DE69307384T2

DE69307384T2 - Schalteinrichtung

Info

Publication number: DE69307384T2
Application number: DE69307384T
Authority: DE
Inventors: Yasushi Asano; Yoshimasa Kataumi; Sadahiro Kawahara; Satoshi Kobayashi; Takumi Watanabe; Hiroshi Yamazaki
Original assignee: Fuji Kiko Co Ltd
Current assignee: JTEKT Column Systems Corp
Priority date: 1992-05-08
Filing date: 1993-04-29
Publication date: 1997-05-15
Anticipated expiration: 2013-04-30
Also published as: US5309784A; EP0568928A1; JPH05312248A; DE69307384D1; EP0568928B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung gemäß dem vorkennzeichnenden Abschnitt von Anspruch 1.
Aus DE-A1-39 23 508 ist eine Schalteinrichtung mit einem Schalthebel bekannt, der in einer ersten (Längs-) und einer zweiten (Quer-) Richtung bewegt werden kann. Der Schalthebel wird von einem Kardangelenk getragen, das das Schwenken des Hebels um eine Quer- und eine Längsachse ermöglicht. An einem unteren Ende des Schalthebels ist ein federgespannter Raststift vorhanden, der über einen Führungsweg, der in einem Rastengehäuse 39 ausgebildet ist, unter dem Kardangelenk bewegt werden und mit einer Reihe von vertiefungen in Eingriff kommen kann, die auf dem Führungsweg ausgebildet sind. Der Raststift ist in bezug auf das Kardangelenk an der gegenüberliegenden Seite des Schalthebels angeordnet und kann in einer Richtung parallel zur Längsachse des Schalthebels bewegt werden.
Das US-patent Nr. 4,365,522, das am 28. Dezember 1982 Kubota erteilt wurde, das US-Patent Nr. 5,079,966, das am 14. Januar 1992 Ishizuki erteilt wurde und das US-Patent Nr. 5,156,061, das am 20. Oktober 1992 Ishizuki erteilt wurde, offenbaren Schalteinrichtungen für Fahrzeuge mit Automatikgetriebe, die jeweils einen Gangschalthebel enthalten, der um eine Achse drehbar an einer Fahrzeugkarosserie gelagert ist. Ein Rastelement ist mit dem Gangschalthebel verbunden und wirkt mit einer Positionierplatte zusammen.
Das US-patent Nr. 5,044,221, das am 3. September 1991 erteilt wurde, offenbart eine Schalteinrichtung für Fahrzeuge mit Automatikgetriebe, die einen Gangschalthebel enthält, der in einem gekröpften Führungsschlitz verschoben werden kann, der an einem Konsolengehäuse ausgebildet ist, das an einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist. Ein schwenkbares Klinkenelement wird durch einen Rastmechanismus eingeschlossen, so daß der Gangschalthebel ohne Spiel in dem Führungsschlitz gehalten wird.
Eine der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Schalteinrichtung zu schaffen, die sich mit geringen Herstellungskosten herstellen läßt, in Funktion haltbar ist und weniger Raum erfordert als die herkömmlichen Konstruktionen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Schalteinrichtung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, erfüllt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein Konsolengehäuse einer Schalteinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die einen gekröpften Führungsschlitz zeigt;
Fig. 2 ist eine teilweise weggebrochene, als Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 ausgeführte Ansicht, die einen Gangschalthebel in einer Leerlaufstellung zeigt;
Fig. 3 ist eine als Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2 ausgeführte Ansicht der Schalteinrichtung, die den Gangschalthebel in einer Parkposition zeigt; und
Fig. 4 ist eine als Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 2 ausgeführte Ansicht der Schalteinrichtung, die eine Rastkugel zeigt, die mit einer Ausnehmung 50R an einer Positionierplatte in Eingriff ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführung

