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Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung zur Auswahl von Schaltstufen eines shift-by-wire-Gangwechselgetriebes, mit einem mechanischen Übertragungsmittel zur Parksperrenbetätigung, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Parksperren werden immer dann eingesetzt, wenn bei der Antriebskraftübertragung im Kraftfahrzeug nicht-mechanische Komponenten Verwendung finden, insbesondere bei automatischen Getrieben mit hydrodynamischem Drehmomentwandler, wenn also auch bei eingelegtem Gang kein durchgehender mechanischer Formschluss zwischen dem Fahrzeugmotor und den Rädern des Kraftfahrzeugs gegeben ist.
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Kraftfahrzeuge mit Automatikgetriebe erhalten demzufolge üblicherweise eine Parksperre, um ein unbeabsichtigtes Wegrollen des Fahrzeugs bei Fahrzeugstillstand und abgestelltem Motor zu unterbinden. Hierzu blockiert die Parksperre - infolge einer durch den Fahrer eingeleiteten entsprechenden Betätigung - die in jedem Fall drehfest mit den Antriebsrädern verbundene Getriebeabtriebswelle, zumeist indem eine im Getriebeautomaten angeordnete Sperrklinke mit der Verzahnung eines auf der Getriebeabtriebswelle angeordneten Parksperrenrades in Eingriff gebracht wird.
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Als Übertragungseinrichtung zwischen einer derartigen, beispielsweise als Sperrklinke ausgebildeten Parksperre und der in der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeuges angeordneten Betätigungsvorrichtung für das Fahrzeuggetriebe sind prinzipiell diverse mechanische, elektrohydraulische wie auch elektromechanische Systeme bekannt. Dabei umfassen mechanische Übertragungseinrichtungen zur Betätigung der Parksperre beispielsweise einen Seilzug zwischen dem in der Fahrgastzelle angeordneten Wählhebel und der am Automatgetriebe angeordneten Getriebesteuerung.
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Um die konstruktiven Gestaltungsmöglichkeiten bezüglich der freien Anordnung der Betätigungsvorrichtung in der Fahrgastzelle zu verbessern, und um eine bessere akustische Entkopplung der Betätigungsvorrichtung vom Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges zu gewährleisten, wird bei modernen Kraftfahrzeugen bzw. Getriebeautomaten zunehmend zum shift-by-wire Prinzip übergegangen, auch zumal moderne Getriebeautomaten zunehmend vollelektronisch gesteuert werden.
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Bei derartigen „shift-by-wire“-Getrieben erfolgt die Übertragung der Schaltbefehle von der Betätigungseinrichtung bzw. vom Wählhebel des Getriebeautomaten im Regelfall ausschließlich mittels elektrischer oder elektronischer Signale. Bezüglich der Parksperre bedeutet dies mit anderen Worten, dass auch die Betätigung der Parksperre auf elektrischem bzw. elektronischem Weg erfolgen kann. Unter Umständen kann eine Betätigung der Parksperre sogar automatisch vorgesehen sein, beispielsweise im Fall von „Auto-P“, also im Fall des selbsttätigen Einlegens der Parksperre beim Abziehen des Zündschlüssels bzw. Verlassen des Kraftfahrzeugs.
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Dabei besteht jedoch die zusätzliche Anforderung, die Parksperre auch beim Ausfall elektronischer Systeme oder beim Ausfall der elektrischen Spannungsversorgung des Kraftfahrzeugs auf mechanischem Wege zu betätigen, insbesondere ausrücken zu können, um das Fahrzeug auch in solchen Fällen noch bewegen zu können. Dies kommt beispielsweise in Betracht beim Werkstattaufenthalt des Fahrzeugs oder auch beim Abschleppen im Fall eines Defekts. Hierzu sind shift-by-wire-Betätigungseinrichtungen für Getriebeautomaten bekannt, bei denen eine zusätzliche mechanische Verbindung zwischen dem Wählhebel und dem Getriebe vorhanden ist, beispielsweise ein Seilzug. Auf diese Weise kann die Parksperre auch beim vollständigen Ausfall der elektrischen Systeme mechanisch über den Seilzug betätigt werden, so dass das Fahrzeug in jedem Fall bewegt wie auch sicher wieder abgestellt werden kann.
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Auch sind ferner shift-by-wire-Betätigungseinrichtungen für Fahrzeuggetriebe bekannt, bei denen lediglich die unterschiedlichen Fahrstufen bzw. Gangstufen mittels elektrischer Signale eingelegt bzw. geschaltet werden, während die Betätigung der Parksperre - insbesondere aus Sicherheitserwägungen - grundsätzlich mittels einer mechanischen Verbindung zwischen Betätigungseinrichtung und Fahrzeuggetriebe erfolgt.
