JP2009507706A - 付加切換エレメントを備えた操作装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、技術的なシステムのための操作装置、特にシフトバイワイヤ式ギヤ切換伝動装置のシフト段を選択するための操作装置に関する。操作装置は、少なくとも２つの切換位置を有する、ベース領域（３）に対して相対運動可能な操作エレメント（１）を有する。操作エレメント（１）にはその際、少なくとも１つの付加切換エレメント（５）が配置されており、付加切換エレメント（５）は、信号発生器（６）を備えた信号発生装置（８）に作用する。
本発明により、操作装置は、付加切換エレメント（５）と信号発生装置（８）とが、機械的な伝達装置により結合されていることを特徴とする。その際、信号発生器（６）はしかし、操作装置のベース領域（３）に結合されている。本発明は、操作エレメントに設けられる極めて丈夫な、障害から保護された付加切換エレメントの実現を可能にする。これまで必要であった可動な、ひいては敏感な、付加切換エレメントへのケーブル案内は省略される。

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載した形式の、技術的なシステムの手動での制御もしくは操作のための装置、すなわち、技術的なシステムのための操作装置、例えばシフトバイワイヤ式ギヤ切換伝動装置のシフト段を選択するための操作装置であって、少なくとも２つの切換位置を有する、ベース領域に対して相対運動可能な操作エレメントが設けられており、該操作エレメントに、少なくとも１つの付加切換エレメントが配置されており、該付加切換エレメントが、信号発生器を備えた信号発生装置に作用する形式のものに関する。

上述の操作装置は、例えば自動車のギヤ切換伝動装置においてシフト段の手動式のセレクトもしくはギヤプリセレクトのために使用されるが、この使用に限定されるものではない。例えば自動車の前部座席の間に配置された操作レバーであり得るこのような操作装置は、レバーノブの領域にしばしば付加的な切換エレメント、例えばスイッチ、ボタンまたはセンサを有する。

このような付加的な切換エレメントは例えば、操作レバーにより実行される主操作の他に付加的な機能をアクティブ化または非アクティブ化するために用いられる。

付加的な機能は例えば、自動車の内燃機関の手動式の始動または停止であり得る。また、これにより例えば、自動化された切換伝動装置がＰ位置（パークロック）に入れられることができる。

ノブの領域に配置された付加切換エレメントを備えた操作装置もしくは操作レバーは、背景技術から公知である。例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１００２５３５７号明細書は、自動車の別の機能を操作するための、切換ノブ内に統合されたスイッチを備えたギヤシフトレバーを開示する。

しかし、背景技術から公知の、付加切換エレメントを備えた操作装置もしくは操作レバーでは、付加切換エレメントの電気的な切換信号をそれぞれの切換受信器に伝達し得るようにするためには、例えば操作レバーのノブ内に配置された付加スイッチを特に結線する、もしくはフレキシブルな電気的な線路接続を操作レバーの固定のベース領域から操作レバーを通して操作レバーのノブ領域まで敷設する必要がある。

しかし、この場合、操作レバーの運動の度に電気的な線路が、操作レバーとレバーベースとを結合する領域で共に運動し、それどころかその度に曲げ変形される。しかし、付加切換エレメントとレバーベースとの間の電気的な線路接続のこの絶え間ない曲げ変形は、接続ケーブルの疲労、ひいては付加切換エレメントと切換受信器との間の信号伝達経路の損傷または故障に至り得る。

さらに、付加切換エレメントを備えたこの種の公知の操作装置を組み立てる際に既に、電気的な線路が可動の操作エレメントと不動のベース領域との間で特に注意深く敷設される必要がある。それというのも、一方では電気的な線路が、操作エレメントとベース領域との間の移行領域で、長さ補償および運動補償のための所定の塞がれてはならない自由空間を必要とするからである。他方では、電気的な線路が、ある程の必要な運動可能性にもかかわらず、操作装置の相対運動可能な構成部品間に挟み込まれないことが保証されていなければならない。しかし、これらのことは組立時に細心の注意を必要とし、これにより、付加切換エレメントを備えた公知の操作装置の場合、比較的手間のかかるコスト高の組立につながる。

