DE102014224697A1 - Gear selector for a transmission - Google Patents

Abstract

Ein Gangwähler (125) für ein Getriebe (105) umfasst einen Unterbau (130) und einen Wählhebel (135), der gegenüber dem Unterbau (130) beweglich ist. Ferner sind eine Blende (140) mit einer Aussparung (145) und eine Schaltsperre (150) mit einem Bolzen (155) und einem Aktuator (160) zur Bewegung des Bolzens (155) vorgesehen, wobei die Blende (140) und die Schaltsperre (150) am Wählhebel (135) bzw. am Unterbau (130) angebracht sind. Der Aktuator (160) ist dazu eingerichtet, den Bolzen (155) axial in die Aussparung (145) einzuführen, um die Bewegbarkeit des Wählhebels (135) einzuschränken. Dabei umfasst der Aktuator (160) ein elektroaktives Polymer (220).A gear selector (125) for a transmission (105) comprises a substructure (130) and a selector lever (135) which is movable relative to the substructure (130). Furthermore, a diaphragm (140) with a recess (145) and a shift lock (150) with a bolt (155) and an actuator (160) for movement of the bolt (155) are provided, wherein the diaphragm (140) and the shift lock ( 150) are mounted on the selector lever (135) or on the substructure (130). The actuator (160) is configured to insert the pin (155) axially into the recess (145) to limit the mobility of the selector lever (135). In this case, the actuator (160) comprises an electroactive polymer (220).

Description

Die Erfindung betrifft einen Gangwähler für ein Getriebe. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Schaltsperre an dem Gangwähler. The invention relates to a gear selector for a transmission. In particular, the invention relates to a shift lock on the gear selector.

In einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ist ein Getriebe vorgesehen. Das Getriebe ist steuerbar, beispielsweise indem eine von mehreren möglichen Gangstufen eingelegt wird. In einer Ausführungsform erfolgt die Steuerung des Getriebes, also beispielsweise das Verschieben von Schaltmuffen, das Abbremsen oder Freigeben von Teilen eines Planetengetriebes oder das Auslösen einer Parksperre nicht unmittelbar durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs, sondern durch ein Steuersystem, das die erforderlichen Vorgänge beispielsweise auf elektrischem oder hydraulischem Weg auslöst. Bei einem Kraftfahrzeug mit sogenannter Automatikschaltung, bei der der Fahrer den im Getriebe einzulegenden Gang nicht angeben muss, ist ein Gangwähler vorgesehen, der eine von mehreren Positionen einnehmen kann, die beispielsweise mit P-R-N-D-3-2 bezeichnet sind. Dabei steht P für eine Parkstellung, die verwendet wird, um das Kraftfahrzeug abzustellen. Um ein ungewolltes Losfahren des Kraftfahrzeugs zu verhindern, wird der Wählhebel in der P-Stellung arretiert, bis bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Das Arretieren erfolgt üblicherweise mittels einer Schaltsperre mit einem beweglichen Bolzen, der in eine Aussparung einer Blende eingreift, die mit dem Wählhebel verbunden ist. Erstreckt sich der Bolzen in die Aussparung, so ist die Bewegung des Wählhebels blockiert. Um den Wählhebel freizugeben, wird der Bolzen mittels eines Elektromagneten aus der Aussparung gezogen. Bei dieser Bewegung können Geräusche entstehen, die von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs als unangenehm empfunden werden können. In a drive train of a motor vehicle, a transmission is provided. The transmission is controllable, for example, by one of several possible gear ratios is engaged. In one embodiment, the control of the transmission, so for example, the shifting of shift sleeves, the braking or releasing parts of a planetary gear or the triggering of a parking brake is not directly by a driver of the motor vehicle, but by a control system, the required operations, for example, on electric or triggers hydraulic path. In a so-called automatic transmission vehicle in which the driver does not need to specify the gear to be engaged in the transmission, a gear selector is provided which can take one of several positions, for example designated P-R-N-D-3-2. In this case, P stands for a parking position which is used to switch off the motor vehicle. In order to prevent unintentional driving off of the motor vehicle, the selector lever is locked in the P position until certain conditions are met. The locking is usually carried out by means of a shift lock with a movable pin which engages in a recess of a diaphragm, which is connected to the selector lever. If the bolt extends into the recess, the movement of the selector lever is blocked. To release the selector lever, the bolt is pulled out of the recess by means of an electromagnet. During this movement, noises may arise which may be perceived as uncomfortable by a driver of the motor vehicle.

DE 10 2007 059 858 A1 betrifft Energiewandler aus filmbildenden wässrigen Polymer-Dispersionen. DE 10 2007 059 858 A1 relates to energy converters of film-forming aqueous polymer dispersions.

EP 2 294 317 B1 betrifft eine Fluidpumpe, die mittels eines dielektrischen Polymermaterials betätigt ist. EP 2 294 317 B1 relates to a fluid pump actuated by means of a polymer dielectric material.

WO 2014/032963 A1 schlägt ein Verfahren zur Herstellung eines dielektrischen Polymeraktuators vor. WO 2014/032963 A1 proposes a method of making a dielectric polymer actuator.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Gangwähler für ein Getriebe anzugeben. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels eines Gangwählers mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder. The invention has for its object to provide an improved gear selector for a transmission. The invention solves this problem by means of a Gangwählers with the features of the independent claim. Subclaims give preferred embodiments again.