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Um bei derartigen Betätigungseinrichtungen den Betätigungsweg des Parksperrenseilzugs zwischen Betätigungseinrichtung und Getriebe zu minimieren, um unnötigen Verschleiß der mechanischen Parksperrenbetätigung zu vermeiden und um durch die mechanische Parksperrenbetätigung verursachte Schleppkräfte bei der Betätigung des Wählhebels so gering wie möglich zu halten, sind Betätigungseinrichtungen entwickelt worden, bei denen zur mechanischen Betätigung der Parksperre dienende Seilzug selektiv nur dann bewegt wird, wenn der Wählhebel tatsächlich in die Parksperrenstellung hinein bzw. aus der Parksperrenstellung heraus geschaltet wird. Hingegen ist die mechanische Parksperrenbetätigung bei sonstigen Bewegungen des Wählhebels zwischen den einzelnen Fahrstufen bzw. Schaltgassen - mittels entsprechender Ausbildung der Übertragungsmechanik in der Betätigungseinrichtung - vom Wählhebel entkoppelt. Auf diese Weise können die sonstigen Wählhebelbewegungen leichtgängig und ohne Rückwirkung der Reibungskräfte aus der mechanischen Parksperrenbetätigung auf den Wählhebel erfolgen.
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Eine derartige, gattungsgemäße Betätigungseinrichtung ist beispielsweise aus der Patentschrift
DE 103 26 118 B4 bekannt. Diese bekannte Betätigungseinrichtung umfasst einen entlang einer Schaltgasse bewegbaren Wählhebel sowie einen Seilzug als mechanisches Übertragungsmittel zur Betätigung der Parksperre. Ferner weist diese bekannte Betätigungseinrichtung eine Übertragungsmechanik mit einer Mehrfachgelenk-Verbindung in Form von miteinander gekoppelten Übertragungselementen auf, wobei die Mehrfachgelenk-Verbindung - nur für den Fall der Bewegung des Wählhebels in die Parksperrenstellung bzw. aus der Parksperrenstellung heraus - den Seilzug zur Parksperre betätigt.
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Diese aus dem Stand der Technik bekannte Betätigungseinrichtung ist jedoch konstruktiv und in der Montage vergleichsweise aufwändig, insbesondere da die Mehrfachgelenk-Verbindung bei dieser Betätigungseinrichtung eine Anzahl gabelförmiger Übertragungselemente aufweist, welche wiederum mit einer am Wählhebel angeordneten Steuerplatte in Eingriff zu bringen sind. Zudem ist die aus dem Stand der Technik bekannte Betätigungseinrichtung zunächst einmal auf eine Bewegung des Wählhebels entlang lediglich einer Schaltgasse beschränkt, da aufgrund der dortigen Ausbildung der Mehrfachgelenk-Verbindung ein seitliches Neigen des Wählhebels nicht möglich ist.
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Um diese bekannte Betätigungseinrichtung somit auch in Verbindung mit Wählhebeln einsetzen zu können, die entlang mehrerer Schaltgassen, beispielsweise in einer Automatikschaltgasse und in einer manuellen Tippgasse bewegt werden sollen, muss entweder die gesamte Anordnung aus Wählhebel, Steuerplatte und Mehrfachgelenk-Verbindung um ein weiteres Kreuzgelenk ergänzt und schwenkbar gelagert werden, oder es muss ein zusätzliches Schwenkgelenk im Schaft des Wählhebels vorgesehen werden. Zudem kann es bei dieser aus dem Stand der Technik bekannten Betätigungseinrichtung auch zu Klappergeräusche kommen, wenn die Bestandteile der dort verwendeten Mehrfachgelenk-Verbindung nicht völlig spielfrei ineinander sowie in die Steuerplatte am Wählhebel eingreifen.
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Mit diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Betätigungseinrichtung zu schaffen, mit der die Übertragungsmechanik zur selektiven Betätigung des Übertragungsmittels zur Parksperre konstruktiv sowie bezüglich der Montage vereinfacht werden kann, wobei gleichzeitig eine leichtgängige und zuverlässige Betätigung gewährleistet sein soll. Weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung bestehen darin, die Übertragungsmechanik so auszubilden, dass sie auch für Betätigungseinrichtungen mit mehr als einer Schaltgasse geeignet ist sowie darin, Kosteneinsparungspotenziale gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten, konstruktiv aufwändigen Lösungen zu eröffnen.
