Wechselwirkung mit dem Rückstellelement 340, genauer gesagt mit dem Rückstellprofil 344 der Scheibe 342 auf. Dabei ist der Eingriffabschnitt 312 der Lagereinrichtung 310 als eine Vertiefung und zusätzlich oder alternativ als ein Vorsprung der Lagereinrichtung 310 ausgeformt. In der Sperrposition der Welle 320 ist der Sperrvorsprung 332 zumindest teilweise in dem Eingriffabschnitt 312 der Lagereinrichtung 310 angeordnet. Der Eingriffabschnitt 312 ist dabei durch den Sperrvorsprung 332 in Eingriff genommen. Wenn sich die Welle 320 in der Sperrposition befindet, ist das Rückstellprofil 344 des Rückstellelements 340 von der Anlageoberfläche 314 der Lagereinrichtung 310 beabstandet angeordnet. Abhängig von einer Drehausrichtung der Welle 320 ist das Rückstellkontur 344 des Rückstellelements 340 bei einer Rückstellbewegung der Welle 320 zumindest teilweise in Anlage gegen die Anlageoberfläche 314 der Lagereinrichtung 310 angeordnet.
Die Antriebseinrichtung 350 ist ausgebildet, um die Welle 320 anzutreiben, um eine Drehbewegung der Welle 320 zu bewirken. Dabei sind die Antriebseinrichtung 350 und die Welle 320 mittels eines Schneckengetriebes miteinander gekoppelt. Das Schneckengetriebe weist das Schneckenrad 334 und die Schnecke 352 auf. Das Schneckenrad 334 des Schneckengetriebes ist hierbei an der Welle 320 angeordnet. Gemäß dem in 3A dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Schneckengetriebe auf einer dem Sperrelement 330 abgewandten Seite des Rückstellelements 340 angeordnet, wobei das Schneckenrad 334 mit dem Rückstellelement 340 verbunden ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann das Schneckenrad 334 getrennt von dem Rückstellelement 340 mit der Welle 320 gekoppelt sein. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann das Schneckengetriebe benachbart zum Sperrelement 330 angeordnet sein, wobei das Schneckengetriebe auf einer dem Rückstellelement 340 abgewandten Seite des Sperrelements 330 angeordnet ist. Die Schnecke 352 des Schneckengetriebes ist an der Antriebseinrichtung 350 angeordnet. Das Schneckengetriebe ist ausgebildet, um eine Selbsthemmung des Schneckengetriebes zu bewirken. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel sind die Antriebseinrichtung 350 und die Welle 320 mittels eines anderen Schraubwälzgetriebes oder einer anderen Art von Getriebe miteinander gekoppelt.
Somit sind bei der Einstellvorrichtung 120 gemäß dem in 3A dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung an der Welle 320 das Sperrelement 330, das Rückstellelement 340 und das Schneckenrad 334 des zum Antrieb der Welle 320 vorgesehenen Schneckengetriebes angeordnet. Dabei ist der Sperrvorsprung 332 des Sperrelements 330 als ein Nocken ausgeformt und auf einer dem Schneckenrad 334 abgewandten Seite des die Scheibe 342 mit der Rückstellkontur 344 aufweisenden Rückstellelements 340 an der Welle 320 angeordnet. Hierbei ist das das Rückstellelement 340 getrennt von dem Sperrelement 330 benachbart zu diesem angeordnet.
3B zeigt die Einstellvorrichtung 120 aus 3A in einem Zustand, in dem die Welle 320 in einer Freigabeposition angeordnet ist. In der Darstellung von 3B ist die Lagereinrichtung 310, somit auch das Bedienelement, in der Ruheposition hinsichtlich der zweiten Bewegungsachse angeordnet. Hierbei ist die Lagereinrichtung 310, somit auch das Bedienelement, in der Position D des Automatikgetriebes angeordnet, wobei die manuelle Gasse bzw. ein Wechseln in dieselbe freigegeben ist. Der Sperrvorsprung 332 des Sperrelements 330 ist in der Freigabeposition der Welle 320 von dem Eingriffabschnitt 312 der Lagereinrichtung 310 weggedreht bzw. beabstandet. Die Rückstellkontur 344 ist um einen geringeren Abstand von der Lagereinrichtung 310 bzw. der Anlageoberfläche 314 beabstandet als in der in 3A gezeigten Sperrposition. Hierbei ist die Welle 320 mittels der Antriebseinrichtung 350 und des Schneckengetriebes ausgehend von der in 3A gezeigten Sperrposition um eine Viertelumdrehung in die in 3B dargestellte Freigabeposition gedreht.