最後に、例えば操作レバーのノブ内での電気的な切換エレメントの配置にもやはり問題がある。それというのも、電気的な切換エレメントはこの場合付加的に外的な影響に曝されているからである。この種の付加的な外的な影響、例えば操作エレメントを動かしたときまたはこれがストッパに当接したときに生じる振動、ミスユースの際の力、または特に自動車においては強い温度上昇は、電気的な切換エレメントの早期の老化または失陥に至り得る。このことはしかし、特にこの種の付加切換エレメントが安全上重要な用途で使用される場合、決して容認し得ない。

この背景により、本発明の課題は、付加切換エレメントを有し、背景技術の上記欠点を克服した、技術的なシステム、例えばギヤ切換伝動装置を操作するための操作装置を提供することである。特に、操作装置は、可動の敏感なケーブル案内および電子的な接触子の不十分な保護といった、背景技術において存在していた、付加切換エレメントの配置に由来する問題を回避すべきである。

この課題は、請求項１の特徴部に記載した特徴を備えた操作装置、すなわち、付加切換エレメントと信号発生装置とが、機械的な伝達装置により結合されており、信号発生器が、操作装置のベース領域に結合されているようにしたことにより解決される。有利な実施形態は従属請求項の対象である。つまり、本発明の有利な構成では、信号発生器がホールセンサである。本発明の別の有利な構成では、信号発生器が光センサである。本発明のさらに別の有利な構成では、信号発生器がマイクロスイッチである。本発明のさらに別の有利な構成では、操作エレメントがスイッチレバーである。本発明のさらに別の有利な構成では、操作エレメントがロータリスイッチである。本発明のさらに別の有利な構成では、操作エレメントがスライドスイッチである。本発明のさらに別の有利な構成では、付加切換エレメントがプッシュボタンまたはプッシュスイッチである。本発明のさらに別の有利な構成では、付加切換エレメントがロッカスイッチまたはスライドスイッチである。本発明のさらに別の有利な構成では、操作エレメントが自動車伝動装置のセレクトレバーである。本発明のさらに別の有利な構成では、付加切換エレメントが、自動車オートマチックトランスミッションをＰ位置に入れるために設けられている。本発明のさらに別の有利な構成では、付加切換エレメントが、自動車のエンジンの始動および／または停止のために設けられている。

本発明による操作装置はその際、まず自体公知の形式で、少なくとも２つの異なる切換位置に移動され得る操作エレメントを有する。さらに、操作装置は少なくとも１つの付加切換エレメントを有する。その際、付加切換エレメントは、例えば電気的または電子的な信号発生器を有する信号発生装置に作用する。

本発明により、操作装置はしかし、付加切換エレメントと信号発生装置とが機械的な伝達装置により結合されていることを特徴とする。その際、信号発生器はしかし、操作エレメントに配置されているのではなく、操作装置のベース領域に結合されている。

操作装置のベース領域に信号発生器を固定したことは、換言すれば、信号発生器が最適に保護されてベース領域に配置されていると共に、こうしてさらに信号受信器と信号発生器との間の配線も一貫して固定かつ不動に取り付けられることができるという利点を提供する。

これにより、しかし既に、操作エレメントに配置された信号発生器を備えた操作装置における冒頭で述べた欠点は完全に除去される。それというのも、付加切換エレメントと信号発生装置との間の機械的な伝達結合、ならびに信号発生器のベース定置の取付のために、付加切換エレメントを備えた、背景技術から公知の操作装置の、配線および信号発生器配置に由来する問題が解消するからである。

その際、本発明はまず、伝達装置および信号発生器によって、付加切換エレメントの操作時の切換信号の確実なトリガが保証されている限り、伝達装置がどのように構造的に構成され、配置されているか、かつ信号発生器がどのような形式のものであるかを問わず実現される。

本発明の有利な実施形態ではしかし、信号発生器がホールセンサである。ホールセンサを備えた本発明による操作装置の構成は、こうして操作エレメントから操作装置のベース領域もしくは信号発生器への切換信号の非接触式の伝達が可能となるという点で有利である。切換信号の非接触式の伝達は、メンテナンスフリーおよび磨耗フリーであり、これにより操作装置の長寿命および確実な機能を促進する。

本発明のさらに別の有利な実施形態では、信号発生器が光センサまたはマイクロスイッチとして構成されている。光センサは、やはり非接触式に働くため、ホールセンサと同様の利点を有する一方、マイクロスイッチとして構成された信号発生器は、例えば特に安価に実現され得る。マイクロスイッチも多数の動作サイクル（Ｓｃｈａｌｔｓｐｉｅｌ）を克服するので、マイクロスイッチを使用した場合も、長寿命かつ確実な機能が実現され得る。

