DE19600525C1 - Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kfz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges.

Schaltvorrichtungen für Automatikgetriebe sind in vielfältigen Ausführungen bekannt. Sie unterscheiden sich von manuell zu betätigenden Schaltvorrichtungen dadurch, daß der Fahrzeugführer lediglich eine Fahrstufe einzulegen hat, innerhalb der er alle Fahrzustände in der gewünschten Fahrtrichtung durch Betätigung des Gaspedals beziehungsweise der Bremse erreichen kann.

Die am häufigsten anzutreffenden Ausführungen gattungsgemäßer Schaltvorrichtungen sind dabei mit 4 Fahrstufen ausgestattet. Dies sind P für Parken, N für Neutralstellung, D für den Fahrzustand vorwärts und R für den Fahrzustand rückwärts.

Der Fahrzeugführer wählt dabei den gewünschten Fahrzustand durch Verschwenken des Schalthebels um eine Schaltachse in die entsprechende Fahrstufe.

Für den Fahrzeugführer wird dabei in der Regel die eingelegte Fahrstufe optisch gut sichtbar angezeigt, um Fehlschaltungen zu vermeiden.

Der Schalthebel ist an seiner dem Fahrzeugführer zugewandten Seite mit einem Schaltknauf versehen.

Bei bekannten Schaltvorrichtungen für Automatikgetriebe wird der Schalthebel beim Verschwenken innerhalb einer sogenannten Kulisse geführt, oder er überstreicht eine derartige Kulisse. Diese ist, in jedem Fall für den Fahrzeugführer nicht sichtbar, unterhalb einer Abdeckung der Schaltvorrichtung in das Gehäuse eingearbeitet, oder sie wird als separates Bauteil feststehend montiert.

Die Kulisse dient dazu, den Schalthebel in seiner Position zu halten. Um die Fahrstufe wechseln zu können, muß der Fahrzeugführer einen Knopf am Schaltknauf des Schalthebels betätigen und den Schalthebel dann in die gewünschte Position verschwenken. Bekanntermaßen ist der Schalthebel einer derartigen Ausführungsform einer Schaltvorrichtung hohl ausgebildet. Innerhalb des Schalthebels wird dabei eine Zug-/Druckstange geführt, an deren unterem Ende sich beispielsweise ein Führungsstift befindet, der in der Kulisse geführt ist und durch Betätigung des Knopfes am Schaltknauf von der Kontur der Kulisse abhebt. Ein Fahrstufenwechsel ist somit möglich.

Aus DE-OS 22 47 222 ist beispielsweise eine derartige Vorrichtung zur Fahrbereichswahl für ein automatisches Getriebe mit einem um eine Achse schwenkbaren Schalthebel bekannt, der mittels eines Seilzuges mit dem Getriebe verbunden ist. In dem hohlen Schalthebel ist eine von Hand bedienbare Betätigungsstange federnd angeordnet, an der ein Sperrglied angebracht ist, das in eine Führungskulisse eines Sperrsegmentes zur Festlegung des Hebels in verschiedenen Wahlpositionen eingreift. Das Sperrsegment selbst ist am Lagerbock des Wählhebels starr befestigt.

Aus der DE 41 20 379 A1 geht darüber hinaus eine Verriegelungsvorrichtung für einen Wählhebel eines automatischen Kraftfahrzeuggetriebes hervor, bei der eine drehbar gelagerte Klinke mit korrespondierenden Vertiefungen in formschlüssigen Eingriff mit einem fest am Wahlhebel angeordneten Verriegelungsglied geschwenkt wird. Die Betätigung der drehbar gelagerten Klinke erfolgt dabei gegen Federkraft durch einen am Wählhebelgehäuse festgelegten Hubmagneten.

Ferner ist aus DE 41 18 519 C2 eine Wähleinrichtung bekannt, bei der eine federnd schwenkbar am Wählhebelgehäuse gelagerte Klinke mit Rasten je nach Ausführung in oder außer Eingriff mit einem am Schalthebel befestigten Klinkenriegel gebracht werden kann. Für das Verschwenken der Klinke wird ein am Wählhebelgehäuse befestigter Hubmagnet verwendet.

In Patent Abstracts of Japan, CD-ROM, JP-07280074 A ist eine Wählhebeleinrichtung beschrieben, die eine handbetätigte Verriegelungseinrichtung aufweist, bei der ein am Wählhebel gelagerter Schwinghebel an seinem einen Ende von einem eingreifenden Stift mittels einer Vorrichtung im Wahlhebel angelenkt wird, wodurch sein anderes Ende zur Verriegelung der Wählhebelstellung in Eingriff mit einer im Gehäuse fixierten Arretierungsplatte bringbar ist.