Ein Gangwähler für ein Getriebe umfasst einen Unterbau und einen Wählhebel, der gegenüber dem Unterbau beweglich ist. Ferner sind eine Blende mit einer Aussparung und eine Schaltsperre mit einem Bolzen und einem Aktuator zur Bewegung des Bolzens vorgesehen, wobei die Blende und die Schaltsperre am Wählhebel bzw. am Unterbau angebracht sind. Der Aktuator ist dazu eingerichtet, den Bolzen axial in die Aussparung einzuführen, um die Bewegbarkeit des Wählhebels einzuschränken. Dabei umfasst der Aktuator ein elektroaktives Polymer. A gear selector for a transmission comprises a substructure and a selector lever which is movable relative to the substructure. Furthermore, a diaphragm with a recess and a shift lock with a bolt and an actuator for moving the bolt are provided, wherein the diaphragm and the shift lock are mounted on the selector lever or on the substructure. The actuator is adapted to insert the bolt axially into the recess to restrict the mobility of the selector lever. In this case, the actuator comprises an electroactive polymer.

Durch Einsatz des elektroaktiven Polymers kann der Bolzen geräuscharm zwischen einer blockierenden und einer nicht blockierenden Stellung bewegt werden. Das Arretieren bzw. Freigeben des Wählhebels kann daher mit verminderten Nebengeräuschen verbunden sein. Das Polymer dehnt sich üblicherweise aus, wenn es mit einer elektrischen Spannung verbunden wird und zieht sich wieder zusammen, wenn die Spannung entfernt bzw. das Polymer entladen wird, sodass ein elastisches Element zur Rückführung des Bolzens entgegen einer Betätigungskraft des Aktuators eingespart werden kann. Durch die verminderte Anzahl bewegter Teile kann der Gangwähler eine erhöhte Betriebssicherheit oder eine erhöhte Zyklenzahl aufweisen. Der auf dem elektroaktiven Polymer basierende Aktuator kann im Vergleich mit einem elektromagnetischen Zuganker weniger Energie benötigen oder kostengünstiger sein. By using the electroactive polymer, the bolt can be moved between a blocking and a non-blocking position with low noise. The locking or releasing the selector lever can therefore be associated with reduced noise. The polymer usually expands when it is connected to an electrical voltage and contracts again when the tension is removed or the polymer is discharged, so that an elastic element for returning the bolt against an actuating force of the actuator can be saved. Due to the reduced number of moving parts of the gear selector can have increased reliability or an increased number of cycles. The electroactive polymer based actuator may require less energy or be less expensive compared to an electromagnetic tie rod.

Bevorzugterweise umfasst der Aktuator einen Stapel von Abschnitten eines oder mehrerer dielektrischer Polymerfilme. Durch die stapelförmige Anordnung können sich Längenänderungen der Abschnitte addieren, sodass der Bolzen über einen vergrößerten Weg bewegt werden kann. Unter einer stapelförmigen Anordnung ist eine wenigstens zwei Abschnitte umfassende Anordnung zu verstehen, welche direkt bzw. unmittelbar oder unter Zwischenlage eines weiteren Elements bzw. mittelbar aufeinander angeordnet sind. Bei dem weiteren Element kann es sich um eine andere Komponente als ein dielektrischer Polymerfilm handeln. Beispielsweise kann eine stapelförmige Anordnung durch wenigstens zwei dielektrische Polymerfilme realisiert werden, wobei wenigstens ein Abschnitt eines Polymerfilms auf einem Abschnitt eines anderen Polymerfilms angeordnet ist. Alternativ dazu kann eine gestapelte Anordnung durch einen dielektrischen Polymerfilms mit wenigstens zwei Abschnitten realisiert werden, wobei die wenigstens zwei Abschnitte eine Spiralform ausbilden bzw. um eine gemeinsame Achse spiralförmig verlaufen können. Preferably, the actuator comprises a stack of sections of one or more dielectric polymer films. Due to the stack-shaped arrangement, changes in length of the sections can add up, so that the bolt can be moved over an enlarged path. Under a stack-shaped arrangement is an at least two sections comprehensive arrangement to understand, which are arranged directly or directly or with the interposition of another element or indirectly to each other. The further element may be a component other than a dielectric polymer film. For example, a stacked arrangement may be realized by at least two dielectric polymer films, wherein at least a portion of a polymer film is disposed on a portion of another polymer film. Alternatively, a stacked arrangement may be realized by a dielectric polymer film having at least two sections, wherein the at least two sections may form a spiral shape or may spiral around a common axis.

Es sind durchaus weitere Anordnungen von wenigstens zwei Abschnitten eines oder mehrerer dielektrischer Polymerfilme denkbar, welche eine stapelförmige Anordnung ausbilden können. Für die vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsform ist sämtlichen denkbaren stapelförmigen Anordnungen gemein, dass sich Längenänderungen der gestapelten Abschnitte addieren können, um eine Bewegung des Bolzens über einen vergrößerten Weg bewirken zu können. It is quite conceivable further arrangements of at least two sections of one or more dielectric polymer films, which can form a stack-shaped arrangement. For the preferred embodiment described above, it is common to all conceivable stacked arrangements that changes in length of the stacked sections can add up to effect movement of the bolt over an increased path.

In einer Ausführungsform ist ferner ein elastisches Element, um den Bolzen aus der Aussparung zu bewegen, vorgesehen. Das Freigeben des Wählhebels kann auf diese Weise rascher oder betriebssicherer erfolgen. In one embodiment, an elastic member is further provided to move the bolt out of the recess. The release of the selector lever can be done faster or more reliable in this way.

Die Schaltsperre kann ein Gehäuse umfassen, in dem das elektroaktive Polymer angeordnet ist, wobei das Gehäuse eine radiale Lagerung an einem Austritt des Bolzens aus dem Gehäuse umfasst. Radiale Kräfte, die beispielsweise auf den Bolzen wirken, wenn ein Fahrer versucht, den Wählhebel trotz der Blockierung zu bewegen, können so verbessert aufgefangen werden. The shift lock may comprise a housing in which the electroactive polymer is disposed, the housing comprising a radial bearing at an exit of the bolt from the housing. Radial forces acting, for example, on the bolt when a driver attempts to move the selector lever despite the blockage can thus be better absorbed.