本発明は、操作エレメントが機械的または電気機械的な可動の操作エレメントである限り、操作エレメントの具体的な構成および形態を問わず実現される。しかし、本発明の別の有利な実施形態では、操作エレメントがスイッチレバー、ロータリスイッチまたはスライドスイッチである。このような操作エレメントの場合、それぞれ操作エレメントの領域に、操作装置のベース領域に配置された信号発生器に本発明による形式で作用する付加切換エレメントが配置され得る。

付加切換エレメントの具体的な構成はまず、付加切換エレメントが操作時に、機械的な伝達装置によって操作装置のベース領域内に配置された信号発生装置に伝達される少なくとも僅かな機械的な運動を実施するようになっている限り、やはり任意である。

しかし、本発明の別の有利な実施形態では、付加切換エレメントがプッシュボタンまたはプッシュスイッチもしくはロッカスイッチまたはスライドスイッチである。付加切換エレメントのこれらの構成は、種々異なる切換目的のために使用され、操作時にそれぞれ必要な切換ストロークを有する。

本発明の別の特に有利な実施形態では、操作エレメントが、自動車の伝動装置、例えばオートマチックトランスミッションのためのセレクトレバーである。有利にはその際、付加切換エレメントは、オートマチックトランスミッションのパークロックを入れるために役立つ。

本発明の択一的な実施形態では、付加切換エレメントが自動車のエンジンの始動および／または停止のために役立つ。こうして、自動車の操作快適性は、エンジン始動とギヤ入れとが、大抵の場合、時間的に密な関係にあり、ひいては操作の上で利点を伴って統一され得るために改善される。

以下に本発明について、実施例を示すにすぎない図面を参照しながら詳説する。
図１：本発明による操作装置の一実施形態の概略等角図である。
図２：図１に示した操作装置をケーシングなしに図１と同様の描写で示す図である。
図３：図１および図２に示した操作装置を、付加切換エレメントの操作位置で、図２と同様の描写で示す図である。
図４：図１〜図３に示した操作装置の概略背面図である。
図５：図１〜図４に示した操作装置を、付加切換エレメントの操作位置で、図４と同様の描写で示す図である。
図６：別の実施形態の操作装置を、図２および図３と同様の描写で示す図である。
図７：図６に示した操作装置を、付加切換エレメントの操作位置で、図６と同様の描写で示す図である。
図８：図６および図７に示した操作装置の概略背面図である。
図９：図６〜図８に示した操作装置を、付加切換エレメントの操作位置で、図８と同様の描写で示す図である。

図１は、概略等角図で、本発明による操作装置の一実施形態を示す。この実施例は、自動化された車両伝動装置のための操作装置である。

図１にはまず、スイッチレバーとして形成された操作エレメント１が見て取れる。操作エレメント１は、破線２に沿ってベース領域３に対して相対的に旋回運動可能に配置されている。これにより、スイッチレバー１は、例えばオートマチックトランスミッションの種々異なるシフト段を選択するシフトレバーとして、走行方向で前後に動かされる。

さらに図１から、スイッチレバー１のノブ４の領域に配置された付加的な切換エレメント５が見て取れる。この切換エレメント５は、図示の実施例ではプッシュスイッチもしくはプッシュボタン５として形成されている。このプッシュボタン５によって自動車の別の機能が制御される。これにより、例えばオートマチックトランスミッションのパークロックが入れられるか、あるいは自動車のエンジンが始動および停止されることができる。

図２および図３は、図１に示した操作装置を示す。ただし図２および図３では、操作装置のベース領域３に配置されるケーシングが、操作装置の伝達装置および信号発生装置８の機能形式を可視のものとするために取り外されている。図示の実施形態では、ノブ４に配置されたプッシュボタン５が、スイッチレバー１の軸部７内に配置された（不可視の）伝達ロッドを介して、Ｕ字形に形成されたスイングアーム８に結合されている。スイングアーム８はピン９により旋回可能にスイッチレバー軸部７の下側の領域でスイッチレバー１に取り付けられている。スイングアーム８の上側に見て取れるブシュ１０はスイッチレバー１の支承部をなしており、図１に示したスイッチレバー１の旋回運動２を実現するために役立つ。