3C zeigt die Einstellvorrichtung 120 aus den 3A und 3B in einem Zustand, in dem die Welle 320 in der Freigabeposition angeordnet ist und die Lagereinrichtung 310, somit auch das Bedienelement, in der Auslenkungsposition hinsichtlich der zweiten Bewegungsachse angeordnet ist. Hierbei ist die Lagereinrichtung 310, somit auch das Bedienelement, in der Position M bzw. der manuellen Gasse des Automatikgetriebes angeordnet, wobei die manuelle Gasse freigegeben ist.
3D zeigt die Einstellvorrichtung 120 aus den 3A bis 3C in einem Zustand nach einer Rückstellbewegung zwischen der Freigabeposition und der Sperrposition der Welle 320. In der Darstellung von 3D ist die Lagereinrichtung 310, somit auch das Bedienelement, mittels des Rückstellelements 340 von der Auslenkungsposition in die Ruheposition hinsichtlich der zweiten Bewegungsachse zurückgestellt bzw. zurückbewegt. Hierbei ist die Lagereinrichtung 310, somit auch das Bedienelement, aus der manuellen Gasse zurück in die Position D des Automatikgetriebes bewegt. So ist durch eine mittels der Antriebseinrichtung 350 und des Schneckengetriebes bewirkte halbe Umdrehung der Welle 320 ausgehend von dem in 3C gezeigten Zustand der Einstellvorrichtung 120 hin zu dem in 3D dargestellten Zustand der Einstellvorrichtung 120 die Rückstellbewegung ausführbar. Die Rückstellkontur 344 ist um einen geringeren Abstand von der Lagereinrichtung 310 bzw. der Anlageoberfläche 314 beabstandet als in der in 3A gezeigten Sperrposition der Welle 320.
3E zeigt die Einstellvorrichtung 120 aus den 3A bis 3D in einem Zustand, welcher dem in 3B dargestellten Zustand entspricht.
Unter Bezugnahme auf die 3A bis 3E werden die jeweils gezeigten Zustände der Einstellvorrichtung 120 durch Drehen der Welle 320 in beispielsweise einer Drehrichtung mittels der Antriebseinrichtung 350 und des Schneckengetriebes wie folgt durchlaufen bzw. erreicht: Ausgehend von der in 3A gezeigten Sperrposition wird die in 3B und 3C dargestellte Freigabeposition durch eine Viertelumdrehung der Welle 320 erreicht, woraufhin im Verlauf einer halben Umdrehung der Welle 320 die Rückstellbewegung ausgeführt und der in 3D gezeigte Zustand erreicht wird.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
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.
Bezugszeichenliste

100: Fahrzeug
102: Automatikgetriebe
110: Schaltvorrichtung
115: Bedienelement
120: Einstellvorrichtung
200: Verfahren zum Einstellen
210: Schritt des Drehens
310: Lagereinrichtung
312: Eingriffabschnitt
314: Anlageoberfläche
320: Welle
330: Sperrelement
332: Sperrvorsprung
334: Schneckenrad
340: Rückstellelement
342: Scheibe
344: Rückstellkontur
350: Antriebseinrichtung
352: Schnecke
d: Dicke der Scheibe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005023926 A1 [0003]

Claims

Vorrichtung (120) zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements (115) für ein Automatikgetriebe (102) eines Fahrzeugs (100), wobei die Vorrichtung (120) eine drehbare Welle (320) und eine Lagereinrichtung (310) zum Lagern des Bedienelements (115) aufweist, wobei die Lagereinrichtung (310) relativ zu der Welle (320) hinsichtlich einer ersten Bewegungsachse und zwischen einer Ruheposition und einer Auslenkungsposition hinsichtlich einer zweiten Bewegungsachse mit dem Bedienelement (115) mitbewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Welle (320) ein Sperrelement (330) zum Sperren einer Bewegung der Lagereinrichtung (310) von der Ruheposition in die Auslenkungsposition angeordnet ist und/oder ein Rückstellelement (340) zum Rückstellen der Lagereinrichtung (310) von der Auslenkungsposition in die Ruheposition angeordnet ist.