Schaltvorrichtungen der zuvor beschriebenen, bekannten Bauarten weisen jedoch einige Nachteile auf.

So sind die Gehäusekonstruktionen derartiger Schaltvorrichtungen in der Regel kompliziert und dementsprechend fertigungstechnisch schwierig herstellbar. Dies bedeutet hohe Herstellungskosten.

Der Schalthebel muß in der gewählten Fahrstufe fehlerfrei gegen selbsttätiges Lösen gesichert und gehalten werden. Dies erfordert vergleichsweise große Kräfte, die üblicherweise durch Federn aufgebracht werden, die die Zug-/Druckstange in oder an der Kulisse festsetzen. Um die Fahrstufe wechseln zu können, muß der Fahrzeugführer gegen diese Federkräfte die Zug-/Druckstange betätigen. Dies macht es erforderlich, die Zug-/Druckstange konstruktiv sehr stabil auszulegen. Eine derartige Ausführung ist jedoch materialintensiv. Der die Zug-/Druckstange aufnehmende Schalthebel muß dementsprechend ebenfalls kräftiger, also voluminöser ausgeführt werden. Dies führt zu unerwünschten Gewichtserhöhungen und damit vermeidbaren Mehrverbräuchen an Materialien sowie letztendlich auch an Treibstoff für das Kraftfahrzeug.

Auch die verschiedentlich angeregte Verwendung von Elektromagneten ist wegen des zusätzlichen Bauteiles, seiner Kosten, seines Gewichtes und der notwendig werdenden Steuerung (Schaltelektronik) nachteilig.

Es stellt sich für die vorliegende Erfindung somit das technische Problem, eine Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges zu entwickeln, die im Aufbau einfacher, materialsparender und somit kostengünstiger herstellbar ist als bekannte Ausführungsformen.

Die Erfindung löst diese Problemstellung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Weitere Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges weist einen Schalthebel auf, der auf der dem Fahrzeugführer zugewandten Seite mit einem Schaltknauf versehen ist. Der untere Teil des Schalthebels, das heißt, die dem Fahrzeugführer abgewandte Seite, ist für den Fahrzeugführer infolge einer Abdeckung der Schaltvorrichtung nicht sichtbar in einem Gehäuse beweglich gelagert. Dieses Gehäuse ist an der Fahrzeugkarosserie befestigt. Je nach Ausführungsform der Schaltvorrichtung kann der Schalthebel nur um eine Achse schwenkbar in dem Gehäuse gelagert sein, oder um mehrere. Denkbar wäre beispielsweise die Überlagerung von Wähl- und Schaltbewegungen. Auf der unteren, dem Fahrzeugführer abgewandten Seite des Schalthebels ist ferner eine Verbindung mit dem Kraftfahrzeuggetriebe vorhanden. Dies kann beispielsweise eine Seilzuganbindung oder auch eine optische oder elektronische Abtastung sein.

Gemäß der Erfindung weist der Schalthebel unterhalb der zuvor genannten Abdeckung wenigstens einen Schenkel auf. Dieser sollte von der Mittellinie des Schalthebels wenigstens soweit beabstandet sein, daß die Kulisse ausreichend Bewegungsfreiheit hat, um verschwenkt zu werden.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform weist zwei symmetrisch zur Mittellinie des Schalthebels angeordnete Schenkel auf. Innerhalb dieser Schenkel ist die Kulisse beweglich geführt. Die Schenkel sind jeweils mit Lagerstiften versehen, die in Ausnehmungen der Kulisse eingreifen. Diese Ausnehmungen entsprechen den vom Fahrzeugführer gewählten Fahrstufen. Die Kulisse kann dabei ein freies Ende aufweisen. Wenigstens einseitig ist sie jedoch gelenkig in dem Gehäuse der Schaltvorrichtung gelagert. Um eine selbsttätige Rückführung der Kulisse in ihre Ausgangslage zu gewährleisten, ist eine Feder vorgesehen, die sich gegen das Gehäuse abstützt. Dies kann beispielsweise eine Schenkelfeder sein. Andere Federarten sind denkbar.

