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Die
Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung
für ein
Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere für ein Automatgetriebe, gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Gangwechselgetriebe
von Kraftfahrzeugen werden üblicherweise
mittels einer im Griffbereich des Fahrers angeordneten Betätigungsvorrichtung gesteuert
bzw. geschaltet. Häufig
kommen hierzu Betätigungselemente
wie Schalthebel oder Wählhebel
zum Einsatz, die beispielsweise zwischen den Frontsitzen des Kraftfahrzeugs
angeordnet sind.
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Die
konstruktiven und ergonomischen Anforderungen an derartige Schalthebel
bzw. Wählhebel sind
dabei vielfältig.
Um beispielsweise dem Fahrer ein realistisches Gefühl der Getriebebetätigung zu vermitteln,
wird für
gattungsgemäße Betätigungsvorrichtungen
gefordert, dass diese der Betätigung
einen gewissen Bewegungswiderstand entgegensetzen, wobei jedoch
auch eine zügige
und glatte Bewegung des Betätigungselements
gewünscht
ist. Gleichzeitig sollen dem Fahrer jedoch auch klare haptische
bzw. taktile Rückmeldungen
vermittelt werden, aus denen er bei der Betätigung intuitiv auf den erfolgten
Schaltvorgang schließen
kann.
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Ferner
ist es wünschenswert,
dem Fahrer auch anhand der jeweiligen Momentanposition bzw. Winkelstellung
des Betätigungselements,
beispielsweise eines Wählhebels,
eine klare optische Rückmeldung über den
momentanen Getriebezustand bzw. über
die eingelegte Fahrstufe zu vermitteln. Mit diesem Hintergrund wird
im Bereich des Schalt- bzw. Wählhebels
häufig
eine Schaltkulisse angebracht, in deren Gassen sich der Schalt-
bzw. Wählhebel
bewegen kann, wobei die Schaltkulisse zumeist mit Symbolen oder
Ziffern im Sinne einer eindeutigen Anzeige der Fahrstufe versehen
ist.
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Bei
der Konstruktion moderner Kraftfahrzeuge wird jedoch zunehmend auch
darauf geachtet, dass Betätigungselemente
mit einem Minimum an verfügbarem
Bauraum auskommen. Damit wird einerseits sowohl Platz für andere
Bauelemente geschaffen, und andererseits lässt sich auf diese Weise auch
der Bewegungsraum des Fahrers bzw. der Passagiere vergrößern, ohne
dass damit eine Erhöhung der
Fahrzeugabmaße
verbunden ist. Ein weiterer Faktor im Hinblick auf die zunehmende
Verkleinerung insbesondere der Betätigungselemente für Fahrzeuggetriebe
besteht darin, dass moderne Schaltgetriebe, insbesondere jedoch
die aktuellen Generationen der Automatgetriebe bzw. der automatisierten
Kraftfahrzeuggetriebe, nur noch geringe Betätigungskräfte erfordern, oder aber sogar
komplett aktuatorisch gesteuert werden.
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Hierzu
zählen
insbesondere die sog. "shift-by-wire"-Getriebe, bei denen
zumeist keinerlei mechanische Verbindung zwischen dem Betätigungselement
in der Fahrgastzelle und dem Kraftfahrzeuggetriebe selbst mehr vorhanden
ist. Vielmehr erfolgt die Übertragung
der Schaltbefehle von der Betätigungsvorrichtung
zum Kraftfahrzeuggetriebe in Beispielfall der "shift-by-wire"-Getriebe zumeist ausschließlich mittels
elektrischer oder elektronischer Signale. Auch von dieser Seite
her entfällt
somit die Notwendigkeit zur Übertragung
nennenswerter Betätigungskräfte oder
-momente, womit grundsätzlich
auch kein konstruktives Erfordernis nach raumgreifenden, langen
Betätigungselementen
oder Wählhebeln
mehr besteht.
