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Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein Getriebe, insbesondere ein Automatikgetriebe, eines Kraftfahrzeuges, mit einem Betätigungshebel, der zum Anwählen von Fahrstufen in unterschiedliche Stellungen bewegbar ist, und mit einer Arretiervorrichtung, mit dem der Betätigungshebel in wenigstens einer der Stellungen, insbesondere vorübergehend und wieder lösbar, arretierbar ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit dieser Schaltvorrichtung.
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Insbesondere bei Schaltvorrichtungen für Automatikgetriebe ist zumeist vorgesehen, dass der Bedienhebel in der P-Stellung so lange blockiert bleibt, bis der Fahrer die Fußbremse des Fahrzeuges betätigt.
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Aus
EP 0 347 861 B1 ist eine Automatikgetriebe-Schaltsteuervorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Bremspedal bekannt. Die Automatikgetriebe-Schaltsteuervorrichtung weist einen Wählhebel auf, der in eine Mehrzahl von Gangstellungen (P, R, N, D, 1, 2) einschließlich einer Parkstellung (P) bewegbar ist und der eine hohle zylindrische Säule aufweist, die ein Paar diametral gegenüberliegender Öffnungen und einen Knopf aufweist, der an dem oberen Ende der Säule (
14) angebracht ist. Außerdem ist eine Steuereinrichtung zum Steuern der Bewegung des Wählhebels vorgesehen, die eine Positionsplatte aufweist, die eine profilierte Öffnung hat, die die Gangstellungen (P, R, N, D, 1, 2) definiert, und einen Positionsstift aufweist, der quer zur Säule in den Öffnungen für eine Auf- und Abwärtsbewegung eingebaut ist und lösbar in der Positionsplatte in Eingriff befindlich ist zum Positionieren des Wählhebels in eine der Gangstellungen (P, R, N, D, 1, 2), einen hin- und her beweglichen Stab aufweist, der in der Säule für eine Auf- und Abwärtsbewegung eingebaut ist und an dem der Positionsstift an dessen unterem Ende angebracht ist, einen Steuerknopf aufweist, der in dem Knopf für eine im wesentlichen horizontale Bewegung angebracht ist und mit dem hin- und her beweglichen Stab zusammenwirkt, um den Positionsstift und die Positionsplatte außer Eingriff zu bringen. Außerdem gibt es eine elektrische Schaltung zum Steuern eines Solenoides, die zum Entriegeln des Wählhebels vorgesehen ist, wenn der Positionsstift in der Parkstellung (P) befindlich ist und das Bremspedal vollständig niedergedrückt ist und zum Sperren des Wählhebels, wenn der Positionsstift in der Parkposition (P) befindlich ist und das Bremspedal nicht niedergedrückt ist. Hierbei ist vorgesehen, dass eine Buchse, die auf der Säule zur Drehung gegenüber einer axialen Bewegung gesichert angebracht ist und die diametral gegenüberliegende Öffnungen aufweist, in die der Positionsstift zum Lösen aus der Positionsplatte bewegt wird, wobei das Solenoid wirksam mit der Buchse verbunden ist, um diese mit einer Antriebskraft zu beaufschlagen zum ausgewählten Antrieb der Buchse zwischen einer ersten Position, bei der die Öffnungen der Buchse mit dem Positionsstift fluchten und einer zweiten Position, bei der die Öffnungen der Buchse außer Flucht mit dem Positionsstift befindlich sind; und eine manuell betätigbare Einrichtung zum Vorrang gegenüber der Antriebskraft des Solenoids und zum manuellen Drehen der Buchse in die erste Position.
