DE102005062167B3 - Schalthebel mit Betätigungseinrichtung für eine Rückwärtsgangsperre - Google Patents

Schalthebel mit Betätigungseinrichtung für eine Rückwärtsgangsperre Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schalthebel mit Betätigungseinrichtung für eine Rückwärtsgangsperre, die an einem Gehäuse angeordnet ist und nicht direkt auf den Schalthebel wirkt, bestehend aus einem Handschalthebel mit Schaltknopf, einer Lagerkugel, mit der der Schalthebel im Gehäuse gelagert ist, einem Zugmechanismus zur Betätigung eines Seilzuges, welcher die Rückwärtsgangsperre betätigt, wobei sich die Hülle des Seilzuges einerseits am Gehäuse und andererseits an einem Widerlager des Schalthebels abstützt, DOLLAR A wobei DOLLAR A - an der Lagerkugel (15) des eine Krümmung (16) aufweisenden Handschalthebels (1) ein Wählfinger (19) angeordnet ist, der in eine Achse (18) eines Winkelhebels (7) ragt und mit diesem zusammenwirkt, DOLLAR A - der Winkelhebel (7) um seine Achse (17) schwenkbar am Gehäuse (20) angeordnet ist, DOLLAR A - ein Hebel (5) der Rückwärtsgangsperre um einen Bolzen (6) im Gehäuse (20) mittels Seilzug (2) schwenkbar ist und die Bewegung des Winkelhebels (7) oder des Wählfingers (19) sperrt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schalthebel mit Betätigungseinrichtung für eine Rückwärtsgangsperre entsprechend dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches.
  • Der Schalthebel mit Rückwärtsgangsperre ist einsetzbar als Schaltvorrichtung eines manuell schaltbaren Kraftfahrzeuggetriebes mit einer formschlüssig wirksamen Rückwärtsgangsperre, die ein beweglich gelagertes, schalthebelseitiges Sperrelement umfaßt, wobei die Schalthebelstange eine Krümmung zwischen dem Schaltknopf und der Zughülse und der Kugel des Schalthebels aufweist.
  • Bei manuell schaltbaren Getrieben von Kraftfahrzeugen sind Schalthebel vorgesehen, um einen Gang einzulegen beziehungsweise einen Gangwechsel vorzunehmen. Hierzu ist der Schalthebel zur Auswahl der Schaltgasse um eine Wählachse und zum Einlegen eines Ganges um eine im wesentlichen senkrecht dazu angeordnete Schaltachse schwenkbar gelagert. Um zu vermeiden, daß unbeabsichtigt der Rückwärtsgang vom Fahrer eingelegt wird, ist eine Rückwärtsgangsperre zu überwinden beziehungsweise zu lösen. Damit wird verhindert, versehentlich in die Schaltgasse des Rückwärtsganges zu schalten oder von einer Neutralstellung der betreffenden Schaltgassen in die Schaltposition des Rückwärtsganges zu gelangen. Ob die gesamte Schaltgasse oder nur die Schaltposition des Rückwärtsganges derart gesichert ist, richtet sich jeweils danach, ob der betreffenden Schaltgasse nur der Rückwärtsgang oder zusätzlich ein Vorwärtsgang zugeordnet ist. Das Sperren oder Entsperren der formschlüssig wirksamen Rückwärtsgangsperre kann durch ein Niederdrücken des gesamten Schalthebels oder durch das Anheben eines oberen Bereiches des Schalthebels erfolgen. Dazu sind unterschiedliche Lösungen bekannt.
  • Aus EP 1 111 276 A2 geht ein Schalthebel für eine Rückwärtsgangsperre hervor, bei dem zwischen dem Sperrelement für Rückwärtsgangsperre und im Zugmechanismus ein Zugseil angeordnet ist, welches außerhalb der Schaltstange liegt. Dieser Schalthebel weist keine Krümmung auf. Das Zugseil ist direkt am Zugring angeordnet, verläuft beidseitig der Wähl- und Schaltachse und bewegt ein schalthebelseitiges Sperrelement, welches in ein karosserieseitiges Sperrelement einrastet.
  • US 4,343,202 zeigt einen Schalthebel, der eine leichte Krümmung aufweist, wobei ein Zugseil für die Rückwärtsgangsperre angeordnet ist. Die Kraft des Zugseiles wird in die Achse des Hebels geleitet, wobei ein aufwendiger Winkelmechanismus zum Umleiten der Kräfte dient.