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Diese Aufgaben werden durch eine Betätigungseinrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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In für sich genommen zunächst bekannter Weise dient die Betätigungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung der Auswahl von Schaltstufen und der Erzeugung der zugehörigen Schaltbefehle für ein shift-by-wire gesteuertes Getriebe, beispielsweise für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs. Hierzu weist die Betätigungseinrichtung in für sich genommen ebenfalls bekannter Weise ein Sockelgehäuse und einen entlang zumindest einer Schaltgasse zwischen zumindest zwei Fahrstufenstellungen und einer Parksperrenstellung bewegbaren Wählhebel, sowie ein mechanisches Übertragungsmittel zum Gangwechselgetriebe für die Parksperrenbetätigung auf. Ferner umfasst die Betätigungseinrichtung eine Koppeleinrichtung mit einem Koppelglied zwischen Wählhebel und Übertragungsmittel. Eine Betätigung des Übertragungsmittels erfolgt dabei durch das die Koppeleinrichtung nur für den Fall der An- bzw. Abwahl der Parksperrenstellung mittels des Wählhebels, während bei sonstigen Bewegungen des Wählhebels keine Betätigung des Übertragungsmittels erfolgt.
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Erfindungsgemäß jedoch zeichnet sich die Betätigungseinrichtung dadurch aus, dass ein Ende des Koppelglieds linear kulissengeführt ist, während das andere Ende des Koppelglieds - innerhalb eines Teilbereichs seines Bewegungsweges - schwenkbeweglich kulissengeführt sowie indirekt an den Wählhebel angekoppelt ist. Dabei sind beide Enden des Koppelglieds jeweils beidseitig mittels Führungsachsstummeln in zugehörigen Kulissenbahnen im Sockelgehäuse gelagert.
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Hierdurch ergibt sich - zunächst einmal unabhängig davon, wie das Koppelglied konstruktiv an den Wählhebel angekoppelt ist - der Vorteil, dass das Koppelglied auf diese Weise durch die beidseitige Führung in den Kulissenbahnen des Sockelgehäuses eine besonders stabile und spielarme Führung erfährt.
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Im Unterschied zum Stand der Technik steht das Koppelglied dabei gleichzeitig nicht im direkten Kontakt bzw. Eingriff mit dem Wählhebel, sondern ist indirekt an den Wählhebel gekoppelt. Dies führt insbesondere dazu, dass sich die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung konstruktiv einfacher auch bei Gangschemata einsetzen lässt, die mehrere in Fahrtrichtung nebeneinanderliegenden Schaltgassen aufweisen, beispielsweise eine Automatikschaltgasse und eine manuelle Tippgasse. Denn aufgrund der Führung der beiden Enden des Koppelglieds in den im Sockelgehäuse angeordneten Kulissenbahnen - anstelle in der am Wählhebel angeordneten Steuerplatte gemäß dem Stand der Technik - sowie aufgrund der in direkten Anbindung des Koppelglieds an den Wählhebel ergibt sich die Möglichkeit, den Wählhebel (beispielsweise mittels Lagerung in einem Kugelgelenk) auch mit seitlichem Bewegungsfreiheitsgrad auszustatten, wodurch die Möglichkeit zum Schaltgassenwechsel somit konstruktiv einfach realisiert werden kann.
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Die Erfindung wird zunächst einmal unabhängig davon verwirklicht, wie die Kulissenbahnen konstruktiv ausgebildet und angeordnet sind, solange damit die Führung der beiden Enden des Koppelglieds gewährleistet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung jedoch ist vorgesehen, dass die beiden Seiten der Kulissenführung - die jeweils zur Aufnahme der Führungsachsstummel des beidseitig kulissengeführten Koppelglieds dienen - jeweils einstückig mit der Wandung des Sockelgehäuses der Betätigungseinrichtung ausgebildet sind. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die seitlichen Wandungen des Gehäuses bzw. des Sockels der Betätigungseinrichtung zudem gleichzeitig die konstruktive Aufgabe der Kulissenführung für die Führungsachsstummel des Koppelglieds übernehmen können. Dies ist vorteilhaft im Sinne der Teilereduktion, der Verringerung des Montageaufwands und damit im Hinblick auf mögliche weitere Kostenersparnis.
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Die Erfindung wird ferner unabhängig von der Art der indirekten Ankopplung des Koppelglieds am Wählhebel verwirklicht, solange diese Ankopplung die Umsetzung der am Wählhebel anfallenden Bewegungen in die Bewegungsfreiheitsgrade des Koppelglieds erlaubt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Verbindung zwischen dem Koppelglied und dem Wählhebel jedoch mittels Hintereinanderschaltung eines koppelgliedseitig angeordneten Pleuelelements und eines wählhebelseitig angeordneten Schieberelements. Vorzugsweise umfasst das Schieberelement dabei sowohl einen Längsschieber als auch einen Querschieber. Das Schieberelement dient hierbei der im Wesentlichen linearbeweglichen Ankopplung des Wählhebels an das Koppelglied und damit auch an das Übertragungsmittel zur Betätigung der Parksperre. Wird, wie vorzugsweise vorgesehen, das Schieberelement mit dem zusätzlichen Querschieber ausgestattet, so lässt sich hiermit auf einfache Weise auch die erforderliche Querbeweglichkeit des Wählhebelendes realisieren für den Fall, dass die Betätigungseinrichtung mehr als eine Schaltgasse aufweist.
