專利名稱：用于汽車的電換擋裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于汽車的電換擋裝置，包括一個(gè)換擋桿并且包 括一個(gè)電致動器，該電致動器可以使得一個(gè)用于換擋桿的換擋止擋激 活或失效。
背景技術(shù)：
這種類型的換擋裝置應(yīng)用在汽車中，其配備一個(gè)自動變速器。在 此實(shí)際的換擋過程電動液壓或電動地實(shí)現(xiàn)，而駕駛員的相應(yīng)的換擋需 求電氣地或電子地獲得。在這樣的自動變速器中給駕駛員提供電換擋 裝置，其具有一個(gè)換擋桿和必要時(shí)一個(gè)附加的大致設(shè)置在轉(zhuǎn)向輪上的 翹板式開關(guān)，用于向上或向下?lián)Q擋。這種換擋裝置的換擋桿可以多重穩(wěn)定地或單穩(wěn)定地構(gòu)成，即它或者可以調(diào)節(jié)到多個(gè)固定的位置，或者與操縱桿(Joystick)類似具有僅 僅一個(gè)穩(wěn)定的靜止位置，換擋桿總是由多個(gè)不穩(wěn)定的調(diào)節(jié)位置重新返 回到該靜止位置。在兩種情況下期望的是，甚至需要的是，根據(jù)實(shí)際的選擇的換擋 狀態(tài)，將相應(yīng)確定的換擋狀態(tài)從下一次選擇中排除。例如有利的是， 在可能的各換擋狀態(tài)的線性鏈中示出，在何時(shí)一個(gè)換擋裝置中的選擇 可能性用盡。因?yàn)橥ǔＯ鄳?yīng)的換擋狀態(tài)的測定以及處理都通過電氣或電子的方 式實(shí)現(xiàn)，那么確定的轉(zhuǎn)換可能性的排除通過基礎(chǔ)的換擋邏輯來實(shí)現(xiàn)。然而由于人類工程學(xué)的原因有利的是，換擋裝置的操作人員也獲 得有關(guān)此時(shí)未能被選擇的換擋功能的直接的觸覺的返回報(bào)告。汽車駕告。由EP 1 464 875 A2已知一種換擋裝置，其具有一個(gè)操作裝置，該操作裝置可以使得換擋止擋失效，從而換擋桿可以偏轉(zhuǎn)越過通過換擋止擋定義的換擋位置。EP1 464 875A2為此公開了 一個(gè)相對復(fù)雜構(gòu)造 的搖臂機(jī)構(gòu)，其通過多個(gè)不同的致動器操作。 發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的換擋裝置相對于已知的裝置具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即通 過控制僅僅一個(gè)致動器來限定換擋的操縱路徑，其中為此應(yīng)用的機(jī)械 裝置是結(jié)實(shí)的且便宜的。這根據(jù)本發(fā)明如此實(shí)現(xiàn)，即一個(gè)至少兩級的滑塊垂直于換擋桿的 偏轉(zhuǎn)方向可線性運(yùn)動地設(shè)置，該滑塊可以借助于電致動器如此定位， 使得滑塊的各級的相應(yīng)其中一個(gè)位于換擋桿的偏轉(zhuǎn)方向上，由此換擋 桿的偏轉(zhuǎn)可以限制在不同的尺度上。在一個(gè)優(yōu)選的構(gòu)造中，可電控的致動器構(gòu)成為一個(gè)具有彈簧加載 的復(fù)位裝置的起重磁鐵。致動器的另外一個(gè)優(yōu)選的構(gòu)造通過一個(gè)壓電電動機(jī)構(gòu)成，其具有 一個(gè)振動發(fā)生器、 一個(gè)共振體以及一個(gè)通過它們驅(qū)動的構(gòu)件。振動發(fā) 生器在此構(gòu)成主動的元件，其由一個(gè)壓電構(gòu)件構(gòu)成，其通過高頻的電 控制在利用倒轉(zhuǎn)的壓電效應(yīng)的情況下被激勵，形成在微米范圍或之下 的長度變化。