Vorrichtung (120) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (330) einen sich in einem Teilabschnitt eines Umfangs der Welle (320) radial von einer Umfangsfläche der Welle (320) weg erstreckenden Sperrvorsprung (332) aufweist.
Vorrichtung (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückstellelement (340) eine an der Welle (320) zentrisch oder exzentrisch angeordnete Scheibe (342) aufweist, wobei eine Dicke (d) der Scheibe (342) in zumindest einem Teilabschnitt eines Umfangs derselben von einer Ausgangsdicke zu einer Rückstelldicke zunimmt.
Vorrichtung (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (330) in einem ersten Umfangsteilabschnitt der Welle (320) angeordnet ist und das Rückstellelement (340) in einem von dem ersten Umfangsteilabschnitt unterschiedlichen, zweiten Umfangsteilabschnitt der Welle (320) angeordnet ist.
Vorrichtung (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtung (310) einen Eingriffabschnitt (312) zum Aufnehmen des Sperrelements (332) aufweist.
Vorrichtung (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtung (310) eine Anlageoberfläche (314) zur Wechselwirkung mit dem Rückstellelement (340) aufweist.
Vorrichtung (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Antriebseinrichtung (350) zum Antreiben der Welle (320), wobei die Antriebseinrichtung (350) und die Welle (320) mittels eines Schneckengetriebes (334, 352) miteinander koppelbar sind.
Vorrichtung (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Welle (320) das Sperrelement (330), das Rückstellelement (340) und ein Schneckenrad (334) eines zum Antrieb der Welle (320) vorgesehenen Schneckengetriebes (334, 352) angeordnet sind, wobei das Sperrelement (332) als ein Nocken ausgeformt ist und auf einer dem Schneckenrad (334) abgewandten Seite des als eine Scheibe (342) mit einer Rückstellkontur (344) ausgeformten Rückstellelements (340) an der Welle (320) angeordnet ist.
Schaltvorrichtung (110) zum Schalten eines Automatikgetriebes (102) eines Fahrzeugs (100), wobei die Schaltvorrichtung (110) ein Bedienelement (115) aufweist, das ausgebildet ist, um zwischen einer automatischen und einer manuellen Schaltgasse des Automatikgetriebes (102) verstellt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (110) eine Vorrichtung (120) zum Einstellen einer Bewegung des Bedienelements (115) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche aufweist, wobei die zweite Bewegungsachse eine Wechselachse zwischen der automatischen und der manuellen Schaltgasse repräsentiert, wobei die Ruheposition der automatischen Schaltgasse zugeordnet ist und die Auslenkungsposition der manuellen Schaltgasse zugeordnet ist.
Verfahren (200) zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements (115) für ein Automatikgetriebe (102) eines Fahrzeugs (100), wobei das Verfahren (200) in Verbindung mit einer Vorrichtung (120) ausgeführt wird, die eine drehbare Welle (320) und eine Lagereinrichtung (310) zum Lagern des Bedienelements (115) aufweist, wobei die Lagereinrichtung (310) relativ zu der Welle (320) hinsichtlich einer ersten Bewegungsachse und zwischen einer Ruheposition und einer Auslenkungsposition hinsichtlich einer zweiten Bewegungsachse mit dem Bedienelement (115) mitbewegbar ist, wobei an der Welle (320) ein Sperrelement (330) zum Sperren einer Bewegung der Lagereinrichtung (310) von der Ruheposition in die Auslenkungsposition angeordnet ist und/oder ein Rückstellelement (340) zum Rückstellen der Lagereinrichtung (310) von der Auslenkungsposition in die Ruheposition angeordnet ist, wobei das Verfahren (200) den folgenden Schritt umfasst: Drehen (210) der Welle (320), um in einer Sperrposition das Sperrelement (330) in Eingriff mit der Lagereinrichtung (310) anzuordnen, in einer Freigabeposition das Sperrelement (330) und das Rückstellelement (340) außer Kontakt mit der Lagereinrichtung (310) anzuordnen und/oder bei einer Rückstellbewegung zwischen der Freigabeposition und der Sperrposition das Rückstellelement (340) in Anlage gegen die Lagereinrichtung (310) anzuordnen.