Die Federkraft sollte nur die Rückstellbewegung der Kulisse in ihre Ausgangslage unterstützen, anderenfalls müßte die Zug-/Druckstange stärker ausgeführt werden, da der Fahrzeugführer die Kulisse gegen die Federkraft betätigen muß. Es ist jedoch das zu lösende Problem der vorgestellten Erfindung, eine möglichst leicht bauende Ausführung der Schaltvorrichtung zu erreichen. Dazu gehört es auch, den Schalthebel mit der darin beweglich geführten Zug-/Druckstange entsprechend zu dimensionieren.

Die Zug-/Druckstange, die innerhalb des Schalthebels beweglich geführt ist, wird an ihrem unteren Ende mit der Kulisse verbunden. Dies kann in einfacher Weise durch eine Stiftverbindung erfolgen. Zu beachten ist allerdings, das in diesem Falle ein Stift oberhalb und ein zweiter unterhalb der Kulisse vorgesehen werden muß.

Der Vorteil der hier vorgestellten Lösung besteht mithin in einer enormen Gewichtseinsparung. Diese wird dadurch ermöglicht, daß die Kulisse nicht, wie bei bisher bekannten Ausführungsformen, in das Gehäuse eingearbeitet wird, sondern als separates Bauteil wenigstens einseitig beweglich gelagert ist. Die Kulisse wird durch Betätigung eines Knopfes am Schaltknauf des Wählhebels bewegt, da durch diese Betätigung die in dem Schalthebel beweglich geführte Zug-/Druckstange angehoben beziehungsweise abgesenkt werden kann.

Eine Führung zwischen Zug-/Druckstange in dem diese aufnehmenden Schalthebel verhindert eine Verdrehung der Zug-/Druckstange um die mit dem Schalthebel gemeinsame Mittellinie.

Nachstehend wird eine spezielle, erfindungsgemäße Ausführungsform einer Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe anhand einer Zeichnung erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 die schnittweise Darstellung einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung und

Fig. 2 die schnittweise Darstellung einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung in der Ansicht A gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist die schnittweise Darstellung einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Eine derartige Schaltvorrichtung weist einen Schalthebel (1) auf, der auf der dem Fahrzeugführer zugewandten Seite mit einem Schaltknauf versehen ist. Dieser ist in der Fig. 1 nicht dargestellt. Der untere Teil des Schalthebels ist unterhalb einer ebenfalls nicht dargestellten Abdeckung der Schaltvorrichtung in einem Gehäuse (6) beweglich gelagert. Dieses Gehäuse ist an der Fahrzeugkarosserie befestigt. In der gezeigten Ausführungsform der Schaltvorrichtung ist der Schalthebel (1) nur um eine Achse (3) in dem Gehäuse (6) schwenkbar. Auf der unteren, dem Fahrzeugführer abgewandten Seite des Schalthebels ist ferner eine Verbindung mit dem Kraftfahrzeuggetriebe vorhanden. Dies ist vorliegend ein Koppelglied (7) zur Anbindung eines Seilzuges.

Die Kulisse ist dabei an ihrem einen Ende frei beweglich, das heißt nicht geführt. Einseitig ist sie jedoch gelenkig in dem Gehäuse (6) der Schaltvorrichtung gelagert. Um eine selbsttätige Rückführung der Kulisse in ihre Ausgangslage zu unterstützen, ist eine Feder (9) vorgesehen, die sich gegen das Gehäuse abstützt. Dies ist hier eine Schenkelfeder.

Die Zug-/Druckstange (4), die innerhalb des Schalthebels beweglich geführt ist, wird an ihrem unteren Ende mit der Kulisse verbunden. Dies geschieht in einfacher Weise durch eine Stiftverbindung mittels zweier Stifte (10.1, 10.2). Zu beachten ist allerdings, daß in diesem Falle ein erster Stift (10.1) oberhalb und ein zweiter Stift (10.2) unterhalb der Kulisse (2) vorgesehen werden muß, da die Federkraft der Feder (9) nicht so groß sein sollte, daß es möglich wäre, eine vollständig selbsttätige Rückstellung der Kulisse in ihre Ausgangslage zu erreichen. Die Kulisse wird durch Betätigung eines Knopfes am Schaltknauf des Wählhebels (ebenfalls nicht dargestellt) bewegt, da durch diese Betätigung die in dem Schalthebel beweglich geführte Zug-/Druckstange angehoben beziehungsweise abgesenkt werden kann. Die Bewegung der Zug-/Druckstange erfolgt in an sich bekannter Weise.

Eine Führung (11) zwischen Zug-/Druckstange und dem diese aufnehmenden Schalthebel verhindert eine Verdrehung der Zug-/Druckstange um die mit dem Schalthebel gemeinsame Mittellinie.