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Derartige
Entwicklungen führen
bezüglich der
Konstruktion von Betätigungsvorrichtungen
für Kraftfahrzeuggetriebe
somit im Ergebnis dazu, dass Betätigungselemente
wie Schaltgriffe oder Wählhebel
zunehmend mit kleineren Abmessungen, verringerten Betätigungskräften wie
auch mit kleineren Schaltwegen konzipiert werden.
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Dabei
führen
insbesondere Bauraumverkleinerung und Reduzierung der Schaltwege
häufig
dazu, dass sich im Sichtbereich eines Schaltgriffs bzw. Wählhebels
eine ausgeprägte
Gassenkontur bzw. Schaltkulisse nicht mehr ohne weiteres darstellen lässt. Denn
aufgrund der verringerten Schaltwege und der zumeist aus Bauraumerwägungen heraus ebenfalls
verringerten Hebellänge
werden die Bewegungen des Schaltgriffs bzw. Wählhebels im Bereich der Schaltkulisse
zwischen zwei benachbarten Schaltstellungen teilweise kleiner als
der Durchmesser der Hebelstange.
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Aufgrund
der somit insgesamt verringerten Relativbewegungen im Bereich der
Betätigungselemente
für Kraftfahrzeuggetriebe
wird zudem auch eine zuverlässige
Sensierung der Momentanposition des Wählhebels zunehmend schwieriger. Ähnliches gilt
im Sinne der Haptik und Ergonomie für die Qualität des Kraft-Weg-Verlaufs
der Rastierung des Wählhebels,
die bei kleineren Abmessungen und Winkelbewegungen des Wählhebels
nicht mehr ohne weiteres mit der erforderlichen Güte sichergestellt
werden kann.
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Mit
der
EP 1 213 509 A2 ist
bereits eine Schaltvorrichtung für
ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einem Schalthebel, einer Übertragungseinrichtung sowie
einer Gelenkeinrichtung zur schaltbeweglichen Lagerung des Schalthebels
in zumindest einer Bewegungsebene bekannt. Die Gelenkeinrichtung
umfasst dabei ein den Wählhebel
beweglich lagerndes Viergelenkgetriebe. Weiterhin ist eine Rastiereinrichtung vorgesehen,
welche allerdings in nachteiliger Weise an der schalthebelseitigen
Brücke
angeordnet, so dass die Anordnung insgesamt einen großen Bauraum
benötigt.
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Mit
diesem Hintergrund ist es somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Betätigungsvorrichtung
für ein
Kraftfahrzeuggetriebe zu schaffen, mit der die genannten, im Stand
der Technik vorhandenen Nachteile überwunden werden. Die Erfindung soll
dabei insbesondere ermöglichen,
auch bei kleinen Schaltwegen und/oder bei Verringerung des für die Betätigungsvorrichtung
zur Verfügung
stehenden Bauraums sowohl eine ausgeprägte Gassenkontur bzw. Schaltkulisse
darzustellen, als auch eine zuverlässige Sensierung der Wählhebelposition
realisieren zu können.
Ferner soll trotz verringerter Schaltwege und/oder Verkleinerung
des Bauraums ein uneingeschränkt
hochwertiger Kraft-Weg-Verlauf im Sinne der zuverlässigen taktilen
Rückmeldung
von Schaltvorgängen
darstellbar sein.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Betätigungsvorrichtung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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In
für sich
genommen zunächst
bekannter Weise umfasst die Betätigungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Schaltgriff bzw. Wählhebel und eine Übertragungseinrichtung
zur Übertragung
der Schaltbefehle von der Betätigungsvorrichtung
zum Kraftfahrzeuggetriebe. Bei der Übertragungseinrichtung kann
es sich beispielsweise, jedoch keineswegs ausschließlich, um
ein Gestänge, um
einen Seilzug oder um eine Sensorik mit elektrischer bzw. elektronischer
Signalübertragung
zwischen Betätigungsvorrichtung
und Kraftfahrzeuggetriebe handeln. In an sich ebenfalls bekannter
Weise umfasst die Betätigungsvorrichtung
ferner eine Gelenkeinrichtung zur schaltbeweglichen Lagerung des Schaltgriffs
oder Wählhebels
innerhalb zumindest einer Wählhebel-Bewegungsebene.
