DE69901872T2

DE69901872T2 - Schalthebel für ein Automatgetriebe eines Kraftsfahrzeugs

Info

Publication number: DE69901872T2
Application number: DE69901872T
Authority: DE
Inventors: Won-Jin Jeong
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 1999-02-06
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2002-12-19
Anticipated expiration: 2019-10-21
Also published as: KR20000055441A; JP2000225866A; JP4382222B2; US6272944B1; EP1026425B1; KR100305834B1; DE69901872D1; EP1026425A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Schalthebelsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Im allgemeinen weist ein Automatikgetriebe sieben Modi auf, die von einem Fahrer manuell gesteuert werden können, d.h. einen Park (P) Bereich, einen Rückwärts (R) Bereich, einen Neutral (N) Bereich, einen Fahr (D) Bereich, einen dritten Gang (3) Bereich, einen zweiten Gang (2) Bereich 2, und einen Überbrückungs (L) Bereich. Änderungen im Modus des Automatikgetriebes werden durch Betätigung eines Schalthebels durch die Bedienperson entlang eines linearen Pfades S realisiert, wie in Fig. 8 gezeigt ist.
Ein Schaltkabel ist mit einem unteren Ende des Schalthebels gekuppelt, der schwenkbar an einem Getriebegehäuse fixiert ist, und ein Rastteil ist an einem Gelenkabschnitt des Schalthebels vorgesehen, um den geänderten Modus aufrechtzuerhalten und zu ermöglichen, daß der Fahrer die Änderungen der Schaltmodi wahrnimmt. Dementsprechend, wenn der Fahrer den Schalthebel entlang des linearen Pfades S bewegt, wirkt das Schaltkabel derart, daß es ein Handventil des Automatikgetriebes verschiebt, wodurch Änderungen im Hydrauliksystem ausgelöst werden, um das Schalten in den gewünschten Modus zu realisieren.
Jedoch ist bei dem herkömmlichen Schalthebelsystem die Linearbewegung des Schalthebels zum Ändern der Modi derart, daß der Arbeitshub des Schalthebels vom Park (P) Bereich in den Überbrückungs (L) Bereich ziemlich langsam ist. Dies hat ein Bereichsanzeigepaneel zur Folge, an welchem die Schaltmodi entlang der Linearbetätigungsrichtung des Schalthebels markiert sind, was eine großes Ausmaß an Raum einer Mittelkonsole einnimmt.
Außerdem kann der langsame Arbeitshub des Schalthebels bewirken, daß der Ellenbogen und/oder der Arm des Fahrers an den Vordersitz oder andere Gegenstände innerhalb des Fahrzeuges anstößt, wenn der Schaltmodus geändert wird.
Die US-A-4 630 499 offenbart ein Schalthebelsystem, das einen Schalthebel, ein Hauptbereich-Schaltteil, ein Vorwärts- Handschaltteil und ein drittes Schaltteil aufweist. Das untere Teil des Schalthebels ist schwenkbar an dessen unterem Ende an einem Mittelabschnitt eines ersten Rotationsteils fixiert.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Schalthebelsystem zu schaffen, bei welchem sich ein Schalthebel in Längs- und Querrichtung bewegen kann, wodurch die Betätigungslänge des Schalthebels reduziert wird (d.h. das von dem Schalthebel benötigte Ausmaß des Raumes in Linearrichtung).
Gemäß der Erfindung wird dies durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte weitere Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Wegen der Tatsache, daß der Schalthebel schwenkbar an einem oberen Ende eines ersten Rotationsteils fixiert ist, wird das von dem Schalthebel benötigte Ausmaß des Raumes in Linearrichtung reduziert.
Der erste Gelenkbolzen ist in Längsrichtung angeordnet, und der Hauptgelenkbolzen ist in Querrichtung angeordnet.