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Aus
DE 10 2009 034 695 A1 ist ein Wählhebel für Wechselgetriebe, der zum Wählen unterschiedlicher Betriebs- und Fahrstufen oder Gänge in unterschiedliche Hebelstellungen bewegbar ist, mit den folgenden Merkmalen bekannt: der Wählhebel weist an einem Ende einen Griff auf; im Wählhebel ist eine in Erstreckungsrichtung bewegbare Entriegelungsstange aufgenommen, die mit einem Verrieglungsmechanismus so wirkverbunden ist, dass in einer ersten Stellung eine Bewegung des Wählhebels in zumindest einer Hebelstellung blockiert und in einer zweiten Stellung freigegeben ist, wobei die Entriegelungsstange durch eine Vorspannkraft in ihre erste Stellung vorgespannt wird; der Wählhebel weist eine mit einem Endabschnitt der Entriegelungsstange gekoppelte Gleitrampe auf, die durch manuelles Betätigen eines Entriegelungsorgans so bewegbar ist, dass die Entriegelungsstange durch Abgleiten des Endabschnitts an der Gleitrampe entgegen der Vorspannkraft in ihre zweite Stellung bewegbar ist; der mit der Gleitrampe gekoppelte Endabschnitt der Entriegelungsstange ist mit einem von einem ersten Material der übrigen Entriegelungsstange verschiedenen zweiten Material versehen, das in Bezug auf eine Reibpaarung mit dem Griff reibungsärmer als das erste Material ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltvorrichtung bereitzustellen, die eine zuverlässige Arretierung des Bedienhebels in bestimmten Stellungen und/oder bei bestimmten Randbedingungen gewährleistet.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Schaltvorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 18.
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Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine Arretierung mittels eines Arretierhebels wesentlich zuverlässiger bewirkt werden kann, als beispielsweise mit einem Verriegelungsbolzen, der in der Arretierungsstellung in eine Öffnung eines Schaltgehäuses eingreift. Dies insbesondere deshalb, weil die wesentlichen Bauteile, insbesondere auch Schaltgehäuse, zumeist aus Kunststoff hergestellt sind, so dass beispielsweise auf Grund der damit einhergehenden Toleranzen, insbesondere auch der Toleranzen durch Temperaturunterschiede, kein zuverlässiges und sicheres Eingreifen in die vorgesehene Öffnung gewährleistet ist. Außerdem kann es zu Beschädigungen des Schaltgehäuses kommen, wenn versucht wird, den Bedienhebel gewaltsam zu bewegen.
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Durch die Verwendung eines drehbar oder schwenkbar gelagerten Arretierhebels kommen Fertigungstoleranzen beim Herbeiführen der Arretierstellung weitaus weniger zum Tragen. Darüber hinaus ist die Möglichkeit eröffnet, statt einer Zylinderstift-Sackloch-Anordnung, wie sie bei der Verwendung eines Verriegelungsbolzen, der in der Arretierungsstellung in eine Sacklochbohrung eines Schaltgehäuses eingreift zwangsweise vorgegeben ist, nahezu beliebige Form und Größe der formschlüssig zusammenwirkenden Teile vorzusehen.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Arretiervorrichtung mehrere, zueinander drehfeste Arretierhebel aufweist, die wahlweise in eine Freigabestellung oder eine Arretierstellung überführbar und um dieselbe Achse drehbar oder schwenkbar gelagert sind, wobei die Arretierhebel in unterschiedliche Richtungen ausgerichtet sind.
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Bei einer besonderen Ausführung ist vorgesehen, dass der Arretierhebel den Betätigungshebel in der Arretierstellung mit einem Schaltgehäuse formschlüssig verbindet. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Arretierhebel den Betätigungshebel in der Arretierstellung unmittelbar mit einem Schaltgehäuse verbindet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Arretierhebel den Betätigungshebel in der Arretierstellung lediglich mittelbar, insbesondere über weitere Bauteile, mit einem Schaltgehäuse verbindet.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Arretierhebel wenigstens einen Haken aufweist, der in der Arretierstellung mit einem ein Arretiergegenstück, insbesondere einem Vorsprung, zusammenwirkt. Um eine besondere Stabilität zu erreichen kann hierbei insbesondere vorgesehen ein, dass der Arretierhebel und das Arretiergegenstück in der Arretierstellung wenigstens teilweise flächig aneinander anliegen. Die Gefahr einer Beschädigung, insbesondere eines Einreißens des Arretierhebels oder des Arretiergegenstücks, bei der Einwirkung großer Kräfte auf den Bedienhebel, ist auf diese Weise wesentlich reduziert. Im Gegensatz hierzu liegt bei einer Ausführung, bei der ein Verriegelungsbolzen in der Arretierungsstellung in eine Sacklochbohrung eines Schaltgehäuses eingreift, lediglich ein linienförmiger Kontakt vor, was ein Einreißen eines beispielsweise aus Kunststoff gefertigten Schaltgehäuses begünstigt.
