DE10022433A1 - Wählhebelvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Wählhebelvorrichtung, insbesondere für Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit einem Wählhebel, der in einer ersten Wählhebelaufnahme befestigt und in zumindest einem Kulissenzweig über eine Rasteinheit in einer Ausgangsstellung gehalten und für eine Tippfunktion aus der Ausgangsstellung um zumindest eine Schwenkachse schwenkbar gelagert ist. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, daß die Rasteinheit eine von der ersten Wählhebelaufnahme getrennte zweite Wählhebelaufnahme aufweist, über die die Rasteinheit mit dem Wählhebel in Wirkverbindung steht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wählhebelvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 196 10 766 C2 ist eine gattungsbildende Wähl- und Schaltvorrichtung für ein Gangwechselgetriebe bekannt. Die Wähl- und Schaltvorrichtung besitzt einen Wählhebel, der in einer Wählhebelaufnahme bzw. von einem Gabelkopf gehalten und um eine erste Achse zur Betätigung einer Schaltwelle und um eine senkrecht zur ersten Achse ausgerichteten zweiten Achse zur Durchführung einer Tippbewegung schwenkbar gelagert ist. Der Wählhebel ist dabei in einer T-förmigen Wählkulisse mit zwei Kulissenzweigen geführt. An einem Ende des mittleren Ku­ lissenzweigs befindet sich eine Wählstellung D, aus welcher der Wählhebel senkrecht zur mittleren Wählkulisse im zweiten Kulissenzweig geführt um die zweite Achse in eine Wählstellung D(+) für eine vom Schaltprogramm unabhängige Hochschaltung um einen Gang oder in einer Wählstellung D(-) für eine vom Schaltprogramm unabhängige Rückschaltung um einen Gang schwenkbar ist.

Um eine selbsttätige Rückstellung des Wählhebels aus seinen Wählstellungen D(+) oder D(-) zu erreichen und um eine Aus­ gangsstellung (D) zu bestimmten, besitzt die Schalt- und Wähl­ vorrichtung eine Rasteinheit. Die Rasteinheit weist an einem Übergang zwischen der Wählhebelaufnahme und einem an die Wähl­ hebelaufnahme angeformten Schaltfinger eine Raste auf, in wel­ che eine an einem beweglichen Rastelement wälzgelagerte Rastkugel einrastet, wenn der Wählhebel seine Wählstellung D erreicht. An die Raste grenzen in Richtung einer jeweiligen Wählstellung D(+) und D(-) zugehörige Neigungsflächen an, wel­ che durch Auslegung ihres Verlaufs einen variablen Verlauf ei­ ner Schaltkraft am Wählhebel über einen Schaltweg ermöglichen. Das beweglich gelagerte Rastelement weist einen die Rastkugel lagernden Druckbolzen auf, welcher in einer zylindrischen Auf­ nahme der Wählhebelaufnahme verschiebbar angeordnet ist und sich über eine Druckfeder gegenüber der Wählhebelaufnahme ab­ stützt.

In einer Wählstellung D(+) oder D(-) wird jeweils einer von zwei Mikroschaltern durch den an die Wählhebelaufnahme ange­ formten Schaltfinger betätigt. Die Mikroschalter sind über ei­ nen Halter am Boden des Schaltgehäuses befestigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Wählhebelvorrichtung weiterzuentwickeln, und zwar insbesondere im Hinblick auf einen hohen Wähl- und Schaltkomfort und eine einfache Montage. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merk­ male des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung geht aus von einer Wählhebelvorrichtung, insbe­ sondere für Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit einem Wählhebel, der in einer ersten Wählhebelaufnahme befestigt und in zumindest einem Kulissenzweig über eine Rasteinheit in ei­ ner Ausgangsstellung gehalten und für eine Tippfunktion aus der Ausgangsstellung um zumindest eine Schwenkachse schwenkbar gelagert ist.

Es wird vorgeschlagen, daß die Rasteinheit eine von der ersten Wählhebelaufnahme getrennte zweite Wählhebelaufnahme aufweist, über die die Rasteinheit mit dem Wählhebel in Wirkverbindung steht. Die Wählhebelaufnahme stellt eine kraft- und/oder form­ schlüssige Verbindung zwischen dem Wählhebel und der Rastein­ heit her. Durch die separate Wählhebelaufnahme können zusätz­ liche Freiheitsgrade zu einer individuellen Einstellung der Wählhebelvorrichtung geschaffen und ein dadurch bedingter ho­ her Komfort und eine einfache Montage erreicht werden. Ferner kann die Rasteinheit besonders flexibel angeordnet und einer vorteilhaften Ausrichtung der Schwenkachse angepaßt werden, beispielsweise kann die Schwenkachse und der Kulissenzweig für die Tippfunktion senkrecht, parallel oder in verschiedenen dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Winkelstellungen zu einem zweiten Kulissenzweig angeordnet sein.

