專利名稱：具有鎖止機構(gòu)的操縱裝置的制作方法
具有鎖止機構(gòu)的操縱裝置
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的、用于換擋變速器 的、例如用于自動變速器的利用線控?fù)Q擋的操縱裝置。
汽車的換擋變速器通常借助設(shè)置在駕駛員的操作范圍內(nèi)的操縱 裝置來控制或切換。通常，為此使用諸如變速桿或換擋桿的操縱部件， 它們例如設(shè)置在汽車的前排座之間。
在構(gòu)造方面和人機工程學(xué)方面對換擋變速器的這種操縱裝置或 換擋桿的要求在此是多種多樣的。例如，出于安全和人機協(xié)調(diào)的原因， 為了將變速器操縱的真實感覺告知給駕駛員，針對所述類型的操縱裝
置提出了如下要求將關(guān)于變速器的當(dāng)前的切換或工作狀態(tài)的無論是 視覺的反饋還是明確的觸覺或觸知的反饋，都告知給駕駛員。
根據(jù)有待操作的換擋變速器的狀態(tài)以及根據(jù)汽車上的其它狀態(tài) 因素一置于點火、電機運行、汽車速度等一例如通常有必要按具體情 況限制換擋桿的操縱區(qū)域，由此阻止駕駛員選擇換擋變速器的例如暫 時不允許的切換狀態(tài)或行駛速度級。
當(dāng)前的大多數(shù)自動變速器都屬于線控的換擋變速器，特別是對于 所述線控的換擋變速器而言，出于人機協(xié)調(diào)和安全的原因，在此要求 既通過視覺又通過觸覺向駕駛員告知暫時不允許的切換狀態(tài)，告知形 式為相應(yīng)地鎖止換擋桿的相關(guān)操作位置。
相反，在以前通常的純機械的變速器操縱或換擋桿與換擋變速器 之間的機械耦聯(lián)的情況下 一 例如通過滑車組或連桿 一 ，由于換擋桿與 變速器之間的機械耦聯(lián)，換擋桿位置本來就始終與實際的變速器位置 一致，變速器中的可能的操縱鎖止也可通過機械傳遞直截了當(dāng)?shù)刂苯?在換擋桿上感覺到。
然而在日益采用電操縱的情況下，或者在線控地操縱換擋變速器 的情況下，在客艙中的操縱部件或換擋桿與電機室中的汽車變速器之 間不再存在機械耦if關(guān)。更確切地說，對于"線控的"變速器而言，從 操縱裝置到汽車變速器的切換指令傳遞，大多數(shù)情況下僅通過電的或 電子的信號來進行，且接下來大多數(shù)情況下在變速器本身上進行電動 液壓的切換指令轉(zhuǎn)換。此點部分地既適用于現(xiàn)代的換擋變速器，但特別適用于自動當(dāng)代的變速器，當(dāng)代變速器大多數(shù)具有緊湊的執(zhí)行器， 且可遠(yuǎn)程4喿縱。
但在線控操縱的換擋變速器情況下，由于在變速器執(zhí)行機構(gòu)和換 擋桿之間缺少機械連接，會導(dǎo)致 一 基于當(dāng)前的汽車或變速器狀態(tài) 一 例 如在變速器中置入的切換鎖止無法再通過切換桿反作用于換擋桿的 狀態(tài)。駕駛員因而不能直截了當(dāng)?shù)亟柚欢ǖ目稍趽Q擋桿上感覺到的
被鎖止的切換位置來識別出相應(yīng)的行駛速度級或變速器狀態(tài)在暫時 的行駛狀態(tài)下例如是不允許的，或者不能被選擇。
已經(jīng)嘗試采用如下措施來解決該問題線控的換擋變速器的換擋 桿設(shè)有用于有選擇地鎖止不允許的切換指令的各種不同的執(zhí)行器。這 些執(zhí)行器根據(jù)汽車或變速器狀態(tài)來激活，以便由此按照暫時的行駛或 變速器狀態(tài)限制換擋桿的最初的整個運動區(qū)域。
但此點卻有如下缺點針對這種多個執(zhí)行器預(yù)先規(guī)定的在換擋桿 區(qū)域中的安裝空間無法直截了當(dāng)?shù)乇惶峁┦褂?。此外，這種大多數(shù)情 況下電磁的執(zhí)行器由于其中存在的銅繞組而具有較重的質(zhì)量，這造成 切換單元的重量不希望地增加。特別是多個獨立的執(zhí)行器也引起構(gòu)造 成本增加，進而引起切換單元的成本增加。就日益地追求減少消耗而 言，這種執(zhí)行器的能量消耗和與此相關(guān)的散熱也起到不容忽視的影 。向。
在這種背景下，本發(fā)明的目的是，提出一種具有鎖止機構(gòu)的操縱 裝置，其特別是用于電地或電子地線控操縱換擋變速器，且利用這種 操縱裝置可以克服現(xiàn)有技術(shù)的前述缺點。特別地，在鎖止組件復(fù)雜的 情況下，鎖止機構(gòu)采用盡可能少數(shù)量的執(zhí)行器也應(yīng)足以應(yīng)付，由此特 別是重量、安裝空間、能量消耗和成本一在功能可靠的情況下一得到 減小。
該目的通過具有權(quán)利要求1的特征的操縱裝置得以實現(xiàn)。 優(yōu)選的實施方式是從屬權(quán)利要求的主題。
采用本已公知的方式，根據(jù)本發(fā)明的操縱裝置包括鎖止機構(gòu)以及 一在至少一個中換擋叉軸撥塊凹槽可移動的一換擋桿。在此，鎖止機 構(gòu)用于限制換擋桿的運動區(qū)域，用于鎖止換擋桿的 一定的行駛速度級 位置，或者也用于將換擋桿鎖止在一定的換擋桿位置。