Es ist ferner bevorzugt, dass das elektroaktive Polymer im Gehäuse ummantelt ist, wobei der Bolzen am Mantel befestigt ist, sodass der Bolzen über den Mantel radial am Gehäuse abgestützt ist. Dadurch kann der Bolzen an zwei Stellen radial gelagert sein, die axial versetzt sind, sodass radiale Kräfte auf den Bolzen weiter verbessert an das Gehäuse weiter geleitet werden können. It is further preferred that the electroactive polymer is encased in the housing, wherein the bolt is attached to the jacket, so that the bolt is supported radially on the housing via the jacket. As a result, the bolt can be radially supported at two points, which are offset axially, so that radial forces on the bolts can be forwarded further improved to the housing.

In einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse eine zweite radiale Lagerung an einem zweiten Austritt des Bolzens aus dem Gehäuse auf, wobei der Bolzen das Gehäuse zwischen den Lagerungen durchläuft. Ein axialer Abstand zwischen den Lagerungen kann so vergrößert sein, sodass der Bolzen gegenüber einer radialen Kraft bei einer versuchten Betätigung des arretierten Wählhebels verbessert abgestützt sein kann. In another embodiment, the housing has a second radial bearing at a second exit of the bolt from the housing, wherein the bolt passes through the housing between the bearings. An axial distance between the bearings may be increased such that the bolt may be supported against radial force in an attempted actuation of the locked selector lever.

In dieser Ausführungsform ist weiter bevorzugt, dass das Polymer eine axiale Aussparung umfasst, durch die der Bolzen verläuft. Eine Betätigungskraft des Polymers kann dabei verbessert in axialer Richtung des Bolzens verlaufen, sodass Reibungskräfte minimiert sein können oder die Gefahr eines Verkantens des Bolzens gegenüber seiner Lagerungen minimiert ist. In this embodiment, it is further preferred that the polymer comprises an axial recess through which the bolt passes. An actuating force of the polymer can thereby be improved in the axial direction of the bolt, so that frictional forces can be minimized or the risk of tilting of the bolt relative to its bearings is minimized.

In noch einer weiteren Ausführungsform ist im Gehäuse eine radiale Abstützung mit einer weiteren radialen Lagerung des Bolzens vorgesehen. Der Bolzen kann dadurch insbesondere in der Nähe des elektroaktiven Polymers radial gelagert sein. Dabei ist nicht erforderlich, dass der Bolzen axial durch das Polymer verläuft. In yet another embodiment, a radial support is provided in the housing with a further radial bearing of the bolt. The bolt can thereby be radially stored, in particular in the vicinity of the electroactive polymer. It is not necessary that the bolt extends axially through the polymer.

In noch einer Ausführungsform liegen das elastische Element und das Polymer auf unterschiedlichen axialen Seiten der Abstützung. Ein axialer Bauraum zwischen der radialen Abstützung und der radialen Lagerung am Austritt des Bolzens aus dem Gehäuse kann so vorteilhaft genutzt sein. In yet another embodiment, the elastic member and the polymer are on different axial sides of the support. An axial space between the radial support and the radial bearing at the outlet of the bolt from the housing can be used so advantageous.

In noch einer Ausführungsform ist ein Hebel zwischen dem Polymer und dem Bolzen vorgesehen, um einen Weg des Bolzens gegenüber einer Längenänderung des Polymers zu vergrößern. Dadurch ist auch ein kostengünstiges, bekanntes Polymer verwendbar, das nur eine begrenzte Längenänderung unter Spannungseinfluss zeigt. In yet another embodiment, a lever is provided between the polymer and the bolt to increase a path of the bolt against a change in length of the polymer. This also makes it possible to use a cost-effective, known polymer which exhibits only a limited change in length under the influence of stress.

In noch einer weiteren Ausführungsform ist außerdem eine Hochspannungsquelle zur elektrischen Ansteuerung des Polymers vorgesehen. die Hochspannungsquelle kann insbesondere integriert mit der Schaltsperre ausgebildet sein. Die Schaltsperre kann dadurch verbessert als separat handhabbare Einheit ausgebildet sein, die gegen einen bekannten elektromechanischen Zuganker austauschbar sein kann. In yet another embodiment, a high voltage source is also provided for electrically driving the polymer. the high voltage source may be formed in particular integrated with the shift lock. The shift lock can be improved as a separately manageable unit formed, which can be interchangeable with a known electromechanical tie rods.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beiliegenden Figuren genauer beschrieben, in denen: The invention will now be described in more detail with reference to the attached figures, in which:

1 ein Getriebesystem an Bord eines Kraftfahrzeugs; 1 a transmission system on board a motor vehicle;

2 eine Schaltsperre für einen Gangwähler des Getriebesystems von 1; und 2 a shift lock for a gear selector of the transmission system of 1 ; and

3–5 weitere Ausführungsformen für die Schaltsperre von 1
darstellt. 3 - 5 further embodiments for the shift lock of 1
represents.