  • US 4,914,969 beschreibt einen Handschalthebel, der einen Druckmechanismus aufweist und eine Stange, die außerhalb des Hebels liegt. Der Schalthebel ist nicht gekrümmt. Druckmechanismen dieser Art sind für den Fahrer des Fahrzeuges, wenn sie in der Konsole eines Personenkraftwagens angeordnet sind, ungünstig zu bedienen. Der im Dokument vorgeschlagene Zugmechanismus wiederum ist für gekrümmte Schalthebel nur im Zusammenhang mit Umlenkmechanismen umsetzbar.
  • EP 0 834 683 A1 zeigt einen Zugmechanismus an einem Handschalthebel, wobei die Schaltstange außerhalb des Schalthebels angeordnet ist. Der Mechanismus zum Übertragen der Zugkräfte ist allerdings dann ungeeignet, wenn die Schalthebelstange eine starke Krümmung aufweist.
  • In DE 16 55 675 B ist ein Schalthebel mit Betätigung für eine Rückwärtsgangsperre beschrieben, dessen unteres Ende direkt mit den Schaltgestängen des Getriebes in Eingriff kommt, der einen Knopf, eine Schaltkugel, mit der der Schalthebel in einem Gehäuse gelagert ist, einen Zugmechanismus zur Betätigung eines Seilzuges, welcher eine Rückwärtsgangsperre betätigt, wobei sich die Hülle des Seilzuges am Gehäuse abstützt, enthält. Dabei ist der Seilzug mit einem Hebel der Rückwärtsgangsperre verbunden, der um einen Bolzen im Gehäuse schwenkbar ist, wobei der Hebel der Rückwärtsgangsperre die Bewegung des Wählfingers sperrt.
  • Aus DE 29 19 062 A1 ist ein Schalthebel mit Betätigungseinrichtung für eine Rückwärtsgangsperre mit einem Knopf, einem Übertragungsmechanismus zum Betätigen der Rückwärtsgangsperre, einem Hebel der Rückwärtsgangsperre, der um einen Bolzen schwenkbar ist, auf den der Betätigungsmechanismus wirkt und der die Bewegung des Wählfingers sperrt, wobei ein Winkelhebel, dessen eine Achse schwenkbar am Gehäuse angeordnet ist und dessen andere Achse den Wählfinger aufnimmt, bekannt.
  • Für einen Schalthebel mit einem Zugmechanismus unmittelbar unterhalb des Schaltknopfes, der eine starke Krümmung zwischen dem Zugmechanismus und der Kugel aufweist, sind keine Lösungen bekannt, mit denen die Zugkraft auf einfache Weise auf den Hebel für die Rückwärtsgangsperre übertragen werden kann. Die bekannten Lösungen sperren die Bewegungen des Schalthebels, um eine Rückwärtsgangsperre zu realisieren.
    •
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Lösung zu entwickeln, mit der die Kraft des Zugmechanismus unterhalb des Schaltknopfes auf die Betätigungseinrichtung für eine Rückwärtsgangsperre übertragbar ist, wobei die Rückwärtsgangsperre nicht direkt auf den Schalthebel wirken soll.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Schalthebel nach den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst.
  • Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.
  • Die erfindungsgemäße Lösung sieht einen Schalthebel mit Betätigungseinrichtung für eine Rückwärtsgangsperre vor, der aus dem Handschalthebel mit Schaltknopf besteht, unterhalb dem die Zughülse zur Betätigung des Rückwärtsganges angeordnet ist. Weiterhin ist am Schalthebel die Kugel, der Winkelhebel und der Übertragungsmechanismus wie ein Seilzug zum Betätigen des Rückwärtsganges vorhanden. Als Übertragungsmechanismus zwischen der Zughülse und dem Rückwärtsgang können unterschiedlich geeignete Mechanismen angeordnet sein. Dabei kann die Übertragung mittels einer Elektronik erfolgen, bei der von der Zughülse ein Signal an einen Magneten gegeben wird, der den Hebel der Rückwärtsgangsperre betätigt. Andererseits ist auch als Betätigung ein Seilzug möglich, wobei ein Widerlager für den Seilzug am Handschalthebel angeordnet ist, der zwischen Zughülse und Kugel mit Wählfinger eine Krümmung, ggf. auch eine starke Krümmung, aufweisen kann. Diese Krümmung kann S-förmig sein, kann aber auch durch zwei in verschiedene Richtung angeordnete Krümmungen dazu führen, daß der ursprüngliche Verlauf des Schalthebels um einen bestimmten Abstand versetzt fortgeführt wird. Durch die vorgeschlagene Lösung kann die Zugbewegung der Zughülse auch bei sehr starken Krümmungen übertragen werden. Starke Krümmungen sind Krümmungen, die einen sehr kleinen Krümmungsradius aufweisen oder aber bei denen die Schaltstange durch zwei Krümmungen sehr stark zwischen dem ersten Teil der Schaltstange und dem zweiten Teil der Schaltstange versetzt fortgeführt wird.