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Das Längsschieber und Querschieber umfassende Schieberelement dient in diesem Fall somit der Umsetzung der in allen drei Raumrichtungen erfolgenden Bewegung des unteren Wählhebelendes in eine rein translatorische Schiebebewegung entlang der Bewegungsrichtung des Pleuelelements bzw. des Seilzugs. Hierzu ist das Schieberelement so ausgeführt, dass Bewegungen des Wählhebelendes in der Querrichtung wie auch in der Vertikalen - durch entsprechendes Gleiten zwischen Querschieber und Längsschieber - nicht an die weiteren Übertragungselemente bzw. an den Parksperrenseilzug übertragen werden. Bewegungen des Wählhebelendes in Längsrichtung bzw. parallel zum Seilzug werden durch das Schieberelement jedoch an die weiteren Übertragungselemente, insbesondere an das Pleuelelement und damit auch an das Koppelglied weitergegeben.
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Eine alternative Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Koppelglied - mittels einer Hintereinanderschaltung aus einem Pleuelelement und einem Schwinghebel - indirekt an den Wählhebel angekoppelt ist. Die Anbindung zwischen Wählhebel und Schieberelement, bzw. vorzugsweise direkt zwischen Wählhebel und Schwinghebel, kann nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dabei insbesondere mittels eines Verbindungsseilzugs erfolgen.
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Bei dieser Ausführungsform kann somit die Koppeleinrichtung mit dem Koppelglied von den sonstigen Bestandteilen der Betätigungseinrichtung separiert werden. Demzufolge kann die Koppeleinrichtung bei dieser Ausführungsform der Erfindung an einer weitgehend beliebigen Stelle im Verlauf des Parksperrenseilzugs durch das Fahrzeug angeordnet werden. Die Erfindung lässt sich damit auch bei Betätigungseinrichtungen einsetzen, bei denen im unmittelbaren Bereich des Schalt- bzw. Wählhebels nicht genügend Bauraum zur Anordnung der Koppeleinrichtung besteht. Ebensogut lässt sich die Erfindung dank dieser Ausführungsform aber auch in Verbindung mit bereits bestehenden Betätigungseinrichtungen mit Parksperren-Seilzugbetätigung einsetzen, indem die Koppeleinrichtung an einer weitgehend beliebigen Stelle im Verlauf des Parksperrenseilzugs der Betätigungseinrichtung angeordnet wird. Auf diese Weise lassen sich somit bestehenden Betätigungseinrichtungen auch nachträglich mit den Eigenschaften und Vorteilen der Erfindung ausstatten.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Anbindung des kulissengeführten Koppelglieds an das Übertragungsmittel (also beispielsweise an den Seilzug zur Parksperre) und/oder an das Pleuelelement jeweils koaxial zu den zugehörigen Führungsachsstummeln des Koppelglieds angeordnet ist.
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Auf diese Weise kann das Koppelglied und dessen kraftübertragende Verbindung mit den angrenzenden Bauteilen konstruktiv besonders einfach ausgeführt werden, indem nämlich die am Koppelglied beidseitig überstehenden, zum Eingriff in die Kulissenführung dienenden Führungsachsstummel des Koppelglieds gleichzeitig als Aufnahme insbesondere für Verbindungsbolzen dienen, wobei die Verbindungsbolzen wiederum die Anbindung des Koppelglieds an das Übertragungsmittel bzw. an das Pleuelelement bilden. Alternativ können zur Verbindung mit Übertragungsmittel bzw. Pleuelelement dienende Verbindungsbolzen des Koppelglieds gleichzeitig die seitlich am Koppelglied überstehenden Führungsachsstummel bilden, welche sodann zur Führung des Koppelglieds mittels Eingriff in die Kulissenführung dienen.
