(57)【要約】【課題】自動車変速機のリバースギヤの係合を禁止するための安全に作動するロッキング装置を開発する。【解決手段】インヒビタ２が、ハウジング１において軸方向に可動でありかつコア部分３の移動に追従し、該コア部分３は同様に、ハウジング１に設けられたソレノイド配列１８によって軸方向に可動であり、ソレノイド配列１８のコイル５がコア部分３を包囲しており、ソレノイド配列１８及びインヒビタ２が、汚染物から保護されており、ハウジング１のチャンバ９内に隙間なく配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に自動車の変速機のリバースギヤの係合を禁止するための、ロッキング装置であって、ハウジング（１）内に配置されかつ第１の位置と第２の位置との間を可動なインヒビタ（２）が設けられており、該インヒビタ（２）が、第１の位置において変速機の変速機部分（１５）の移動を阻止しかつ第２の位置において変速機部分（１５）の移動を許容し、前記ハウジングにさらに、係合されたリバースギヤを表示するためのセンサ（８）が設けられている形式のものにおいて、インヒビタ（２）が、ハウジング（１）において軸方向に可動でありかつコア部分（３）の移動に追従し、該コア部分（３）は同様に、ハウジング（１）内に設けられたソレノイド配列（１８）によって軸方向に可動であり、ソレノイド配列（１８）のコイル（５）がコア部分（３）を包囲しており、ソレノイド配列（１８）及びインヒビタ（２）が、汚染物から保護されて、ハウジング（１）のチャンバ（９）内に隙間なく配置されていることを特徴とする、ロッキング装置。
【請求項２】
制御ユニット（１９）を有するプリント回路基板（１１）がチャンバ（９）内に配置されており、前記制御ユニット（１９）が、センサ（８）の出力信号を決定するために該センサ（８）に接続されている、請求項１記載のロッキング装置。
【請求項３】
前記チャンバ（９）が、センサ（８）とは反対の側においてシーリング部材（１２）によって密閉されている、請求項１又は２記載のロッキング装置。
【請求項４】
インヒビタ（２）及びコア部分（３）がそれぞれ、管状であり、管状の支持部分（１３）上に相前後して配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のロッキング装置。
【請求項５】
ハウジング（１）が、管状の第１のハウジングセクション（１６）と、軸方向で該第１のハウジングセクション（１６）に隣接しかつ該第１のハウジングセクション（１６）と比較して半径方向に拡大した管状の第２のハウジングセクション（１７）とを有し、インヒビタ（２）が第１のハウジングセクション（１６）内に配置されており、インヒビタ（２）をコア部分（３）に対して付勢する圧縮ばね（４）が、インヒビタと、第１のハウジングセクション（１６）の外壁との間に設けられている、請求項４記載のロッキング装置。
【請求項６】
インヒビタ（２）を、ハウジング（１）の開口（２７）を通じて第２の位置へ移動させることができる、請求項１から５までのいずれか１項記載のロッキング装置。
【請求項７】
インヒビタを、第１のハウジングセクション（１６）の開口を通じて第２の位置へ移動させることができる、請求項５記載のロッキング装置。
【請求項８】
圧縮ばね（４）の一方の端部が第１のハウジングセクション（１６）に当接しており、圧縮ばね（４）の他方の端部がインヒビタ（２）に当接している、請求項５から７までのいずれか１項記載のロッキング装置。
【請求項９】
コア部分（３）と、ソレノイド配列（１８）のコイル（５）を支持するコイル支持部材（６）とが、第２のハウジングセクション（１７）内に配置されており、コイル支持部材（６）が、環状のシール（１０）を介して第１のハウジングセクション（１６）と第２のハウジングセクション（１７）との間の肩部（２３）に当接している、請求項１から８までのいずれか１項記載のロッキング装置。
【請求項１０】
インヒビタ（２）と、センサ（８）を支持した支持部分（１３）と、ソレノイド配列（１８）とが、チャンバ（９）に挿入可能な１つのユニットに組み合わされ、前記チャンバ（９）がシール（１０）と前記ユニットとの間でシールされており、チャンバ（９）が、センサ（８）とは反対の側においてシーリング部材（１２）によって閉鎖可能である、請求項１から９までのいずれか１項記載のロッキング装置。
【請求項１１】
インヒビタ（２）と、センサ（８）を支持した支持部分（１３）と、ソレノイド配列（１８）と、プリント回路基板（１１）とが、チャンバ（９）に挿入可能な１つのユニットに組み合わされ、前記チャンバ（９）がシール（１０）と前記ユニットとの間でシールされており、チャンバ（９）が、センサ（８）とは反対の側においてシーリング部材（１２）によって閉鎖可能である、請求項２から９までのいずれか１項記載のロッキング装置。