In Fig. 2 wird die schnittweise Darstellung einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung in der Ansicht A gemäß Fig. 1 gezeigt.

Darin ist die Verbindung zwischen einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung und dem Kraftfahrzeuggetriebe dargestellt, die vorliegend aus einem Koppelglied (7) zur Anbindung eines Seilzuges besteht.

Die innerhalb des Schalthebels (1) beweglich geführte Zug-/Druckstange (4) wirkt unmittelbar mit der schwenkbar und federnd in dem Gehäuse (6) der Schaltvorrichtung gelagerten Kulisse (2) zusammen. Durch Bewegen der Zug-/Druckstange in axialer Richtung wird dabei die Kulisse gehoben oder gesenkt. Zur Verbindung zwischen Kulisse und Zug-/Druckstange dienen in einfacher Weise zwei Stifte (10.1 und 10.2), die oberhalb (10.1) ziehungsweise unterhalb (10.2) der Kulisse die Zug-/Druckstange durchgreifen. Die Kulisse hat die Aufgabe, den Schalthebel in der vom Fahrzeugführer gewählten Fahrstufe festzulegen. Der Schalthebel weist unterhalb einer nicht dargestellten Abdeckung, durch die er hindurchgeführt wird, zwei symmetrisch zur Mittellinie (5) des Schalthebels angeordnete Schenkel (1.1, 1.2) auf. Diese sind von der Mittellinie des Schalthebels aus gesehen soweit beabstandet, daß die Kulisse ausreichend Bewegungsfreiheit hat, um verschwenkt zu werden.

Innerhalb dieser Schenkel ist die Kulisse beweglich geführt. Die Schenkel sind mit je einem Lagerstift (8.1, 8.2) versehen, die in Ausnehmungen der Kulisse (2) eingreifen. Diese Ausnehmungen entsprechen den vom Fahrzeugführer gewählten Fahrstufen. Die Lagerstifte bilden gleichzeitig an der Innenseite der Schenkel eine Auflage und Führung für die Kulisse (2). Durch axiale Bewegung der im Schalthebel geführten Zug-/Druckstange (4) wird somit die Kulisse bis in eine Höhe angehoben, die es dem Fahrzeugführer ermöglicht, die Fahrstufe zu wechseln. Nach dem Wechsel der Fahrstufe rastet die Kulisse wieder in die seitlich angeordneten Lagerstifte ein und legt somit den Schalthebel fest.

Der Vorteil der hier vorgestellten Lösung besteht mithin in einer enormen Gewichtseinsparung. Augenfällig wird hier eine Variante einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe gezeigt, die material- und damit gewichtsparend ist. Bestechend ist die Einfachheit der Ausführung der Einzelbauteile, so daß diese kostengünstig herzustellen sind.

Claims (4)

1. Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit:

• - einem hohl ausgebildeten, um wenigstens eine Achse (3) schwenkbar an einem Gehäuse gelagerten Schalthebel (1), der wenigstens einen zur Mittellinie (5) des Schalthebels beabstandeten Schenkel (1. 1 oder 1.2) aufweist,
• - wenigstens einem in jedem Schenkel des Schalthebels (1) festgelegten Lagerstift (8),
• - einer innerhalb dieses Schalthebels geführten Zug-/Druckvorrichtung (4),
• - einer gegen eine Federkraft, in dem Gehäuse (6) schwenkbar gelagerten Kulisse (2), wobei die von der Zug-/Druckvorrichtung durchsetzte, im Querschnitt ein U-Profil aufweisende Kulisse mit stufenförmigen, den jeweiligen Fahrstufen entsprechenden Ausnehmungen versehen ist, in die der Lagerstift (8) eingreift und somit den Schalthebel innerhalb einer vom Fahrzeugführer gewählten Fahrstufe festlegt und mit je einem unterhalb und einem oberhalb der Kulisse (2) die Zug-/Druckvorrichtung (4) durchsetzenden, an der Kulisse (2) gleitenden Stift (10. 1 und 10.2).

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zug-/Druckvorrichtung innerhalb des Schalthebels (1) eine Zug-/Druckstange (4 ) ist.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zug-/Druckvorrichtung innerhalb des Schalthebels (1) ein geführter Seilzug ist.

4. Schaltvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schenkel (1.1, 1.2) symmetrisch zur Mittellinie (5) des Schalthebels (1) angeordnet sind.