這種快速的長度變化將共振體置于振動中，通過該振動 經(jīng)由與一個(gè)可被驅(qū)動的構(gòu)件的接觸面該構(gòu)件以期望的方向和速度運(yùn) 動。在一個(gè)優(yōu)選的第一結(jié)構(gòu)方案中，致動器經(jīng)由一個(gè)滑槽引導(dǎo)裝置 (Kulissenftihrng )控制滑塊。滑槽引導(dǎo)裝置可以具有線性的或非線 性的走向，由此可以獲得規(guī)定的力-位移-分布或者公差穩(wěn)定地布置滑 塊的終端位置。在一個(gè)優(yōu)選的第二結(jié)構(gòu)方案中，致動器經(jīng)由一個(gè)操縱杠桿控制滑 塊，該操縱杠桿在其背對滑塊的端部上圍繞一個(gè)垂直于滑塊的運(yùn)動方 向的軸線可旋轉(zhuǎn)地支承。通過選擇致動器的作用點(diǎn)與操縱杠桿的旋轉(zhuǎn) 軸線之間的距離可以改變致動器所需要的位移和操縱力?；瑝K構(gòu)成為U形的，具有一個(gè)長的側(cè)臂、 一個(gè)凹部以及一個(gè)短的側(cè)臂，由此特別是與致動器的布置一起，通過相應(yīng)控制滑塊，使得可 以按要求將滑塊移入它的一個(gè)或另外一個(gè)相反的終端位置，并且彈簧 加載的復(fù)位裝置在滑塊通電停止時(shí)將滑塊返回到其中間的靜止位置， 按要求實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同的閉鎖級以及換擋裝置的失效安全性。電換擋裝置的一個(gè)優(yōu)選的應(yīng)用在于，根據(jù)業(yè)已嵌入的行駛速度級 閉鎖 一個(gè)單穩(wěn)定的或多穩(wěn)定的擋位選擇開關(guān)的換擋行程。


本發(fā)明的換擋裝置的其它有利的構(gòu)造和改進(jìn)借助于附圖闡述。其中圖1本發(fā)明的換擋裝置，其中通過一個(gè)起重磁鐵經(jīng)由一個(gè)滑槽引 導(dǎo)裝置控制滑塊；圖2本發(fā)明的換擋裝置，其中通過一個(gè)起重磁鐵經(jīng)由一個(gè)可旋轉(zhuǎn) 的操縱杠桿控制滑塊。
具體實(shí)施方式
圖1和圖2在此僅僅以不同的視圖或剖視圖示出對于闡述本發(fā)明 而言重要的換擋裝置細(xì)節(jié)。在兩個(gè)實(shí)施例中分別起相同作用的元件設(shè) 有相同的附圖標(biāo)記。電換擋裝置的換擋桿1圍繞兩個(gè)彼此垂直的軸線4a和4b可旋轉(zhuǎn) 地支承。為了實(shí)現(xiàn)換擋桿1的操縱力和鎖定位置，換擋桿在其下端部 上設(shè)有一個(gè)彈簧加載的定位螺栓5，該定位螺栓在一個(gè)三維的定位曲 線6內(nèi)引導(dǎo)。為了在換擋桿圍繞軸線4a在一個(gè)方向上偏轉(zhuǎn)時(shí)符合目的地限制 換擋桿的偏轉(zhuǎn)，在這個(gè)方向上存在一個(gè)按照垂直于換擋桿1的偏轉(zhuǎn)方 向可運(yùn)動的滑塊2形式構(gòu)成的限定元件。這個(gè)滑塊2在此處所示的實(shí) 施例中構(gòu)成為U形的三級的元件，其具有一個(gè)較長的側(cè)臂2a、 一個(gè)較 短的側(cè)臂2c以及一個(gè)位于它們之間的凹部2b。換擋桿設(shè)有一個(gè)指向 滑塊2的突出部1'，其在換擋桿偏轉(zhuǎn)時(shí)與滑塊2碰撞。在換擋桿偏轉(zhuǎn) 到何種程度時(shí)發(fā)生這種碰撞，取決于滑塊的較長的側(cè)臂2a、較短的側(cè) 臂2c以及位于中間的凹部2b是否與所述突出部l'對置設(shè)置。凹部2b在此使得可以實(shí)現(xiàn)換擋桿的最大的偏轉(zhuǎn)。為了接受在換擋桿1與滑塊2碰撞時(shí)導(dǎo)入滑塊2的力，滑塊2在一個(gè)在附圖中未示出的殼體內(nèi)引導(dǎo)，該殼體提供一個(gè)在導(dǎo)入的操縱力的反方向上作用的支承力。