Das erste Rotationsteil weist ein Paar Stützplatten, eine Stange, die zwischen den Stützplatten fixiert ist und sich nach unten erstreckt, und ein Schwenkrohr auf, das an einem unteren Ende der Stange fixiert ist, um den Hauptgelenkbolzen drehbar aufzunehmen, wobei der Schalthebel zwischen den Stützplatten mittels des ersten Gelenkbolzens über der Stange angeordnet ist.
Das Hauptbereich-Schaltteil weist eine erste Stütze, die an einem Ende des Hauptgelenkbolzens drehbar abgestützt ist, und ein Verbindungsteil auf, das wahlweise mit dem Wählhebel gekuppelt ist und mit einem Schaltkabel verbunden ist.
Das Vorwärts-Handschaltteil weist eine zweite Stütze, die an dem anderen Ende des Hauptgelenkbolzens abgestützt ist, und ein Verbindungsteil auf, das wahlweise mit dem Wählhebel gekuppelt ist.
Die zweite Stütze weist ein unteres Teil, das an dem Hauptgelenkbolzen fixiert ist, und ein oberes Teil auf, das mittels eines Gelenkbolzens schwenkbar mit dem unteren Teil gekuppelt ist.
Das D-3/3-D-Bereich-Schaltteil weist einen dritten Gang Ein/Aus-Schalter auf, der elektronisch mit der Getriebesteuereinrichtung gekuppelt ist, wobei der dritte Gang Ein/Aus- Schalter eingeschaltet wird, wenn der Schalthebel von dem D- Bereich in den 3-Bereich durch Kontaktieren mit dem Schalthebel bewegt wird.
Das Schalthebelsysten kann ferner ein Rastteil aufweisen, das zwischen dem Schalthebel und dem ersten Gelenkbolzen angeordnet ist.
Das Rastteil weist eine wellenförmige Rastplatte, die in eine Gelenköffnung eingesetzt ist, die an einem unteren Körper des Schalthebels ausgebildet ist, und einen Rastvorsprung auf, der an einem Mittelabschnitt des ersten Gelenkbolzens ausgebildet ist.
Eine Einsetznut ist an einer Wand der Gelenköffnung ausgebildet, um die Rastplatte aufzunehmen, und eine Führungsnut ist an der Stütze des ersten Rotationsteils ausgebildet, so daß der Rastvorsprung zusammen mit dem ersten Gelenkbolzen eingesetzt ist.
Die beigefügten Zeichnungen, welche in die Beschreibung einbezogen sind und einen Teil der Beschreibung bilden, zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, und dienen zusammen mit der Beschreibung zum Erläutern der Grundsätze der Erfindung:
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Schalthebelsystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht eines Bereichsanzeigepaneels zum Erläutern eines Betätigungsmusters eines Schalthebelsystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung, die eine Schaltbewegung zwischen dem P, R, N und D-Bereich eines Schalthebelsystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4A und 4B sind schematische Darstellungen, die eine Schaltbewegung zwischen dem 3, 2 und L-Bereich eines Schalthebelsystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Rastmechanismus eines Schalthebelsystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 6 ist eine Schnittansicht eines in Fig. 5 gezeigten Schalthebelsystems, wenn dieses zusammengebaut ist;
Fig. 7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII aus Fig. 6; und
Fig. 8 ist eine Draufsicht eines Bereichsanzeigepaneels zum Erläutern eines Betätigungsmusters eines herkömmlichen Schalthebelsystems.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun ausführlich mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Zuerst ist mit Bezug auf Fig. 3 eine perspektivische Ansicht gezeigt, die ein Schalthebelsystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Bezugszeichen 2 in der Zeichnung bezeichnet einen Schalthebel.