In Fig. 1 ist eine obere Wand eines Konsolengehäuses 100 dargestellt, das an einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist. Die obere Wand ist mit einem gekröpften Führungsschlitz 110 versehen, durch den ein Gangschalthebel 26 nach oben so vorsteht, daß er darin bewegt werden kann. Der gekröpfte Führungsschlitz 110 enthält, wie in Fig. 1 dargestellt, einen längeren Längsteil 112, einen kürzeren Längsteil 116, die über einen Querteil 114 miteinander verbunden sind, sowie einen Querteil 118, der sich von einem Ende des kürzeren Längsteils 116 aus erstreckt. An dem gekröpften Führungsschlitz 110 entlang sind Schaltstellungen des Gangschalthebels 26 angeordnet, zu denen eine Parkposition "P", eine Rückwärtsfahrposition "R", eine Leerlaufposition "N", eine Fahrposition "D", eine Position "F" für den ersten Gang und eine Position "S" für den zweiten Gang gehören, wie mit gestrichelten Kreislinien in Fig. 1 angedeutet ist. Die Schaltstellungen "P" bis "S" entsprechen den Gangpositionen eines automatischen Getriebes (nicht dargestellt), mit dem der Gangschalthebel 26 verbunden ist. Die Schaltpositionen "P", "R" und "N" sind in dem längeren Längsteil 112 angeordnet. Die Schaltposition "D" ist an der Verbindungsecke des Querteils 114 mit dem kürzeren Längsteil 116 angeordnet, und die Schaltposition "S" befindet sich an der Verbindungsecke des kürzeren Längsteus 116 mit dem Querteil 118. Die Schaltposition "F" ist am Ende des Querteils 118 angeordnet.
Eine Welle 14 ist, wie in Fig. 2 dargestellt, zwischen zwei einander gegenüberliegenden Halterungen 12, 12 angeordnet, die an einer Grundplatte 10 der Fahrzeugkarosserie befestigt sind. Die Welle 14 weist eine erste Achse X auf, die in einer seitlichen bzw. Querrichtung in bezug auf den Fahrzeugkörper verläuft. Die Welle 14 weist Abschnitte 16, 16 mit geringem Durchmesser auf, die von einander gegenüberliegenden Seiten derselben vorstehen und in Durchgangslöcher 18, 18 geführt sind, die an den Halterungen 12, 12 ausgebildet sind. So wird die Welle 14 drehbar von den Halterungen 12, 12 getragen.
Eine Lagerhalterung 22 ist, wie in Fig. 3 dargestellt, so an der Welle 14 befestigt, daß sie einen Schwenkzapfen 20 drehbar trägt. Der Schwenkzapfen 20 weist, wie in Fig. 4 zu sehen ist, eine zweite Achse Y auf, die in bezug auf die erste Achse X der Welle 14 quer verläuft. Der Schwenkzapfen 20 kann um die zweite Achse Y herum gedreht werden. Eine rinnenförmige Halterung 24 ist, wie in Fig. 2 und 3 zu sehen ist, an dem Schwenkzapfen 20 so angebracht, daß einander gegenüberliegende Enden des Schwenkzapfens 20 durch einander gegenüberliegende Endwände der Halterung 24 nach außen vorstehen. Die Halterung 24 ist so angeordnet, daß sie die Lagerhalterung 22 an der Welle 14 überspannt, wie dies in Fig. 3 zu sehen ist. So wird die Halterung 24 so von der Welle 14 getragen, daß sie um die zweite Achse Y des Schwenkzapfens 20 herum geschwenkt bzw. gedreht wird.
Ein Gangschalthebel 26 ist an seinem unteren Ende 28 an der Halterung 24 befestigt und bewegt sich zusammen damit. Der Gangschalthebel 26 kann um die zweite Achse Y des Schwenkzapfens 20 gekippt und um die erste Achse X der Welle 14 gedreht werden. So kann der Gangschalthebel 26 um die erste und die zweite Achse X und Y geschwenkt werden und ist damit in der Längs- und der Querrichtung in bezug auf die Fahrzeugkarosserie beweglich.
Eine Hülse 30 ist, wie in Fig. 1 zu sehen ist, an ihrem inneren Ende 32 am Gangschalthebel 26 und einer schrägen Seitenkante der Halterung 24 befestigt. Die Hülse 30 bewegt sich zusammen mit dem Gangschalthebel 26. Die Hülse 30 weist ein äußeres Ende 34 auf, an dem eine Rastkugel 36 von einer Kugelaufnahme 38 getragen wird, die in die Hülse 30 eingepaßt ist. Die Kugelaufnahme 38 enthält einen Körperabschnitt 40, der die Rastkugel 36 aufnimmt und dessen Durchmesser etwas kleiner ist als ein Innendurchmesser der Hülse 30, sowie einen Halsabschnitt 42, der von dem Körperabschnitt 40 nach innen vorsteht. Dadurch ist die Kugelaufnahme 38 mit einem Innenabsatz versehen, an dem ein Ende einer Spiralfeder 44 anliegt. Das andere Ende der Spiralfeder 44 ist am inneren Ende 32 der Hülse 30 so angeordnet, daß die Spiralfeder 44 in der Hülse 30 zusammengedrückt gehalten wird. Die Kugelaufnahme 38 wird durch die Spiralfeder 44 stets nach außen gedrückt, so daß die Rastkugel 36 in der Hülse 30 nach außen geschoben wird.