Besitzt die Wählhebelvorrichtung eine Rückstelleinheit, die den Wählhebel mit einer zu einer Rastfeder der Rasteinheit se­ paraten Rückstellfeder in Richtung der von der Rasteinheit vorgegebenen Ausgangsstellung zurückstellt, kann eine deutli­ che Stell- und Rückstellkraft mit einer kleinen Hysterese er­ reicht werden. Ein Bediener erhält eine eindeutige Rückmel­ dung, ob bereits eine gewünschte Schwenkbewegung ausgeführt wurde, und ob der Wählhebel bereits seine Ausgangsstellung wieder eingenommen hat.

Durch die zweite Wählhebelaufnahme kann konstruktiv einfach die Rasteinheit und/oder die Rückstelleinheit verstellbar und die von der Rasteinheit vorgegebene Ausgangsstellung und eine Gleichgewichtslage der Rückstellfeder der Rückstelleinheit zu­ einander einstellbar ausgeführt werden, und zwar insbesondere indem ein eine Rastkontur bildendes Bauteil zur Einstellung der Ausgangsstellung verschiebbar ausgeführt ist. Ein soge­ nanntes Doppelrasten kann vermieden und in mehreren Schwenkrichtungen können die gleichen Kraftverläufe erreicht werden. Die Rasteinheit und die Rückstelleinheit können vor­ teilhaft bei und nach der Montage aufeinander abgestimmt und es kann eine einfache Montage erreicht werden.

Die Rückstellfeder der Rückstelleinheit kann an der ersten Wählhebelaufnahme angreifen oder kann vorteilhaft in die Rasteinheit integriert sein, wodurch Toleranzen vermieden und eine vorteilhafte Abstimmung der Rückstelleinheit und der Rasteinheit aufeinander erreicht werden können, und zwar ins­ besondere, wenn die Rückstellfeder der Rückstelleinheit an der Wählhebelaufnahme der Rasteinheit direkt angreift.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß in der Rasteinheit eine Sensoreinheit integriert ist. Eine Auslenkung aus der Ausgangsstellung kann vorteilhaft mit wenig zwischen­ geschalteten Bauteilen und dadurch bedingten Toleranzen exakt erfaßt werden. Eine aufwendige Einstellung bei der Montage kann vermieden und Kosten können eingespart werden. Eine be­ sonders direkte Erfassung kann erreicht werden, indem die Sen­ soreinheit zumindest teilweise einstückig mit der zweiten Wählhebelaufnahme der Rasteinheit ausgeführt ist. Sind in die Rasteinheit eine Rückstellfeder der Rückstelleinheit und/oder einer Sensoreinheit integriert kann ferner eine vorteilhaft vormontierbare und auf ihre Funktion überprüfbare Baugruppe geschaffen werden.

Als Sensoreinheit sind verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende konstruktive Lösungen denkbar, wie beispielsweise Sensoreinheiten mit einem Hallsensor, mit elektrischen Kontak­ ten usw. Besonders vorteilhaft besitzt die Sensoreinheit jedoch zumindest eine Lichtschranke, über die eine Schwenkstel­ lung des Wählhebels erfaßbar ist. Es kann eine berührungslose, verschleißarme, temperaturunempfindliche und genaue Sensorein­ heit erreicht werden, die sich besonders für einen Einsatz in einem Kraftfahrzeug eignet.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschla­ gen, daß die Wählhebelaufnahme der Rasteinheit in axialer Richtung des Wählhebels einen größeren Abstand zur Schwenkach­ se aufweist als die erste Wählhebelaufnahme, und zwar ist die zweite Wählhebelaufnahme vorteilhaft in axiale Richtung des Wählhebels oberhalb der ersten Wählhebelaufnahme angeordnet. Der häufig freie Bauraum oberhalb der ersten Wählhebelaufnahme kann vorteilhaft genutzt und zudem können insbesondere vor­ teilhafte Hebelverhältnisse erreicht werden. Mit einem kosten­ günstigen, leichten Federelement können durch die günstigen Hebelverhältnisse wunschgemäße große Stell- und Rückstellkräf­ te von der Rasteinheit und möglicherweise von einer in der Rasteinheit integrierten Rückstellfeder auf den Wählhebel er­ reicht werden. Ferner ist ein Stellweg des Wählhebels bei ei­ nem größeren Abstand von der Schwenkachse größer als bei einen kleineren Abstand. Der große Stellweg kann dadurch vorteilhaft einfach durch eine in der Rasteinheit integrierten Sensorein­ heit erfaßt werden.