Der Schalthebel 2 ist an seinem unteren Ende schwenkbar an einem oberen Ende eines ersten Rotationsteils 4 mittels eines ersten Gelenkbolzens 6 fixiert, welcher in Längsrichtung bezüglich einer Fahrzeugkarosserie angeordnet ist. Ein unteres Ende des ersten Rotationsteils 4 ist schwenkbar um einen Hauptgelenkbolzen 8 herum fixiert, der in Querrichtung bezüglich der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist. Dementsprechend ist der Schalthebel 2 zum Schwenken in einer Querrichtung der Fahrzeugkarosserie mittels des ersten Gelenkbolzens 6 und in einer Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie mittels des Hauptgelenkbolzens 8 geeignet.
Das erste Rotationsteil 4 weist ein Paar Stützplatten 14, eine Stange 12, die zwischen den Stützplatten 14 fixiert ist und sich nach unten erstreckt, und ein Schwenkrohr 10 auf, das an einem unteren Ende der Stange 12 fixiert ist, um den Hauptgelenkbolzen 8 drehbar aufzunehmen. Der Schalthebel 2 ist zwischen den Stützplatten 14 mittels des ersten Gelenkbolzens 6 über der Stange 12 angeordnet.
Das Hauptgelenkteil 8 ist schwenkbar an einem Getriebegehäuse (nicht gezeigt) oder einem Schalthebelgehäuse (nicht gezeigt) fixiert, um als Stütze des Schalthebelsystems der vorliegenden Erfindung zu wirken.
Eine erste Stütze 16 zur Erleichterung des Schaltens zwischen den Automatikschaltmodi des P, R, N und D-Bereichs ist drehbar an einem Ende des Hauptgelenkbolzens 8 abgestützt, und eine zweite Stütze 18 zum Durchführen des Schaltens zwischen den Automatikmodi des 3, 2 und L-Bereichs ist an dem anderen Ende des Hauptgelenkbolzens 8 abgestützt. Die zweite Stütze 18 weist ein oberes und ein unteres Teil 20 und 22 auf, die miteinander verbunden sind. Das heißt, das obere und das untere Teil 20 und 22 sind jeweils mit einem Längsschlitz 24 bzw. 25 an ihren proximalen Enden versehen, und ein zweiter Gelenkbolzen 26 ist in die Längsschlitze 24 und 25 eingesetzt, um das obere und das untere Teil 20 und 22 miteinander zu verbinden. Zusätzlich ist ein Mittelabschnitt des oberen Teils 20 schwenkbar mit dem Getriebegehäuse oder dem Schalthebelgehäuse mittels eines dritten Gelenkbolzens 28 verbunden.
Im P-Bereich ist das untere Teil 22 an dem Hauptgelenkbolzen 8 in einem Zustand parallel zu der ersten Stütze 16 abgestützt, wobei das obere Teil 20 einen vorbestimmten Winkel mit dem unteren Teil 22 aufrechterhält, wie in der Zeichnung gezeigt ist. Jedoch, wenn der Schalthebel 2 in den D-Bereich geschaltet wird, liegen sowohl der Schalthebel 2 als auch die erste Stütze 16 parallel zu dem oberen Teil 20. Das heißt, im D-Bereich schneidet eine imaginäre Linie, die durch die Mitte des dritten Gelenkbolzens 28 hindurchtritt, eine Längsachse des Schalthebels 2 und der ersten Stütze 16. Diese Änderung in den relativen Positionen zwischen der ersten Stütze 16, dem Schalthebel 2 und dem oberen Teil 20 der zweiten Stütze 18 tritt allmählich auf, wenn die Bedienperson von dem P-Bereich in den D-Bereich schaltet.
Ein erstes und ein zweites Verbindungsteil 30 und 32 sind an oberen Enden der ersten Stütze 16 bzw. am oberen Teil 20 der zweiten Stütze 18 angeordnet, um wahlweise die Bewegung des Schalthebels 2 auf eine der Stützen 16 und 18 zu übertragen. Jedes des ersten und des zweiten Verbindungsteils 30 und 32 ist derart gestaltet, daß ein inneres Ende davon abgezweigt ist, das eine U-Form aufweist, um zu ermöglichen, daß der Schalthebel 2 in den U-förmigen Abschnitt eingesetzt werden kann und darin leicht bewegbar ist. Außerdem ist ein äußeres Ende des ersten Verbindungsteils 30 mit einem Schaltkabel 34 verbunden, das mit einem Handventil (nicht gezeigt) des Getriebes verbunden ist.
Ein Ein/Aus-Schalter 36 ist über der zweiten Stütze 18 vorgesehen, wobei der Ein/Aus-Schalter 36 elektrisch mit einer Getriebesteuereinrichtung (nicht gezeigt) gekuppelt ist, um den Antriebsmodus im dritten Gang 3-Bereich zu ändern, wenn durch den Kontakt mit dem Schalthebel 2 geschaltet wird.
