DISPOSITIVO SELECTOR PARA EL CAMBIO DE MARCHAS EN UNA TRANSMISION DE VEHICULO.

Dispositivo selector para el cambio de marchas en una transmisión de vehículo con un elemento (4) de manejo giratorio alrededor de un eje (5) de giro hacia diferentes posiciones (6,

7, 8, 9) de cambio, un árbol (21) unido con el elemento (4) de manejo y giratorio alrededor del eje (5) de giro, un dispositivo detector (32) del ángulo de giro unido con el árbol (21), mediante el que se puede detectar un giro del elemento (4) de manejo alrededor del eje (5) de giro, un actuador (22), mediante el que un par de giro se puede transmitir al árbol (21) o un par de giro se puede oponer a un giro del árbol (21), y un dispositivo (38) de control, unido con el dispositivo detector (32) del ángulo de giro y con el actuador (22), mediante el que se puede controlar el par de giro que puede transmitir u oponer el actuador (22), así como mediante el que se puede cambiar la marcha en la transmisión (10) de vehículo a los estados (P, R, N, D) de cambio asignados en las posiciones (6, 7, 8, 9) de cambio,

- extendiéndose el árbol (21) entre el dispositivo detector (32) del ángulo de giro y el elemento (4) de manejo a lo largo del eje (5) de giro que, configurado como botón giratorio o pomo giratorio, está dispuesto en un primer extremo (28) del árbol (21), caracterizado porque

- el dispositivo detector (32) del ángulo de giro está dispuesto en un segundo extremo (29) del árbol (21),

- el dispositivo detector (32) del ángulo de giro comprende al menos un sensor (31) sensible al campo magnético y al menos un imán (30) giratorio relativamente respecto a éste,

- el actuador (22) está situado entre el dispositivo detector (32) del ángulo de giro y el elemento (4) de manejo en el árbol (21) y

- el imán (30) está fijado en el segundo extremo (29) del árbol (21), la magnetización del imán (30) está orientada en vertical al eje (5) de giro y el sensor (31) sensible al campo magnético está dispuesto de manera desplazada respecto al imán (30) a lo largo del eje (5) de giro

Dispositivo selector para el cambio de marchas en una transmisión de vehículo.

La invención se refiere a un dispositivo selector para el cambio de marchas en una transmisión de vehículo con un elemento de manejo giratorio alrededor de un eje de giro hacia diferentes posiciones de cambio, un árbol unido con el elemento de manejo y giratorio alrededor del eje de giro, un dispositivo detector del ángulo de giro unido con el árbol, mediante el que se puede detectar un giro del elemento de manejo alrededor del eje de giro, un actuador, mediante el que un par de giro se puede transmitir al árbol o un par de giro se puede oponer a un giro del árbol, y un dispositivo de control, unido con el dispositivo detector del ángulo de giro y con el actuador, mediante el que se puede controlar el par de giro que puede transmitir u oponer el actuador, así como mediante el que se puede cambiar la marcha en la transmisión de vehículo a los estados de cambio asignados en las posiciones de cambio. La invención se refiere además al uso de un dispositivo selector de este tipo para el cambio de marchas en una transmisión de vehículo.

Del documento US6295887B1 se conoce un dispositivo selector para el cambio de marchas en una transmisión de un vehículo de motor con un elemento de cambio que está montado de manera giratoria y puede girar a diferentes posiciones de cambio. Un potenciómetro, unido con un control, interactúa con el elemento de manejo, creándose así una disposición que permite cambiar la marcha del vehículo de forma controlada electrónicamente. El dispositivo presenta además un elemento mecánico de enclavamiento que le transmite al usuario una sensación de cambio al conmutarse entre las posiciones de cambio. Adicionalmente está prevista una disposición mecánica de engranaje que puede bloquear o liberar una conmutación entre determinadas posiciones de cambio.

En los diferentes modelos de vehículo se puede desear una cantidad diferente de posiciones de cambio, de modo que se tienen que crear también diferentes elementos de enclavamiento y contornos de engranaje. Por tanto, para los diferentes modelos de vehículo se han de poner a disposición también diferentes dispositivos selectores, de modo que la pluralidad de variantes de este dispositivo selector está limitada.

