DE102013021174A1

DE102013021174A1 - Getriebeschaltbetätigung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102013021174A1
Application number: DE102013021174.3A
Authority: DE
Inventors: Rainer Steiling; Benjamin Schlanzke; Rui Song; Volker Heite; Nils Winkelmann
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG
Priority date: 2013-12-14
Filing date: 2013-12-14
Publication date: 2015-06-18

Abstract

Eine Getriebeschaltbetätigung für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen um zumindest eine Achse schwenkbar gelagerten Schalthebel mit einer Handhabe, wobei die Getriebeschaltbetätigung zwischen einer Gebrauchslage für das Anwählen von Fahrstufen und einer Ruhelage bei nicht benutztem Fahrzeug verlagerbar ist, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabe so aus einer Bedienoberfläche herausragt, dass die Oberfläche der Handhabe in der Ruhelage im Wesentlichen parallel zu der Bedienoberfläche verläuft, und in der Gebrauchslage einen deutlich wahrnehmbaren Winkel mit dieser bildet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebeschaltbetätigung für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen um zumindest eine Achse schwenkbar gelagerten Schalthebel mit einer Handhabe, wobei die Getriebeschaltbetätigung zwischen einer Gebrauchslage für das Anwählen von Fahrstufen und einer Ruhelage bei nicht benutztem Fahrzeug verlagerbar ist.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 197 46 438 A1 ist eine solche Getriebeschaltbetätigung bekannt. Die Getriebeschaltbetätigung ist dabei zwischen einer Gebrauchslage und einer Ruhelage bei nicht benutztem Fahrzeug verlagerbar, indem dem Fahrer jeweils das vollständige Schalthebelgehäuse zugänglich oder unzugänglich gemacht wird.
Schalteinrichtungen der hier angesprochenen Art werden bei Kraftfahrzeugen eingesetzt, die mit einem automatisierten Schaltgetriebe ausgerüstet sind. Dabei wird der eigentliche Schaltvorgang elektrohydraulisch oder elektromotorisch vorgenommen, während der jeweilige Schaltwunsch des Fahrers elektrisch oder elektronisch erfasst wird. Dem Fahrer stehen bei einem solchen automatisierten Schaltgetriebe die elektrische Schalteinrichtung mit einem Schalthebel und gegebenenfalls zusätzlichen, etwa am Lenkrad angeordneten Wippschaltern zum Herauf- und Herunterschalten zur Verfügung.
Der Schalthebel einer solchen Schalteinrichtung kann multistabil oder auch monostabil ausgeführt sein, dass heißt er kann entweder in mehrere feste Positionen einstellbar sein oder er besitzt, ähnlich einem Joystick nur eine stabile Ruheposition, in die der Schalthebel aus mehreren instabilen Stellpositionen immer wieder zurückfällt.
Da der Schalthebel hier nicht mehr mechanisch mit dem Getriebe verbunden ist, sondern bei seinem Betätigen lediglich elektrische Steuersignale auslöst, ergeben sich für seine Gestaltung Freiheitsgrade, die zur Verbesserung der Ergonomie oder zur Umsetzung neuer Design-Ideen genutzt werden können, wie dies bei der Eingangs erwähnten DE 197 46 438 A1 zumindest ansatzweise bereits geschehen ist.
Nachteilig an dieser bekannten Getriebeschaltbetätigung ist jedoch, dass durch das Verschwenken oder Verfahren des Schalthebelgehäuses zwischen einer Gebrauchslage und einer Ruhelage, ein für beide Lagen ausreichender Raum für das Schalthebelgehäuse zur Verfügung stehen muss, wodurch ein relativ großer Platzbedarf für beide Lagen besteht.
Die Getriebeschaltbetätigung gemäß der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, eine für den Fahrer deutlich wahrnehmbare Verstellung der Handhabe zur Signalisierung der Verlagerung der Getriebeschaltbetätigung zwischen der Gebrauchslage und der Ruhelage bei minimalem Raumbedarf zu ermöglichen.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Handhabe so aus einer Bedienoberfläche herausragt, dass die Oberfläche der Handhabe in der Ruhelage im Wesentlichen parallel zu der Bedienoberfläche verläuft, und in der Gebrauchslage einen deutlich wahrnehmbaren Winkel mit dieser bildet.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Getriebeschaltbetätigung wird dem Fahrer durch den unterschiedlichen Verlauf der Oberfläche der Handhabe in der Gebrauchslage und in der Ruhelage optisch und haptisch deutlich wahrnehmbar angezeigt, in welchem der beiden Zustände sich die Getriebeschaltbetätigung befindet.
Zur Verlagerung der Handhabe zwischen der Gebrauchslage und der Ruhelage ist dies vorzugsweise um eine exzentrisch angeordnete, parallel zu der Bedienoberfläche verlaufende Achse verschwenkbar.
Eine besonders gute Bedienbarkeit der erfindungsgemäßen Getriebeschaltbetätigung wird in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung dadurch erreicht, dass die Bedienoberfläche in der Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, und dass die Achse zum Verschwenken der Handhabe parallel zur Fahrzeugquerachse verläuft und aus der Mitte der Handhabe bezüglich der Fahrzeuglängsachse nach hinten verschoben ist.