1 zeigt ein beispielhaftes Getriebesystem 100, etwa zum Einsatz an Bord eines Kraftfahrzeugs. Das Getriebesystem 100 umfasst ein Getriebe 105, das in einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs liegt und mittels eines Aktuators 110 betätigt werden kann. Der Aktuator 110 ist in der Darstellung von 1 exemplarisch hydraulisch betätigt und dazu eingerichtet, eine Schaltklaue zu bewegen, um eine Schaltmuffe auf einer Getriebewelle axial so zu verschieben, dass eine vorbestimmte Gangstufe im Getriebe 105 ein- oder ausgelegt wird. Der Aktuator 110 kann jedoch auch anders angesteuert werden, insbesondere elektrisch. Auch kann im Getriebe 105 ein eingelegter Gang beispielsweise durch ein Öffnen oder Schließen einer Kupplung oder einer Bremse an einem Umlaufrädergetriebe, insbesondere einem Ravigneaux-Satz, oder auch auf andere Weise steuerbar sein. In einer weiteren Ausführungsform kann ein Untersetzungsfaktor des stufenlosen Getriebes 105 mittels des Aktuators 110 verändert werden. Der Aktuator 110 kann auch eine andere Funktion des Getriebes 105 bewirken, beispielsweise die Betätigung einer Differenzial- oder Parksperre. 1 shows an exemplary transmission system 100 , for example for use on board a motor vehicle. The transmission system 100 includes a gearbox 105 which is located in a drive train of the motor vehicle and by means of an actuator 110 can be operated. The actuator 110 is in the representation of 1 exemplarily hydraulically operated and adapted to move a shift dog to axially displace a shift sleeve on a transmission shaft so that a predetermined gear in the transmission 105 is designed or interpreted. The actuator 110 However, it can also be controlled differently, in particular electrically. Also, in gear 105 an engaged gear, for example, by opening or closing a clutch or a brake on a planetary gear, in particular a Ravigneaux set, or be controlled in other ways. In a further embodiment, a reduction factor of the continuously variable transmission 105 by means of the actuator 110 to be changed. The actuator 110 can also be another function of the transmission 105 cause, for example, the operation of a differential or parking brake.

Der Aktuator 110 kann mittels eines optionalen Umsetzers 115 angesteuert werden, der in der vorliegenden Ausführungsform auf der Basis elektrischer Signale hydraulische Steuerelemente betätigt, um den Aktuator 110 hydraulisch anzusteuern. Eine optionale Steuerung 120 ist dazu eingerichtet, Signale, die von einem Gangwähler 125 abgetastet werden, in korrespondierende Signale umzuwandeln, die an den Umsetzer 115 oder direkt an den Aktuator 110 weitergeleitet werden. Die Steuerung 120 kann dazu eingerichtet sein, das Getriebe 105 in Abhängigkeit eines Fahrerwunschs, auf der Basis einer durch den Fahrer vorgegebenen Steuerstrategie oder auch fahrerunabhängig zu steuern. Eine Kommunikation zwischen der Steuerung 120 und dem Gangwähler 125 kann mittels eines Datenbusses, insbesondere eines CAN-Busses, erfolgen. The actuator 110 can by means of an optional converter 115 are actuated in the present embodiment on the basis of electrical signals hydraulic controls to the actuator 110 hydraulically to control. An optional controller 120 is set up to receive signals from a gear selector 125 be scanned to convert into corresponding signals sent to the converter 115 or directly to the actuator 110 to get redirected. The control 120 can be adapted to the gearbox 105 in response to a driver's request to control on the basis of a predetermined by the driver control strategy or driver independent. A communication between the controller 120 and the gear selector 125 can be done by means of a data bus, in particular a CAN bus.

Der Gangwähler 125 ist dazu eingerichtet, von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs betätigt zu werden, insbesondere um das Getriebe 105 zu beeinflussen oder eine Steuerstrategie vorzugeben, nach der das Getriebe 105 durch die Steuerung 120 beeinflusst werden soll. Bevorzugterweise ist der Gangwähler 125 ferner dazu eingerichtet, beispielsweise durch die Steuerung 120 beeinflusst zu werden, und zwar insbesondere in der Weise, dass eine vorbestimmte Eingabe mittels des Gangwählers 125 in einer vorbestimmten Situation an Bord des Kraftfahrzeugs ermöglicht oder verhindert wird. Beispielsweise kann verhindert werden, dass der Gangwähler 125 aus einer Parkstellung (Markierung „P“) bewegt wird, wenn nicht gleichzeitig eine Bremse des Kraftfahrzeugs betätigt ist. The gear selector 125 is adapted to be operated by a driver of the motor vehicle, in particular to the transmission 105 to influence or to specify a control strategy, according to which the gearbox 105 through the controller 120 to be influenced. Preferably, the gear selector 125 further set up, for example by the controller 120 to be influenced, in particular in such a way that a predetermined input by means of Gangwählers 125 is enabled or prevented in a predetermined situation on board the motor vehicle. For example, it can prevent the gear selector 125 from a parking position (mark "P") is moved, if not a brake of the motor vehicle is operated simultaneously.

Der Gangwähler 125 umfasst einen Unterbau 130 zur Befestigung am Kraftfahrzeug und einen Wählhebel 135, der gegenüber dem Unterbau 130 beweglich gelagert ist. Die Bewegungsrichtung des Wählhebels 135 kann insbesondere einen linearen Abschnitt oder einen Abschnitt umfassen, auf dem der Wählhebel 135 bezüglich des Unterbaus 130 in einer Drehebene um eine Achse verschwenkbar ist. Am Wählhebel 135 ist eine Kulisse oder Blende 140 befestigt, die eine Aussparung 145 trägt. Im Bereich der Aussparung 145 erstreckt sich die Blende 140 in der Richtung, in der der Wählhebel 135 bezüglich des Unterbaus 130 beweglich ist. Am Unterbau 130 ist eine Schaltsperre 150 mit einem Bolzen 155 und einem Aktuator 160 befestigt. Eine Längsachse 165 des Bolzens 155 erstreckt sich in einer vorbestimmten Stellung des Wählhebels 135 senkrecht oder in einem spitzen Winkel zu dessen Bewegungsrichtung. Der Aktuator 160 ist dazu eingerichtet, den Bolzen 155 entlang seiner Längsachse 165 zu bewegen, sodass der Bolzen 155 in die Aussparung 145 der Blende 140 eingeführt oder aus ihr herausgezogen werden kann. Erstreckt sich der Bolzen 155 in die Aussparung 145, so ist die Bewegung des Wählhebels 135 gegenüber dem Unterbau 130 blockiert. Zieht der Aktuator 160 den Bolzen 155 aus der Aussparung 145 heraus, so kann der Wählhebel 135 entlang seiner Bewegungsrichtung bewegt werden. In der Darstellung von 1 liegt der Wählhebel 135 lediglich zur verbesserten Darstellung in einer Position, in der der Bolzen 155 durch axiales Verschieben nicht in die Aussparung 145 der Blende 140 eingeführt werden kann. The gear selector 125 includes a substructure 130 for attachment to the motor vehicle and a selector lever 135 , opposite the substructure 130 is movably mounted. The direction of movement of the selector lever 135 may in particular comprise a linear section or a section on which the selector lever 135 concerning the substructure 130 is pivotable about an axis in a plane of rotation. On the selector lever 135 is a backdrop or aperture 140 attached, which has a recess 145 wearing. In the area of the recess 145 the aperture extends 140 in the direction in which the selector lever 135 concerning the substructure 130 is mobile. At the substructure 130 is a shift lock 150 with a bolt 155 and an actuator 160 attached. A longitudinal axis 165 of the bolt 155 extends in a predetermined position of the selector lever 135 perpendicular or at an acute angle to its direction of movement. The actuator 160 is set to the bolt 155 along its longitudinal axis 165 to move, so the bolt 155 in the recess 145 the aperture 140 introduced or withdrawn from it. The bolt extends 155 in the recess 145 so is the movement of the selector lever 135 opposite the substructure 130 blocked. Pulls the actuator 160 the bolt 155 from the recess 145 out, so can the selector lever 135 be moved along its direction of movement. In the presentation of 1 is the selector lever 135 merely for improved representation in a position in which the bolt 155 by axial displacement not in the recess 145 the aperture 140 can be introduced.

