DE102009010544A1

DE102009010544A1 - Gangschalthebelkulisse

Info

Publication number: DE102009010544A1
Application number: DE102009010544A
Authority: DE
Inventors: Torbjörn Bülow
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2009-09-03
Also published as: SE0800488L

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Gangschalthebelkulisse für einen Fahrzeuggangschalthebel (3). Die Kulisse weist ein Element (1) mit einer durch das Element verlaufenden Öffnung (2) auf, durch die der Gangschalthebel (3) verläuft. Die Gangschaltstellungen sind auf einer Linie angeordnet. Gemäß der Erfindung besitzt die Öffnung (2) Teilbereiche (20, 21, 22, 23, 24), die seitlich zueinander verschoben sind. Jeder Teilbereich (20, 21, 22, 23, 24) enthält mindestens eine Gangschalthebelstellung. Gegenstand der Erfindung ist auch eine Gangschaltanordnung mit einer Gangschalthebelkulisse gemäß der Erfindung sowie ein Fahrzeug, das mit einer Gangschaltanordnung gemäß der Erfindung ausgestattet ist.

Description

Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gangschalthebelkulisse für einen Fahrzeuggangschalthebel mit einem Element, das eine das Element durchdringende Öffnung aufweist, die dazu dient, einen in der Öffnung angeordneten Gangschalthebel aufzunehmen, für den die Gänge entlang einer Linie angeordnet sind, die eine Längsrichtung für die Öffnung festlegt.
In den vorliegenden Unterlagen ist die „Gangschalthebelstellung” die Stellung des Gangschalthebels beim Passieren der Kulissenöffnung und „Gangstellung” die Stellung, die die Gänge festlegt.
Hintergrund der Erfindung
Bei einem herkömmlichen Getriebe wechselt man die Gänge am Fahrerplatz mittels eines Gangschalthebels und eines Gestänges, die mit dem Getriebe verbunden sind.
Eine Möglichkeit des Verzichts auf ein Gestänge ist die Verwendung von Längs- und Seitenzylindern, die durch Software gesteuert werden, und einer elektrischen Regelung am Fahrerplatz, die als Opticruise-Regelung und Comfort-Shift-Regelung bezeichnet wird.
Ein herkömmliches Getriebe hat eine eindeutige Geometrie für die Gangstellungen, was zu einer Gangschalthebelkulisse mit entsprechender Konfiguration führt. Gewöhnlich handelt es sich dabei um ein H-Muster.
Wenn die Schaltbewegungen nicht direkt mechanisch über ein Lenkgestänge übertragen werden, sondern durch Schaltsignale, beispielsweise elektrische Signale, ist es nicht erforderlich, dass die Gangschalthebelkulisse ein bestimmtes Muster aufgrund der tatsächlichen Gangpositionen hat. Beispielsweise sind bei einem Automatikgetriebe die verschiedenen Fahrstufen, Neutral und Rückwärts normalerweise in einer Linie angeordnet.
Wenn man bei der Gestaltung der Gangschalthebelkulisse nicht an die tatsächlichen Eingriffspositionen der Gänge gebunden ist, kann man auf einfache Weise alle Gangschalthebelstellungen auf einer Linie anordnen. Ein Nachteil dieser Lösung ist jedoch, dass es für den Fahrer schwer ist, festzustellen, welcher Gang eingelegt ist, ohne auf die Kulisse zu schauen. Es ist schwer, manuell festzustellen, welcher Gang eingelegt ist.
US 5 406 860 beschreibt eine Gangschalthebelkulisse für ein Getriebe, bei dem die Schaltung mittels Signalen erfolgt. Die Gangschalthebelkulisse ist verhält nismäßig kompliziert gestaltet, so dass beim Schalten mehrere Bewegungen in unterschiedliche Richtungen erforderlich sind.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, das oben beschriebene Problem zu bewältigen.