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Weitere Ausführungsformen der Erfindung sehen vor, dass das Übertragungsmittel ein Gestänge bzw. ein einfach- oder doppeltwirkender Seilzug ist. Insbesondere bei einem Seilzug ergibt sich die Möglichkeit der flexiblen Platzierung der Betätigungseinrichtung im Bereich des Cockpits bzw. der Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs, wobei ein doppeltwirkender Seilzug gleichzeitig die Übertragung sowohl von Zug- als auch von Druckkräften zur Betätigung der Parksperre ermöglicht.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellender Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
- 1 in isometrischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung mit mechanischer Parksperrenbetätigung, bei eingelegter Parksperre;
- 2 in einer 1 entsprechenden Darstellung eine vergleichbare weitere Ausführungsform einer Betätigungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei ausgelegter Parksperre;
- 3 in schematischer Seitenansicht die Betätigungseinrichtung gemäß 2 bei eingelegter Parksperre;
- 4 in einer 3 entsprechenden Darstellung und Ansicht die Betätigungseinrichtung gemäß 2 und 3 bei ausgelegter Parksperre;
- 5 in einer 3 und 4 entsprechenden Darstellung und Ansicht die Betätigungseinrichtung gemäß 2 bis 4, Wählhebel in Stellung „N“;
- 6 in einer 3 bis 5 entsprechenden Darstellung und Ansicht die Betätigungseinrichtung gemäß 2 bis 5, Wählhebel in Stellung „D“ bzw. in der Tippgasse;
- 7 in isometrischer Darstellung die Koppeleinrichtung einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, mit vom Wählhebel getrennt angeordneter Koppeleinrichtung, Wählhebel in Stellung „P“; und
- 8 in einer 7 entsprechenden Darstellung und Ansicht die Koppeleinrichtung gemäß 7, mit Wählhebel in Stellung „N“.
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1 zeigt in isometrischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung für ein shift-by-wire-geschaltetes Getriebe, wobei die Betätigungseinrichtung gattungsgemäß eine zusätzliche mechanische Parksperrenbetätigung aufweist. Bei der dargestellten Betätigungseinrichtung erfolgt die mechanische Betätigung der Parksperre mittels eines Seilzugs 2, welcher über über eine Koppeleinrichtung - hier umfassend eine Reihe von miteinander gekoppelten Übertragungselementen 3, 4, 5, 6 - an das untere Ende des Wählhebels 7 angebunden ist.
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Bei den Übertragungselementen ist zunächst einmal auf das Koppelglied 3 hinzuweisen, welches erfindungsgemäß ein linear kulissengeführtes Ende mit dort angeordneten Führungsachsstummeln 15 sowie ein bereichsweise linear und bereichsweise schwenkbeweglich kulissengeführtes Ende mit dort ebenfalls angeordneten Führungsachsstummeln 16 aufweist. Die an den beiden Enden jeweils angeordneten Führungsachsstummel 15, 16 greifen dabei in ein lineares Kulissenpaar 10 (seilzugseitiges Ende) bzw. in ein teilweise linear und teilweise kreissegmentförmig ausgebildetes Kulissenpaar 11 (wählhebelseitiges Ende des Koppelglieds 3) ein. Die Anordnung und Gestaltung der Kulissenpaare 10 und 11, die in 1 teilweise vom Gehäuse 1 verdeckt sind, gehen insbesondere aus den 2 und 5 hervor.
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Das Koppelglied 3 wird durch die Kulissenführungen 10, 11 dabei so geführt, dass sich das seilzugseitige Ende 15 des Koppelglieds 3 nur dann linear bewegt (und damit den Parksperrenseilzug 2 sowie die Parksperre mechanisch betätigt), wenn der Wählhebel 7 tatsächlich in die Parksperrenstellung in ein bzw. aus der Parksperrenstellung heraus bewegt wird. Bei den sonstigen Bewegungen des Wählhebels 7 in der Automatikschaltgasse 13, in der Tippgasse 14 sowie zwischen Automatikschaltgasse 13 und Tippgasse 14 erfolgt jedoch keine Bewegung des seilzugseitigen Endes 15 des Koppelglieds 3. Vielmehr wird das Koppelglied 3 bei diesen Bewegungen des Wählhebels 7 allenfalls um die seilzugseitigen Führungsachsstummel 15 geschwenkt, indem die wählhebelseitigen Führungsachsstummel 16 eine Schwenkbewegung durch Gleiten entlang des kreissegmentförmigen Bereichs der Kulisse 11 ausführen. Das Zusammenwirken des Koppelglieds 3 mit den Kulissen 10, 11 geht dabei ausführlich und deutlich auch nochmals aus den 2 und 6 hervor, siehe diesbezügliche Beschreibung untenstehend.
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Die Anbindung des Koppelglieds 3 an den Wählhebel 7 erfolgt bei der in 1 dargestellten Ausführungsform durch die weiteren Übertragungselemente 4, 5 und 6. Dabei handelt es sich zunächst einmal um das Pleuelelement 4 und den Längsschieber 5, wobei das Pleuelelement 4 für die Umsetzung der rein linearen Bewegung des Längsschiebers 5 in die ebenfalls teilweise lineare Bewegung des Koppelglieds 3 (im Fall der Betätigung des Seilzugs 2 und damit der Parksperre) sowie zudem in die Schwenkbewegung des Koppelglieds 3 (im Fall der sonstigen Bewegungen des Wählhebels in der Automatikschaltgasse 13 bzw. in der Tippgasse 14) verantwortlich ist. Im Längsschieber 5 ist zudem noch der Querschieber 6 angeordnet, welcher über ein Kugelgelenk 9 an das untere Wählhebelende 8 angekoppelt ist. Der Querschieber 6 erlaubt dabei die freie seitliche Bewegung des Wählhebels 7 im Fall des Schaltgassenwechsels zwischen der Automatikschaltgasse 13 und der Tippgasse 14, wie auch geringfügige vertikale Bewegungen des unteren Wählhebelendes 8, die bei Schwenkbewegungen des Wählhebels auftreten.