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Bei einer besonderen Ausführung weist der Arretierhebel mehrere, insbesondere unterschiedlich ausgebildete, Haken auf. Hierdurch kann der Bedienhebel in unterschiedlichen Stellungen arretiert werden. Es ist auch möglich, dass mehrere Arretierhebel den Bedienhebel in derselben Stellung arretieren. Eine solche Ausführung ist besonders sicher und robust gegen Gewalteinwirkung. Insbesondere kann hierbei auch vorgesehen sein, dass der Bedienhebel auf einander gegenüberliegenden Seiten jeweils einen Vorsprung aufweist, wobei jeder Vorsprung in der Arretierstellung von einem eigenen Arretierhebel arretiert wird.
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Insbesondere kann – alternativ oder zusätzlich – auch vorgesehen sein, dass mehrere Arretiergegenstücke vorgesehen sind, so dass eine Arretierung des Betätigungshebels in unterschiedlichen Stellungen bewirkbar ist und/oder dass mehrere Arretierhebel vorhanden sind und/oder dass mehrere Arretiergegenstücke vorgesehen sind, so dass eine Arretierung des Betätigungshebels in unterschiedlichen Stellungen bewirkbar ist.
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Bei einer besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Arretierhebel um eine relativ zu einem Schaltgehäuse ortsfeste Achse drehbar oder schwenkbar gelagert ist.
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Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Arretierhebel um eine relativ zu einem Schaltgehäuse ortsfeste Achse drehbar oder schwenkbar gelagert ist und der Betätigungshebel ein Arretiergegenstück aufweist, das mit dem Arretierhebel in der Arretierstellung zusammen wirkt. Diese Ausführung hat den besonderen Vorteil, dass ein Antrieb, beispielsweise ein Elektromagnet, zum Drehen bzw. Schwenken des Arretierhebels relativ zu dem Schaltgehäuse (und damit in aller Regel relativ zu einem Fahrzeug) ortsfest angeordnet sein kann, so dass keine elektrischen Zuleitungen zu bewegten Bauteilen erforderlich sind.
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Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der Arretierhebel um eine relativ zu dem Betätigungshebel ortsfeste Achse drehbar oder schwenkbar gelagert ist und in der Arretierstellung mit einem Arretiergegenstück zusammen wirkt, das relativ zu einem Schaltgehäuse ortsfest angeordnet ist.
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Wie bereits erwähnt, können vorteilhaft mehrere Arretierhebel vorhanden sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mehrere, zueinander drehfeste Arretierhebel vorhanden sind oder dass mehrere, zueinander drehfeste Arretierhebel vorhanden sind, die in unterschiedliche Richtungen ausgerichtet sind oder dass mehrere Arretierhebel vorhanden sind, die um dieselbe Achse drehbar oder schwenkbar gelagert sind und/oder dass mehrere, unterschiedlich lange Arretierhebel vorhanden sind.