Bevorzugt ist die Handhabe in der Bedienoberfläche so angeordnet, dass sie in der Ruhelage in einer etwa einem Drittel ihrer lateralen Abmessungen entsprechenden Höhe aus der Bedienoberfläche herausragt und dass der Winkel, den sie in der Gebrauchslage mit der Bedienoberfläche bildet, etwa 20° beträgt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen einer erfindungsgemäßen Getriebeschaltbetätigung ergeben sich aus den weiteren abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.
Es zeigen
1 eine erfindungsgemäße Getriebeschaltbetätigung in zwei Längsschnitten a) und b) parallel zur Fahrzeuglängsachse in der Ruhelage
2 die Getriebeschaltbetätigung aus 1 in zwei Längsschnitten a) und b) parallel zur Fahrzeuglängsachse in der Gebrauchslage
3 die Getriebeschaltbetätigung aus 1 in einem Längsschnitt parallel zur Fahrzeugquerachse in der Gebrauchslage
Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Getriebeschaltbetätigung in Längsschnitten parallel zur Fahrzeuglängsachse in der Ruhelage und in der Gebrauchslage in 1 und 2, sowie in einem Längsschnitt parallel zur Fahrzeugquerachse in der Gebrauchslage in 3. Die in den 1 und 2 dargestellten Schnittebenen sind in 3 mit I bzw. II a) und b) bezeichnet.
Wesentlicher Bestandteil der Getriebeschaltbetätigung ist ein in einer Bedienoberfläche 5 in der Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs schwenkbar gelagert angeordneter Schalthebel 3. Der Schalthebel 3 ist dazu in einem Kardangelenk aufgenommen, das seine Verschwenkung um eine erste, parallel zur Fahrzeuglängsachse verlaufende Achse 1, sowie um eine zweite, parallel zur Fahrzeugquerachse verlaufende Achse 2 ermöglicht. An seinem oberen Ende ist der Schalthebel 3 mit einer Handhabe 4 versehen, die in einer etwa einem Drittel ihrer lateralen Abmessungen entsprechenden Höhe aus der Bedienoberfläche 5 herausragt, und mittels derer der Fahrzeugführer die Getriebeschaltbetätigung bedient. An seinem unteren Ende ist der Schalthebel 3 mit einem federbelasteten Rastbolzen 7 versehen, der mit einer hier nicht dargestellten Rastkulisse zur Bereitstellung von Rast- und Betätigungskräften kooperiert.
Mit dem Schalthebel 3 verbunden und mit diesem gemeinsam verschwenkbar ist eine Kugelblende 8, die die Handhabe 4 umgibt, und in jeder Stellung des Schalthebels 3 ein spaltfreies Erscheinungsbild der Bedienoberfläche 5 gewährleistet.
Die Handhabe 4 selbst ist um eine exzentrisch angeordnete, parallel zu der Bedienoberfläche 5 verlaufende Achse 6 verschwenkbar. Die Achse 6 verläuft dabei parallel zur Fahrzeugquerachse und ist aus der Mitte der Handhabe 4 bezüglich der Fahrzeuglängsachse nach hinten verschoben.
In der Ruhelage der Getriebeschaltbetätigung ist die Handhabe 4 so positioniert, dass ihre Oberfläche 4' im Wesentlichen parallel zu der Bedienoberfläche 5 verläuft. Aufgrund der Krümmung der Oberflächen 4', 5 ist der Begriff der Parallelität hier so zu verstehen, dass die Tangentialebene im Mittelpunkt der Handhabe 4 parallel zur Tangentialebene der Bedienoberfläche 5 im Zentrum des Schalthebels 3 in der Ruhelage verläuft.
Die Gebrauchslage der Getriebeschaltbetätigung ist dadurch gekennzeichnet dass in dieser die Handhabe 4 so positioniert ist, dass ihre Oberfläche 4' einen deutlich wahrnehmbaren Winkel α von in diesem Falle etwa 20° mit der Bedienoberfläche 5 bildet.
Die Verschwenkung der Handhabe 4 zur Verlagerung der Getriebeschaltbetätigung zwischen ihrer Gebrauchslage und der Ruhelage erfolgt beim Starten bzw. bei der Außerbetriebnahme des Kraftfahrzeugs automatisch durch einen Elektromotor 9. Dazu wird durch den Elektromotor 9 ein auf dessen Antriebswelle befestigtes Antriebsritzel 10 angetrieben. Über einen Zahnriemen 11 wird das aufgebrachte Drehmoment auf ein Abtriebsrad 12 übertragen, das fest mit einer Spindel 13 verbunden ist. Durch ein auf der Spindel 13 angebrachtes, zweigängiges Gewinde 13' wird eine Abtriebsmutter 14 in Bewegung gesetzt. Die Abtriebsmutter 14 ist ihrerseits in einem Spindelgehäuse 15 gegen Verdrehen gesichert. Dies geschieht über einen rechteckigen Ausschnitt im Spindelgehäuse 15 und die gleich geartete Form an der Abtriebsmutter 14. Durch die Drehung der Spindel 13 wird die Abtriebsmutter 14 in eine Translationsbewegung versetzt. Je nach Drehrichtung der Spindel 13 entweder aufwärts oder abwärts.
An die durch den Elektromotor 9 über das durch die beschriebenen Elemente gebildete Getriebe angetriebene Abtriebsmutter 14 sind Fortsätze 14' angeformt, die in Verstellkulissen 16 eingreifen, die in der Handhabe 4 ausgebildet sind. Durch die Gestaltung dieser Lagerstelle der Abtriebsmutter 14 in der Handhabe 4 wird die Translation der Abtriebsmutter 14 in eine Rotation der Handhabe 4 um die Achse 6 umgesetzt. Die Achse 6 ist gleichzeitig die Lagerstelle der Handhabe 4 und ist zudem fest mit dem Schalthebel 3 verbunden. Dies ermöglicht die reine Rotation der Handhabe 4 um die Achse 6. Die Lagerstelle der Handhabe 4 geschieht über zwei Gleitlagerbuchsen, die ihrerseits fest mit der Handhabe 4 verbunden sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19746438 A1 [0002, 0005]