【請求項１２】
電気接続部（１４）が、シーリング部材（１２）を隙間なく通って外部へ通じている、請求項１０又は１１記載のロッキング装置。
【請求項１３】
センサ（８）が、支持部分（１３）の、ソレノイド配列（１８）とは反対側に配置されておりかつコイルを有する渦電流センサであり、前記コイルによって磁界を発生することができ、金属の変速機部分（１５）が磁界の中を移動させられた場合、渦電流効果により信号が発生され、該信号は、リバースギヤが係合した位置にあることを示す、請求項１２記載のロッキング装置。
【請求項１４】
センサ（８）が、支持部分（１３）内に配置された保持ロッド（２４）に取り付けられており、信号ライン（２０）が、保持ロッド（２４）を通ってプリント回路基板（１１）まで延びている、請求項１から１３までのいずれか１項記載のロッキング装置。
【請求項１５】
ソレノイド配列（１８）が、金属のハウジング（１）又は金属の第２のハウジングセクション（１７）と、コア部分（１３）との間の磁束のためのブリッジを形成する環状の金属部分（７）を有する、請求項１から１４までのいずれか１項記載のロッキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の変速機のリバースギヤの係合を禁止するためのロッキング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
独国特許出願公開第４３３７５２４号明細書には、自動変速機のためのロッキング装置が記載されており、このロッキング装置においては、係合ピンをロックするために働くロッキング機構が設けられており、この係合ピンは、ギヤシフトレバーを１つのパーキング位置から別のパーキング位置へシフトさせるために必要とされる。さらに、ロッキング装置は、ロッキング機構のロッキング状態を解放するためのアクチュエータと、ギヤシフトレバーがパーキング位置にあるかどうかを決定しかつ対応する信号を発生するための制御スイッチと、制御スイッチから信号を受信しかつアクチュエータを制御するための対応する信号を発生するための制御装置とを有する。ロッキング機構、アクチュエータ、制御スイッチ及び制御回路は、ハウジングに配置されている。
【０００３】
慣用のマニュアル操作式変速機において、リバースギヤは、通常、クラッチペダルを踏み込みかつギヤシフトレバーにおけるトリガ装置を作動させることによって作動させられ、前記トリガ装置は、ケーブル機構を通じて変速機内へのリバースギヤの機械的係合を禁止するためのインヒビタを作動停止させ、ユーザがリバースギヤを選択できるようにする。リバースギヤが係合させられたことを検出するために、電気機械的スイッチ、場合によっては単純な位置センサが、変速機における開口を通じて配置されている。
【０００４】
車両が依然として比較的高速で移動している状況においてドライバがリバースギヤへシフトするということが時に生じることがある。これは、変速機に著しい損傷をもたらす。
【０００５】
リバースギヤをロックするためのインヒビタを作動及び作動停止させるためにソレノイド装置を使用することが知られている。ソレノイド装置の作動及び制御は、通常、外部からトリガされ、リバースギヤの指示は、別個のスイッチ又はセンサを必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開第４３３７５２４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の技術的問題は、自動車の変速機のリバースギヤの係合を禁止するための安全に作動するロッキング装置を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この技術的な問題は、ハウジングに配置されかつ第１の位置と第２の位置との間を可動なインヒビタを有する、特に自動車の変速機のリバースギヤの係合を禁止するための、ロッキング装置によって解決される。前記インヒビタは、第１の位置において変速機の変速機部分の移動を禁止し、第２の位置において変速機部分の移動を許容する。さらに、係合したリバースギヤを示すためのセンサがハウジングに設けられている。インヒビタはハウジングにおいて軸方向に可動である。インヒビタは、ハウジングに設けられたソレノイド装置によって同様に軸方向に可動なコア部分の移動に追従し、ソレノイド装置のコイルはコア部分を包囲している。ソレノイド装置及びインヒビタは、汚染物に対して保護されており、ハウジングのチャンバ内に隙間なく配置されている。