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Bei einer besonderen Ausführung sind wenigstens zwei, insbesondere zueinander orts- und drehfeste, Arretierhebel vorhanden, die jeweils einen Haken aufweisen, wobei die Haken einander entgegengesetzt ausgerichtet sind. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass nach einer Drehung bzw. einem Schwenken der beiden Arretierhebel in einer Richtung eine erste Stellung des Bedienhebels arretierbar ist, während nach einer Drehung bzw. einem Schwenken der beiden Arretierhebel in die Gegenrichtung eine andere Stellung des Bedienhebels arretierbar ist.
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Bei einer besonders zuverlässigen und einfach herstellbaren Ausführung ist wenigstens ein Haken an einem freien Ende eines Arretierhebels angeordnet.
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Bei einer besonderen Ausführung ist vorgesehen, dass die Schaltvorrichtung zum Verriegeln des Bedienhebels, insbesondere in der P-Stellung (Park-Stellung), eine von der Arretierung mittels des Arretierhebels separate Verriegelungsvorrichtung aufweist und/oder dass die Schaltvorrichtung zum Verriegeln des Bedienhebels eine von der Arretierung mittels des Arretierhebels separate Verriegelungsvorrichtung aufweist, die mittels eines an dem Bedienhebel, vom Fahrer zu betätigenden Betätigungsknopf bedienbar ist.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Arretierhebel zusätzlich dazu ausgebildet und angeordnet ist, die Betätigbarkeit der separaten Verriegelungsvorrichtung in Abhängigkeit von seiner Stellung zu blockieren oder freizugeben. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass ein Freigabeschieber vorhanden ist, mit dem die Betätigbarkeit der separaten Verriegelungsvorrichtung blockierbar ist oder dass ein Freigabeschieber vorhanden ist, mit dem die Betätigbarkeit der separaten Verriegelungsvorrichtung blockierbar ist, wobei der Freigabeschieber über eine Anlaufschräge des Arretierhebels bedient wird. Insbesondere kann der Freigabeschieber einen Vorsprung oder eine Gegenanlaufschräge aufweisen, der bzw. die dazu bestimmt ist, an der Anlaufschräge des Arretierhebels entlang zu gleiten.
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Wie bereits erwähnt, kann vorteilhaft ein, insbesondere elektrischer, Antrieb zum Drehen oder Schwenken des Arretierhebels und/oder zum Drehen oder Schwenken mehrerer Arretierhebel vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Antrieb vorteilhaft als Elektromagnet ausgebildet sein oder einen Elektromagneten aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Antrieb einen Elektromagneten aufweist, der eine Bedienstange, die gelenkig mit dem Arretierhebel bzw. den Arretierhebeln verbunden ist, je nach Ansteuerung linear verschiebt.
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Zur Vermeidung von elektrischen Zuleitungen kann, wie ebenfalls bereits erwähnt, vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Antrieb relativ zu einem Schaltungsgehäuse ortsfest ausgebildet ist.
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Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Schaltungsgehäuse der Schaltungsvorrichtung relativ zu dem Fahrzeug ortsfest angeordnet ist.
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Bei einer besonderen Ausführung ist vorgesehen, dass die Arretiervorrichtung dazu ausgebildet und angeordnet ist, den Bedienhebel in einer N-Stellung (Neutral-Stellung) zu arretieren. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Arretiervorrichtung dazu ausgebildet und angeordnet ist, den Bedienhebel in einer Stellung, insbesondere einer P-Stellung oder einer N-Stellung (Neutral-Stellung), unter der Bedingung zu arretieren, dass eine Fahrzeugbremse nicht betätigt ist oder nicht innerhalb einer vorgegeben Zeitspanne, beispielsweise 3 Sekunden, betätigt wurde.
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Bei einer vorteilhaften Ausführung ist eine Steuerungsvorrichtung, die auch Teil der Steuerungsvorrichtung eines Kraftfahrzeuges sein kann, vorgesehen, die in Abhängigkeit von vorgegebenen Randbedingungen, insbesondere der Bedingung den Bedienhebel arretiert, ob eine Fahrzeugbremse betätigt ist oder innerhalb einer vorgegeben Zeitspanne, beispielsweise 3 Sekunden, betätigt wurde.