Die Rastkugel 36 wird, wie in Fig. 2 dargestellt, an eine Kurvenfläche 48 einer Positionierplatte 46 gedrückt, die fest an der Grundplatte 10 angebracht ist. Die Kurvenfläche 48 ist, wie in Fig. 3 zu sehen, mit einer Vielzahl halbkugelförmiger Ausnehmungen 50P, 50R, 50N, 50D, 50F und 50S versehen, die an Orten angeordnet sind, die vom äußeren Ende 34 der Hülse 30 überstrichen werden. Die Ausnehmungen 50P, 50R, 50N und 50F sind an einer äußeren bogenförmigen Linie 60 ausgebildet, während die Ausnehmungen 50D und 50S an einer inneren bogenförmigen Linie 62 ausgebildet sind.
Die Ausnehmungen 50P bis 50S stehen, wie am besten in Fig. 3 dargestellt, miteinander über Führungsnuten 52 in Verbindung, die zwischen zwei benachbarten Ausnehmungen ausgebildet sind, so stehen beispielsweise die Ausnehmungen 50R und 50N über die Führungsnut 52 in Verbindung. Die Ausnehmungen 50P bis 50S und die Führungsnuten 52 weisen entsprechende Tiefen auf, die durch einen Winkel bestimmt werden, der zwischen der Hülse 30 und der Kurvenfläche 48 der Positionierplatte 46 ausgebildet ist.
Die Ausnehmungen 50P bis 50S können entsprechend der Schaltbewegung des Gangschalthebels 26 in dem gekröpften Führungsschlitz 110 des Konsolengehäuses 100 mit der Rastkugel 36 in Eingriff gebracht werden. Die Kurvenfläche 48 mit den Ausnehmungen 50P bis 50S wirkt mit der Rastkugel 36 auf eine unten beschriebene Weise zusammen und hält den Gangschalthebel 26 in den entsprechenden Schaltpositionen "P" bis "S", wie dies in Fig. 1 zu sehen ist.
Wenn sich der Gangschalthebel 26 in der Parkposition "P" befindet, ist die Rastkugel 36 an der Hülse 30 mit der Ausnehmung 50P in Eingriff, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Wenn der Gangschalthebel 26 aus der Position "P" in die Positionen "R" und "N" in dem längeren Längsteil 112 des gekröpften Führungsschlitzes 110 geführt wird, indem er um die erste Achse X der Welle 14 gedreht wird, wird die Rastkugel 36 aus der Ausnehmung 50P gelöst und kann sich auf die Ausnehmung 50N an der äußeren bogenförmigen Linie 60 zu bewegen, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Bei dieser Bewegung wird der Gangschalthebel 26, wie in Fig. 2 zu sehen ist, in einem aufrechtstehenden Zustand gehalten. Wenn sich der Gangschalthebel 26 in der Position "N" befindet, wie dies in Fig. 1 zu sehen ist, ist die Rastkugel 36 mit der Ausnehmung 50N in Eingriff, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Wenn anschließend der Gangschalthebel 26 aus der Position "N" in dem Querteil 114 des gekröpften Führungsschlitzes 110 in die Position "D" geführt wird, indem er um die zweite Achse Y des Schwenkzapfens 20 geneigt wird, kann sich die Rastkugel 36 aus der Ausnehmung 50N in die Ausnehmung 50D über die Führungsnut 52 dazwischen bewegen. Wenn der Gangschalthebel 26 anschließend in dem kürzeren Längsteil 116 des gekröpften Führungsschlitzes 110 aus der Position "D" in die Position "S" geführt wird, indem er um die erste Achse X der Welle 14 gedreht wird, wobei er um die zweite Achse Y des Schwenkzapfens 20 geneigt gehalten wird, kann sich die Rastkugel 36 aus der Ausnehmung 50D in die Ausnehmung 50S an der inneren bogenförmigen Linie 62 bewegen, wie dies in Fig. 3 zu sehen ist.
Wenn schließlich der Gangschalthebel 26 aus der Position "S" in dem Querteil 118 des gekröpften Führungsschlitzes 110 in die Position "F" geführt wird, indem er wieder um die zweite Achse Y des Schwenkzapfens 20 geneigt wird, so daß er wieder in den aufrechtstehenden Zustand zurückkehrt, kann sich die Rastkugel 36 aus der Ausnehmung 50S in die Ausnehmung 50F bewegen.
Während der gesamten Bewegung des Gangschalthebels 26 in dem gekröpften Führungsschlitz 110 wird die Rastkugel 36 an der Hülse 30 ständig in Kontakt mit der Kurvenfläche 48 der Positionierplatte 46 gehalten. Wenn der Gangschalthebel 26 in dem gekröpften Führungsschlitz 110 in umgekehrter Reihenfolge, das heißt, aus der Position "F" in die Position "P" geführt wird, wirkt die Rastkugel 36 mit der Kurvenfläche 48 mit den Ausnehmungen 50P bis 50F auf die gleiche Weise wie oben beschrieben zusammen.
Des weiteren kann die Positionierplatte je nach den Schaltstellungen des Schalthebels durch eine mit einer anderen Anordnungestruktur der Ausnehmungen ersetzt werden.