Die Wählhebelaufnahme der Rasteinheit kann mit dem Wählhebel linear verschiebbar oder vorteilhaft auf einer Achse schwenk­ bar gelagert ausgeführt sein. Es kann eine konstruktiv einfa­ che, kostengünstige und reibungsarme Lagerung erreicht werden. Ferner können die Stellwege des Wählhebels zu größeren, von einer Sensoreinheit gut erfaßbaren Auslenkungen übersetzt und der Bauraum kann vorteilhaft den gegebenen Umständen angepaßt werden, beispielsweise kann eine Rastkontur der Rasteinheit ausgehend vom Wählhebel in verschiedenen radialen Richtungen angeordnet werden.

Die erfindungsgemäße Wählvorrichtung kann bei verschiedenen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Vorrichtungen einge­ setzt werden, besonders vorteilhaft jedoch bei Wählvorrichtun­ gen für Automatikgetriebe, die besonders hohe Komfortanforde­ rungen und Montageanforderungen besitzen.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbe­ schreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Er­ findung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche ent­ halten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Wähl- und Schaltvorrichtung,

Fig. 2 eine Rasteinheit und

Fig. 3 einen Ausschnitt einer zu Fig. 2 alternativen Rastein­ heit mit einer integrierten Rückstellfeder.

Fig. 1 zeigt eine Wähl- und Schaltvorrichtung für ein Automa­ tikgetriebe eines Kraftfahrzeugs. Die Wähl- und Schaltvorrich­ tung besitzt einen Wählhebel 16 der mit einer ersten Wählhe­ belaufnahme 15 bzw. mit einem Gabelkopf fest verbunden ist und mit diesem über ein Aufnahmeteil 33 auf einer Achse 29 schwenkbar gelagert ist. Der Wählhebel 16 ist in einer T- förmigen Kulisse 30 mit zwei Kulissengassen 31, 32 geführt. Um die Achse 29 kann der Wählhebel 16 in der mittleren Kulissen­ gasse 31 von einer Wählstellung P für das Einlegen einer Park­ sperre, über eine Wählstellung R für das Einlegen eines Rück­ wärtsgangs und über eine Wählstellung N für einen antriebslo­ sen Zustand des Automatikgetriebes zu einer Wählstellung D für ein Schaltprogramm zum selbsttätigen Schalten aller Vorwärts­ gänge schwenkt werden.

In der Wählstellung D kann der Wählhebel 16 unter Schwenkbewe­ gungen 26 für eine sogenannte Tippschaltung aus einer Aus­ gangsstellung 21 um eine Schwenkachse 27 in eine Wählstellung D(+) im Kulissenzweig 32 für eine vom Schaltprogramm unabhän­ gige Hochschaltung um einen Gang oder in eine Wählstellung D(-) im Kulissenzweig 32 für eine vom Schaltprogramm unabhän­ gige Rückschaltung um einen Gang geschwenkt werden. Anstatt einer Hoch- und einer Rückschaltung könnten durch eine Tippbe­ wegung auch Signale für andere, dem Fachmann als sinnvoll er­ scheinende Funktionen ausgelöst werden, wie beispielsweise Si­ gnale für eine Gangwahlbegrenzung usw.

In der Ausgangsstellung 21 ist der Wählhebel 16 von einer Rasteinheit 10 gehalten. Die Rasteinheit 10 besitzt erfin­ dungsgemäß eine von der ersten Wählhebelaufnahme 13 zweite Wählhebelaufnahme 14 mit einem U-förmigen Aufnahmebereich. Wird der Wählhebel 16 in der mittleren Kulissengasse 31 in die Wählstellung D geschwenkt, wird dabei gleichzeitig der Wählhe­ bel 16 mit seinem Schaft in den U-förmigen Aufnahmebereich ge­ führt und in Richtung der Schwenkbewegung 26 für die Wählstel­ lungen D(+) und D(-) form- und kraftschlüssig mit der Wählhe­ belaufnahme 14 der Rasteinheit 10 verbunden.