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Besonders vorteilhaft ist ein Getriebe, insbesondere ein Automatikgetriebe, mit einer erfindungsgemäßen Schaltungsvorrichtung. Besonders vorteilhaft ist außerdem ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Schaltungsvorrichtung.
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Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung.
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Es zeigen:
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1 mehrere zueinander Arretierhebel für das in den 2 bis 5 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung,
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2 bis 5 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung in unterschiedlichen Arbeitspositionen und
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6 eine Detailansicht des in den 2 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiels.
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1 zeigt ein Bauteil 10 eines in den 2 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung. Das Bauteil 10 weist einen ersten Arretierhebel 1 und einen zweiten Arretierhebel 2 auf. Sowohl der erste Arretierhebel 1, als auch der zweite Arretierhebel 2 weisen endseitig jeweils einen Haken 3, 4 auf. Der erste Arretierhebel 1 und der zweite Arretierhebel 2 sind parallel zueinander ausgerichtet.
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Das Bauteil weist außerdem einen dritten Arretierhebel 5 auf, der ebenfalls endseitig einen Haken 6 aufweist. Die Öffnungen der Haken 3, 4 des ersten Arretierhebels 1 und des zweiten Arretierhebels 2 sind gleich ausgerichtet. Die Öffnung des Hakens 6 des dritten Arretierhebels 5 ist den Haken 3, 4 des ersten Arretierhebels 1 und des zweiten Arretierhebels 2 entgegengesetzt ausgerichtet.
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Der dritte Arretierhebel 5 weist einen Fortsatz 7 mit einer Anlaufschräge 8 auf. Der Fortsatz 7 ist dazu bestimmt, die Betätigbarkeit einer separaten Verriegelungsvorrichtung im Zusammenwirken mit einem Freigabeschieber zu blockieren bzw. freizugeben, was unter Bezugnahme auf die 2 bis 5 weiter unten erläutert ist.
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An den den Haken 3, 4, 6 gegenüberliegenden Ende sind die Arretierhebel 1, 2, 5 fest miteinander verbunden. Insbesondere kann das Bauteil einstückig, beispielsweise als Spritzgussbauteil oder Druckgussbauteil, insbesondere als Aluminiumdruckgussbauteil, hergestellt sein. Im Bereich der festen Verbindung ist eine Durchgangsbohrung 9 für eine Welle vorgesehen, um die das Bauteil 10 gedreht werden kann.
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Die 2 bis 5 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung in unterschiedlichen Arbeitspositionen, wobei jeweils ein Schaltgehäuse 11 und ein relativ zum Schaltgehäuse 11 um eine Drehachse 13 drehbar gelagerter Bedienhebel 12 dargestellt ist.
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2 zeigt eine Situation, bei der sich der Bedienhebel 12 in P-Stellung befindet. Der Bedienhebel 12 weist eine in Richtung auf das Bauteil 10 hervorstehende Platte 14 auf, die einen nicht erkennbaren (aus der Blickrichtung hinter der Platte angeordneten und in die Zeichenebene hin gerichteten) Dorn auf, den der Haken 6 des Bauteils 10 umgreift und so den Bedienhabel in der P-Stellung arretiert.
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Die Schaltvorrichtung weist außerdem zum Verriegeln des Bedienhebels in der P-Stellung (Park-Stellung), eine von der Arretierung mittels des Arretierhebels 5 separate Verriegelungsvorrichtung auf. Diese beinhaltet einen Schieber 15 der in die Stufen einer Stufenkulisse 16 eingreift. Um den Bedienhebel 12 aus der P-Stellung heraus bewegen zu können, muss der Fahrer einen nicht dargestellten Bedienknopf am Ende des Bedienhebels 12 betätigen, wodurch der Schieber 15 nach oben aus der blockierenden Stufe der Stufenkulisse 16 gezogen würde. Allerdings wird dies zunächst durch einen Freigabeschieber 17 verhindert.