Beschreibung der Erfindung
Der angestrebte Zweck der Erfindung wird dadurch erreicht, dass eine Gangschalthebelkulisse in der in der Einleitung oben beschriebenen Ausführung die Merkmale aufweist, dass die Öffnung Teilbereiche besitzt, die seitlich zueinander verschoben sind, und jeder Teilbereich mindestens eine Gangschalthebelstellung enthält.
Dank der Seitenverschiebung erhält man eine direkte und deutliche Anzeige des eingelegten Ganges oder zumindest des Schaltbereichs, in dem man sich befindet. Den eingelegten Gang bzw. den Schaltbereich kann man durch Fühlen mit einer Hand feststellen, so dass es weniger erforderlich ist, dass der Fahrer auf den Gangschalthebel schaut. Dadurch erhöht sich die Verkehrssicherheit.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beinhalten mindestens einige der Teilbereiche mehrere Gangschalthebelstellungen.
Dadurch erhält man eine relativ geringe Anzahl von seitlich verschobenen Teilbereichen, so dass ein ausgewogenes Verhältnis zwischen der Anzahl der Teilbereiche und der Anzahl der Gangschalthebelstellungen entsteht und man einen guten Überblick erhält.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält jeder Teilbereich außer den Teilbereichen für die Neutralstellung und die Rückwärtsstellung die gleiche Anzahl von Gangschalthebelstellungen.
Dies trägt zusätzlich dazu bei, dass das Muster für die Gangschalthebelstellungen logisch und übersichtlich ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gibt es in jedem Teilbereich drei oder vier Gangschalthebelstellungen.
Dies ist in vielen Fällen das optimale Verhältnis zwischen der Anzahl der Teilbereiche und der Anzahl der Gangschalthebelstellungen im jeweiligen Teilbereich.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Öffnung eine Seitenkante auf, die ein steuerndes Profil im Anschluss an eine Gangschalthebelstellung oder mehrere Gangschalthebelstellungen bildet, das so angeordnet ist, dass es den Gangschalthebel in die jeweilige Gangschalthebelstellung steuert.
Dadurch wird das Einlegen des jeweiligen Ganges erleichtert. Das bedeutet, dass eine Gangschalthebelstellung oder einige Gangschalthebelstellungen im Vergleich zu den anderen besonders leicht einzulegen ist/sind. Dies ist natürlich für die am häufigsten verwendeten Gänge am interessantesten. Bei einem LKW betrifft diese spezielle Anordnung oft den zweiten Gang.
Gemäß einem weiteren Aspekt beinhaltet die Erfindung eine Gangschaltanordnung mit einer Gangschalthebelkulisse gemäß der Erfindung.
Eine solche Anordnung nutzt die Vorteile, die mit der erfindungsgemäßen Gangschalthebelkulisse und deren bevorzugten Ausführungsformen gewonnen werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gangschaltanordnung besitzt diese einen ersten Körper mit einer profilierten Seite mit mehreren Aussparungen und einen zweiten Körper, der federnd an der profilierten Seite anliegt und so angeordnet ist, dass er in eine der Aussparungen einfedern kann, wobei einer der oben genannten Körper mit dem Gangschalthebel verbunden ist und mit diesem verschoben werden kann.
Mit einer solchen Konstruktion werden bestimmte Positionen des Gangschalthebels auch dann festgelegt, wenn keine direkte mechanische Übertragung zum Getriebe erfolgt, und die Konstruktion führt dazu, dass die Gangschalthebelstellungen längs einer Linie angeordnet sind. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Gangschalthebelkulisse ist deshalb besonders interessant bei Anordnungen, bei denen auch eine seitliche Verschiebung des Gangschalthebels problemlos möglich ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die profilierte Seite kreisförmig ausgebildet und der zweite Körper eine Kugel, die mit dem Gangschalthebel verbunden ist.