スイングアーム８はその脚片１１の中央の領域にそれぞれ１つの長穴１２を有する。長穴１２は伝達ピンにより貫通される。伝達ピンはさらに、スイッチレバー軸部７内の伝達ロッドの下側の端部に結合されている。こうして形成された伝達装置は、レバーノブ４内に配置されたプッシュボタン５が押されると、スイングアーム８を伝達ロッド、伝達ピンおよび長穴１２を介して下方に旋回させる。

スイングアーム８はその際、揺動軸９に対向して位置する横方向脚片の領域に永久磁石１３を支持する。永久磁石１３は、操作装置の、磁気センサもしくはホールセンサとして形成される信号発生器６の作動のために役立つ。

図３には、プッシュボタン５が押し下げられた位置で示されている。これにより、伝達ロッド、伝達ピン、長穴１２およびスイングアーム８を介して、スイングアーム８の永久磁石１３が磁気センサ６の領域にもたらされている。これにより、磁気センサ６は、相応の切換受信器に伝達され得る電気的もしくは電子的な信号をトリガする。

このことから本発明による利点が生じる。本発明による利点は特に、信号発生器６ならびにこの信号発生器６への（ここでは図示しない）配線が定置に、かつ最適に保護されて操作装置のベース領域３内に配置され得る点にある。これにより、背景技術にあるような、信号発生器６またはこの信号発生器６へ導かれる可動のケーブル接続の損傷の可能性は、本発明により排除されている。

図２および図３に見て取れる別の信号発生器１４は、スイッチレバー１の位置認識および相応の電気的もしくは電子的な切換信号の発生のために役立つ。

図１〜図３に示されたスイッチレバー１は、操作の度に自動的に中間位置に復帰するスイッチレバーである。この目的のために、スイッチレバー１はその下側の端部に機能輪郭１５を有する。機能輪郭１５内には、ばね負荷されたローラ１６が係入しており、スイッチレバー１から手を放すと、スイッチレバー１が、ローラ１６に結合された板ばね１７のばね作用に基づいて常に再び直立した中間位置に復帰するようになっている。

図４および図５は、図１〜図３に示した操作装置を再度、背後（操作装置を備えた自動車の走行方向に関して背後）から示す。その際、図４はプッシュボタン５、伝達ロッドおよびスイングアーム８を中立位置で示し、図５では同じ部材がそれぞれ操作位置で示されている。

図４および図５を概観すると、プッシュボタン５を押し下げると、スイングアーム８も下方に運動し、これによりスイングアームの永久磁石１３が磁気センサもしくは信号発生器６の直接的な近傍にもたらされることが明らかである。こうして、プッシュボタン５の操作に由来する切換信号は非接触式にトリガされ、伝送される。

図６〜図９は、本発明による操作装置の別の実施形態を示す。図６〜図９に示した操作装置は、やはり自動車のシフトバイワイヤ式切換伝動装置もしくはオートマチックトランスミッションの操作部である。

図６〜図９に示した実施形態は、図１〜図５に示した実施形態とは特に、プッシュボタン５から、ここではマイクロスイッチ１８として形成された信号発生器への切換信号の伝達が、図６〜図９に示した実施形態では、非接触式に実施されるのではなく、むしろ伝達ロッドに結合された伝達ピン１９により実施される点で相違する。その際、図６および図８は、プッシュボタン５、伝達ロッド、マイクロスイッチ１８および伝達ピン１９をそれぞれ、操作されていない中立位置で示し、図７および図９は、プッシュスイッチ５の操作時の状況を示す。

図６〜図９に示した実施形態では、マイクロスイッチ１８および伝達ピン１９が、マイクロスイッチ１８の作動がスイッチレバー１の中立的な中間位置でのみ実施され得るように形成されている。しかし、伝達ピン１９もしくはマイクロスイッチ１８のトリガ２０は問題なく、プッシュボタン５の切換信号の伝達が、スイッチレバー１の、中間位置から変位した操作位置においても実施され得るように形成されることもできる。

このために、伝達ロッドの伝達ピン１９またはマイクロスイッチ１８のトリガ２０、あるいは両部材１９，２０に、例えば（図示しない）トリガブレード（Ａｕｓｌｏｅｓｅｒｋｕｆｅ）が設けられることができる。トリガブレードは、操作レバー１とベース領域３との間もしくは操作レバー１とベース領域３に固定されたマイクロスイッチ１８との間の目下の相対角度位置に関わらず、プッシュボタン５からマイクロスイッチ１８への切換信号の伝達を許可する。