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Bei den in den 1 bis 8 dargestellten Ausführungsformen handelt es sich um Betätigungseinrichtungen, bei denen das Einlegen der Parksperre durch ziehende Betätigung des Parksperrenseilzugs 2 erfolgt. Die Erfindung lässt sich jedoch ebenso gut verwirklichen, falls das Einlegen der Parksperre durch schiebende/drückende Seilzugbetätigung, bzw. durch Entlastung des Parksperrenseilzugs 2 erfolgen sollte. In einem solchen Fall würden über die Kraftübertragungskette „Querschieber 6, Längsschieber 7, Pleuelelement 4, Koppelglied 3“ bei der Betätigung der Parksperre Druck/Schubkräfte übertragen und nicht Zugkräfte, wie dies bei den Ausführungsformen in den 1 bis 8 der Fall ist; bzw. die Zugkräfte würden in einem solchen Fall nicht beim Auslegen der Parksperre übertragen (vgl. 1 bis 8), sondern beim Einlegen der Parksperre.
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2 zeigt ebenfalls eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung, welche größtenteils mit der Ausführungsform gemäß 1 übereinstimmt, jedoch in 2 aus einem anderen Blickwinkel dargestellt ist. Man erkennt zunächst wieder den Wählhebel 7, den Parksperrenseilzug 2 sowie die hier Schieberelement 5, Pleuelelement 4 und kulissengeführtes Koppelglied 3 umfassende Koppeleinrichtung bzw. Kraftübertragungskette zwischen dem unteren Ende des Wählhebels 7 und dem Angriffspunkt am Parksperrenseilzug 2.
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Gegenüber 1 werden in 2 insbesondere auch die Kulissenbahnen 10, 11 ersichtlich, in welchen (neben dem Längsschieber 5) das Koppelglied 3 mittels seiner jeweils beidseitig angeordneten Führungsachsstummel 15, 16 geführt wird. Im Unterschied zu 1, wo am Wählhebel 7 die Parksperre angewählt ist (vgl. auch 3), weshalb sich die Übertragungselemente 6, 5, 4 sowie das Koppelglied 3 in der gestreckten Stellung befinden und somit den Seilzug 2 in der die Parksperre betätigenden gespannten Stellung halten, ist am Wählhebel 7 in 2 die Neutralstellung „N“ angewählt (vgl. auch 5). Aus diesem Grund befinden sich in 2 auch die Übertragungselemente 6, 5, 4 sowie das Koppelglied 3 nicht mehr in der (in 1 und 3 dargestellten) gestreckten Stellung.
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Vielmehr erfolgt durch die Bewegung des Wählhebels 7 aus der Parksperrenstellung gemäß 1 in die Neutralstellung gemäß 2 zunächst einmal eine Verschiebung des Schieberelements 5 zeichnungsbezogen nach links. Infolgedessen bewegt sich auch das mit dem Schieberelement 5 gekoppelte Pleuelelement 4 sowie das wiederum an das Pleuelelement 4 gekoppelte Koppelglied 3, zusammen mit dem am Koppelglied 3 angreifenden Parksperrenseilzug 2 zeichnungsbezogen so weit nach links, bis die am seilzugseitigen Ende des Koppelglieds 3 angeordneten Führungsachsstummel 15 des Koppelglieds 3 am seilzugseitigen Ende der zugehörigen Kulissenführungen 10 anschlagen, vgl. auch die mit 2 übereinstimmende Situation in 5.
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Bei der weiteren Bewegung des Schieberelements 5 nach zeichnungsbezogen links erfolgt dann ein Einknicken des aus dem Pleuelelement 4 und dem Koppelglied 3 gebildeten Kniehebels, indem das Koppelglied 3 um die dann die Schwenkachse bildenden, seilzugseitigen Führungsachsstummel 15 zeichnungsbezogen im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt wird, wobei die wählhebelseitigen Führungsachsstummel 16 in dem bogenförmigen Abschnitt der weiteren Kulissenführung 11 abgleiten, vgl. auch eine Zusammenschau der 4 bis 6.