Dadurch wird eine einfache geometrische Ausführung für die Anordnung geschaffen. Mit einer Kugel erhält man einen deutlichen und leicht zu betätigenden Mechanismus zur Ein- und Aussteuerung in der Aussparung.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzt die Gangschaltanordnung ein elektrisches Sensororgan zum Detektieren der Stellung des Gangschalthebels, das so ausgeführt ist, dass es in Abhängigkeit von der detektierten Stellung Steuersignale zu einem Getriebe übermittelt, um den entsprechenden Gang einzulegen.
Da die erfindungsgemäße Gangschalthebelkulisse speziell für diese Art der Getriebesteuerung ausgeführt ist, bedeutet diese Ausführungsform, dass die durch die Gangschalthebelkulisse erzielten Vorteile besonders stark ausgeprägt sind.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung bezieht sich die Erfindung auf ein Fahrzeug, das mit einer Gangschaltanordnung gemäß der Erfindung ausgestattet ist.
Ein solches Fahrzeug weist somit entsprechende Vorteile auf, wie beispielsweise die erfindungsgemäße Gangschaltanordnung und deren bevorzugte Ausführungsformen. Besonders geeignet ist die Erfindung für Lastkraftwagen, insbesondere für schwere Lastkraftwagen mit einer großen Anzahl von Gängen, wie beispielsweise acht, zwölf oder sechzehn Gänge.
Die Erfindung wird in der nachstehenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Hinweis auf die dazugehörigen Abbildungen näher beschrieben.
Kurzbeschreibung der Abbildungen
1 ist eine schematische Ansicht einer Referenz-Gangschalthebelkulisse.
2 st eine schematische Ansicht eines ersten Beispiels einer Gangschalthebelkulisse gemäß der Erfindung.
3 ist ein zweites Beispiel in einer entsprechenden Ansicht.
4 ist ein drittes Beispiel in einer entsprechenden Ansicht.
5 ist eine schematische Seitenansicht eines Teils der Gangschaltanordnung gemäß der Erfindung.
6 ist eine schematische Seitenansicht eines Teils der Gangschaltanordnung gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel.
1 zeigt schematisch in einer Ansicht von oben eine Gangschalthebelkulisse für einen Gangschalthebel 103, der in einer länglichen Öffnung 102 in einem Element 101 beweglich angeordnet ist. Die Schaltanordnung besitzt acht verschiedene Schaltstellungen 1–8 zum Vorwärtsfahren sowie eine Neutralstellung N und eine Rückwärtsgangstellung R. Alle Gangschalthebelstellungen sind in einer geraden Linie wie die Gangschalthebelstellungen bei einem Automatikgetriebe angeordnet.
Weil verhältnismäßig viele Gänge vorhanden sind, die alle auf derselben Linie liegen, ist es für den Fahrer schwer, nur durch Fühlen festzustellen, welcher Gang eingelegt ist.
Das in 2 gezeigte Muster der Öffnung 2 in der Gangschalthebelkulisse bezieht sich auf ein Getriebe in der gleichen Ausführung wie das in 1 gezeigte Getriebe. Auch hier sind die Schaltstellungen sequentiell auf einer Linie angeordnet. Die Gangschaltanordnung wird nur von der Stellung des Gangschalthebels 3 in Längsrichtung gesteuert, während sie von den Bewegungen des Gangschalthebels quer zur Längsrichtung unabhängig ist. Wie aus der Abbildung hervorgeht, sind unterschiedliche Gangschalthebelstellungen zueinander seitlich verschoben.