根據(jù)本發(fā)明，操縱裝置的特征在于，鎖止機構(gòu)包括與換擋桿連接的鎖止槽以及可利用執(zhí)行器(aktuatorisch)圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的基本 為棱形的鎖止凸塊，其中凸塊-旋轉(zhuǎn)軸平行于凸塊的縱軸伸展，且凸 塊插入到與換擋桿連接的鎖止槽中。
通過這種方式得到一種結(jié)構(gòu)簡單以及耐用且工作可靠的可變的 鎖止機構(gòu)，其用于限制換擋桿的運動區(qū)域，和/或用于將換擋桿鎖止 在一定的換擋桿位置，該鎖止機構(gòu)只使用一個執(zhí)行機構(gòu)就足夠了。特 別地，執(zhí)行機構(gòu)在此可以構(gòu)造成變速器伺服機構(gòu)，這帶來了附加的優(yōu) 點，即獨立于鎖止凸塊的位置，以及獨立于例如激活的或去激活的換 擋桿鎖止的狀態(tài)，無論如何都不需要用于保持鎖止位置的工作能量。
除了可以將換擋桿鎖止在 一 定的位置或者限制換擋桿的運動區(qū) 域外，本發(fā)明的操縱裝置還可以實現(xiàn)根據(jù)鎖止凸塊的旋轉(zhuǎn)角度位置在 大小不變的情況下可變地定位換擋桿的整個運動區(qū)域。
另外，相比于用于換擋桿的已知的鎖止機構(gòu)，得到了如下優(yōu)點 在可能操縱換擋桿的情況下，在激活鎖止機構(gòu)的同時，能夠避免不經(jīng) 意地渡越剛剛置入的換擋桿鎖止的風(fēng)險，進而避免換擋桿保持在真正 的鎖止的換擋桿位置的風(fēng)險。因為在置入鎖止時不經(jīng)意地渡越換擋桿 鎖止的情況下，換擋桿通過構(gòu)造成可旋轉(zhuǎn)的凸塊的、駛?cè)氲逆i止機構(gòu)， 簡單地回到正確的位置。換句話說，這意味著，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的鎖 止機構(gòu)還可以被考慮用作執(zhí)行機構(gòu)，所述執(zhí)行機構(gòu)用于使得換擋桿在 一定的狀態(tài)下自動地移動。
特別是在換擋桿的整個運動區(qū)域的位置可變的背景下，根據(jù)本發(fā) 明的一種特別優(yōu)選的實施方式，規(guī)定換擋桿被設(shè)計成單穩(wěn)定。
換句話說，這意味著，設(shè)計成單穩(wěn)定的換擋桿在每次切換操作之 后始終又回到同 一 中間位置。此點特別有利于對線控的變速器的操 縱，因為通過這種方式，在例如自動地置于變速器行駛速度級的情況 下，例如在按"自動-P，，自動置于停車鎖止的情況下，特別是可以省 去電動地跟蹤換擋桿。替代地，在對于這種單穩(wěn)定設(shè)計的換擋桿而言， 只需跟蹤或者總是更新(aktualisieren)變速器行馬史速度級的顯示 機構(gòu)，且匹配于當(dāng)前的變速器狀態(tài)。
然而對于駕駛員來說，這意味著，就單穩(wěn)定設(shè)計的換擋桿而言， 起初僅由單獨的顯示機構(gòu)，例如通過發(fā)光二極管或顯示符號來實現(xiàn)關(guān) 于變速器的實際切換狀態(tài)的反饋。相反，對于單穩(wěn)定的換擋桿而言，無需借助換擋桿位置向駕駛員傳遞有關(guān)變速器的切換狀態(tài)的視覺的 或觸覺的反饋。
另外對于由現(xiàn)有技術(shù)已知的單穩(wěn)定的換擋桿而言，實現(xiàn)正確的機 械的切換邏輯、機械地表明換擋桿的分別允許的運動角度區(qū)域、以及 必要時實現(xiàn)必需的變速桿鎖止例如鍵鎖或移位鎖定，都比較繁瑣，因 為目前為此需要用于有選擇地鎖止換擋桿的繁瑣的執(zhí)行機構(gòu)。
但根據(jù)本發(fā)明使用具有旋轉(zhuǎn)的鎖止凸塊的鎖止機構(gòu)，這也具有決 定性的優(yōu)點。因為通過鎖止凸塊與設(shè)置在換擋桿上的鎖止槽的配合作 用，不僅可以實現(xiàn)可變地限制換擋桿的運動區(qū)域以及必要時鎖止換擋 桿，而且還可以將換擋桿的允許的運動區(qū)域可變地定位在換擋桿的整 個運動窗口內(nèi)。
后者情況對于單穩(wěn)定的換擋桿的意義在于，由換擋桿在操縱之后 始終自動地又置于的中間位置可以指配給變速器的實際上的任 一 切
換狀態(tài)。
保持其穩(wěn)定的中間位置的換擋桿在此特別是可以代表每個符合
標(biāo)準(zhǔn)的變速器行駛速度級"P" 、 "R" 、 "N"或"D"。變速器實際 上所處的行駛速度級主要僅通過相應(yīng)的可變的顯示機構(gòu)在換擋桿上 或者在汽車儀表上顯示出來。