Claims

Getriebeschaltbetätigung für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen um zumindest eine Achse (1, 2) schwenkbar gelagerten Schalthebel (3) mit einer Handhabe (4), wobei die Getriebeschaltbetätigung zwischen einer Gebrauchslage für das Anwählen von Fahrstufen und einer Ruhelage bei nicht benutztem Fahrzeug verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabe (4) so aus einer Bedienoberfläche (5) herausragt, dass die Oberfläche (4') der Handhabe (4) in der Ruhelage im Wesentlichen parallel zu der Bedienoberfläche (5) verläuft, und in der Gebrauchslage einen deutlich wahrnehmbaren Winkel (α) mit dieser bildet.
Getriebeschaltbetätigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabe (4) zur Verlagerung zwischen der Gebrauchslage und der Ruhelage um eine exzentrisch angeordnete, parallel zu der Bedienoberfläche (5) verlaufende Achse (6) verschwenkbar ist.
Getriebeschaltbetätigung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienoberfläche (5) in der Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, und dass Achse (6) zum Verschwenken der Handhabe (4) parallel zur Fahrzeugquerachse verläuft und aus der Mitte der Handhabe (4) bezüglich der Fahrzeuglängsachse nach hinten verschoben ist.
Getriebeschaltbetätigung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabe (4) in der Ruhelage in einer etwa einem Drittel ihrer lateralen Abmessungen entsprechenden Höhe aus der Bedienoberfläche (5) herausragt.
Getriebeschaltbetätigung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α), den die Handhabe (4) in der Gebrauchslage mit der Bedienoberfläche (5) bildet, etwa 20° beträgt.
Getriebeschaltbetätigung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zu einer automatischen Verschwenkung der Handhabe (4) zur Verlagerung der Getriebeschaltbetätigung zwischen ihrer Gebrauchslage und der Ruhelage beim Starten und bei der Außerbetriebnahme des Kraftfahrzeugs ein Elektromotor (9) vorhanden ist.
Getriebeschaltbetätigung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das durch den Elektromotor (9) zur Verschwenkung der Handhabe (4) aufgebrachte Drehmoment über ein Getriebe (10, 11, 12, 13, 14, 14') und Verstellkulissen (16) auf die Handhabe (4) übertragen wird.