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Die
Betätigungsvorrichtung
zeichnet sich dadurch aus, dass die Gelenkeinrichtung zumindest
ein den Wählhebel
beweglich lagerndes Viergelenkgetriebe umfasst. Die Verbindung zwischen
Wählhebel und
Fahrzeugstruktur erfolgt über
die Lenker zumindest eines Viergelenkgetriebes.
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Dies
ist zunächst
einmal vorteilhaft insofern, als mit dem Einsatz eines Viergelenkgetriebes
der Ort des Drehpunkts bzw. der Schwenkachsen des Wählhebels
nicht mehr wie beim Stand der Technik innerhalb der Betätigungsvorrichtung
selbst angeordnet sein muss, was zu den eingangs beschriebenen Beschränkungen
bezüglich
der sich daraus ergebenden Kinematik des Wählhebels führt. Vielmehr ermöglicht der
Einsatz des Viergelenkgetriebes den Ersatz des reellen Drehpunkts
bzw. der reellen Schwenkachsen des Wählhebels durch einen virtuellen
Drehpunkt bzw. durch eine virtuelle Schwenkachse.
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Dabei
kann der virtuelle Drehpunkt bzw. die virtuelle Schwenkachse weitestgehend
frei im Raum positioniert werden. So ist es beispielsweise durchaus
möglich,
den virtuellen (vom Bediener jedoch als reell empfundenen) Drehpunkt
nicht nur außerhalb der
Betätigungsvorrichtung
selbst anzuordnen, sondern bei Bedarf zum Beispiel sogar unter den
Fahrzeugboden zu verlegen. Die Betätigungsvorrichtung kann dabei – trotz
einer solchen fast beliebigen virtuellen Länge des Wählhebels – jedoch unverändert klein
und kompakt ausgeführt
werden.
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Dank
der somit nahezu beliebig positionierbaren Drehpunkte bzw. Schwenkachsen
des Betätigungselements
lassen sich bei stark verkleinertem Bauraum einer Betätigungsvorrichtung – wie auch bei
verkleinerten Schaltwegen – sowohl Übertragungseinrichtung
als auch Rastierung des Betätigungselements,
ferner Schaltgassen oder Schaltkulissen am Betätigungselement, mit größerer konstruktiver
Freiheit anordnen, bzw. überhaupt
erst realisieren.
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Aufgrund
der mit dem Viergelenkgetriebe und dank der damit realisierbaren
virtuellen Drehpunkte ermöglichten
Kinematik des Betätigungselements,
die beispielsweise einen höheren
Translationsanteil bei gleichzeitig verringertem Rotationsanteil
bei der Bewegung des Wählhebels
aufweisen kann, wird ferner auch die vom Bediener wahrgenommen Ergonomie
des Betätigungselements
verbessert. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass der Bediener
den Eindruck hat, einen langen Hebel mit entsprechenden Kraft-Weg-Verläufen in
der Hand zu haben, obwohl das tatsächlich viel kürzere Betätigungselement
in Wirklichkeit mittels eines Viergelenkgetriebes in einem äußerst kompakten
Gehäuse gelagert
ist, wobei aber der virtuelle Drehpunkt durchaus weit außerhalb
des Gehäuses
der Betätigungsvorrichtung
liegen kann.
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Erfindungsgemäß eine Rastiereinrichtung zur
Erzeugung eines definierten Kraft-Weg-Verlaufs am Betätigungselement im Bereich der
karosserieseitigen Gelenkpunkte des Viergelenkgetriebes angeordnet.
Die Anordnung der Rastiereinrichtung des Betätigungselements in der Nähe der karosserieseitigen
Gelenkpunkte des Viergelenkgetriebes führt zu einem besonders kompakten
Aufbau der Betätigungsvorrichtung,
da auf diese Weise auch und gerade der Bauraum im Bereich des karosserieseitigen Endes
des Betätigungselements
konstruktiv genutzt werden kann.