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Der Freigabeschieber 17 wird von einer Feder 18 in einer Verriegelungsstellung gedrückt, in der das freie Ende des Freigabeschiebers 17 eine Verschiebung des Schiebers 15 verhindert.
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Wenn die vorgegebenen Bedingungen für eine Freigabe des Bedienhebels 12, beispielsweise die Bedingung, dass eine Fußbremse betätigt wird, erfüllt sind, dreht ein Antrieb 19, der einen Elektromagneten aufweist, die Arretierhebel 1, 2, 5 des Bauteils 10 mittels einer Bedienstange 20 gegen den Uhrzeigersinn. Hierdurch geraten der Haken 6 des dritten Arretierhebels 5 und der nicht gezeigte Dorn außer Eingriff, so dass die Arretierung aufgehoben ist.
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Gleichzeitig verschiebt der dritte Arretierhebel 5 mittels der Anlaufschräge 8 seines Fortsatzes 7 den Freigabeschieber 17, so dass der Fahrer durch Betätigen des Bedienknopfes an dem Bedienhebel 12 den Schieber 15 aus der blockierenden Stufe der Stufenkulisse 16 ziehen kann. Dies ist in 6 im Detail gezeigt.
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Der Bedienhebel 12 ist nun nicht mehr arretiert. Dies ist in 3 dargestellt. Der Bedienhebel 12 kann nun aus der P-Stellung bewegt werden, was die 4 zeigt. Wird der Bedienhebel 12 beispielsweise von P nach D bewegt, geht das Bauteil 10 in die Ausgangsstellung zurück.
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Wenn sich der Bedienhebel 12 länger als 3 Sekunden in der N-Stellung befindet, ohne dass eine Fußbremse des Fahrzeuges getreten wird, dreht der Antrieb 19 das Bauteil weiter gegen den Uhrzeigersinn, was in 5 dargestellt ist. Der Bedienhebel 12 wird in dieser Situation dadurch arretiert, dass sich die Haken 3, 4 des ersten Arretierhebels 1 und des zweiten Arretierhebels 2 jeweils an einem von zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten des Bedienhebels 12 angeordneten Vorsprüngen einhaken. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass es zu einer flächigen Anlage der Haken an die Vorsprünge kommt, was vorteilhaft hinsichtlich der Stabilität ist.
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Erst wenn die Fußbremse betätigt wird, wird die Arretierung durch Drehen des Bauteils 10 im Uhrzeigersinn wieder aufgehoben.
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Auf diese Weise ist wirkungsvoll beispielsweise verhindert, dass in einem Fahrzeug spielende Kinder eine Fahrstufe einlegen.
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6 zeigt eine Detailansicht des in den 2 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiels, die illustriert, wie der Arretierhebel 5 zusätzlich zu seiner beschriebenen Funktion die Betätigbarkeit der separaten Verriegelungsvorrichtung in Abhängigkeit von seiner Stellung blockiert bzw. freizugibt. Hierbei wird der Freigabeschieber 17 in Richtung des Pfeiles 22 dadurch verschoben, dass sich der Fortsatz 7 mit seiner Anlaufschräge 8 in Richtung des Pfeiles 23 bewegt wird und hierbei an einem Quersteg 21 entlang gleitet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erster Arretierhebel
- 2
- zweiter Arretierhebel
- 3
- Haken
- 4
- Haken
- 5
- dritter Arretierhebel
- 6
- Haken
- 7
- Fortsatz
- 8
- Anlaufschräge
- 9
- Durchgangsbohrung
- 10
- Bauteil
- 11
- Schaltgehäuse
- 12
- Bedienhebel
- 13
- Drehachse
- 14
- Platte
- 15
- Schieber
- 16
- Stufenkulisse
- 17
- Freigabeschieber
- 18
- Feder
- 19
- Antrieb
- 20
- Bedienstange
- 21
- Quersteg