換擋桿而言，也可以在如下方面參照通常的多穩(wěn)定的具有多個穩(wěn)定的 換擋桿位置的換擋桿的行為換擋桿的實際上的可運動性取決于在變 速器中實際上分別置于的行駛速度級，更確切地說，為此無需有選擇 地鎖止換擋桿。如果在變速器中例如置入停車鎖止，則傳統(tǒng)的換擋桿 不能向前移動其它速度級，但通?？梢韵蚝笠苿尤齻€速度級，然后該 換擋桿碰到操縱裝置的位于停車鎖止位置對面的止擋上，或者碰到換 擋桿滑槽的對置的端部上。
根據(jù)本發(fā)明，即使對于單穩(wěn)定的換擋桿而言，也能實現(xiàn)符合直覺 操作的動作，其方式為，通過對鎖止凸塊的相應(yīng)的控制，使得換擋桿 的當(dāng)前允許的運動區(qū)域總是在換擋桿的整個運動窗口內(nèi)移動，從而換 擋桿只能沿著與所處的變速器速度級邏輯對應(yīng)的方向相應(yīng)地移動，且 只能移動與所處的變速器速度級邏輯對應(yīng)的角度。
本發(fā)明在此首先獨立于如下情況來實現(xiàn)凸塊形狀和構(gòu)造如何，凸塊的利用執(zhí)行器的操縱機構(gòu)如何設(shè)置。但根據(jù)本發(fā)明的特別優(yōu)選的 實施方式，凸塊設(shè)置在凸輪端側(cè)，其中凸輪優(yōu)選由齒輪構(gòu)成。
通過這種方式可以在結(jié)構(gòu)上簡單地實現(xiàn)對凸塊的支撐；此外可以
以簡單的方式改變凸塊相對于其旋轉(zhuǎn)軸的偏心，例如為了在構(gòu)造上使 得鎖止機構(gòu)適配于不同的換擋桿運動。將凸輪構(gòu)造成鎖止機構(gòu)的執(zhí)行 機構(gòu)的齒輪之 一 ，實現(xiàn)了鎖止機構(gòu)的執(zhí)行變速器的部件與凸輪的有禾'J 的功能統(tǒng)一，進而使得鎖止機構(gòu)特別簡單、成本低廉且耐用。
根據(jù)本發(fā)明的另 一 優(yōu)選的實施方式，鎖止槽設(shè)置在與換擋桿彎曲 地連接的懸架上或中。根據(jù)該實施方式，特別是能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)省空間地、 平地將鎖止機構(gòu)例如設(shè)置在換擋裝置的基座的區(qū)域中。
根據(jù)本發(fā)明的另 一優(yōu)選的實施方式，凸塊具有基本上圓的橫截面 形狀。該設(shè)計可成本低廉地實現(xiàn)，且在凸塊相應(yīng)地偏心地設(shè)置在凸輪 上的情況下，仍允許用于換擋桿的多個不同大小的鎖止區(qū)域或多個鎖 止位置，以及根據(jù)需要還允許將換擋桿的運動區(qū)域可變地定位在可供 使用的整個運動窗口內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的另一替代的實施方式，凸塊具有基本為多邊形的橫 截面形狀。借助該實施方式，利用同一鎖止機構(gòu)，可以產(chǎn)生用于換擋 桿的多個不同的鎖止位置或必要時不同寬度的不同的運動區(qū)域。視凸 塊的偏心或旋轉(zhuǎn)角度位置而定，在與換擋桿連接的鎖止槽內(nèi)會有凸塊 當(dāng)前不同的有效直徑起作用。由此分別得到鎖止槽以及換擋桿相對于 凸塊的不同的余下運動路徑，在按規(guī)定限制運動區(qū)域時，這些余下運 動路徑會導(dǎo)致?lián)Q擋桿被完全鎖止在一定的換擋桿位置。
根據(jù)本發(fā)明的另 一實施方式，凸塊具有基本上不規(guī)則的八邊形的 橫截面形狀?；谌绱嗽O(shè)計的凸塊，能夠?qū)崿F(xiàn)至多四個不同大小的有 效的凸塊直徑，由此實現(xiàn)用于換擋桿的至多四個不同寬度的運動區(qū) 域。此外，基于凸塊的不規(guī)則的橫截面形狀，不同的凸塊直徑能夠在 4艮大程度上卩皮此無關(guān)地相對于凸塊的s走轉(zhuǎn)軸一皮定位，由此可以在換擋 桿的整個運動窗口內(nèi)，將換擋桿的運動區(qū)域定位至多八個不同的位置。
但本發(fā)明決不局限于多邊形的凸塊，所述凸塊具有 一 定數(shù)量的邊
沿或者具有一定數(shù)量的不同的可定位的凸塊直徑。更確切地:說，原則
上也可考慮使用具有原則上任意多的邊沿和/或任意多的有效的凸塊直徑的鎖止凸塊。此外，本發(fā)明也包括沒有邊沿的鎖止凸塊，這種鎖 止凸塊具有基本上連續(xù)的不可改變的有效的凸塊半徑，和/或本發(fā)明 也包括相關(guān)的鎖止槽，這種鎖止槽的表面的橫截面基本上形成自由曲
線(Freiformkurve )。通過這種方式還可以滿足在構(gòu)造上非常復(fù)雜 的對換擋桿的運動區(qū)域的定位或大小變化的要求，其中特別是還可以 實現(xiàn)對運動區(qū)域的無級的定位或大小改變。
在這種背景下，根據(jù)本發(fā)明的另一特別優(yōu)選的實施方式，規(guī)定 凸塊的至少一個有效直徑與鎖止槽的相對于凸塊在其相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角 度位置有效的相關(guān)的寬度一致。通過這種方式，特別是在沒有附加的 鎖止構(gòu)件的情況下，能簡單地實現(xiàn)換擋桿的完全的鎖止位置。為了鎖 止換擋桿，僅使得凸塊處于如下角度位置，即在該角度位置，凸塊的 有效的直徑與鎖止槽的有效寬度一致和疊合。