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Die
Erfindung lässt
sich zunächst
einmal unabhängig
davon verwirklichen, wie das Viergelenkgetriebe konstruktiv ausgeführt, dimensioniert
und angeordnet ist, solange das Viergelenkgetriebe die Realisierung
der gewünschten
Kinematik des Betätigungselements
erlaubt. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist jedoch der Abstand der wählhebelseitigen Gelenkpunkte
des Viergelenkgetriebes größer als
der Abstand der karosserieseitigen Gelenkpunkte.
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Dies
führt mit
Vorteil zu einer Wählhebelkinematik,
bei der der virtuelle Drehpunkt bzw. die virtuelle Schwenkachse
des Wählhebels
karosserieseitig und wählhebelfern
angeordnet ist. Damit entspricht das gefühlte Schaltverhalten einer
so ausgeführten Betätigungsvorrichtung
im Wesentlichen dem Schaltverhalten der bisherigen, traditionellen
Betätigungselemente
oder Wählhebel,
bei denen der reelle Drehpunkt vergleichsweise niedrig im Bereich
des Fahrzeugbodens angeordnet ist.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist das Viergelenkgetriebe zur schaltbeweglichen Lagerung
des Wählhebels
in zwei zueinander senkrecht stehenden Bewegungsebenen eingerichtet.
Dies bedeutet mit anderen Worten, dass der Wählhebel auf diese Weise mittels
des Viergelenkgetriebes nicht nur innerhalb einer Bewegungsebene
geschwenkt werden kann. Vielmehr kann das Betätigungselement bzw. der Wählhebel
gemäß dieser
Ausführungsform
der Erfindung mittels des Viergelenkgetriebes beispielsweise sowohl
entlang der Fahrtrichtung bewegt werden, als auch zusätzlich Schaltvorgänge quer
zur Fahrtrichtung ausführen. Somit
können
zum Beispiel beim Automatgetriebe sowohl Fahrstufenwechsel (Hebelbewegung
in/gegen Fahrtrichtung) als auch Schaltgassenwechsel (Hebelbewegung
quer zur Fahrtrichtung) ausgeführt werden.
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Dabei
ist es konstruktiv zunächst
einmal beliebig, wie die schaltbewegliche Lagerung des Betätigungselements
in den beiden zueinander senkrecht stehenden Bewegungsebenen erfolgt.
So ist es beispielsweise denkbar, zu diesem Zweck zumindest zwei
Viergelenkgetriebe käfigartig
anzuordnen und dabei jeweils zwei benachbarte Hebeldrehpunkte der Viergelenkgetriebe
auf einer gemeinsamen – senkrecht
zur Drehachse der Hebeldrehpunkte positionierten – Schwenkachse anzuordnen.
Auf diese Weise erlauben die beiden käfigartig angeordneten Viergelenkgetriebe
Bewegungen des Betätigungselements
beispielsweise sowohl entlang der Fahrtrichtung als auch quer zur
Fahrtrichtung.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung sind die Gelenkpunkte des Viergelenkgetriebes jedoch als
Kugelgelenke ausgebildet. Auf diese Weise ergibt sich, insbesondere
bei der käfigartigen
Kombination zweier Viergelenkgetriebe, konstruktiv eine besonders
einfache Realisierung der schaltbeweglichen Lagerung des Wählhebels
in den beiden zueinander senkrecht stehenden Bewegungsebenen.
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Gemäß weiterer,
bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung ist der wählhebelseitige
Angriffspunkt der Übertragungseinrichtung
oder Sensierung zur Übertragung
der Schaltbefehle im Bereich der karosserieseitigen Gelenkpunkte
des Viergelenkgetriebes angeordnet.