Folglich sind die R-Stellung und die N-Stellung jeweils in einem Teilbereich 20, 21 angeordnet, wobei die Teilbereiche voneinander getrennt sind. Diese beiden Teilbereiche sind seitlich zum nächsten Teilbereich 22 verschoben, der ein Niedrigre gister bildet, das die Gänge eins bis drei umfasst. Darauf folgt ein weiterer Teilbereich 23, der ein Mittelregister mit den Gängen vier bis sechs bildet und seitlich zum Teilbereich 22 des Mittelregisters verschoben ist. Außerdem gibt es noch einen Teilbereich 24, der das Hochregister mit den Gängen sieben und acht bildet. Die Teilbereiche 20, 21, 23 für Rückwärtsgang, Neutralstellung bzw. die Gänge des Mittelregisters befinden sich auf derselben Linie. Die Teilbereiche 22, 24 für die Gänge des Niedrigregisters bzw. des Hochregisters befinden sich ebenfalls auf ein und derselben Linie, die jedoch von der ersten Linie getrennt ist.
3 zeigt in einer entsprechenden Ansicht ein weiteres Beispiel für die mögliche Gestaltung der Geometrie bei einer Gangschalthebelkulisse gemäß der Erfindung. Die Teilbereiche 20, 21 für die R-Stellung bzw. die N-Stellung sind in diesem Beispiel seitlich zu den Teilbereichen 22, 24 des Niedrigregisters und des Hochregisters verschoben. In 3 hat der Teilbereich 22 des Niedrigregisters eine Kante in der Öffnung 2, die mit einem ersten Abschnitt 4 der Kante profiliert ist, der seitlich zu einem zweiten Abschnitt 5 der Kante verschoben ist. Die Abschnitte 4, 5 werden mit einem kurvenförmigen kurzen Abschnitt 6 der Kante miteinander verbunden. Dieser kurze Abschnitt 6 bildet ein steuerndes Profil, das das Einlegen des Ganges erleichtert, an dem sich Abschnitt 6 befindet, in dem gezeigten Beispiel handelt es sich dabei um den zweiten Gang. Wenn der Lastkraftwagen starten soll, wird der Gangschalthebel von der N-Position nach außen zum Kantenabschnitt 4 und nach oben zum Abschnitt 6 geführt, so dass der zweite Gang eingelegt wird, ohne dass man prüfen muss, ob die Stellung korrekt ist.
4 zeigt ein weiteres Beispiel eines Musters der Gangschalthebelkulisse. In diesem Fall bildet jede Gangschalthebelstellung einen eigenen Bereich 20–29, wobei jeder Bereich zu dem unmittelbar vorausgehenden Bereich seitlich verschoben ist.
5 ist eine schematische Seitenansicht durch einen Teil einer Gangschaltanordnung gemäß der Erfindung. Die Gangschaltung erfolgt, indem der Gangschalthebel 3 entlang der Öffnung in Kulisse 1 zur gewünschten Schaltstellung geführt wird. Die Hauptbewegung zur Schaltung erfolgt in Pfeilrichtung, wobei der Mechanismus gleichzeitig eine gewisse seitliche Bewegung des Gangschalthebels, d. h. rechtwinklig zur Papierebene, gestattet.
Beim Schalten dreht sich der Gangschalthebel um Gelenk 8. Der untere Teil 3b des Gangschalthebels ist mit einer Kugel 13 und einer (nicht gezeigten) Feder ausgestattet, die die Kugel 13 nach unten drückt.
Die Kugel 13 wirkt mit einer kreisförmigen und profilierten Seite eines stationären Körpers 10 zusammen. Die profilierte Seite hat einige Aussparungen 11, und zwar eine für jede Gangschaltstellung. Wenn der Gangschalthebel 3 betätigt und um Gelenk 8 gedreht wird, wird die Kugel in eine Aussparung 11 gedrückt und markiert die jeweilige Schaltstellung. Mit einem Winkelgeber 14, der an den unteren Teil 3b des Gangschalthebels angeschlossen ist, wird festgestellt, welche Schaltstellung eingelegt ist, und es wird ein elektrisches Signal 15 vom Winkelgeber zum Getriebe übermittelt, um den entsprechenden Gang einzulegen.