Die Rasteinheit 10 ist in axialer Richtung des Wählhebels 16 oberhalb der ersten Wählhebelaufnahme 13 angeordnet. Die Wähl­ hebelaufnahme 14 der Rasteinheit 10 besitzt in axialer Rich­ tung des Wählhebels 16 einen größeren Abstand zur Schwenkachse 27 als die erste Wählhebelaufnahme 13 und ist auf einer verti­ kalen Achse 28 schwenkbar gelagert. In der Wählhebelaufnahme 15 ist ein Kolben 34 gegen eine Schraubendruckfeder 35 ver­ schiebbar geführt. Im Kolben 34 ist auf der dem Aufnahmebe­ reich abgewandten Seite eine Rolle 36 drehbar gelagert, die durch die Schraubendruckfeder 35 gegen eine Rastkontur 37 ge­ drückt ist, die von einem einstückig mit der Achse 28 ausge­ führten, L-förmigen Bauteil 22 gebildet ist. Das Bauteil 22 ist mit seinem ersten Schenkel 38 auf einer sich horizontal erstreckenden ersten Trägerplatte 39 und mit seinem zweiten Schenkel 45 an einer mit der ersten Trägerplatte 39 einstückig ausgeführten, sich vertikal erstreckenden und gehäusefesten zweiten Trägerplatte 40 befestigt.

Ferner besitzt die Wähl- und Schaltvorrichtung eine Rück­ stelleinheit 17 mit einer Schenkelfeder 19, deren Schenkel sich in einem axialen Abstand zur Schwenkachse 27 parallel zur Schwenkachse 27 erstrecken und den um die Schwenkachse 27 feststehenden Aufnahmeteil 33 und um die Schwenkachse 27 schwenkbare Platten 41, 42 der Wählhebelaufnahme 13 umgreifen. Nach einer Auslenkung des Wählhebels 16 aus der Ausgangsstel­ lung 21 stellt die Rückstelleinheit 17 unterstützend zur Ra­ steinheit 10 mit ihrer Schenkelfeder 19 den Wählhebel 16 in Richtung der von der Rasteinheit 10 vorgegebenen Ausgangsstel­ lung 21 zurück. Ein Kraftverlauf über einen Stellweg des Wähl­ hebels 16 kann über die Rastkontur 37 und über eine Vorspan­ nung der Schenkelfeder 19 eingestellt werden.

Das die Rastkontur 37 bildende Bauteil 22 ist auf den Träger­ platten 39, 40 in Richtung der Schwenkbewegung 26 verschiebbar ausgeführt, wodurch bei der Montage die von der Rasteinheit 10 vorgegebene Ausgangsstellung 21 unabhängig von einer Gleichge­ wichtslage der Schenkelfeder 19 einstellbar ist. Stimmen die Gleichgewichtslage der Schenkelfeder 19 und die von der Rasteinheit 10 vorgegebene Ausgangsstellung 21 überein, wird das Bauteil 22 mit den Trägerplatten 39, 40 fest verbunden. Zur Ausrichtung der Gleichgewichtslage der Schenkelfeder 19 auf die von der Rasteinheit 10 bestimmten Ausgangsstellung 21 kann ferner der Wählhebel 16 mit der Wählhebelaufnahme 13 auf der Achse 29 in axialer Richtung verschoben und anschließend auf der Achse 29 befestigt werden.

In Fig. 2 und 3 sind Ausschnitte von alternativen Rasteinhei­ ten 11 und 12 dargestellt. Im wesentlichen gleichbleibende Bauteile sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen be­ ziffert. Ferner kann bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel in Fig. 1 verwiesen werden.