【０００９】
本発明の本質的な利点は、本発明のロッキング装置が、１つのユニットにおいて、リバースギヤの係合を禁止するためのソレノイド装置と、リバースギヤを検出するための機構とを有することである。有利には、このユニットは、正しい条件が満たされた時にソレノイド装置を作動させる所要の論理制御回路を有することもできる。ユニットは、特にオイルによる汚染物を回避することができるように構成されている。好適には、可動な機械的構成部分も保護されている。必要ならば、論理制御回路及びドライブを、前記モジュールの外に配置することもできる。
【００１０】
発明の好適な実施形態において、制御ユニットを有するプリント回路基板がチャンバ内に配置されており、制御ユニットは、センサに接続されており、センサの出力信号を決定するようになっている。
【００１１】
特に有利には、チャンバは、センサとは反対の側においてシール部材によって密閉されている。
【００１２】
好適には、コア部分及びインヒビタはそれぞれ、管の形状を成しており、管状の支持部分上で相前後して配置されている。
【００１３】
発明の有利な実施形態において、ハウジングは、第１の管状ハウジングセクションと、第１の管状ハウジングセクションに軸方向で隣接しかつ第１のハウジングセクションと比較して半径方向に拡大した第２の管状ハウジングセクションとを有している。インヒビタは第１のハウジングセクションに配置されている。インヒビタと、第１のハウジングセクションの外壁との間に、圧縮ばねが設けられており、この圧縮ばねは、インヒビタをコア部分に対して付勢している。インヒビタ及びコア部分を１つの部材として構成することも可能である。
【００１４】
好適には、インヒビタを、ハウジング又は第１のハウジングセクションの開口を通じて第２の位置へ移動させることができる。特に、圧縮ばねの一方の端部は第１のハウジングセクションに当接しており、圧縮ばねの他方の端部はインヒビタに当接している。
【００１５】
発明の別の有利な実施形態において、コア部分と、ソレノイド装置のコアを支持するコイル支持部材とは、第２のハウジングセクションに配置されており、コイル支持部材は、環状のシールを介して第１のハウジングセクションと第２のハウジングセクションとの間の肩部に当接している。
【００１６】
インヒビタと、支持部材によって支持されたセンサと、ソレノイド装置とは、有利には、チャンバに挿入可能な１つのユニットに組み合わされて、チャンバがシールとユニットとの間においてシールされている。チャンバは、好適には、センサとは反対の側においてシーリング部材によって閉鎖可能である。インヒビタ、支持部材によって支持されたセンサ、ソレノイド装置及びプリント回路基板は、同様に、チャンバに挿入可能な１つのユニットに組み合わせることができ、チャンバがシールとユニットとの間においてシールされるようになっており、チャンバは、センサとは反対の側においてシール部材によって閉鎖可能である。好適には、電気接続部は、チャンバからシーリング部材を隙間なく通過していてよい。
【００１７】
インヒビタがハウジング及び／又は第１のハウジングセクションの開口を通じて第２の位置へ移動させられることができることは特に有利である。特定の利点は、リバースギヤへのシフティングのために必要とされる公知のばね付勢されたリンクを操作するための付加的な力なしで使用者がリバースギヤを係合させることができるということである。
【００１８】
特に好適には、渦電流センサとして開発されたセンサが使用され、このセンサは、支持部分の、ソレノイド装置とは反対の側に配置されておりかつコイルを有しており、このコイルによって磁界を発生することができ、金属の変速機部分が磁界を移動する場合に、渦電流効果により信号が発生され、前記信号はリバースギヤが係合した位置にあることを示す。渦電流検出システムが設けられていることにより、永久磁界の存在を必要とすることなく、有利には、無接触及び無接点のリバースギヤ係合検出が可能である。
【００１９】
好適には、センサは、支持部分に配置された保持ロッドに取り付けられており、信号ラインは保持ロッドを通ってプリント回路基板まで延びている。
【００２０】
本発明及びその実施形態を以下に図面を参照してより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ロッキング状態における本発明によるロッキング装置の断面図である。
【図２】解放した状態における本発明によるロッキング装置の断面図である。