El documento US6904823B2 da a conocer un dispositivo selector háptico para un vehículo con una palanca de selección, montada de manera giratoria alrededor de dos ejes de giro, y dos actuadores que están acoplados con la palanca de selección mediante accionamientos por correa y pueden ejercer fuerzas sobre ésta. Además, a los árboles actuadores están acoplados sensores configurados como descodificadores ópticos que permiten detectar los giros de los árboles. Un procesador puede leer las señales transmitidas por los sensores, determinar la marcha seleccionada por la palanca de selección y cambiar la marcha del vehículo mediante un sistema de control. Asimismo, el procesador puede determinar las fuerzas a partir de las señales de sensor y transmitirlas mediante actuadores a la palanca de selección. Es posible especialmente simular mediante las fuerzas un enclavamiento para la palanca de selección, pudiendo estar almacenado un perfil de fuerza en una memoria.

Como resultado del montaje trabajoso de la palanca de selección y de los dos accionamientos de correa, el sistema mecánico de este dispositivo selector resulta relativamente costoso y tiene una construcción de gran tamaño, similar a la de un dispositivo selector puramente mecánico, de modo que se desea disponer de un dispositivo selector con una construcción simple desde el punto de vista mecánico que ocupe menos espacio.

Del documento DE20014425U1 de tipo no genérico se conoce un mecanismo de detección para un mecanismo de botón de manejo, en el que un botón de manejo está acoplado a un árbol de accionamiento de un actuador, en cuyo lado inferior se encuentra montado un disco de codificador y en el que la posición del botón de manejo se detecta mediante un sensor durante un movimiento de trabajo del disco de codificador. Un microprocesador puede leer las señales del sensor, calcular las fuerzas correspondientes derivadas de estas señales y enviar las señales correspondientes de control al actuador. El actuador transmite entonces las fuerzas al botón de manejo.

Este mecanismo de detección no es de tipo genérico y no está previsto o diseñado para el cambio de marchas en una transmisión de vehículo.

El documento US2002/0128753A1, que da a conocer todas las características del preámbulo de la reivindicación independiente 1, ya muestra un dispositivo selector para el cambio de marchas en una transmisión de vehículo con un elemento de manejo giratorio alrededor de un eje de giro hacia diferentes posiciones de cambio, así como un árbol unido con el elemento de manejo y giratorio alrededor del eje de giro. Un actuador está unido con el árbol mediante un engranaje, mediante el que un par de giro se puede transmitir al árbol o un par de giro se puede oponer a un giro del árbol. El actuador está situado sobre un árbol distinto al árbol del elemento de manejo y dispuesto en paralelo respecto a esto.

El documento US6480752B1 da a conocer además un dispositivo de manejo con un botón giratorio con una retroinformación háptica. A tal efecto, está previsto un rotor, dispuesto en un árbol y rodeado por bobinas, que interactúa con los campos generados en las bobinas y genera así un movimiento giratorio o un par de giro. De manera separada en dirección axial se encuentra dispuesta una placa de circuito impreso, sobre la que están dispuestos dos sensores Hall de manera desplazada en 90° a la misma distancia radial del eje de giro del rotor. Los sensores Hall detectan el ángulo de giro del rotor o del botón giratorio mediante el campo magnético generado en el rotor. Esta disposición necesita una placa de circuito impreso relativamente costosa con dos sensores Hall, que tiene una construcción ensanchada en dirección radial. Además, el rotor tiene una construcción grande en dirección radial.

El objetivo de la invención es perfeccionar un dispositivo selector del tipo mencionado al inicio de modo que el dispositivo selector se pueda usar para una cantidad diferente de estados de cambio, así como se pueda realizar simultáneamente de manera que ahorre espacio y sea económico.

Este objetivo se consigue según la invención con un dispositivo selector según la reivindicación 1 y con el uso de un dispositivo selector según la reivindicación 8. En las reivindicaciones subordinadas aparecen variantes preferidas.