Im Gegensatz zur Rasteinheit 10 besitzt die Rasteinheit 11 ei­ ne Wählhebelaufnahme 15, in der ein Kolben 34 mit einer Rolle 36 rechtwinklig zur Schwenkachse 27 gegen eine Schraubendruck­ feder 35 geführt ist und in einer Ausgangsstellung 21 des Wählhebels 16 in einer Rastkontur 37 einrastet. In der Rasteinheit 11 ist ferner eine Sensoreinheit 23 integriert. Ein Zeiger 43 der Sensoreinheit 23 ist an die Wählhebelaufnah­ me 15 angeformt. Wird der Wählhebel 16 in die Wählstellung D(+) geschwenkt, unterbricht der Zeiger 43 kurz vor einer er­ sten Schwenkendstellung des Wählhebels 16 eine erste Licht­ schranke 24, wodurch ein Signal für eine Hochschaltung um ei­ nen Gang ausgelöst wird. Wird der Wählhebel 16 in eine Wählstellung D(-) geschwenkt, unterbricht der Zeiger 43 kurz vor einer zweiten Schwenkendstellung des Wählhebels 16 eine zweite Lichtschranke 25, wodurch ein Signal für eine Rückschaltung um einen Gang ausgelöst wird.

Im Ausführungsbeispiel in Fig. 3 ist in der Rasteinheit 12 ei­ ne Schenkelfeder 20 einer Rückstelleinheit 18 integriert, die mit ihren Schenkeln an einem Absatz 44 abgestützt und mit ih­ rem schraubenförmigen Teil mit der Wählhebelaufnahme 15 fest verbunden ist. Um eine Gleichgewichtslage der Schenkelfeder 20 auf eine von der Rasteinheit 12 vorgegebene Ausgangsstellung 21 ausrichten zu können, ist der Absatz 44 parallel zur Schwenkbewegung 26 des Wählhebels 16 um die Schwenkachse 27 verschiebbar ausgeführt. Stimmen die Gleichgewichtslage der Schenkelfeder 20 und die Ausgangsstellung 21 der Rasteinheit 12 überein, wird der Absatz 44 befestigt.

Claims (11)

1. Wählhebelvorrichtung, insbesondere für Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs, mit einem Wählhebel, der in einer ersten Wählhebelaufnahme befestigt und in zumindest einem Kulissen­ zweig über eine Rasteinheit in einer Ausgangsstellung gehalten und für eine Tippfunktion aus der Ausgangsstellung um zumin­ dest eine Schwenkachse schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasteinheit (10, 11, 12) eine von der ersten Wählhe­ belaufnahme (13) getrennte zweite Wählhebelaufnahme (14, 15) aufweist, über die die Rasteinheit (10, 11, 12) mit dem Wähl­ hebel (16) in Wirkverbindung steht.

2. Wählhebelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, . daß nach einer Auslenkung des Wählhebels (16) aus der Aus­ gangsstellung (21) eine Rückstelleinheit (17, 18) den Wählhe­ bel (16) mit einer zu einer Rastfeder (35) der Rasteinheit (10, 11, 12) separaten Rückstellfeder (19, 20) in Richtung der von der Rasteinheit (10, 11, 12) vorgegebenen Ausgangsstellung (21) zurückstellt.

3. Wählhebelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasteinheit (10, 11) und/oder die Rückstelleinheit (17, 18) verstellbar ausgeführt und die von der Rasteinheit (10, 11, 12) vorgegebene Ausgangsstellung (21) und eine Gleichgewichtslage der Rückstellfeder (19, 20) der Rück­ stelleinheit (17, 18) zueinander einstellbar sind.

4. Wählhebelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein eine Rastkontur (37) bildendes Bauteil (22) zur Ein­ stellung der Ausgangsstellung (21) verschiebbar ausgeführt ist.

5. Wählhebelvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rasteinheit (12) eine Rückstellfeder (20) der Rück­ stelleinheit (18) integriert ist.

6. Wählhebelvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (20) der Rückstelleinheit (18) an der Wählhebelaufnahme (15) der Rasteinheit (12) angreift.

7. Wählhebelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rasteinheit (11, 12) eine Sensoreinheit (23) inte­ griert ist.

8. Wählhebelvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit (23) zumindest teilweise einstückig mit der zweiten Wählhebelaufnahme (15) der Rasteinheit (11, 12) ausgeführt ist.

9. Wählhebelvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit (23) zumindest eine Lichtschranke (24, 25) aufweist, über die eine Schwenkstellung des Wählhebels (16) erfaßbar ist.

10. Wählhebelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Wählhebelaufnahme (14, 15) der Rasteinheit (10, 11, 12) in axialer Richtung des Wählhebels (16) einen größeren Ab­ stand zur Schwenkachse (27) aufweist als die erste Wählhe­ belaufnahme (15).

11. Wählhebelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Wählhebelaufnahme (15) der Rasteinheit (10, 11, 12) auf einer Achse (28) schwenkbar gelagert ist.