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Die
Anordnung des Angriffspunkts der Übertragungseinrichtung, in
der Nähe
der karosserieseitigen Gelenkpunkte des Viergelenkgetriebes führt zu einem
besonders kompakten Aufbau der Betätigungsvorrichtung, da auf
diese Weise auch und gerade der Bauraum im Bereich des karosserieseitigen Endes
des Betätigungselements
konstruktiv genutzt werden kann.
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Dies
ist beim Stand der Technik keineswegs selbstverständlich,
insbesondere da bei den aus dem Stand der Technik bekannten Betätigungsvorrichtungen
die am Wählhebel
abgreifbaren Schaltwege um so kleiner werden, je näher am karosserieseitigen Ende
des Wählhebels
der Abgriff erfolgt. Beim Stand der Technik ist somit ein zuverlässiger Abgriff
für die Übertragungseinrichtung
der Schaltbefehle, bzw. die Darstellung eines qualitativ hochwertigen Kraft-Weg-Verlaufs,
um so schwieriger, je näher
der Abgriff, bzw. die Rastierung, im Bereich des karosserieseitigen
Endes des Wählhebels
erfolgt.
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Da
dank der Erfindung, und dank des damit ermöglichten virtuellen Drehpunkts
die Bewegungskinematik des Wählhebels
vorwiegend translatorisch und weniger rotatorisch ausgelegt werden
kann, ist mit der Erfindung jedoch auch eine viel größere konstruktive
Freiheit bei der Anordnung des Abgriffs der Übertragungseinrichtung, bzw.
bei der Anordnung der Rastierung des Wählhebels gegeben.
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Der
Abgriff für
die Übertragungseinrichtung, bzw.
die Rastierungseinrichtung des Betätigungselements, kann dank
der Erfindung somit besonders bauraumsparend auch und gerade im
Bereich der karosserieseitigen Drehpunkte des Viergelenkgetriebes angeordnet
werden.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele
darstellender Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigt:
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1 in
schematischer Seitenansicht eine Ausführungsform einer Betätigungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 in
einer 1 entsprechenden Darstellung und Ansicht eine
Betätigungsvorrichtung
gemäß dem Stand
der Technik; und
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3 in
einer 1 und 2 entsprechenden Darstellung
und Ansicht die Betätigungsvorrichtung
gemäß 1 bei
der Betätigung.
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1 zeigt
in einer schematisierten seitlichen Ansicht eine Ausführungsform
für eine
erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung.
Man erkennt zunächst
einmal einen ohne Betätigungsknauf
dargestellten Wählhebel 1,
sowie ein den Wählhebel 1 lagerndes
Viergelenkgetriebe 2, bestehend aus den beiden Schwenkhebeln 3, 4 sowie
aus dem zwischen den Schwenkhebeln 3, 4 angeordneten
Viergelenk-Verbindungsglied 5. Dabei ist das Verbindungsglied 5 wiederum
mit dem Wählhebel 1 verbunden, und
führt somit
den Wählhebel 1 kinematisch
in Übereinstimmung
mit den Schwenkbewegungen des Verbindungsglieds 5 des Viergelenkgetriebes 2.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
der Betätigungsvorrichtung
besitzen die wählhebelseitigen,
also zeichnungsbezogen oberen Gelenkpunkte 6, 7 des
Viergelenkgetriebes 2 einen größeren Abstand voneinander als
die karosserieseitigen, also zeichnungsbezogen unteren Gelenkpunkte 8, 9 des Viergelenkgetriebes 2.
Aufgrund dieser Anordnung der Gelenkpunkte 6, 7, 8, 9 des
Viergelenkgetriebes 2 ergibt sich eine in 1 mittels
strichpunktierter Linie 10 angedeutete Kinematik bzw. Lage
des virtuellen Drehpunkts 11 des Verbindungsglieds 5 im
Viergelenkgetriebe 2 und somit auch des Wählhebels 1.