本發(fā)明的另 一 實施方式規(guī)定鎖止機構(gòu)具有多個構(gòu)造成凸輪盤 的、軸向平行設(shè)置的、沿著軸向相互鄰接的凸塊。由于多個凸輪盤并 排地設(shè)置，可以實現(xiàn)用于換擋桿的其它附加的切換或鎖止功能，例如 在換擋桿的不同的換擋叉軸撥塊凹槽中起作用的不同的切換區(qū)域或 鎖止區(qū)域。
在這種背景下，根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式，規(guī)定第二 凸輪盤具有鎖止凸起。在此，鎖止凸起與設(shè)置在鎖止槽中的內(nèi)凹形狀 互補，其中鎖止槽中的內(nèi)凹設(shè)置在第 一 凸輪盤的止擋區(qū)域之外。
凹槽之間，例如在換擋叉軸撥塊凹槽和端部叉軸撥塊凹槽之間切換， 通過同一鎖止裝置還能附加地實現(xiàn)鎖止或允許換擋桿的旁側(cè)運動。為 了例如允許換擋桿從換擋叉軸撥塊凹槽切換至端部叉軸撥塊凹槽，凸
輪i的鎖止凸起i鎖止槽中的內(nèi)凹疊合。、現(xiàn)在，換擋桿可以與:止槽 --起在旁惻從換擋叉軸撥塊凹槽移動至端部叉軸撥塊凹槽，其中第二 凸輪盤的鎖止凸起可以在旁惻經(jīng)過鎖止槽中的內(nèi)凹。相反，在凸輪盤 的所有其它旋轉(zhuǎn)角度位置，都借助第二凸輪盤的鎖止凸起，鎖止換擋 桿在旁側(cè)從換擋叉軸撥塊凹槽移動至端部叉軸撥塊凹槽。
下面對照4義示出實施例的附圖詳細(xì)i兌明本發(fā)明。圖中示出


圖1為根據(jù)本發(fā)明的操縱裝置的一個實施方式的示意性的側(cè)視圖，其具有圓柱形的凸塊，且具有處于停車鎖止位置的換擋桿；
圖2為相應(yīng)于圖1的視圖，其示出根據(jù)圖1的操縱裝置，其中換 擋桿以及鎖止槽從"P"向"N"移動；
圖3為相應(yīng)于圖1和2的視圖，其示出根據(jù)圖1和2的操縱裝置， 其中換擋桿處于行駛速度級位置"D";
圖4為相應(yīng)于圖1至3的視圖，其示出根據(jù)圖1至3的操縱裝置， 其中換擋桿與鎖止槽從"D"向"R"移動；
圖5為相應(yīng)于圖1至4的視圖，其示出本發(fā)明的操縱裝置的另一 個實施方式，該操縱裝置具有多邊形的凸塊；
圖6為相應(yīng)于圖5的視圖，其示出根據(jù)圖5的操縱裝置，其中處 于停車鎖止位置"P"的換擋桿的一側(cè)的移動區(qū)域朝向行駛速度級位 置"D，，；
圖7為相應(yīng)于圖5和6的視圖，其示出根據(jù)圖5和6的操縱裝置， 其中換擋桿處于中央位置"N"，其兩側(cè)為在位置"P"和"D"之間 的移動區(qū)域；
圖8為相應(yīng)于圖5至7的視圖，其示出根據(jù)圖5至7的操縱裝置， 其中換擋桿處于行駛速度級位置"D",其兩側(cè)為朝向停車鎖止位置 "P"的移動區(qū)域；
圖9為相應(yīng)于圖5至8的視圖，其示出根據(jù)圖5至8的操縱裝置， 其中換擋桿處于行駛速度級位置"R",其兩側(cè)為在位置"P"和"D" 之間的移動區(qū)域；
圖10為本發(fā)明的操縱裝置的另一實施方式的鎖止凸塊和鎖止槽 的示意性的側(cè)視圖，其中鎖止凸塊處于停車鎖止位置"P";
圖11為相應(yīng)于圖10的視圖，其示出根據(jù)圖10的鎖止凸塊和鎖 止槽，其中鎖止凸塊處于行駛速度級位置"R";
圖12為相應(yīng)于圖10和11的視圖，其示出根據(jù)圖10和11的鎖 止凸塊和鎖止槽，其中鎖止凸塊處于換擋桿的鎖止位置；
圖13為相應(yīng)于圖10至12的視圖，其示出根據(jù)圖10至12的鎖 止凸塊和鎖止槽，其中鎖止凸塊處于行駛速度級位置"D";和
圖14為相應(yīng)于圖10至13的視圖，其示出根據(jù)圖10至13的鎖 止凸塊和鎖止槽，其中鎖止凸塊處于中央位置"N"。
圖1為根椐本發(fā)明的操縱裝置的一個實施方式的示意性的側(cè)視圖。首先一下子就能看到僅僅局部示出的換擋桿1和與換擋桿1連接 的鎖止槽2。換擋桿1和鎖止槽2相互連接，并通過擺動軸3相對于
操縱裝置的基座4可擺動。所示實施方式是具有單穩(wěn)的換擋桿1的操
縱裝置。這意味著，換擋桿1在圍繞圖1中所示的其中央的中間位置 偏擺時，始終彈簧加載地又回到該中間位置。
此外可看到圓柱形的鎖止凸塊5，其設(shè)置在同時構(gòu)造成齒輪的凸 輪6上。凸輪6通過小齒輪7，借助電動的執(zhí)行驅(qū)動機構(gòu)8被驅(qū)動。 采用這種方式，偏心地位于凸輪6上的鎖止凸塊5能夠相對于鎖止槽 2處于不同的位置。在圖1中，鎖止凸塊5處于其最高的位置。鎖止 凸塊5的該位置與在汽車變速器中所處的停車鎖止(Parksperre)相 對應(yīng)。換句話說，這意味著，在汽車變速器中處于停車鎖止時，始終 都可以手動地或自動地使得鎖止凸塊5借助執(zhí)行驅(qū)動機構(gòu)8移動至圖 1中所示的最高位置。