図６および図７からはさらに、再び磁気センサ装置１４が見て取れる。磁気センサ装置１４は、スイッチレバー１の下側の領域に配置された永久磁石と協働して、スイッチレバー１のその都度の目下の位置を検出するために役立つ。さらに、図６〜図９から再び、スイッチレバー１の下側の端部に結合された機能輪郭１５が見て取れる。機能輪郭１５は、ばね負荷されたローラ１６と共に、スイッチレバー１が切換操作の度に再び中間位置に復帰するように働く。

この結果、本発明により、操作エレメントに配置された付加切換エレメントが特に頑丈に、故障の恐れが少なく構成され得る、技術的なシステム、特に自動車の変速機のための操作装置が提供されることが明らかである。特に、本発明により、付加切換エレメントへの敏感なケーブル案内ならびに接触子の露出した取付に由来する不十分な保護に関する、背景技術から公知の欠点は取り除かれる。これにより本発明は、技術的なシステム、特に自動車システムもしくは伝動装置操作の領域での使用時の持続的な確実な操作性に貢献する。

本発明による操作装置の一実施形態の概略等角図である。 図１に示した操作装置をケーシングなしに図１と同様の描写で示す図である。 図１および図２に示した操作装置を、付加切換エレメントの操作位置で、図２と同様の描写で示す図である。 図１〜図３に示した操作装置の概略背面図である。 図１〜図４に示した操作装置を、付加切換エレメントの操作位置で、図４と同様の描写で示す図である。 別の実施形態の操作装置を、図２および図３と同様の描写で示す図である。 図６に示した操作装置を、付加切換エレメントの操作位置で、図６と同様の描写で示す図である。 図６および図７に示した操作装置の概略背面図である。 図６〜図８に示した操作装置を、付加切換エレメントの操作位置で、図８と同様の描写で示す図である。

符号の説明

１ スイッチレバー、操作エレメント
２ 運動方向
３ ベース領域
４ レバーノブ
５ 付加切換エレメント、プッシュボタン
６ 信号発生器、磁気センサ
７ レバー軸部
８ スイングアーム
９ 軸受ピン、揺動軸
１０ 軸受ブシュ
１１ 脚片
１２ 長穴
１３ 永久磁石
１４ 信号発生器
１５ 機能輪郭
１６ ローラ
１７ 板ばね
１８ マイクロスイッチ
１９ 伝達ピン
２０ トリガ

Claims (12)

1. 技術的なシステムのための操作装置、例えばシフトバイワイヤ式ギヤ切換伝動装置のシフト段を選択するための操作装置であって、少なくとも２つの切換位置を有する、ベース領域（３）に対して相対運動可能な操作エレメント（１）が設けられており、該操作エレメント（１）に、少なくとも１つの付加切換エレメント（５）が配置されており、該付加切換エレメント（５）が、信号発生器（６）を備えた信号発生装置（８）に作用する形式のものにおいて、付加切換エレメント（５）と信号発生装置（８）とが、機械的な伝達装置により結合されており、信号発生器（６）が、操作装置のベース領域（３）に結合されていることを特徴とする、付加切換エレメントを備えた操作装置。
2. 信号発生器（６）がホールセンサである、請求項１記載の操作装置。
3. 信号発生器（６）が光センサである、請求項１記載の操作装置。
4. 信号発生器がマイクロスイッチ（１８）である、請求項１記載の操作装置。
5. 操作エレメント（１）がスイッチレバーである、請求項１から４までのいずれか１項記載の操作装置。
6. 操作エレメントがロータリスイッチである、請求項１から４までのいずれか１項記載の操作装置。
7. 操作エレメントがスライドスイッチである、請求項１から４までのいずれか１項記載の操作装置。
8. 付加切換エレメント（５）がプッシュボタンまたはプッシュスイッチである、請求項１から７までのいずれか１項記載の操作装置。
9. 付加切換エレメントがロッカスイッチまたはスライドスイッチである、請求項１から７までのいずれか１項記載の操作装置。
10. 操作エレメント（１）が自動車伝動装置のセレクトレバーである、請求項１から９までのいずれか１項記載の操作装置。
11. 付加切換エレメント（５）が、自動車オートマチックトランスミッションをＰ位置に入れるために設けられている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の操作装置。
12. 付加切換エレメント（５）が、自動車のエンジンの始動および／または停止のために設けられている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の操作装置。

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