In einer anderen Ausführungsform können die Blende 140 und die Schaltsperre 150 auch vertauscht sein, sodass die Blende 140 am Unterbau 130 und die Schaltsperre 150 am Wählhebel 135 befestigt ist. Da zur Steuerung des Aktuators 160 der Schaltsperre 150 üblicherweise eine zum Unterbau 130 führende elektrische Verbindung erforderlich ist, ist die dargestellte Ausführungsform, in der eine solche Verbindung beim Bewegen des Wählhebels 135 nicht verformt wird, aus Gründen der Haltbarkeit bevorzugt. In another embodiment, the aperture 140 and the shift lock 150 also be reversed, so the aperture 140 at the substructure 130 and the shift lock 150 on the selector lever 135 is attached. There to control the actuator 160 the shift lock 150 usually one to the substructure 130 leading electrical connection is required, the illustrated embodiment, in which such a compound when moving the selector lever 135 is not deformed, preferred for reasons of durability.

2 zeigt einen Längsschnitt durch eine Schaltsperre 150 für den Gangwähler 125 des Getriebesystems 100 von 1. Die Schaltsperre 150 ist lediglich schematisch in einer beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Im oberen Bereich ist die Schaltsperre 150 in einer Grundstellung dargestellt, in der der Bolzen 155 von der Blende 140 axial entfernt ist und im unteren Bereich in einer aktivierten Stellung, bei der der Bolzen 155 in die Aussparung 145 der Blende 140 eingreift. Bevorzugterweise ist die Schaltsperre 150 dazu eingerichtet, eine konventionelle Schaltsperre, die auf der Basis eines elektromagnetischen Zugankers arbeitet, am Gangwähler 125 zu ersetzen. Dazu können eine oder mehrere Anforderungen vorgegeben sein, beispielsweise folgende: Min. Weg: 3,9–5,1 mm Min. Kraft (Bewegung): 0,15–0,4 N Lastwechselzeit: < 30 ms Temperaturbereich: –40°C bis 90°C Geräuschpegel: < 50 dB Durchmesser: 22,3–32 mm Höhe: 30,1–49,5 mm Lebenszeit: 720.000–1.000.000 Operationszyklen 2 shows a longitudinal section through a shift lock 150 for the gear selector 125 of the transmission system 100 from 1 , The shift lock 150 is shown only schematically in an exemplary embodiment. In the upper area is the shift lock 150 shown in a basic position in which the bolt 155 from the aperture 140 is axially removed and in the lower area in an activated position in which the bolt 155 in the recess 145 the aperture 140 intervenes. Preferably, the shift lock 150 to set up a conventional shift lock, which works on the basis of an electromagnetic tie rod, on the gear selector 125 to replace. For this purpose, one or more requirements may be specified, for example the following: Min. Route: 3.9-5.1 mm Min. Force (movement): 0.15-0.4 N Last change time: <30 ms Temperature range: -40 ° C to 90 ° C noise level: <50 dB Diameter: 22.3-32 mm Height: 30.1-49.5 mm Lifetime: 720,000-1,000,000 operating cycles

Die Schaltsperre 150 umfasst bevorzugterweise ein Gehäuse 205, in dem ein erstes axiales Ende des Bolzens 155 und der Aktuator 160 aufgenommen sind. An einem Austritt des Bolzens 155 aus dem Gehäuse 205, der der Blende 140 zugewandt ist, ist bevorzugterweise eine radiale Lagerung 210 des Bolzens 150 gegenüber dem Gehäuse 160 vorgesehen. Die Lagerung 210 überträgt radial wirkende Kräfte, die entstehen können, wenn die Blende 140 durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs in Bewegungsrichtung des Wählhebels 135 zu bewegen versucht wird, während der Bolzen 155 in die Aussparung 145 eingeführt ist, sodass die Betätigungskraft des Fahrers über die Lagerung 210 und das Gehäuse 205 an den Unterbau 130 weitergegeben werden kann. The shift lock 150 preferably comprises a housing 205 in which a first axial end of the bolt 155 and the actuator 160 are included. At an exit of the bolt 155 out of the case 205 , the aperture 140 is facing, is preferably a radial bearing 210 of the bolt 150 opposite the housing 160 intended. Warehousing 210 transmits radially acting forces that can arise when the shutter 140 by a driver of the motor vehicle in the direction of movement of the selector lever 135 is trying to move while the bolt 155 in the recess 145 is introduced, so that the operating force of the driver on the storage 210 and the case 205 to the substructure 130 can be passed on.