從操作者或駕駛員的角度來看，這意味著，在處于停車鎖止的情 況下，換擋桿不可以繼續(xù)向前移動，此點由粗的虛線9來表示。相反， 就所示實施方式而言，換擋桿1可以從停車鎖止位置向后(以圖面為 基準(zhǔn)向右)移動至多兩個行駛速度級位置，以便由此例如選擇倒車擋 "R"或中央位置"N"。換擋桿1的這種運動在圖1中用棱形地突出 顯示的運動角IO來表示，該運動角10與鎖止凸塊5的同樣角度大小 的運動自由度11相對應(yīng)。換句話說，這意味著，鎖止凸塊5在鎖止 槽2內(nèi)的相對位置以可變的方式既決定了在用于換擋桿運動的整個可 供使用的窗口 12內(nèi)換擋桿1的暫時的終端止擋9，又決定了換擋桿1 的暫時的運動區(qū)域10。
除了通過對換擋桿1的終端止擋9以及運動區(qū)域10的主動的定 位外，還通過相應(yīng)的可變的光學(xué)顯示機構(gòu)13,將有待控制的換擋變速 器的當(dāng)前切換狀態(tài)告知給使用者。所述切換狀態(tài)是在光學(xué)顯示機構(gòu)13 中分別被告知的當(dāng)前所處的行駛速度級位置(即圖1中的停車鎖止"P" 或圖3中的驅(qū)動行駛速度級"D")，且分別可選擇的相鄰的變速器 擋位并未在空間上固定地被指定給相對于變速肘桿(SchaUkulisse ) 14的一定的位置，更確切地說，而是相對于始終可保持其中間位置的 換擋桿1,對暫時所處的行駛速度級位置和相鄰的變速器擋位進行相 應(yīng)的可變的控制和顯示。換句話說，這意味著，一不同于通常的具有穩(wěn)定的換擋桿位置的換擋桿一，相對于固定不動的標(biāo)尺可移動的換擋 桿并未表明所處的擋位，相反，更確切地說，該任務(wù)由可變地控制的、 也就是說虛擬的相對于固定不動的換擋桿1可移動的標(biāo)尺13來承擔(dān)。
在圖1中，此點的表示方式如下?lián)跷伙@示機構(gòu)13的虛點示出的暫 時未激活的區(qū)域同樣配備有可能的變速器擋位之一。
圖2所示的情況的產(chǎn)生條件為換擋桿1從根據(jù)圖1的停車鎖止 位置移動至中央位置。鎖止凸塊5與鎖止槽2配合作用，同樣負(fù)責(zé)可 看到的終端止擋9，但這次是在換擋桿1被操縱的情況下。在換擋桿 1脫離根據(jù)圖2的位置之后，換擋桿1又回到根據(jù)圖1的中間位置。 但在這種情況下，通過操縱裝置的電子控制機構(gòu)，擋位顯示機構(gòu)13 同時相應(yīng)地隨動，從而在換擋桿回到其根據(jù)圖1的中間位置之后，又 如同以前一樣正確地顯示現(xiàn)在所處的行駛速度級"N"。
同時，通過執(zhí)行機構(gòu)8，鎖止凸塊5也相應(yīng)地隨動到與換擋桿位 置"N"對應(yīng)的相對位置。所述相對位置通過圖1中虛點所示的鎖止 凸塊5的位置15來表示，該相對位置一與現(xiàn)在所處的變速器擋位"N" 一致-因而允許換擋桿以圖面為基準(zhǔn)向右相對運動一個速度級，或者 以圖面為基準(zhǔn)向左相對運動兩個速度級。
在圖3和圖4中給出了類似于圖1和2的情況，區(qū)別在于，在圖 3和4中并非如同以前一樣從"P"向"N"切換，而是從行馬史速度級 "D"切換至倒擋"R"。起初一根據(jù)圖3—，鎖止凸塊5在鎖止槽2 內(nèi)的相對位置也決定了換擋桿1的朝向行駛速度級"R"的、按照暫 時所處的行駛速度級"[)"可供使用的移動區(qū)域10 (與鎖止槽2相對 于鎖止凸塊5的移動區(qū)域11相一致)，以及決定了換擋桿1的沿著 朝向"[)，，的相反方向的暫時起作用的終端止擋9，因為已經(jīng)處于以行 駛方向為基準(zhǔn)位于最后面的(以圖面為基準(zhǔn)位于最右面的)變速器擋 位T 0
如果根據(jù)圖4的換擋桿1從行駛速度級"D"向"R"移動，則此
來松脫的情況下，該換擋桿;彈回到其根據(jù)圖3的中間位置，一'其中通 過操縱裝置的電子控制機構(gòu)，擋位顯示機構(gòu)13也相應(yīng)于換擋桿1的 回退運動而隨動，以及同時相應(yīng)地適配調(diào)整鎖止凸塊5的旋轉(zhuǎn)位置， 從而鎖止凸塊5接下來處于在圖3中同樣用虛點示出的位置16。圖5示出本發(fā)明的操縱裝置的另一實施方式。圖5中所示的操縱
裝置與根據(jù)圖1至4的操縱裝置的區(qū)別特別是在于，才艮據(jù)圖5的操縱 裝置具有不規(guī)則形狀的、可偏心地旋轉(zhuǎn)的、多邊形的鎖止凸塊17。此 外在圖5中還可看到擺動軸3，換擋桿1能夠連同與其連接的鎖止槽 2 —起相對于基座4，以及相對于鎖止凸塊17圍繞所述擺動軸擺動。 另外，根據(jù)圖5的操縱裝置也包括擋位顯示機構(gòu)13，所述擋位顯示機 構(gòu)13帶有在換擋桿1的整個運動窗口 12內(nèi)可變化地定位或控制的、 用于各個行駛速度級"P" 、"R" 、"N"和"D"的光學(xué)顯示機構(gòu)。