  • Sofern der Übertragungsmechanismus einen Seilzug darstellt, ist am Handschalthebel ist ein Widerlager zwischen der Krümmung der Zughülse angeordnet, wobei die Seele des Seilzuges mit der Zughülse verbunden ist. Weiterhin ist ein Widerlager am Gehäuse für den Seilzug angeordnet, wobei die Seele des Seilzuges an einem Ende eines Hebels der Rückwärtsgangsperre angeordnet ist, der um einen Bolzen im Gehäuse schwenkbar ist. Vorhanden ist weiterhin ein Winkelhebel, dessen eine Achse schwenkbar am Gehäuse angeordnet ist und dessen andere Achse den Wählfinger der Kugel aufnimmt oder den Winkelhebel abstützt. Durch die vorgeschlagene Lösung wird nicht wie sonst üblich die seitliche Bewegung des Schalthebels im oberen oder unteren Bereich des Schalthebels, sondern die senkrechte Bewegung des Winkelhebels bzw. des Wählfingers gesperrt. Weiterhin ist es durch die Erfindung möglich, bei stark gebogenen Schalthebelstangen oder bei anderen baulich ungünstigen Verhältnissen im Bereich des Schalthebels eine Rückwärtsgangsperre mit einem hohen Maß an Sicherheit und in einfacher Bauweise zu realisieren.
  • Vorteilhaft ist es, eine Feder auf der Achse des Wählhebels anzuordnen.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, eine gegen die Zughülse wirkende Feder auf der Achse des Hebels der Rückwärtsgangsperre anzuordnen.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, den Winkelhebel aus Kunststoff zu fertigen. Das Widerlager am Handschalthebel kann auf diesen aufgespritzt sein.
  • Beim Schalten in die einzelnen Gänge wird der Handschalthebel in der Gasse 1, 2, mittels des Anschlages gehalten. Beim Schalten vom ersten in den zweiten Gang gelangt der Handschalthebel in die Wählgasse zwischen beiden Gängen. In dieser Position wird die Bewegung zwischen Winkelhebel und Schaltgehäuse durch den Hebel für die Rückwärtsgangsperre blockiert. Der Rückwärtsgang kann also nicht geschaltet werden. Falls der Rückwärtsgang geschaltet werden soll, wird mittels der Zughülse die Bewegung (Hub) durch den Seilzug auf den Hebel der Rückwärtsgangsperre geleitet. Dieser Hebel dreht sich dann um seinen Befestigungsbolzen im Gehäuse und die Blockierfunktion wird aufgehoben. Danach kann der Rückwärtsgang geschaltet werden. Nach dem Schalten wird der Hebel für die Rückwärtsgangsperre durch eine Rückstellfeder zurück in die Blockierfunktion gedrückt. Damit wird bei normalem Schalten wieder die Blockierfunktion hergestellt. Die Zughülse wird ebenfalls durch diese Feder über den Seilzug in ihre Position zurückgezogen und ohne Spiel definiert.
  • Im Folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel und drei Figuren erläutert. Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen Übertragungsmechanismus, der als Seilzug ausgeführt ist. Eine andere nicht dargestellte Variante wäre ein Magnet, der den Hebel der Rückwärtsgangsperre betätigt und der durch den Zugmechanismus an der Handschalthebelstange in Betrieb gesetzt wird, wobei die Übertragung des Signals elektronisch oder per Funk erfolgen kann.