Der Bolzen 155 kann durch den Aktuator 160 entlang seiner Längsachse 165 verfahren werden. In der dargestellten Ausführungsform liegt der Aktuator 160 an einem zweiten axialen Ende des Bolzens 155, entfernt vom ersten axialen Ende. Zwischen dem Aktuator 160 und dem Gehäuse 205 kann im Bereich der Lagerung 210 ein elastisches Element 215 vorgesehen sein, um den Bolzen 155 entgegen einer Betätigungskraft des Aktuators 160 aus der Aussparung 145 zu bewegen. Ist der Aktuator 160 nicht angesteuert, so kann die Rückziehbewegung des Bolzens 155 aus der Aussparung 145 durch das elastische Element 215 unterstützt werden. Eine umgekehrte Anordnung, bei der das elastische Element 215 entgegen der Kraft des Aktuators 160 bestrebt ist, den Bolzen 155 in die Aussparung 145 zu bewegen, ist ebenfalls möglich. The bolt 155 can through the actuator 160 along its longitudinal axis 165 be moved. In the illustrated embodiment, the actuator is located 160 at a second axial end of the bolt 155 , away from the first axial end. Between the actuator 160 and the housing 205 can in the field of storage 210 an elastic element 215 be provided to the bolt 155 against an actuating force of the actuator 160 from the recess 145 to move. Is the actuator 160 not activated, so the retraction movement of the bolt 155 from the recess 145 through the elastic element 215 get supported. A reverse arrangement in which the elastic element 215 against the force of the actuator 160 endeavor, the bolt 155 in the recess 145 to move is also possible.

Es ist bevorzugt, dass der Aktuator 160 ein elektroaktives Polymer 220 umfasst. Elektroaktive Polymere ändern unter dem Einfluss einer elektrischen Spannung ihre Abmessungen, sodass sie in einem elektrisch betätigten Aktuator verwendbar sind. Solche Polymere sind auch unter der Abkürzung EAP (Electro Active Polymer) bekannt. Ein Aktuator mit einem elektroaktiven Polymer wird auch DEA (Dielectric Elastomer Actuator) genannt. Das elektroaktive Polymer 220 kann insbesondere als Stapel von Abschnitten dielektrischer Polymerfilme gebildet sein, wie in 2 schematisch angedeutet ist. Längenänderungen mehrerer Abschnitte von Polymerfilm können dabei zusammenwirken, um eine größere axiale Bewegung bereitzustellen. In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist ein Hebel zwischen dem Aktuator 160 und dem Bolzen 155 vorgesehen, um den axialen Weg des Bolzens 155 gegenüber der Längenänderung des elektroaktiven Polymers 220 zu vergrößern. Der Hebel kann auch dazu eingerichtet sein, gleichzeitig eine Richtungsumlenkung zwischen der Längenänderung des Aktuators 160 und der axialen Bewegung des Bolzens 155 zu bewirken, etwa um ca. 90°. It is preferred that the actuator 160 an electroactive polymer 220 includes. Electroactive polymers change their dimensions under the influence of an electrical voltage so that they can be used in an electrically actuated actuator. Such polymers are also known by the abbreviation EAP (Electro Active Polymer). An actuator with an electroactive polymer is also called DEA (Dielectric Elastomer Actuator). The electroactive polymer 220 In particular, it may be formed as a stack of sections of dielectric polymer films, as in FIG 2 is indicated schematically. Length changes of multiple sections of polymeric film may cooperate to provide greater axial movement. In an embodiment, not shown, a lever between the actuator 160 and the bolt 155 provided to the axial path of the bolt 155 versus the change in length of the electroactive polymer 220 to enlarge. The lever can also be set up to simultaneously deflect direction between the change in length of the actuator 160 and the axial movement of the bolt 155 to effect, for example, about 90 °.

Das elektroaktive Polymer 220 kann beispielsweise einen Acrylfilm umfassen, wie sie unter den Bezeichnungen F9473PC, VHB4905 oder VHB4910 im Handel erhältlich sind. Die Abschnitte der Polymerfolien 220 können in einer so genannten AgonistAntagonist-Anordnung eingesetzt werden, in der die dielektrischen Elastomere einander über eine gemeinsame Stützstruktur vorspannen. Diese Stützstruktur kann das elastische Element 215 umfassen. The electroactive polymer 220 For example, it may comprise an acrylic film commercially available under the designations F9473PC, VHB4905 or VHB4910. The sections of polymer films 220 can be used in a so-called agonist-antagonist arrangement in which the dielectric elastomers bias one another over a common support structure. This support structure may be the elastic element 215 include.

In einer Ausführungsform ist eine Hochspannungsquelle 225 vorgesehen, um das elektroaktive Polymer 220 zu energetisieren. Die Hochspannungsquelle 225 kann von der Schaltsperre 150 umfasst und insbesondere am oder im Gehäuse 205 befestigt sein. In einer anderen Ausführungsform ist die Hochspannungsquelle 225 separat vorgesehen und dazu eingerichtet, an einer beliebigen Stelle des Gangwählers 125, insbesondere des Unterbaus 130 oder des Wählhebels 135, angebracht zu werden. In one embodiment, a high voltage source is 225 provided to the electroactive polymer 220 to energize. The high voltage source 225 can from the shift lock 150 includes and in particular on or in the housing 205 be attached. In another embodiment, the high voltage source is 225 provided separately and set up at any point of the gear selector 125 , in particular of the substructure 130 or the selector lever 135 to be installed.