【図３】本発明によるロッキング装置を制御するための論理制御回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１によれば、本発明のロッキング装置は、基本的に、中空の金属のハウジング１を有し、このハウジング内に、インヒビタ２、コア部分３、金属部分７及びセンサヘッド８が配置されている。好適には、金属ハウジング２は、軸方向で相前後して配置された２つのハウジングセクション１６，１７を有しており、第１の、好適には管状の、ハウジングセクション１６は、第２の、好適にはやはり管状の、ハウジングセクション１７よりも小さな直径を有する。半径方向肩部２３は、ハウジングセクション１６及び１７の移行領域に設けられている。
【００２３】
好適には、管状のインヒビタ２は、第１のハウジングセクション１６に同心状に配置されている。インヒビタ２は、変速機内から伝わってくる大きな力に耐えるように、好適には硬化鋼材料から形成されている。第１のハウジングセクション１６の内壁とインヒビタ２の外壁との間に圧縮ばね４が配置されており、この圧縮ばね４は、インヒビタ２が図１の上部に配置された開口に突入するようにインヒビタ２を付勢している。この状態は図１に示されている。インヒビタ２の内部には、管状の支持部分１３が、第１のハウジングセクション１６の自由端部の側において、好適にはインヒビタ２と同軸に配置されており、支持部分１３は、好適には半径方向に延びた壁部によって閉鎖されており、第１のハウジングセクション１６の自由端部の領域においてセンサ８を有する。センサ８については、後でより詳細に説明する。インヒビタ２は、軸方向で可動に支持部分１３に支持されている。支持部分１３は、第２のハウジングセクション１７も通過している。
【００２４】
軸方向で見ると、好適には鉄から形成されたコア部分３は、第１のハウジングセクション１６の自由端部とは反対の側において、インヒビタ２に隣接しており、前記コア部分３は同様に管状であり、可動に支持部分１３に支持されている。
【００２５】
コア部分３は、ハウジング１の第２のハウジングセクション１７に固定された電気コイル５によって包囲されている。コイル５を支持するコイル支持部材は符号６で示されている。支持部材６及びコイル５はソレノイド配列１８を形成しており、このソレノイド配列１８においてコア部分３は支持部分１３に沿って可動である。
【００２６】
インヒビタ２はコア部分３の移動に追従し、コア部分３は好適には柔軟な磁性鋼から形成されている。インヒビタ２及びコア部分３を、一体的な移動部分を形成するように、互いに機械的に連結及び／又は結合することができる。択一的に、インヒビタ２及びコア部分３を、圧縮ばね４によって一緒に保持することができる。
【００２７】
コイル支持部材６に取り付けられた金属ハウジング１及び金属部分７は、ソレノイド配列１８の磁気回路の一部を形成する。管状の金属部分７は、ハウジング１及び／又は第２のハウジングセクション１７とコア部分３との間の磁気ブリッジを形成するように、好適には支持部材６の下端部に設けられている。この磁気回路は、図１（右側）に点線で示されている。
【００２８】
インヒビタ２及びコア部分３を含むユニットは、圧縮ばね４によって、ハウジング１の下端部に面した側に向かって付勢されており、圧縮ばね４は、一方ではハウジング１の上端部に当接しており、他方ではコア部分３に当接している。図１は、ソレノイド配列１８の励起された状態を示している。この状態では、インヒビタ２は、上端部がハウジング１から突出するように圧縮ばね４の力に抗して移動させられている。
【００２９】
ソレノイド配列１８が非通電状態であると、コア部分３及びインヒビタ２は圧縮ばね４の力により第２の位置へ移動させられ、図２に示したようにインヒビタ２の上端部はハウジング１内へ移動させられる。
【００３０】
ハウジング１の上端部には金属の変速機部分１５が配置されており、この変速機部分１５は、例えば、ハウジング１の長手方向軸線に対して垂直方向に可動であり、リバースギヤが係合させられるかどうかに応じて、支持部分１３の前方に位置したり、しなかったりする。これは、インヒビタが図１に示した状態の場合に、変速機を有する自動車のドライバがリバースギヤにシフトできないように、変速機部分１５がインヒビタ２によって横方向移動しないようにブロックされることを意味する。しかしながら、インヒビタ２が図２に示した状態の場合、変速機部分１５はブロックされず、変速機部分１５がセンサ８の近くを可動でありドライバがリバースギヤにシフトできる。
【００３１】