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Dies
bedeutet mit anderen Worten, dass sich der virtuelle Drehpunkt 11 des
Verbindungsglieds 5 im Viergelenkgetriebe 2 in
der dargestellten Lage von Viergelenkgetriebe 2 und Wählhebel 1 im
Schnittpunkt der Verbindungslinien 10 durch die Gelenkpunkte
der beiden Schwenkhebel 3, 4 des Viergelenkgetriebes 2 befindet.
Der Drehpunkt 11 liegt bei der dargestellten Ausführungsform
der Betätigungsvorrichtung
zeichnungsbezogen so weit unten, dass der tatsächliche Ort des virtuellen
Drehpunkts 11 nicht mehr auf dem Zeichnungsblatt dargestellt
werden kann, weshalb die strichpunktierten Verbindungslinien 10 durch
die Gelenkpunkte 6, 7, 8, 9 der beiden
Schwenkhebel 3, 4 des Viergelenkgetriebes 2 auch
entsprechend geknickt dargestellt sind.
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Aufgrund
der speziellen Kinematik des Viergelenkgetriebes 2 ergibt
sich bei der Betätigung
des Wählhebels 1 der
erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung
eine Hebelbewegung, wie sie in 3 dargestellt
ist. Dies bedeutet mit anderen Worten zunächst einmal, dass sich der
Wählhebel 1 der
dargestellten, erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung für den Bediener
so verhält,
bewegt und anfühlt,
als ob der Wählhebel 1 vergleichsweise
lang wäre,
und als ob der Drehpunkt 11 des Wählhebels sich zeichnungsbezogen
weit unterhalb der Betätigungsvorrichtung,
bzw. sogar außerhalb
des Zeichnungsblatts befände,
wie dies auch anhand der strichpunktierten Verlängerungen 10 der Hebellängsachsen
in den beiden Betätigungsstellungen
in 3 angedeutet ist.
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Damit
stimmt die gefühlte
Kinematik des Wählhebels 1 der
in den 1 und 3 dargestellten Betätigungsvorrichtung
mit einem konventionellen, allerdings viel längeren Wählhebel überein. Dieser würde jedoch
sehr viel mehr Bauraum im Kraftfahrzeug erfordern, als dies bei
der erfindungsgemäß äußerst kompakt
ausführbaren
Betätigungsvorrichtung
gemäß 1 und 3 der
Fall ist.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
spielt es dabei zunächst
einmal keine Rolle, ob die vorliegend mit der Zeichenblattebene übereinstimmende Bewegungsebene
des Wählhebels 1 am
Kraftfahrzeug in Fahrzeuglängsrichtung
oder in Fahrzeugquerrichtung verläuft. In beiden Fällen kann
die jeweils senkrecht zur dargestellten Bewegungsebene verlaufende
Hebelbewegung (vorliegend also die Hebelbewegung in die Zeichenebene
hinein und aus der Zeichenebene heraus) dann mittels einer konventionellen
Gelenklagerung erfolgen, die beispielsweise im Verbindungsglied 5 des
Viergelenkgetriebes 2 angeordnet sein kann. Das Viergelenkgetriebe 2 kann jedoch
auch so ausgelegt werden, dass sowohl Hebelbewegungen wie dargestellt
innerhalb der Zeichnungsebene, als auch Hebelbewegungen senkrecht zur
Zeichnungsebene durch entsprechende Bewegungen des Viergelenkgetriebes 2 ausgeführt werden
können.
In diesem Fall kommen die erfindungsgemäßen Vorteile somit bei Hebelbewegungen
sowohl in Fahrzeuglängsrichtung
als auch in Fahrzeugquerrichtung zum Tragen.
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Wollte
man einen konventionellen Wählhebel 12 aus
dem Stand der Technik in einem ebenso kompakten Bauraum unterbringen,
wie er von der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung
in Anspruch genommen wird, so ergäbe sich beispielsweise ein
Bild wie in 2 dargestellt. Zwar wären bei dem
konventionellen Wählhebel 12 gemäß 2 zunächst einmal
dieselben Betätigungswege
B = A im Bereich des Hebelendes bzw. am (nicht dargestellten) Schaltknauf
bei B erzielbar, wie dies bei der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung bei A gemäß 3 der
Fall ist. Jedoch wäre
bei dem konventionell gelagerten Wählhebel 12 gemäß 2 – aufgrund
des viel weiter oben liegenden Drehpunkts 13 und der damit
starken Rotationskomponente der Hebelbewegung – bereits nicht mehr die erwünschte Kinematik
eines langen Hebels gegeben.