Claims

1. Schalteinrichtung mit einer Welle (14), welche eine vorbestimmte erste Achse (X) aufweist und welche um diese erste vorbestimmte Achse (X) schwenkbar ist, einer Halterung (24), einem Gangschalthebel (26), der an der Halterung (24) zur gemeinsamen Bewegung mit dieser befestigt ist, einer Einrichtung (20) zur Lagerung der Halterung (24) auf der Welle (14), um ein Kippen des Gangschalthebels (26) um eine zweite Achse (Y) zu ermöglichen, die sich quer bezüglich der ersten Achse (X) erstreckt, einem Rastmechanismus, der ein federbelastetes Teil umfaßt, das gegen eine Kurvenfläche (48) einer stationären Platte (46) gedrängt ist derart, daß das federbelastete Teil mit einer Vielzahl von Ausnehmungen (50P,50R,50N,50F, 50D, 50S) in Eingriff bringbar ist, die auf Bogenlinien (60,62) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastmechanismus eine Hülse (30) umfaßt, welche eine Feder (44) aufnimmt und an ihrem äußeren Ende eine Rastkugel (36) lagert, wobei die Hülse (30) an ihrem inneren Ende (32) schräg an dem Gangschalthebel (26) angebracht ist derart, daß die Rastkugel (36) mit der Vielzahl von Ausnehmungen bei einer gemeinsamen Bewegung der Hülse (30) mit dem Schalthebel (26) in Eingriff bringbar ist.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerungseinrichtung einen Schwenkzapfen (20) umfaßt, der um die vorbestimmte zweite Achse (Y) drehbar ist und die Halterung (24) befestigt, wobei der Gangschalthebel (26) um jene vorbestimmte zweite Achse (Y) kippbar ist.

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenfläche (48) eine Vielzahl von Ausnehmungen (50P,50R,50N,50D,50F,50S) aufweist, die an Orten (60,62) positioniert sind, die von einem Ende (34) der Hülse (30) überstrichen werden.

4. Schalteinrichtung nach Anspruch 31 dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (50P-50S) mit Führungsnuten (S2) die zwischen zwei benachbarten Ausnehmungen ausgebildet sind, verbunden sind.

5. Schalteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (50P-50S) und die Führungsnuten (52) jeweils eine bestimmte Tiefe haben, die in Abhängigkeit von den Winkeln zwischen der Hülse (30) und der Kurvenfläche (48) der Positionierplatte (46), festgegelegt ist.