此外，圖5中所示的操縱裝置的一個特殊性在于，在該實施方式 中，存在多個沿著軸向(即垂直于圖面)前后設(shè)置的凸輪或凸輪盤。 除了鎖止凸塊17外，特別是還存在另一個以圖面為基準(zhǔn)設(shè)置在鎖止 凸塊17之后的凸輪盤。該另一個凸輪盤在此特別是具有鎖止凸起18， 其中該鎖止凸起18與內(nèi)凹19 一起形成用于換擋桿的附加的鎖止機 構(gòu)。在此，內(nèi)凹19設(shè)置在用于鎖止凸塊17的接觸面或止擋區(qū)域之外， 所述接觸面或止擋區(qū)域以圖面為基準(zhǔn)在鎖止槽2中設(shè)置在上方和下 方，從而在鎖止槽2內(nèi)，在鎖止凸塊17和凸輪盤18的不同的鎖止功 能之間不會產(chǎn)生干擾。
采用這種方式，利用同一鎖止機構(gòu)，或者只利用一個電動的執(zhí)行 器，除了對換擋桿1的移動區(qū)域進行影響外，另外還能實現(xiàn)鎖止或允 許換擋桿的可能存在的(以汽車為基準(zhǔn))旁側(cè)的運動。這種附加的鎖 止功能因而特別是可以被考慮用于鎖止或允許在不同的換擋叉軸撥 塊凹槽之間—例如在換擋叉軸撥塊凹槽和端部叉軸撥塊凹槽
(T i pgas sc )之間一對換擋桿的旁側(cè)換擋。
因此對于換擋桿l而言，為了例如允許從換擋叉軸撥塊凹槽切換 至端部叉軸撥塊凹槽，只需使得凸塊軸20旋轉(zhuǎn)至如下位置，即在該 位置，鎖止凸起18與鎖止槽2中的內(nèi)凹19疊合。接下來，換擋桿1
(與鎖止槽2 —起)可以在旁側(cè)從換擋叉軸撥塊凹槽移出至端部叉軸 撥塊凹槽。在此，第二凸輪盤的鎖止凸起18可以在旁側(cè)經(jīng)過鎖止槽2 中的內(nèi)凹19。相反，在鎖止凸塊17或凸塊軸20的所有其它旋轉(zhuǎn)角度 位置，換擋桿從換擋叉軸撥塊凹槽至端部叉軸撥塊凹槽的旁側(cè)運動通 過第二凸輪盤的鎖止凸起18被鎖止，因為在這些情況下，鎖止凸起 18以圖面為基準(zhǔn)從后面碰到鎖止槽2上，因而鎖止槽2進入到圖面中的(或者以汽車為基準(zhǔn)沿著橫向的)運動得到鎖止。
相應(yīng)于根據(jù)圖5的實施例的圖6首先示出鎖止凸塊17和鎖止槽2 的相對位置，以及針對處于停車鎖止"P"情況示出與鎖止槽2連接 的換擋桿l。在這種情況下，擋位顯示機構(gòu)13的發(fā)光元件"PRND"在 對于換擋桿1來說可供使用的整個運動窗口 12內(nèi)一相對于始終保持 其中間位置的換擋桿1 一可變地被操縱裝置的電子控制機構(gòu)激活或定 位，從而發(fā)光元件"PRND"相對于靜止的換擋桿的位置與在變速器中 實際所處的停車鎖止"P" —致。
另外，換擋桿1的由鎖止凸塊17和鎖止槽2構(gòu)成的可變的止擋 機構(gòu)也通過鎖止凸塊17的相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)被控制，從而在換擋桿1上實 際可供使用的切換路徑10也與暫時所處的停車鎖止"P"在邏輯上一 致。換句話說，這意味著，換擋桿l一盡管被構(gòu)造成單穩(wěn)定，因而始 終保持其中間位置 一 與處于停車鎖止位置的通常的多穩(wěn)定的換擋桿 一樣，不能由操作者繼續(xù)向前移動，但同時能向后切換至多三個切換 級，也就是說，換擋桿l能向后(或者以圖面為基準(zhǔn)向右)移動至行 駛速度級"D"，而非向前(或者以圖面為基準(zhǔn)向左)移動。
此點對于所示的操縱裝置來說與下述情況無關(guān)是否是手動地例 如置于停車鎖止，或者是自動地置于停車鎖止。因為，對于從行駛速 度級之一或者從中央位置"N"自動地置于停車鎖止這種情況，操縱 裝置的電子控制機構(gòu)也可以自動跟蹤地既設(shè)計擋位顯示機構(gòu)13的發(fā) 光元件"PRN[)"，又設(shè)計鎖止凸塊n,從而在換擋桿1上產(chǎn)生屬于停 車鎖止位置的相應(yīng)的視覺(擋位顯示機構(gòu)13顯示變速器速度級"P") 和觸覺(運動區(qū)域10和終端止擋9相應(yīng)于變速器速度級"P")。盡 管例如在汽車離開時比如自動地置于停車鎖止，駕駛員由此仍能在倒 車時和在重新起動時發(fā)現(xiàn)在擋位顯示機構(gòu)13和換擋桿1之間的相對 位置，以及發(fā)現(xiàn)與所處的位置"停車鎖止" 一致的換擋桿的終端止擋。
對于換擋桿1可供使用的運動區(qū)域10在此由在鎖止凸塊17和鎖 止槽2的下邊沿之間形成的自由空間11決定，為了便于識別，在圖6 中 一與運動區(qū)域10本身一樣一該自由空間11也標(biāo)示出相應(yīng)的棱形。 相反，沿著與運動區(qū)域相反的方向(即以圖面為基準(zhǔn)向左，或者借助 汽車向前)的換擋桿1的暫時的終端止擋9由在這種情況下貼靠在鎖 止槽2的上邊沿上的鎖止凸塊17構(gòu)成。換擋桿1的其它三個行駛速度級位置"N" 、 "D"和"R"的情