  • Die Figuren zeigen:
  • 1: Schalthebel mit Zughülse und Seilzug für die Rückwärtsgangsperre
  • 2: Schalthebel in Teilschnitt und Ansicht
  • 3: Schalthebel in Seitenansicht und Teilschnitt durch sein Gehäuse.
    •
  • Die 1 zeigt den Schalthebel mit Rückwärtsgangsperre, bestehend aus dem Handschalthebel 1 oder der Handschalthebelstange, an deren oberem Ende der Schaltknopf 10 angeordnet ist, unter dem sich die Zughülse 3 befindet. Auf die Handschalthebelstange 1 wurde das Widerlager 4 für den Seilzug 2 der Rückwärtsgangsperre aufgespritzt. Nach der Krümmung 16 ist die Kugel 15 des Handschalthebels 1 angeordnet, an der sich der Wählfinger 19 befindet. Der Wählfinger 19 ist in einer Achse 18 des Winkelhebels 7 befestigt, der um die Drehachse 17 schwenkbar ist und den Kugelzapfen 22 für das Wählzugseil aufweist. An der Drehachse 17 des Winkelhebels 7 ist die Feder 9 angeordnet. Der Hebel 5 für die Rückwärtsgangsperre bewegt sich an einem Bolzen 6, wobei auch eine Feder 8 angeordnet ist, die den Hebel 5 wieder in die Blockierposition befördert und die Zughülse 3 über den Seilzug 2, 23 wieder in ihre Ausgangslage zieht.
  • Alle Teile werden vom Gehäuse 20 aufgenommen, wie das der 2 in einer teilweise geschnittenen Ansicht zu entnehmen ist, in der der Schalthebel 1 in Neutralstellung 21 zwischen den Stellungen 13 der Gänge 1, 3, 5 und der Stellung 14 der Gänge 2, 4, 6 gezeigt ist. Die Zughülse 3 ist um den Hub 11 bewegbar, wobei die Seele 23 des Seilzuges 2 in der Zughülse 3 befestigt ist und um den Weg 11 bewegt wird. Der Seilzug 2 beziehungsweise dessen Hülse ist im Widerlager 4 oberhalb der Krümmung 16 eingehangen und transportiert die Bewegung der Seele 23 des Seilzuges zum Hebel 5 für die Rückwärtsgangsperre, der sich um den Bolzen 6 bewegt. Das andere Ende des Seilzuges 2 findet im Gehäuse 20 und dem darin befindlichen Widerlager 4 Widerstand.
  • Die 3, die eine andere Ansicht von 2 zeigt, verdeutlicht, daß der Seilzug 2 die Bewegung der Zughülse 3 auch längs der Achse des Wählfingers 19 überträgt und wie der Hebel 5 der Rückwärtsgangsperre angeordnet ist.
  • Anhand der 2 soll der Schaltvorgang beschrieben werden. Der gezeigte Schalthebel 1 befindet sich in der Neutralstellung 21, also in der Wählgasse zwischen den Gängen 1, 3, 5 und 2, 4, 6. Um in die einzelnen Gänge zu schalten wird der Schalthebel 1 entweder nach rechts in die Position 14 oder nach links in die Position 13 bewegt. Die Bewegung des Schalthebels entlang der Achse 18 (3) wird durch den Hebel 5 begrenzt, der eine Art Anschlag für den Winkelhebel 7 bildet. Damit kann zunächst nicht in die Rückwärtsganggasse geschaltet werden. Zum Schalten des Rückwärtsganges wird die Zughülse 3 nach oben gezogen. Damit wird mittels Seilzug 2 oder dessen Seele 23 der Hebel 5 für die Rückwärtsgangsperre um seine Achse 6 gedreht, wobei eine Kraft gegenüber der Feder 8 aufgebracht werden muß. Der Hebel 5 wird damit aus dem Bereich zwischen der Winkelwählgasse 18 und dem Gehäuse 20 entfernt, wobei ein Freiraum für das Bewegen des Winkelhebels und damit des Schalthebels bis zur Rückwärtsganggasse entsteht. Damit kann der Rückwärtsgang geschaltet werden. Seine Lage ist vom jeweiligen Schaltschema und der Getriebevariante des Fahrzeuges abhängig. Nach dem Schalten des Rückwärtsganges wird der Schalthebel 1 in eine Position gedrückt, in der der Hebel 5 für die Rückwärtsgangsperre durch die Feder 8 gezogen wird und die Blockierfunktion wieder eintritt. Durch die Feder 8 wird über den Seilzug 2 und seine Seele 23 auch die Zughülse 3 wieder in ihre Ausgangsposition zurückgezogen.