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Dies bedeutet mit anderen Worten, dass nach der Bewegung des Wählhebels 7 aus der Parksperrenstellung in der Automatikschaltgasse 13 heraus (vgl. 1 -> 2 bzw. 3 -> 4) in eine der weiteren Wählhebelstellungen R, N, D oder in die Tippgasse 14 - und nach der damit erfolgten Entspannung des Seilzugs 2 - keine weitere Betätigung bzw. Bewegung des Seilzugs 2 sowie der getriebeseitig am Seilzug 2 angeordneten Parksperrenbetätigung (nicht dargestellt) erfolgt. Hiermit entfallen auch die mit der Betätigung bzw. Bewegung des Parksperrenseilzugs 2 verbundene Geräuschentwicklung, der damit verbundene Verschleiß sowie die hierzu erforderlichen Betätigungskräfte. Somit kann eine präzise und leichtgängige Anwahl der diversen Fahrstufen bzw. Betriebszustände des Getriebeautomaten mittels der elektronischen shift-by-wire-Funktion der dargestellten Wählhebeleinrichtung erfolgen.
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Anhand einer Zusammenschau der 3 bis 6 wird nochmals besonders deutlich die (oben im Hinblick auf 1 und 2 beschriebene) Funktionsweise der mechanischen Betätigung der Parksperre über die Koppeleinrichtung bzw. über das kulissengeführte Koppelglied 3 und den Parksperrenseilzug 2 ersichtlich, die selektiv nur dann erfolgt, wenn der Wählhebel 7 tatsächlich in die Parksperrenstellung P hinein bzw. aus der Parksperrenstellung P heraus bewegt wird.
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Anhand der in 3 punktiert dargestellten Bewegungswege der Führungsachsstummel 15, 16 des Koppelglieds 3, welche in den Kulissen 10 und 11 im Gehäuse 1 der Wählhebeleinrichtung geführt werden, erfolgt bei der Bewegung des Wählhebels 7 aus der Parksperrenstellung P heraus zunächst eine rein lineare Verschiebung des Koppelglieds 3 entlang der punktiert dargestellten Pfeile 12 nach zeichnungsbezogen links, wodurch auch eine entsprechende Betätigung des Parksperrenseilzugs 2 und damit der getriebeseitig am Seilzug 2 angeordneten (nicht dargestellten) Parksperrenbetätigung stattfindet.
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Bei der weiteren Bewegung des Wählhebels 1 zwischen den verschiedenen Fahrstufen R, N, D bzw. zwischen der Schaltgasse 13 und der Tippgasse 14 wie auch innerhalb der Tippgasse 14 selbst jedoch schlagen die seilzugseitigen Führungsachsstummel 15 des Koppelglieds 3 am seilzugseitigen Ende der Kulissenführung 10 an, während die wählhebelseitigen Führungsachsstummel 16 aufgrund der Blockierung der seilzugseitigen Führungsachsstummel 15 sowie aufgrund der in diesem Bereich kreissegmentförmigen Gestalt der weiteren Kulissenführung 11auf eine Schwenkbewegung um die seilzugseitigen Führungsachsstummel 15 als Schwenkachse gezwungen werden (vgl. 4 bis 6). Bei sämtlichen Bewegungen des Wählhebels 1 zwischen den Fahrstufen R, N und D der Schaltgasse 13 sowie zwischen den Betätigungsstellungen „+“ und „-“ in der Tippgasse 14 (vgl. 1) erfolgt somit lediglich noch eine Schwenkbewegung des Koppelglieds 3 um dessen seilzugseitige Führungsachsstummel 15, und damit keine weitere Betätigung oder Bewegung des Parksperrenseilzugs 2.
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Der Parksperrenseilzug 2 und die getriebeseitig mit dem Seilzug 2 verbundene Parksperrenbetätigung werden somit geschont und nur dann betätigt und bewegt, wenn die Parksperre tatsächlich auch eingelegt bzw. ausgelegt werden soll. Auch werden hierdurch die Betätigungskräfte am Wählhebel 7 verringert, da bei der normalen Gangwahl bzw. beim Wechsel zwischen den verschiedenen Fahrstufen des Gangwechselgetriebes die u.U. erheblichen Reibungskräfte im Parksperrenseilzug 2 sowie in der angeschlossenen Parksperrenbetätigung nicht mehr überwunden werden müssen.
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Wie insbesondere in 3 gut zu erkennen, sind die Kulissenführungen 10, 11 bezüglich ihrer vertikalen Position dabei leicht übereinander versetzt angeordnet, so dass die Kraftübertragungskette aus Koppelglied 3 und Pleuelelement 4 - ähnlich einem Kniehebel - keine vollständig gestreckte Stellung einnehmen kann, in welcher ansonsten bezüglich der kreisbogenförmigen Schwenkbewegung des Koppelglieds 3 Selbsthemmung auftreten könnte.