Der Betrieb des oben beschriebenen Schalthebelsystems wird nachfolgend beschrieben.
Fig. 2 zeigt ein Bereichsanzeigepaneel des Schalthebelgehäuses. Der Schalthebel 2 der vorliegenden Erfindung ist zum Bewegen entlang eines U-förmigen Schaltmusters gestaltet. Ein Bereichsanzeigepaneel 100 weist eine erste Kulisse 40, in welcher der Schaltmodus zwischen dem P, R, N und D-Bereich geändert wird, eine zweite Kulisse 42, in welcher der Schaltmodus zwischen dem 3, 2 und L-Bereich geändert wird, und eine dritte Kulisse 43 auf, welche die erste und die zweite Kulisse 40 und 42 miteinander verbindet und in welcher der Schaltmodus von dem D-Bereich in den dritten Gang 3-Bereich geändert wird.
Ausführlicher beschrieben, wenn der Schalthebel 2 in den Zweigabschnitt des ersten Verbindungsteils 30 geschwenkt wird, wie in Fig. 3 gezeigt ist, liegt der Schalthebel 2 in der ersten Kulisse 40. In diesem Zustand, wenn die Bedienperson den Schalthebel 2 nach hinten schiebt, wirkt das Schaltkabel 34 mit der Bewegung des Schalthebels 2 zusammen, um den Schaltmodus zu ändern. Wenn sich der Schalthebel 2 von dem P-Bereich in den D- Bereich bewegt, wird der Winkel zwischen der ersten Stütze 16 und dem oberen Teil 20 der zweiten Stütze reduziert und wird schließlich in dem D-Bereich Null, wie in Fig. 4B gezeigt ist.
Wenn der Schaltmodus von dem D-Bereich in den 3-Bereich geschaltet wird, wird der Schalthebel 2 von der ersten Kulisse 40 über die dritte Kulisse 43 in die zweite Kulisse 42 bewegt. An dieser Stelle wird der Schalthebel 2 in den Zweigabschnitt des zweiten Verbindungsteils 32 bewegt, und der Schalthebel 2 berührt den dritten Gang Ein/Aus-Schalter 36, welcher an einer Einlaßseite der zweiten Kulisse 42 angeordnet ist, wodurch der Schaltvorgang in den dritten Gang-Bereich beendet wird. Während diesem Vorgang dreht sich der Schalthebel 2 um den ersten Gelenkbolzen 6 herum in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie. In einem Zustand, wo der Schalthebel 2 in der zweiten Kulisse 42 positioniert ist, wird der Schaltvorgang in den 2- und L- Bereich durch Bewegen des Schalthebels 2 nach vorn realisiert.
Die Fig. 5 bis 7 zeigen ein Wählhebelsystem, wo ein Rastteil gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
Eine wellenförmige Rastplatte 54 ist in eine Gelenköffnung 52 eingesetzt, die in einem unteren Körper 50 des Schalthebels 2 ausgebildet ist. Ein Rastvorsprung 56 ist an einem Mittelabschnitt des ersten Gelenkbolzens 6 ausgebildet. Eine Einsetznut 58 ist an einer Wand der Gelenköffnung 52 ausgebildet, um die Rastplatte 54 aufzunehmen. Außerdem ist eine Führungsnut 60 an der Stütze 14 des ersten Rotationsteils 4 ausgebildet, so daß der Rastvorsprung 56 zusammen mit dem ersten Gelenkbolzen 6 eingesetzt wird.
Dementsprechend, wenn das Schalten des Schalthebels 2 zwischen der ersten und der zweiten Kulisse 40 und 42 geschaltet wird, kann der Fahrer den Schaltvorgang wahrnehmen, und der Schalthebel 2 ist sicher abgestützt, da der Rastvorsprung 56 mittels der Rastplatte 54 vorgespannt ist.
Während diese Erfindung in Verbindung mit dem beschrieben wurde, was vorliegend als geeignetste und bevorzugteste Ausführungsform betrachtet wird, ist es verständlich, daß die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt wird, sondern es wird im Gegenteil beabsichtigt, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken, die in den Bereich der beigefügten Ansprüche einbezogen sind.