3 bis 5 zeigen weitere Ausführungsformen für die Schaltsperre 150 aus 1. Diese Ausführungsformen sind als Varianten der mit Bezug auf 2 beschriebenen Ausführungsform zu verstehen. Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsformen können auch miteinander kombiniert werden. 3 to 5 show further embodiments of the shift lock 150 out 1 , These embodiments are as variants of with respect to 2 to understand the described embodiment. Features of the different embodiments may also be combined with each other.

3 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Polymer 220 im Gehäuse 205 von einem Mantel 305 umschlossen ist. Dabei ist der Bolzen 155 am Mantel 305 befestigt, sodass das mit dem Aktuator 160 verbundene axiale Ende des Bolzens 155 in radialer Richtung gegenüber dem Gehäuse 205 abgestützt ist. Eine Übertragung von Radialkräften auf den Bolzen 155 an das Gehäuse 205 kann dadurch leichter erfolgen, ohne dass der Bolzen 155 beispielsweise gegenüber der radialen Lagerung 210 verkantet wird. Durch den Mantel 305 kann eine Art weiteres radiales Lager gebildet sein, das in einem vorbestimmten axialen Abstand zur radialen Lagerung 210 angeordnet ist. In dem axialen Raum zwischen dem Mantel 305 und der Lagerung 210 kann das elastische Element 215 angeordnet sein. 3 shows an embodiment in which the polymer 220 in the case 205 from a coat 305 is enclosed. Here is the bolt 155 on the coat 305 attached, so that with the actuator 160 connected axial end of the bolt 155 in the radial direction relative to the housing 205 is supported. A transmission of radial forces on the bolt 155 to the housing 205 This can be done more easily without the bolt 155 for example, with respect to the radial bearing 210 is tilted. Through the coat 305 may be formed a kind of further radial bearing, which at a predetermined axial distance to the radial bearing 210 is arranged. In the axial space between the jacket 305 and storage 210 can the elastic element 215 be arranged.

4 zeigt eine Ausführungsform der Schaltsperre 150, bei der der Bolzen 155 das Gehäuse 205 axial durchläuft. Dabei kann eine weitere radiale Lagerung 405 des Bolzens 155 bezüglich des Gehäuses 205 auf der der radialen Lagerung 210 abgewandten Seite des Aktuators 160 vorgesehen sein. Der axiale Abstand zwischen den Lagerungen 210 und 405 kann so maximiert sein, um einen günstigen Hebel zum Weiterleiten einer radialen Kraft vom Bolzen 155 in das Gehäuse 205 zu ermöglichen. 4 shows an embodiment of the shift lock 150 in which the bolt 155 the housing 205 passes axially. In this case, a further radial bearing 405 of the bolt 155 with respect to the housing 205 on the radial bearing 210 remote side of the actuator 160 be provided. The axial distance between the bearings 210 and 405 can thus be maximized to provide a favorable lever for transmitting a radial force from the bolt 155 in the case 205 to enable.

In der dargestellten Ausführungsform weist das Polymer 220 des Aktuators 160 eine axiale Aussparung 410 auf, durch die sich der Bolzen 155 axial erstreckt. In einer anderen Ausführungsform können auch einer oder mehrere Aktuatoren 160 versetzt zur Längsachse 165 angeordnet sein. In the illustrated embodiment, the polymer 220 of the actuator 160 an axial recess 410 on, through which the bolt passes 155 extends axially. In another embodiment, one or more actuators may also be used 160 offset to the longitudinal axis 165 be arranged.

4 zeigt noch eine weitere Ausführungsform, bei der eine radiale Abstützung 505 des Bolzens 155 innerhalb des Gehäuses 205 vorgesehen ist. Bevorzugterweise ist an der Abstützung 505 eine weitere radiale Lagerung 510 vorgesehen, wo sich der Bolzen 155 durch eine Aussparung in der Abstützung 505 erstreckt. Das elastische Element 215 kann axial in dem Raum angeordnet sein, der zwischen der radialen Lagerung 210 und der Abstützung 505 bzw. der radialen Lagerung 510 liegt. In einer Ausführungsform ist das Gehäuse 205 im Bereich zwischen der radialen Lagerung 210 und der Abstützung 505 versteift ausgeführt, um radial wirkende Kräfte des Bolzens 155 verbessert aufnehmen zu können. Eine Befestigung des Gehäuses 205 am Gangwähler 125 erfolgt bevorzugterweise im Bereich des versteiften Teils. 4 shows yet another embodiment in which a radial support 505 of the bolt 155 inside the case 205 is provided. Preferably, at the support 505 another radial bearing 510 provided where the bolt 155 through a recess in the support 505 extends. The elastic element 215 can be arranged axially in the space between the radial bearing 210 and the support 505 or the radial bearing 510 lies. In one embodiment, the housing is 205 in the area between the radial bearing 210 and the support 505 stiffened executed to radially acting forces of the bolt 155 to be able to record improved. An attachment of the housing 205 at the gear selector 125 takes place preferably in the region of the stiffened part.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100 100

Getriebesystem transmission system

105 105

Getriebe transmission

110 110

Aktuator actuator

115 115

Umsetzer converter

120 120

Steuerung control

125 125

Gangwähler selector

130 130

Unterbau substructure

135 135

Wählhebel selector lever

140 140

Blende cover

145 145

Aussparung recess

150 150

Schaltsperre lockout

155 155

Bolzen bolt

160 160

Aktuator actuator

165 165

Längsachse longitudinal axis

205 205

Gehäuse casing

210 210

(erste) radiale Lagerung (first) radial bearing

215 215

elastisches Element elastic element

220 220

elektroaktives Polymer electroactive polymer

225 225

Hochspannungsquelle High voltage source

305 305

Mantel coat

405 405

(zweite) radiale Lagerung (second) radial bearing

410 410

axiale Aussparung axial recess

505 505

Abstützung support

510 510

(dritte) radiale Lagerung (third) radial bearing

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 102007059858 A1 [0003] DE 102007059858 A1 [0003]
• EP 2294317 B1 [0004] EP 2294317 B1 [0004]
• WO 2014/032963 A1 [0005] WO 2014/032963 A1 [0005]