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In den 7 und 8 ist die Koppeleinrichtung einer alternativen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die Koppeleinrichtung mit Pleuelelement, Koppelglied und Kulissenführung - vom eigentlichen Schalt- bzw. Wählhebel getrennt - in einem eigenen Gehäuse 17 untergebracht und mittels eines Verbindungsseilzugs 19 an den (hier nicht dargestellten) Wählhebel 7 angekoppelt. Unabhängig davon, ob dabei die Ankopplung an den Wählhebel 7 mittels des Verbindungsseilzugs 19 direkt oder beispielsweise ebenfalls über ein Schieberelement 5 erfolgt, wird das Koppelglied 3 auch bei dieser Ausführungsform über ein Pleuelelement 4 betätigt.
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Unverändert ist bei dieser Ausführungsform das Koppelglied 3 ferner ebenfalls mittels beidseitig angeordneter Führungsachsstummel 15, 16 in entsprechenden Kulissenführungen 10, 11 im Gehäuse 17 hier der vom Wählhebel 7 separierten Koppeleinrichtung geführt. Die Betätigung des Pleuelelements 4 erfolgt bei dieser alternativen Ausführungsform über einen Schwinghebel 18, wobei der Schwinghebel 18 hier über den Verbindungsseilzug 19 mit den Bewegungen des Wählhebels 7 gekoppelt ist.
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7 zeigt die Koppeleinrichtung dabei in derjenigen Stellung, die der am Wählhebel 7 eingelegten Parksperre entspricht, während 8 die Koppeleinrichtung in aktivierter Stellung bei am Wählhebel 7 eingelegter Neutralstellung zeigt. Insbesondere in 8 wird wieder erkennbar, dass das Koppelglied 3 bei Wählhebelstellungen außerhalb der Parksperrenstellung lediglich noch mit seinem zeichnungsbezogen linken Ende den Bewegungen des Wählhebels folgt (und dabei um sein zeichnungsbezogen rechtes Ende schwenkt), während das rechte Ende des Koppelglieds 3 in diesem Fall keine weiteren Bewegungen ausführt und somit insbesondere auch keine weiteren Betätigungsbewegungen auf den Parksperrenseilzug 2 überträgt.
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Die Ausführungsform gemäß der 7 und 8 unterscheidet sich von den Ausführungsformen gemäß 1 bis 6 somit hauptsächlich dadurch, dass die Koppeleinrichtung mit dem Pleuelelement 4, dem Koppelelement 3 und den Kulissenführungen 10, 11 hier getrennt von der eigentlichen Wählhebeleinrichtung angeordnet und an einer beliebigen Stelle entlang des Parksperrenseilzugs 2 im Fahrzeug positioniert werden kann. Vorzugsweise erfolgt die Positionierung der eigenständigen Koppeleinrichtung gemäß dieser Ausführungsform jedoch in der Nähe der Wählhebeleinrichtung, um somit den Verbindungsseilzug 19, der im Gegensatz zum Parksperrenseilzug 2 jeder Bewegung des Wählhebels 7 folgt, möglichst kurz, und somit die Reibungsverluste im Verbindungsseilzug 19 möglichst gering zu halten.
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Im Ergebnis wird somit deutlich, dass mit der Erfindung eine Betätigungseinrichtung insbesondere für shift-by-wire-betätigte Automatikgetriebe geschaffen wird, bei der die zur selektiven mechanischen Betätigung der Parksperre erforderliche Übertragungsmechanik konstruktiv sowie bezüglich der Montage vereinfacht werden kann. Insbesondere ist die Übertragungsmechanik gemäß der Erfindung ohne aufwändige Änderungen bzw. Erweiterungen auch für Betätigungseinrichtungen mit mehr als einer Schaltgasse geeignet.
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Die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung ist zudem haptisch besonders leichtgängig, geräuscharm und zuverlässig in der Bedienung. Es lassen sich Bauteilreduzierungen sowie Kosteneinsparungen gegenüber gattungsgemäßen, aus dem Stand der Technik bekannten Betätigungseinrichtungen erzielen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse, Sockelgehäuse
- 2
- Übertragungsmittel, Parksperrenseilzug
- 3
- kulissengeführtes Koppelglied
- 4
- Pleuelelement
- 5
- Längsschieber
- 6
- Querschieber
- 7
- Wählhebel
- 8
- unteres Wählhebelende
- 9
- Kugelgelenk
- 10, 11
- Kulissenführung
- 12
- Bewegungsrichtung
- 13
- Schaltgasse
- 14
- Tippgasse
- 15, 16
- Führungsachsstummel
- 17
- Gehäuse, Sockelgehäuse
- 18
- Schwinghebel
- 19
- Verbindungsseilzug