Claims

1. Schalthebelsystem für ein Fahrzeug, aufweisend ein Längs- und Querrichtung, wobei das Schalthebelsystem aufweist:

einen Schalthebel (2), der in der Längs- und Querrichtung schwenkbar ist;

ein Hauptbereich-Schaltteil (40) für einen Schaltvorgang zwischen einem Park P, Rückwärts R, Neutral N und Fahr D- Bereich entsprechend einer Bewegung des Schalthebels (2) entlang einer ersten Linie zwischen einem ersten Punkt und einem zweiten Punkt, wobei die Linie parallel zu der Längsrichtung liegt;

ein Vorwärts-Handschaltteil (42) für einen Schaltvorgang zwischen einem dritten 3, zweiten 2, und Überbrückungs L- Bereich entsprechend einer Bewegung des Schalthebels (2) entlang einer zweiten Linie zwischen einem dritten Punkt und einem vierten Punkt, wobei die zweite Linie parallel zu der ersten Linie liegt und der erste und der zweite Punkt auf einer dritten Linie senkrecht zu der Längsrichtung liegen, und wobei der zweite und der vierte Punkt im Abstand von der dritten Linie in derselben Längsrichtung angeordnet sind; und

ein D-3/3-D-Bereich-Schaltteil (43) für einen Schaltvorgang zwischen dem D und 3-Bereich entsprechend einer Bewegung des Schalthebels (2) entlang der dritten Linie, die den ersten Punkt mit dem dritten Punkt verbindet;

wobei der Schalthebel (2) an seinem unteren Ende mittels eines ersten Gelenkbolzens (6) an einem ersten Rotationsteil (4) schwenkbar fixiert ist, und wobei ein unteres Ende des ersten Rotationsteils (4) um einen Hauptgelenkbolzen (8) herum schwenkbar fixiert ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Schalthebel (2) an einem oberen Ende des ersten Rotationsteils (4) schwenkbar fixiert ist.

2. Schalthebelsystem nach Anspruch 1, wobei der erste Gelenkbolzen (6) in der Längsrichtung angeordnet ist und der Hauptgelenkbolzen (8) in der Querrichtung angeordnet ist.

3. Schalthebelsystem nach Anspruch 2, wobei das erste Rotationsteil (4) ein Paar Stützplatten (14), eine Stange (12), die zwischen den Stützplatten (14) fixiert ist und sich nach unten erstreckt, und ein Schwenkrohr (10) aufweist, das an einem unteren Ende der Stange (12) fixiert ist, um den Hauptgelenkbolzen (8) drehbar aufzunehmen, wobei der Schalthebel (2) zwischen den Stützplatten (14) mittels des ersten Gelenkbolzens (6) über der Stange (12) angeordnet ist.

4. Schalthebelsystem nach Anspruch 2, wobei das Hauptbereich-Schaltteil eine erste Stütze (16), die an einem Ende des Hauptgelenkbolzens (8) drehbar abgestützt ist, und ein Verbindungsteil (30) aufweist, das wahlweise mit dem Schalthebel (2) gekuppelt ist und mit einem Schaltkabel (34) verbunden ist.

5. Schalthebelsystem nach Anspruch 2, wobei das Vorwärts- Handschaltteil eine zweite Stütze (18), die an dem anderen Ende des Hauptgelenkbolzens (8) abgestützt ist, und ein Verbindungsteil (32) aufweist, das wahlweise mit dem Schalthebel (2) gekuppelt ist.

6. Schalthebelsystem nach Anspruch 5, wobei die zweite Stütze (18) ein unteres Teil (22), das an dem Hauptgelenkbolzen (8) fixiert ist, und ein oberes Teil (20) aufweist, das mittels eines Gelenkbolzens (28) schwenkbar mit dem unteren Teil (22) gekuppelt ist.

7. Schalthebelsystem nach Anspruch 6, wobei das D-3/3-D- Bereich-Schaltteil einen dritten Gang Ein/Aus-Schalter (36) aufweist, der elektronisch mit der Getriebesteuereinrichtung gekuppelt ist, wobei der dritte Gang Ein/Aus-Schalter (36) eingeschaltet wird, wenn der Schalthebel von dem D-Bereich in den 3-Bereich durch Kontaktieren mit dem Schalthebel (2) bewegt wird.

8. Schalthebelsystem nach Anspruch 2, ferner aufweisend ein Rastteil, das zwischen dem Schalthebel (2) und dem ersten Gelenkbolzen (6) angeordnet ist.

9. Schalthebelsystem nach Anspruch 8, wobei das Rastteil eine wellenförmige Rastplatte (54), die in eine Gelenköffnung (52) eingesetzt ist, die an einem unteren Körper (50) des Schalthebels (2) ausgebildet ist, und einen Rastvorsprung (56) aufweist, der an einem Mittelabschnitt des ersten Gelenkbolzens (6) ausgebildet ist.

10. Schalthebelsystem nach Anspruch 9, wobei eine Einsetznut (58) an einer Wand der Gelenköffnung (52) ausgebildet ist, um die Rastplatte (54) aufzunehmen, und wobei eine Führungsnut (60) an der Stütze (14) des ersten Rotationsteils (4) ausgebildet ist, so daß der Rastvorsprung (56) zusammen mit dem ersten Gelenkbolzen (6) eingesetzt ist.