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Ein
konventionell aufgebauter Wählhebel 12 andererseits,
der eine mit der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung
insgesamt vergleichbare Kinematik aufweisen sollte, würde ein
Vielfaches des Bauraums der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung beanspruchen,
da der Drehpunkt 13 eines solchen konventionellen Wählhebels 12 sehr
viel weiter unten angeordnet werden müsste. Hierzu wird in der Figurendarstellung
auf die zeichnerisch bereits verkürzt dargestellte große Entfernung 14 zwischen der
Ebene E der (nicht dargestellten) Schaltkulisse und dem virtuellen
Hebeldrehpunkt 11 bei der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung verwiesen, im
Vergleich zu der kurzen und damit bauraumsparenden Entfernung 15 zwischen
der Ebene E und den tatsächlichen
unteren Drehpunkten 8, 9 des Viergelenkgetriebes 2.
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Insbesondere
jedoch ließe
sich der konventionell gelagerte Wählhebel 12 gemäß 2 auch kaum
noch mit einer visuell ausgeprägten
Schaltgasse in Höhe
der Ebene E der Schaltungsabdeckung versehen, geschweige denn – ebenfalls
in Höhe
der Ebene E – mit
einer Schaltkulisse ausstatten. Letzteres liegt vor allem darin
begründet,
dass die bei Schaltbewegungen zurückgelegten Hebelwege des konventionellen
Wählhebels 12 in
dem in 2 markierten Bereich B' bereits viel zu klein sind, um dort, beispielsweise
zwischen verschiedenen Schaltebenen des Wählhebels 12, noch
die Stege einer Schaltkulisse anordnen zu können; bzw. um dort auch nur eine
klare Visualisierung bzw. Beschriftung der unterschiedlichen Wählhebelpositionen
anbringen zu können.
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Zur
Verdeutlichung wird hierzu auf eine Zusammenschau der 2 und 3 verwiesen,
dort insbesondere auf einen Vergleich der mit A' bzw. B' gekennzeichneten Abstände der
Hebeloberflächen zwischen
benachbarten Wählhebelpositionen
bzw. Schaltebenen. Man erkennt, dass der Abstand A' bei dem erfindungsgemäß gestalteten
Wählhebel 1 gemäß 3 sehr
viel größer ausfällt als
der – beim dargestellten
Beispiel sogar kleiner Null werdende – entsprechende Abstand B' bei einem konventionell gelagerten
Wählhebel 12 gemäß 2.
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Die
problemlose Anordnung der Stege einer Schaltkulisse, bzw. die klare
Visualisierung und Beschriftung der Wählhebelpositionen und Schaltgassen
ist somit bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten Wählhebel 1 gemäß der Darstellung
in 3 ohne weiteres gegeben. Denn dank der mit dem
Viergelenkgetriebe 2 ermöglichten speziellen Kinematik der
Wählhebelbewegung
verbleibt in Höhe
der Ebene E einer Schaltungsabdeckung bzw. Schaltkulisse noch ein
genügender
Abstand zwischen den einzelnen Wählhebelpositionen,
um beispielsweise im Zwischenraum A' zwischen zwei Schaltebenen des Wählhebels
den Steg einer Schaltkulisse anordnen zu können.