第１のハウジングセクション１６の自由端部の側において、センサ８は保持ロッド２４に取り付けられている及び／又は配置されている。保持ロッド２４は、支持部分１３の内部に配置されており、好適には、ハウジング１の長手方向中心軸線に沿って延びている。好適には、センサ８はコイルを有しており、このコイルによって磁界が形成される。金属の変速機部分１５が磁界の中を移動させられると、公知の渦電流効果によりセンサ８によって信号が発生され、この信号はリバースギヤが係合した位置にあることを示す。センサ８の信号ライン２０は、好適には、保持ロッド２４の軸方向ボアを通って延びている。
【００３２】
第１のハウジングセクション１６及び第２のハウジングセクション１７は管状であるので、これらの内部には空間が形成されており、この空間は、支持部分１３及びこの支持部分に支持されたセンサを収容するために働き、この場合、保持ロッド２４、インヒビタ２及び圧縮ばね４は第１のハウジングセクション１６に位置し、コア部分３、コイル支持部材６、コイル５及び金属部分７を有するソレノイド配列１８は第２のハウジングセクション１７に位置している。第２のハウジングセクション１７にはチャンバ９が形成されており、このチャンバ９は、肩部２３によって第１のハウジングセクション１６から区切られている。肩部２３に面した側において、コイル支持部材６は半径方向セクション２５を有し、この半径方向セクション２５は、取り付けられた状態において、シール１０を介して肩部２３に密着させられている。
【００３３】
チャンバ９には、第２のハウジングセクション１７の自由端部に面した側においてプリント回路基板１１が好適には配置されている。好適には、プリント回路基板１１は、自明の形式で支持部分１３の下端部に密に結合されている。プリント回路基板１１は電子制御回路１９を支持しており、この電子制御回路１９は後で図３に関して説明する。制御回路１９から外方へ通じた電気ラインが符号１４で示されている。センサ８は前記信号ライン２０を介して制御回路１９に接続されている。ソレノイド配列１８はライン２１を介して制御回路１９に接続されている。ハウジングセクション１７の自由端部に面した側において、チャンバ９は、シーリング部材１２によって外部に対してシールされており、このシーリング部材１２は、第２のハウジングセクション１７を密閉しており、前記シーリング部材１２をライン１４が隙間なく通過させられており、これにより、前記チャンバは、完全に乾燥しており、汚染するオイル及び／又はその他の流体及び／又は汚染粒子を回避している。
【００３４】
既に上述したように、ソレノイド配列１８、コイル支持部材６に結合されたプリント回路基板１１、センサ８を含む支持部分１３、及びセンサ８を支持する保持ロッド２４は、好適にはユニットとして底部からハウジング１に挿入することができ、チャンバ９は、第１のハウジングセクション１６の側ではシール１０によって、外部に通じるほうの側ではシーリング部材１２によって自動的にシールされる。支持部材６、及び支持部分１３の下側の半径方向に延びたフランジ２６は、それぞれ一片として製造されるか、又は溶接ステップによって互いに不可逆に結合される。
【００３５】
センサ８の出力信号は、信号ライン２０を介して図３の制御回路１９に直接に提供される。制御回路１９は、上述のようにプリント回路基板（ＰＣＢ）１１に配置することができる。リバース光インジケータをスイッチオンするために、制御回路１９は信号を処理する。制御回路１９のための電源ラインは図３に符号１４−４及び１４−２で示されている。リバース光のためのスイッチに通じるラインは、符号１４−３によって示されている。信号のさらなる交換はライン１４−４を介して可能である。制御回路１９は、信号処理のための論理制御ユニット１９−１及びソレノイド配列１８を切り替えるためのスイッチングユニット１９−２を有する。
【符号の説明】
【００３６】
１  ハウジング、  ２  インヒビタ、  ３  コア部分、  ４  圧縮ばね、  ５  コイル、  ６  コイル支持部材、  ７  金属部分、  ８センサ、  ９  チャンバ、  １０  シール、  １１  プリント回路基板、  １２  シーリング部材、  １３  支持部分、  １４  ライン、  １５  変速機部分、  １６，１７  ハウジングセクション、  １８  ソレノイド配列、  １９  制御ユニット、  ２０  信号ライン、  ２１  ライン、  ２２  停止部材、  ２３  肩部、  ２４  保持ロッド、  ２５  セクション、  ２６  フランジ、  ２７  開口、  １４−１，１４−２，１４−３，１４−４  ライン、  １９−１，１９−２  スイッチングユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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