Claims (11)

Gangwähler (125) für ein Getriebe (105), wobei der Gangwähler (125) folgendes umfasst: – einen Unterbau (130); – einen Wählhebel (135), der gegenüber dem Unterbau (130) beweglich ist; – eine Blende (140) mit einer Aussparung (145); – eine Schaltsperre (150) mit einem Bolzen (155) und einem Aktuator (160) zur Bewegung des Bolzens (155); – wobei die Blende (140) und die Schaltsperre (150) am Wählhebel (135) bzw. am Unterbau (130) angebracht sind; – wobei der Aktuator (160) dazu eingerichtet ist, den Bolzen (155) axial in die Aussparung (155) einzuführen, um die Bewegbarkeit des Wählhebels (135) einzuschränken; dadurch gekennzeichnet, dass – der Aktuator (160) ein elektroaktives Polymer (220) umfasst. Gear selector ( 125 ) for a transmission ( 105 ), whereby the gear selector ( 125 ) comprises: - a substructure ( 130 ); - a selector lever ( 135 ), opposite the substructure ( 130 ) is movable; - an aperture ( 140 ) with a recess ( 145 ); - a shift lock ( 150 ) with a bolt ( 155 ) and an actuator ( 160 ) for moving the bolt ( 155 ); - where the aperture ( 140 ) and the shift lock ( 150 ) on the selector lever ( 135 ) or on the substructure ( 130 ) are attached; - wherein the actuator ( 160 ) is adapted to the bolt ( 155 ) axially into the recess ( 155 ) to increase the mobility of the selector lever ( 135 ) limit; characterized in that - the actuator ( 160 ) an electroactive polymer ( 220 ). Gangwähler (125) nach Anspruch 1, wobei der Aktuator (160) einen Stapel von Abschnitten eines oder mehrerer dielektrischer Polymerfilme umfasst. Gear selector ( 125 ) according to claim 1, wherein the actuator ( 160 ) comprises a stack of sections of one or more dielectric polymer films. Gangwähler (125) nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend ein elastisches Element (215), um den Bolzen (155) aus der Aussparung (155) zu bewegen. Gear selector ( 125 ) according to claim 1 or 2, further comprising an elastic element ( 215 ) to the bolt ( 155 ) from the recess ( 155 ) to move. Gangwähler (125) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schaltsperre (150) ein Gehäuse (205) umfasst, in dem das elektroaktive Polymer (220) angeordnet ist, und wobei das Gehäuse (205) eine radiale Lagerung (405) an einem Austritt des Bolzens (155) aus dem Gehäuse (205) umfasst. Gear selector ( 125 ) according to one of the preceding claims, wherein the shift lock ( 150 ) a housing ( 205 ), in which the electroactive polymer ( 220 ), and wherein the housing ( 205 ) a radial bearing ( 405 ) at an exit of the bolt ( 155 ) out of the housing ( 205 ). Gangwähler (125) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das elektroaktive Polymer im Gehäuse (205) ummantelt und der Bolzen (155) am Mantel befestigt ist, sodass der Bolzen (155) über den Mantel (305) radial am Gehäuse (205) abgestützt ist. Gear selector ( 125 ) according to one of the preceding claims, wherein the electroactive polymer in the housing ( 205 ) and the bolt ( 155 ) is attached to the jacket so that the bolt ( 155 ) over the coat ( 305 ) radially on the housing ( 205 ) is supported. Gangwähler (125) nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Gehäuse (205) eine zweite radiale Lagerung (405) an einem zweiten Austritt des Bolzens (155) aus dem Gehäuse (205) aufweist und der Bolzen (155) das Gehäuse (205) zwischen den Lagerungen durchläuft. Gear selector ( 125 ) according to claim 4 or 5, wherein the housing ( 205 ) a second radial bearing ( 405 ) at a second exit of the bolt ( 155 ) out of the housing ( 205 ) and the bolt ( 155 ) the housing ( 205 ) passes between the bearings. Gangwähler (125) nach Anspruch 6, wobei das Polymer eine axiale Aussparung (410) umfasst, durch die der Bolzen (155) verläuft. Gear selector ( 125 ) according to claim 6, wherein the polymer has an axial recess ( 410 ) through which the bolt ( 155 ) runs. Gangwähler (125) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei im Gehäuse (205) eine radiale Abstützung (505) mit einer weiteren radialen Lagerung (510) des Bolzens (155) vorgesehen ist. Gear selector ( 125 ) according to one of the preceding claims, wherein in the housing ( 205 ) a radial support ( 505 ) with a further radial bearing ( 510 ) of the bolt ( 155 ) is provided. Gangwähler (125) nach den Ansprüchen 3, 4 und 8, wobei das elastische Element (215) und das Polymer (220) auf unterschiedlichen axialen Seiten der Abstützung (505) liegen. Gear selector ( 125 ) according to claims 3, 4 and 8, wherein the elastic element ( 215 ) and the polymer ( 220 ) on different axial sides of the support ( 505 ) lie. Gangwähler (125) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Hebel zwischen dem Polymer (220) und dem Bolzen (155) vorgesehen ist, um einen Weg des Bolzens (155) gegenüber einer Längenänderung des Polymers (220) zu vergrößern. Gear selector ( 125 ) according to one of the preceding claims, wherein a lever between the polymer ( 220 ) and the bolt ( 155 ) is provided to a way of the bolt ( 155 ) with respect to a change in length of the polymer ( 220 ) to enlarge. Gangwähler (125) nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Hochspannungsquelle (225) zur elektrischen Ansteuerung des Polymers (220) umfasst. Gear selector ( 125 ) according to any one of the preceding claims, further comprising a high voltage source ( 225 ) for the electrical control of the polymer ( 220 ).

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