6 ist eine schematische Seitenansicht eines Teils einer Gangschaltanordnung gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Beim Schalten dreht sich der Gangschalthebel um Gelenk 8. Der untere Teil 3b des Gangschalthebels ist über ein Winkelgelenk 9 mit einer Stange 10¹ mit einigen Aussparungen 11, und zwar eine Aussparung für jede Schaltstellung, verbunden. Eine Kugel 13 wird gegen die mit Aussparungen 11 versehene Seite der Stange 10¹ gedrückt. Die Kugel wird von einem federnden Andruckelement 12 an die Stange gedrückt. Wenn die Stange 10¹ vom Gangschalthebel verschoben wird, markiert das Drücken der Kugel 13 in die jeweilige Aussparung 11 die jeweilige Schaltstellung. Mit einem Winkelgeber 14, der an das Winkelgelenk 9 angeschlossen ist, wird festgestellt, welche Schaltstellung eingelegt ist, und es wird ein elektrisches Signal 15 vom Winkelgeber zum Getriebe übermittelt, um den entsprechenden Gang einzulegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 5406860 [0008]

Claims

Gangschalthebelkulisse für einen Fahrzeuggangschalthebel (3), die mit einem Element (1) ausgestattet ist, das eine durch das Element (1) verlaufende Öffnung (2) aufweist, die so ausgeführt ist, dass sie einen durch die Öffnung (2) verlaufenden Gangschalthebel (3) aufnimmt, für den die Gangschaltstellungen sequentiell auf einer Linie angeordnet sind, die eine Längsrichtung für die Öffnung (2) festlegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (2) Teilbereiche (20–29) aufweist, die zueinander seitlich verschoben sind, wobei jeder Teilbereich (20–29) mindestens eine Gangschalthebelstellung enthält.
Gangschalthebelkulisse gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einige Teilbereiche (22, 23, 24) mehrere Gangschalthebelstellungen enthalten.
Gangschalthebelkulisse gemäß einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Teilbereich (20–29) außer den Teilbereichen für die Neutralstellung (20) und die Rückwärtsgangstellung (21) die gleiche Anzahl Gangschalthebelstellungen enthält.
Gangschalthebelkulisse gemäß Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Anzahl drei beträgt.
Gangschalthebelkulisse gemäß einem der Patentansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (2) im Anschluss an eine Gangschalthebelstellung oder mehrere Gangschalthebelstellungen eine Seitenkante aufweist, die ein steuerndes Profil (4, 5, 6) bildet, das so ausgeführt ist, dass es den Gangschalthebel (3) in die jeweilige Gangschalthebelstellung steuert, insbesondere die Gangschalthebelstellung für den zweiten Gang.
Gangschaltanordnung, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Gangschalthebelkulisse gemäß einem der Patentansprüche 1–5 aufweist.
Gangschaltanordnung gemäß Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung außerdem einen ersten Körper (10) mit einer profilierten Seite mit mehreren Aussparungen (11) und einen zweiten Körper (13), der federnd an der profilierten Seite anliegt und so angeordnet ist, dass er in eine der Aussparungen einfedern kann, aufweist, wobei einer der genannten Körper mit dem Gangschalthebel (3) verbunden ist und mit diesem verschoben werden kann.
Gangschaltanordnung gemäß Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die profilierte Seite kreisförmig ausgebildet ist und der zweite Körper (13) mit dem Gangschalthebel (3) verbunden ist und eine Kugel (13) ist.
Gangschaltanordnung gemäß einem der Patentansprüche 6–8, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein elektrisches Sensororgan (14) zur Feststellung der Stellung des Gangschalthebels aufweist, das so ausgeführt ist, dass es in Abhängigkeit von der genannten festgestellten Stellung Steuersignale (15) zu einem Getriebe zum Einlegen des entsprechenden Ganges übermittelt.
Fahrzeug, insbesondere ein Lastkraftwagen, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einer Gangschaltanordnung gemäß einem der Patentansprüche 6–9 ausgestattet ist.