El dispositivo selector, según la invención, para el cambio de marchas en una transmisión de vehículo presenta un elemento de manejo giratorio alrededor de un eje de giro hacia diferentes posiciones de cambio, un árbol unido con el elemento de manejo y giratorio alrededor del eje de giro, un dispositivo detector del ángulo de giro unido con el árbol, mediante el que se puede detectar un giro del elemento de manejo alrededor del eje de giro, un actuador, mediante el que un par de giro se puede transmitir al árbol o un par de giro se puede oponer a un giro del árbol, y un dispositivo de control, unido con el dispositivo detector del ángulo de giro, que comprende al menos un sensor sensible al campo magnético y al menos un imán giratorio relativamente respecto a éste, y unido con el actuador, mediante el que se puede controlar el par de giro que puede transmitir u oponer el actuador, así como mediante el que se puede cambiar la transmisión de vehículo a los estados de cambio asignados en las posiciones de cambio, extendiéndose el árbol entre el dispositivo detector del ángulo de giro y el elemento de manejo a lo largo del eje de giro que, configurado como botón giratorio o pomo giratorio, está dispuesto en un primer extremo del árbol.

Con ayuda del actuador es posible enviarle a un usuario retroinformaciones hápticas al girarse el elemento de manejo configurado como pomo giratorio o botón giratorio, de modo que el dispositivo selector según la invención se puede usar sin elemento mecánico de enclavamiento. Por tanto, el dispositivo selector según la invención se puede usar para una cantidad diferente de posiciones de cambio. Además, el dispositivo selector según la invención se puede realizar de manera que ahorre espacio, ya que especialmente el elemento de manejo, el árbol y el dispositivo detector del ángulo de giro están dispuestos a lo largo del eje de giro, por lo que se puede prescindir de un engranaje o un accionamiento de correa para unir el árbol con el dispositivo...

1. Dispositivo selector para el cambio de marchas en una transmisión de vehículo con un elemento (4) de manejo giratorio alrededor de un eje (5) de giro hacia diferentes posiciones (6, 7, 8, 9) de cambio, un árbol (21) unido con el elemento (4) de manejo y giratorio alrededor del eje (5) de giro, un dispositivo detector (32) del ángulo de giro unido con el árbol (21), mediante el que se puede detectar un giro del elemento (4) de manejo alrededor del eje (5) de giro, un actuador (22), mediante el que un par de giro se puede transmitir al árbol (21) o un par de giro se puede oponer a un giro del árbol (21), y un dispositivo (38) de control, unido con el dispositivo detector (32) del ángulo de giro y con el actuador (22), mediante el que se puede controlar el par de giro que puede transmitir u oponer el actuador (22), así como mediante el que se puede cambiar la marcha en la transmisión (10) de vehículo a los estados (P, R, N, D) de cambio asignados en las posiciones (6, 7, 8, 9) de cambio,

2. Dispositivo selector según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo detector (32) del ángulo de giro puede detectar el ángulo absoluto (a) de giro del elemento (4) de manejo alrededor del eje (5) de giro.

3. Dispositivo selector según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el sensor (31) sensible al campo magnético presenta al menos dos elementos (33, 34) de efecto Hall cubiertos de forma parcial por un disco ferromagnético (35).

4. Dispositivo selector según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo (38) de control puede controlar el actuador (22) de manera que en dependencia del giro detectado del elemento (4) de manejo es posible variar el par de giro que puede transmitir el actuador (22) al árbol (21) u oponer a un giro del árbol (21).

5. Dispositivo selector según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo (38) de control puede controlar el actuador (22) de manera que en las posiciones (6, 7, 8, 9) de cambio, un par de giro no se transmite al árbol (21) o se opone a un giro del árbol (21), mientras que fuera de las posiciones (6, 7, 8, 9) de cambio se transmite, por el contrario, un par de giro al árbol (21) o se opone a un giro del árbol (21).

6. Dispositivo selector según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque el dispositivo (38) de control presenta una memoria (49), en la que está almacenada una línea característica de par de giro-ángulo de giro, según la que se puede determinar el par de giro, que puede transmitir el actuador (22) al árbol (21) u oponer a un giro del árbol (21), en dependencia del giro detectado, presentando histéresis el recorrido de la línea característica.

7. Dispositivo selector según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo (38) de control

8. Uso del dispositivo selector según una de las reivindicaciones precedentes para el cambio de marchas en una transmisión (10) de vehículo.

9. Uso según la reivindicación 8, caracterizado porque el dispositivo (38) de control controla el actuador (22) de manera que al girarse el elemento (4) de manejo se simula un enclavamiento.

10. Uso según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque el dispositivo (38) de control controla el actuador (22) de manera que al girarse el elemento (4) de manejo se simula un botón pulsador (M).

11. Uso según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque el dispositivo (38) de control bloquea un freno (69) de estacionamiento del vehículo (11) en una posición determinada (6) de cambio.