  • Die vorgeschlagene Lösung hat den Vorteil, daß auch bei stark gekrümmtem Handschalthebel der Hebel für die Rückwärtsgangsperre durch einen Zugmechanismus an der Handschalthebelstange ohne Umlenkung und ohne aufwendige Mechanismen betätigbar ist.
  • Liste der verwendeten Bezugszeichen
    • 1
    Handschalthebel/Handschalthebelstange
    2
    Übertragungsmechanismus wie Seilzug der Rückwärtsgangsperre
    3
    Zughülse
    4
    Widerlage für Seilzug
    5
    Hebel für die Rückwärtsgangsperre
    6
    Bolzen
    7
    Winkelhebel
    8
    Feder zur Rückstellung des Hebels 5 für die Rückwärtsgangsperre
    9
    Feder für die Rückstellung des Winkelhebels 7
    10
    Schaltknopf
    11
    Hub der Zughülse 3
    12
    Anschlagfläche der Gasse zwischen dem ersten und dem zweiten Gang
    13
    Stellung der Gänge 1, 3, 5
    14
    Stellung der Gänge 2, 4, 6
    15
    Kugel des Handschalthebels 1
    16
    Krümmungsbereich des Schalthebels
    17
    Drehachse des Winkelhebels
    18
    Achse für die Befestigung des Wählfingers 19 am Winkelhebel 7
    19
    Wählfinger der Kugel 15
    20
    Gehäuse
    21
    Neutralstellung des Handschalthebels 1
    22
    Kugelzapfen für das Wählzugseil am Winkelhebel 7
    23
    Seele des Seilzuges 2

Claims (6)

  1. Schalthebel mit Betätigungseinrichtung für eine Rückwärtsgangsperre, die an einem Gehäuse (20) angeordnet ist und nicht direkt auf den Schalthebel wirkt, bestehend aus einem Handschalthebel (1) mit Schaltknopf, einer Lagerkugel (15), mit der der Schalthebel im Gehäuse gelagert ist, einem Zugmechanismus zur Betätigung eines Seilzuges (2), welcher die Rückwärtsgangsperre betätigt, wobei sich eine Hülle des Seilzuges einerseits am Gehäuse und andererseits an einem Widerlager des Schalthebels abstützt, gekennzeichnet dadurch, daß – an der Lagerkugel (15) des eine Krümmung (16) aufweisenden Handschalthebels (1) ein Wählfinger (19) angeordnet ist, der in eine Achse (18) eines Winkelhebels (7) ragt und mit diesem zusammenwirkt, – der Winkelhebel (7) um eine Achse (17) schwenkbar am Gehäuse (20) angeordnet ist, – ein Hebel (5) der Rückwärtsgangsperre um einen Bolzen (6) im Gehäuse (20) mittels des Seilzuges (2) schwenkbar ist und die Bewegung des Winkelhebels (7) oder des Wählfingers (19) sperrt.
  2. Schalthebel nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß – der Handschalthebel (1) die Krümmung (16) zwischen einer Zughülse (3) und Lagerkugel (15) mit Wählfinger (19) aufweist, – das Widerlager (4) am Handschalthebel (1) zwischen der Krümmung (16) und der Zughülse (3) angeordnet ist und eine Seele (23) des Seilzuges (2) mit der Zughülse (3) verbunden ist, – das Widerlager (4) für den Seilzug (2) am Gehäuse (20) und das Ende der Seele (23) des Seilzuges (2) an einem Ende des Hebels (5) der Rückwärtsgangsperre angeordnet ist.
  3. Schalthebel nach den Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Feder (9) auf der Achse (17) des Winkelhebels (7).
  4. Schalthebel nach den Ansprüchen 2 oder 3, gekennzeichnet durch ein gegen die Zughülse (3) wirkende Feder (8) auf der Achse des Hebels (5) der Rückwärtsgangsperre.
  5. Schalthebel nach einem der Ansprüche bis 4, gekennzeichnet durch einen Winkelhebel (7) aus Kunststoff.
  6. Schalthebel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß das Widerlager (4) am Handschalthebel (1) aufgespritzt ist.
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