況類似于針對停車鎖止位置"P"所示的情況。在圖7、 8或9中分別 示出鎖止凸塊17的相關(guān)位置和擋位顯示機構(gòu)13的發(fā)光元件"PRND"
的相關(guān)位置。
在圖7中，在變速器中置于行駛速度級"N"。因此，通過操縱 裝置的電子控制機構(gòu)，一方面使得擋位顯示機構(gòu)13的發(fā)光元件"PRND" 相對于換擋桿1或者相對于變速肘桿14處于與行駛速度級位置"N" 一致的相對于換擋桿1或者相對于變速肘桿14的相對位置，另一方 面使得鎖止凸塊17旋轉(zhuǎn)，直至在鎖止凸塊17和鎖止槽2之間產(chǎn)生相 應(yīng)的距離或運動角度11 (在圖中標(biāo)有棱形)和11'(在圖中標(biāo)有方 格形)。運動角度11和ir基于在鎖止槽2和換擋桿1之間的此處 為一體的連接，成比例地傳遞到換擋桿1上，由此形成換擋桿1的在 暫時所處的行駛速度級位置"N"可供使用的運動方案10 (在圖中也 標(biāo)有棱形)和l(T(也標(biāo)有方格形)。
圖9中所示的有關(guān)行駛速度級位置"R"的情況完全類似于在圖7 中針對行駛速度級位置"N，，所示的情況。在圖9和圖7中的情況之 間，只存在如下主要區(qū)別鎖止凸塊17旋轉(zhuǎn)了 180° ,從而不同于圖 7,鎖止槽2的運動角度11和11'或者換擋桿1的運動角度10和10 '具有相反的比例。另外，擋位顯示機構(gòu)13的發(fā)光元件"PRND"的 位置匹配于實際所處的行駛速度級位置"R",且通過對對應(yīng)的發(fā)光
圖8中所示的有關(guān)行駛速度級位置"D"的情況基本相應(yīng)于圖6 中所示的在置于停車鎖止情況下的位置，區(qū)別在于在圖8中鎖止凸 塊17相對于圖6中的停車鎖止位置又旋轉(zhuǎn)了 180° ;而且擋位顯示機 構(gòu)13的發(fā)光元件"PRND"的位置也相應(yīng)地在運動窗口 12內(nèi)得到匹配。 通過鎖止凸塊17在鎖止槽2中的相應(yīng)改變的旋轉(zhuǎn)位置，針對換擋桿1 向前或者以圖面為基準(zhǔn)向左得到與行駛速度級位置"D" —致的三個 級的運動角度10或11，以及向后或者以圖面為基準(zhǔn)向右同時得到用 虛線9示出的對換擋桿1的鎖止。
由此同樣在圖8中或者在行駛速度級位置"D"，無論擋位顯示 機構(gòu)"PRND"相對于換擋桿1的相對位置，還是單穩(wěn)定的換擋桿1的 實際可能的運動，都與對于具有穩(wěn)定的換擋桿位置的傳統(tǒng)的多穩(wěn)定的換擋桿所呈現(xiàn)的情況 一 致。
最后，在圖10至14中，以非常示意性的方式示出本發(fā)明的操縱 裝置的另 一 實施方式的鎖止機構(gòu)?？煞謩e看到這里同樣也不規(guī)則形狀
的多邊形的鎖止凸塊17，該鎖止凸塊17在其根據(jù)圖10至14的不同 的旋轉(zhuǎn)位置，針對鎖止槽2，因而也針對與鎖止槽2連接的(這里未 示出的)換擋桿l，分別提供了不同對的運動角度10和l(T或ll和 11'(參見圖7或9 )。
根據(jù)圖10至14的實施方式的特殊性特別是在于，鎖止凸塊17 在此不僅能夠處于四個不同的旋轉(zhuǎn)位置，而且能夠處于五個不同的旋 轉(zhuǎn)位置，在這些位置，鎖止凸塊17分別提供了不同的有效的直徑21， 或者提供了其分別有效的直徑21的在鎖止槽2中的不同的相對位置。
在此特別是在圖12中突出地示出鎖止凸塊17的第五個附加的旋 轉(zhuǎn)角度位置"X"。在根據(jù)圖12的該第五個旋轉(zhuǎn)角度位置，鎖止凸塊 17相對于鎖止槽2具有有效的直徑D，該直徑D與鎖止槽2的凈寬一 致。
換句話說，這意味著，根據(jù)圖]0至14的鎖止機構(gòu)不僅提供了不 同的四對運動角度10和10'或ll和ir (參見圖7或9)，旨在在 觸覺上正確地控制換擋桿1,而且還可以使用根據(jù)圖12的鎖止凸塊 1 7的第五個旋轉(zhuǎn)角度位置，用于使得換擋桿完全鎖止在 一定的位置， 例如以便由此通過觸覺告知駕駛員汽車或變速器未準(zhǔn)備好工作，或 者仍處于安全鎖止。
由此結(jié)果很明顯，采用本發(fā)明提供了 一種具有鎖止機構(gòu)的操縱裝 置，其相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點在鎖止任務(wù)復(fù)雜的情況下，它 使用最少數(shù)量的執(zhí)行器也能應(yīng)付。采用結(jié)構(gòu)特別簡單、因而節(jié)省成本 的設(shè)計形式和節(jié)能工作的設(shè)計形式，實現(xiàn)了附加的優(yōu)點。另外，本發(fā) 明的操縱裝置的鎖止機構(gòu)也可以被考慮用于對換擋桿的運動區(qū)域的 自由變化的定位或改變，以及必要時還被考慮用于換擋桿的利用執(zhí)行 器的運動。
