[发明专利]带有换档锁定机构的操纵装置

说明书

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于手动控制或操纵工业系统的装置。

根据本发明的操纵装置用于例如手动选择排挡级或在汽车档位变速器中进行档位预选，然而绝不仅限于此。

随着汽车类型的增多，现如今借助于电或电子信号传输进行档位预选或控制汽车变速器的变速器状态。然而这种不通过机械连接进行的以电或电子的方式对工业系统或变速器进行控制，首先不可避免的产生了一系列特殊之处。所以相对于借助已公开的机械操纵装置的操纵来说，操纵员或驾驶员通常无法得到关于可能禁止其操纵愿望的直接反馈。

为了在特定情况下避免误操纵，例如为了给汽车驾驶员以信号方式提示特定的汽车状态或故障(例如换档装置和变速器之间通讯故障)，操纵装置常常被装备有锁定系统，其在一定的边界条件存在时，不再允许操纵元件的特定运动。

所以例如由汽车领域已知的、操纵装置的所谓钥匙锁定系统，对于自动档位变速器会在位置“P”(驻车锁定)中使操纵元件或选择杆锁定。由此尤其可避免在发动机启动前选择杆被移动至某个行驶速度级中，由此在启动时汽车可能已经不希望地处于运动中。

在自动汽车变速器中，锁定机构应用的其它例子是P/N锁定，其作用是，出于安全原因只有在制动器分离时才可以从挡位位置“P”(驻车锁定)和“N”(中立)中换档出来。这也有助于在处于行驶速度级时防止汽车不受控制地开动。

在越来越经常使用的带有电或电子信号传输的操纵装置中，其在操纵元件和由此被控制的系统之间没有机械连接，或者与锁定机构例如钥匙锁定系统或P/N锁定机构没有机械连接，于是为了实现这种锁定功能经常使用电子机械的促动器。

换句话说这意味着，根据情况而定的操纵元件的锁定不再通过连杆或绳索传动装置进行，而是更多还只向操纵装置传输电或电子信号。然后这在操纵装置中被转换，并且被用于控制锁定机构的相应电促动器。这里常常使用电磁可操纵的衔铁作为促动器。

由于大量的锁定机构，尤其是在线控换档变速器(shift-by-wire)中此外还常常也根据情况而定限制换档杆的运动性，于是根据现有技术，在已公开的操纵装置中经常是必需相对复杂的锁定系统。在已有的锁定系统中，在这里大多数通过使用电磁体实现控制或锁定，电磁体总是根据电流移动衔铁。然而在这里，关于衔铁只存在两个可能的位置，其被对应于两个状态，“已通电”或“未通电”。

然而换句话说这意味着，以这种方式通过一个促动器也只提供有两个分立的锁定状态，例如“已锁定”或“未锁定”。此外还必须使用越来越复杂的锁定系统，例如被用于线控换档变速器的操纵装置中的锁定系统，还必须设置有更多数量的电磁促动器，这些促动器对其自身来说总是具有两个挡位位置。

然而这是不利的，因为很难为这么多促动器提供结构空间。此外，由于存在其中的铜线圈，这些电磁促动器具有很大的质量，这导致了不希望地增加了换档单元的重量。同样因为多个单独的促动器，也增加了换档单元的成本，这由于汽车工业系统领域内的成本压力常常不能接受的。

基于这种背景，本发明要解决的任务在于，提供一种用于控制工业系统的装置，例如提供用于以电或电子方式线控操纵换档变速器的装置，其具有锁定机构，并且可以克服现有技术的缺点。尤其是在带有尽可能少促动器的复杂锁定机构情况下，该锁定机构也完全可用，由此尤其节省了重量、结构空间和成本。

该任务通过带有权利要求1所述特征的操纵装置被解决。优选实施方式是从属权利要求的主题。

根据本发明的操纵装置首先以公开的方式装有操纵元件，其可以被移动到至少两个不同的挡位位置中。此外，操纵装置包括锁定机构，用于限制操纵元件的换档行程(Schaltweg)，或用于使操纵元件相对换档运动锁定，其中锁定机构具有至少一个促动器，该促动器带有可移动的衔铁元件。

然而根据本发明，所述操纵装置的特征在于，促动器可以具有或处于至少三个不同的排挡状态。

用其它的话来讲这意味着，用仅仅一个唯一的促动器就已经可以为操纵元件提供至少三个不同的锁定状态。

以这种方式，对于带有繁琐的换档机构或带有多个锁定状态的操纵装置，就减少了或消除了开头描述的弊端。借助具有至少三个不同排挡状态的促动器，通过仅仅一个唯一的促动器就已经可以实现例如变速器操纵单元的换档杆的多个不同的锁定状态。由此通过本发明不仅节省了构造费用，此外跟现有技术相比，还可以减少重量、结构空间和成本，尤其对于复杂的锁定需求。