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Schließlich würde der
konventionell gelagerte Wählhebel 12 gemäß 2 auch
Probleme bei der Anordnung sowohl der Übertragungseinrichtung bzw.
der zuverlässigen
Sensierung der Wählhebelposition,
als auch bei der Realisierung der Rastierung des Wählhebels 12 mit
dem gewünschten Kraft-Weg-Verlauf
mit sich bringen. Bei einem konventionell gelagerten Wählhebel 12 sind
die Elemente der Übertragungseinrichtung
(beispielsweise Bowdenzug, Gestänge
oder dgl.) bzw. die Elemente der Sensierung der Wählhebelposition
(beispielsweise Hallsensoren, Mikroschalter oder dgl.) ebenso wie die
Rastierungseinrichtung üblicherweise
auf der dem Wählhebel
gegenüberliegenden
Seite der Wählhebellagerung
angeordnet, in 2 also etwa in dem mit Buchstabe
B'' kennzeichneten Bereich.
Damit werden auch die für
Sensierung bzw. Rastierung zur Verfügung stehenden Wege B'' mit fortschreitender Bauraumverkleinerung
bzw. mit Verringerung der Wählhebelwege
immer kleiner, und die erforderlichen Kräfte gleichzeitig immer größer, je
näher die
entsprechenden Bauelemente an die Drehachse 13 des Hebels 12 herangerückt werden.
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Auch
diese Probleme treten jedoch bei einem erfindungsgemäß gestalteten
Wählhebel 1 gemäß 1 bzw. 3 nicht
auf, vgl. die zur Betätigung
der (nicht dargestellten) Übertragungseinrichtung
bzw. zur Rastierung der Wählhebelpositionen zur
Verfügung
stehende Strecke A'' bei einem erfindungsgemäßen Wählhebel 1 gemäß 3 gegenüber der
entsprechenden, aber erheblich kleineren Strecke B'' bei einem konventionell ausgeführten Wählhebel 12.
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Gleichzeitig
bleibt eine gemäß 1 bzw. 3 erfindungsgemäß ausgeführte Betätigungsvorrichtung
mit Wählhebel 1 insgesamt
jedoch äußerst kompakt,
und es kann somit wertvoller Bauraum im Fahrzeuginneren eingespart,
und stattdessen den Passagieren zur Verfügung gestellt bzw. konstruktiv
anderweitig verwendet werden.
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Im
Ergebnis wird somit deutlich, dass mit der Erfindung eine Betätigungsvorrichtung
für Kraftfahrzeuggetriebe
geschaffen wird, die gegenüber
dem Stand der Technik maßgebliche
Vorteile bezüglich der
Bewältigung
der Zielkonflikte zwischen kurzen Schaltwegen und geringem Bauraumbedarf
einerseits, sowie zwischen der Realisierung eines qualitativ und
ergonomisch hochwertigen Kraft-Weg-Verlaufs und einer sicheren Sensierung
bzw. Signalübertragung
andererseits aufweist. Ferner lässt
sich dank der Erfindung auch bei einer äußerst kompakt und bauraumsparend
konzipierten Betätigungsvorrichtung
gegebenenfalls ohne weiteres eine ausgeprägte Schaltgassenkontur bzw.
eine Schaltkulisse realisieren.
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Die
Erfindung leistet somit einen maßgeblichen Beitrag zur Verbesserung
der Ergonomie der Schaltbetätigung,
bei gleichzeitiger Verringerung des Bauraumbedarfs, im Bereich der
Betätigungsvorrichtungen
für Kraftfahrzeuggetriebe,
insbesondere im Einsatzfall bei anspruchsvollen Anwendungen im Bereich
der der Automatikgetriebe und der automatisierten Schaltgetriebe.
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- 1
- Wählhebel
- 2
- Viergelenkgetriebe
- 3
- Schwenkhebel
- 4
- Schwenkhebel
- 5
- Verbindungsglied
- 6,
7
- Wählhebelseitiger
Gelenkpunkt
- 8,
9
- Karosserieseitiger
Gelenkpunkt
- 10
- Karosserieseitiger
Gelenkpunkt
- 11
- Virtueller
Drehpunkt
- 12
- Wählhebel
(Stand der Technik)
- 13
- Reeller
Drehpunkt
- 14,
15
- Abstände
- E
- Ebene
der Schaltkulisse