通過這種方式，且恰恰對于當(dāng)前單穩(wěn)定的操縱裝置來說，本發(fā)明 能夠?qū)崿F(xiàn)對于駕駛員始終可靠的關(guān)于例如自動變速器的實際的切換 狀態(tài)和當(dāng)前的運動方案的觸覺反饋。
由于節(jié)省成本的可實現(xiàn)性和較高的工作可靠性，本發(fā)明對改善汽車變速器的操縱裝置的，特別是在自動變速器領(lǐng)域的高要求的應(yīng)用中 的舒適性、人機協(xié)調(diào)性和安全性做出了決定性的貢獻(xiàn)。
附圖標(biāo)記列表
1換擋桿
2鎖止槽
3擺動軸
4基座
5鎖止凸塊
6凸輪
7從動小齒輪
8伺服電機
9終端止擋
10、10'角度區(qū)域
11 、ir角度區(qū)域
12整個運動角度
1 3行駛速度級顯示機構(gòu)
14變速肘桿
15、16鎖止凸塊位置
17鎖止凸塊
18鎖止凸起
1 9內(nèi)凹
20凸塊軸
21有效的凸塊直徑
權(quán)利要求
1.一種用于選擇換擋變速器的變速級的操縱裝置，所述操縱裝置包括換擋桿(1)以及鎖止機構(gòu)，所述換擋桿可在至少兩個行駛速度級位置之間移動，所述鎖止機構(gòu)用于限制所述換擋桿(1)的運動區(qū)域、用于鎖止一定的行駛速度級位置或用于鎖止所述換擋桿(1)，其特征在于，所述鎖止機構(gòu)包括與所述換擋桿(1)連接的鎖止槽(2)；以及鎖止凸塊(5、17)，所述鎖止凸塊可利用執(zhí)行器圍繞與鎖止凸塊的縱軸平行的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，且所述鎖止凸塊基本上為棱形，其中所述鎖止凸塊(5、17)嚙合到所述鎖止槽(2)中。
2. 如權(quán)利要求1所述的操縱裝置，其特征在于，所述換擋桿(1 ) 被設(shè)計成單穩(wěn)定。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的操縱裝置，其特征在于，所述鎖止 凸塊(5、 H )在端側(cè)設(shè)置在凸輪(6 )上。
4. 如權(quán)利要求3所述的操縱裝置，其特征在于，所述凸輪(6) 由齒輪構(gòu)成。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的操縱裝置，其特征在于， 所述鎖止槽(2)設(shè)置在與所述換擋桿(1)彎曲地連接的懸架中。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項所述的操縱裝置，其特征在于， 所述凸塊(5)具有基本為圓形的橫截面形狀。
7. 如權(quán)利要求1至5中任一項所述的操縱裝置，其特征在于， 所述凸塊(17)具有基本為多邊形的橫截面形狀。
8. 如權(quán)利要求7所述的操縱裝置，其特征在于，所述凸塊(17)具有基本為不規(guī)貝'j的八邊形的橫截面形狀。
9. 如權(quán)利要求1至5中任一項所述的操縱裝置，其特征在于， 所述凸塊(17)的和/或所述鎖止槽(2)的橫截面形成連續(xù)的自由曲
10. 如權(quán)利要求7至9中任一項所述的操縱裝置，其特征在于， 所述凸塊(17 )的有效的直徑(21 )之一與所述鎖止槽(2 )的相關(guān)的有效寬度一致。
11. 如權(quán)利要求1至10中任一項所述的操縱裝置，其特征在于， 所述鎖止機構(gòu)具有多個構(gòu)造成凸輪盤的、軸向平行設(shè)置的、且沿軸向相互鄰接的凸塊(n)。
12.如權(quán)利要求11所述的操縱裝置，其特征在于，第二凸輪盤具有鎖止凸起U8),所述鎖止凸起與在所述鎖止槽(2)中設(shè)置在 第一凸輪盤的止擋區(qū)域之外的內(nèi)凹(19)形狀互補。
全文摘要
一種用于選擇換擋變速器的變速級的操縱裝置。所述操縱裝置包括換擋桿(1)以及鎖止機構(gòu)，所述換擋桿可在至少兩個行駛速度級位置之間移動，且具有穩(wěn)定的換擋桿位置，所述鎖止機構(gòu)用于限制所述換擋桿(1)的運動區(qū)域、用于鎖止一定的行駛速度級位置或用于鎖止所述換擋桿(1)。其中所述鎖止機構(gòu)包括與所述換擋桿(1)連接的鎖止槽(2)；和鎖止凸塊(17)，所述鎖止凸塊可利用執(zhí)行器而旋轉(zhuǎn)，且所述鎖止凸塊基本上為棱形。其中所述鎖止凸塊(17)嚙合到所述鎖止槽(2)中。
文檔編號F16H61/22GK101688596SQ200880016845
公開日2010年3月31日 申請日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月22日
發(fā)明者A·吉弗, D·海特曼, L·拉克, S·羅森特雷特 申請人:Zf腓特烈港股份公司