為了與各換擋狀態(tài)相對應(yīng)地實(shí)現(xiàn)或阻止換擋桿〗的偏轉(zhuǎn)，滑塊2可以借助于一個(gè)起重磁鐵3相對于換擋桿1定位，所述起重磁鐵設(shè)有 一個(gè)整合在其殼體內(nèi)的彈簧加載的復(fù)位裝置。在根據(jù)圖l的實(shí)施例中，滑塊2在此通過起重磁鐵3經(jīng)由一個(gè)滑 槽引導(dǎo)裝置控制。在此一個(gè)與起重磁鐵3的推桿7連接的銷8在一個(gè) 滑槽軌道9內(nèi)滑動，所述滑槽軌道在滑塊2的背對換擋桿1的背面上 成型。在附圖中線性示出的滑槽軌道9也可以設(shè)有非線性的走向，以 便獲得規(guī)定的力-位移-分布或者為了公差穩(wěn)定地布置滑塊2的終端位 置。在根據(jù)圖2的實(shí)施例中，滑塊2通過起重磁鐵3經(jīng)由操縱杠桿10 控制，該操縱杠桿在其背對滑塊2的端部上圍繞一個(gè)垂直于滑塊2的 運(yùn)動方向的軸線11可旋轉(zhuǎn)地支承?；瑝K2在此在其背對換擋桿1的背 面上設(shè)有一個(gè)銷12，該銷在操縱杠桿10的叉形敞開的遠(yuǎn)離軸的端部 內(nèi)引導(dǎo)。起重磁鐵3借助于一個(gè)與其推桿7連接的銷8作用在操縱杠 桿10的兩個(gè)端部之間的開口內(nèi)。這個(gè)作用點(diǎn)離操縱杠桿10的旋轉(zhuǎn)軸 線11越近，那么起重磁鐵3的推桿7需要實(shí)施的行程越小。由于與之 相聯(lián)系的力轉(zhuǎn)換，為此然而需要較高的操縱力。在兩個(gè)實(shí)施例中起重磁鐵3如此布置，即通過起重磁鐵的相應(yīng)極 化的通電可以按要求將推桿7并且因此以及滑塊2移入它們的一個(gè)或 另外的相反的終端位置，并且彈簧加載的復(fù)位裝置在通電停止時(shí)將推 桿7并且因此以及滑塊2返回到它們的中間的靜止位置。因此有可能，借助于滑塊2的短的側(cè)臂2c以及長的側(cè)臂2a按要 求實(shí)現(xiàn)一個(gè)第一以及一個(gè)第二閉鎖級，其中在起重磁鐵3失效時(shí)通過 整合到其殼體內(nèi)的彈簧加載的復(fù)位裝置確保了凹部2b相對于換擋桿1 或其突出部l'定位，并且因此可以實(shí)現(xiàn)無阻礙的切換。在滑塊2以及換擋桿1或在換擋桿上的突出部l'的相應(yīng)的幾何構(gòu)造時(shí)也有可能的是，將換擋桿l從一個(gè)占據(jù)的換擋位置，在該位置換擋桿通過由彈簧加載的定位螺栓5和三維的定位曲線6構(gòu)成的定位裝 置保持，按要求重新返回到其靜止位置。
權(quán)利要求
1.用于汽車的電換擋裝置，包括一個(gè)換擋桿(1)并且包括一個(gè)電致動器，該電致動器可以使得一個(gè)用于換擋桿(1)的換擋止擋激活或失效，其特征在于，一個(gè)至少兩級的滑塊(2)垂直于換擋桿(1)的偏轉(zhuǎn)方向可線性運(yùn)動地設(shè)置，該滑塊可以借助于電致動器如此定位，使得滑塊的各級(2a、2b、2c)的相應(yīng)其中一個(gè)位于換擋桿(1)的偏轉(zhuǎn)方向上，由此換擋桿(1)的偏轉(zhuǎn)可以限制在不同的尺度上。
2. 如權(quán)利要求l所述的電換擋裝置，其特征在于，電致動器通過 一個(gè)具有彈簧加載的復(fù)位裝置的起重磁鐵(3)構(gòu)成。
3. 如權(quán)利要求2所述的電換擋裝置，其特征在于，彈簧加載的復(fù) 位裝置整合到起重磁鐵(3)的殼體內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求l所述的電換擋裝置，其特征在于，電致動器通過 一個(gè)壓電電動機(jī)構(gòu)成，其具有一個(gè)振動發(fā)生器、 一個(gè)共振體以及一個(gè) 通過它們驅(qū)動的構(gòu)件。
5. 如權(quán)利要求1至4之一項(xiàng)所述的電換擋裝置，其特征在于，電 致動器經(jīng)由一個(gè)滑槽引導(dǎo)裝置控制滑塊(2)。
6. 如權(quán)利要求5所述的電換擋裝置，其特征在于，滑槽引導(dǎo)裝置 的滑槽軌道(9)具有非線性的走向。
7. 如權(quán)利要求1至4之一項(xiàng)所述的電換擋裝置，其特征在于，電 致動器經(jīng)由一個(gè)操縱杠桿(10)控制滑塊(2)，該操縱杠桿在其背對 滑塊(2)的端部上圍繞一個(gè)垂直于滑塊(2)的運(yùn)動方向的軸線(11) 可旋轉(zhuǎn)地支承。
8. 如權(quán)利要求1至7之一項(xiàng)所述的電換擋裝置，其特征在于，滑 塊(2)在一個(gè)殼體內(nèi)引導(dǎo)，該殼體接受通過換擋桿(1)容納導(dǎo)入滑 塊(2)的力。
9. 如權(quán)利要求1至8之一項(xiàng)所述的電換擋裝置，其特征在于，滑 塊(2)構(gòu)成為U形的，具有一個(gè)長的側(cè)臂(2a)、 一個(gè)凹部(2b)以 及一個(gè)短的側(cè)臂(2c)。
10. 如權(quán)利要求7所述的電換擋裝置，其特征在于，致動器如此 布置，使得通過相應(yīng)地控制該電致動器可以按要求將滑塊(2)移入它 的一個(gè)或另外一個(gè)相反的終端位置，并且彈簧加載的復(fù)位裝置在滑塊(2)的通電停止時(shí)返回到其中間的靜止位置。
11. 如權(quán)利要求1至10之一項(xiàng)所述的電換擋裝置，其特征在于， 在換擋桿(1)的下端部內(nèi)容納一個(gè)彈簧加載的定位推桿(5),該定位 推桿在一個(gè)三維的定位曲線(6)內(nèi)引導(dǎo)。
12. 如權(quán)利要求1至ll之一項(xiàng)所述的電換擋裝置，其特征在于， 換擋桿(1)是一個(gè)擋位選擇開關(guān)。
13. 如權(quán)利要求1至12之一項(xiàng)所述的電換擋裝置，其特征在于， 通過滑塊(2)的運(yùn)動可以主動改變換擋桿(1)的位置。
14. 如權(quán)利要求13所述的電換擋裝置，其特征在于，通過滑塊(2 ) 的運(yùn)動可以將偏轉(zhuǎn)的換擋桿(1)返回到中間的換擋桿位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于汽車的電換擋裝置，包括一個(gè)換擋桿(1)并且包括一個(gè)電致動器，該致動器可以使得一個(gè)用于換擋桿(1)的換擋止擋激活或失效。本發(fā)明的電換擋裝置相對于已知的裝置具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即通過控制僅僅一個(gè)致動器限定一個(gè)換擋桿的操縱路徑，其中為此所應(yīng)用的機(jī)械裝置是簡單的、穩(wěn)定的且便宜的。這根據(jù)本發(fā)明如此實(shí)現(xiàn)，即一個(gè)至少兩級的滑塊(2)垂直于換擋桿(1)的偏轉(zhuǎn)方向可線性運(yùn)動地設(shè)置，該滑塊可以借助于電致動器如此定位，使得滑塊的級(2a、2b、2c)的相應(yīng)其中一個(gè)位于換擋桿(1)的偏轉(zhuǎn)方向上，由此換擋桿(1)的偏轉(zhuǎn)可以限制在不同的尺度上。
文檔編號F16H59/10GK101258343SQ200680032670
公開日2008年9月3日 申請日期2006年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月9日
發(fā)明者彼得·莫爾科夫, 托馬斯·盧克施, 科里娜·馬哈茨克, 米夏埃爾·布萊克曼 申請人:利奧波德·科世達(dá)責(zé)任有限股份公司