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Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Wählhebel eines Fahrzeuggetriebes sowie einer mit dem Wählhebel zusammenwirkenden Wählhebelrückstellvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus
DE 10 2013 007 233 A1 ist eine elektrische Schalteinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Bei dieser Anordnung ist als Wählhebelrückstellvorrichtung ein Getriebe mit einen Zahnrad, einem Schieber und einem Exzenter vorgesehen.
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Aus
EP 1 848 903 B1 ist eine elektrische Schalteinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Schalthebel und mit einem elektrischen Aktuator bekannt, der einen Schaltanschlag für den Schalthebel in bzw. außer Kraft setzen kann, wobei in mindestens einem Betätigungsweg des Schalthebels ein Begrenzungselement angeordnet ist, dessen Ausdehnung innerhalb eines Betätigungsweges des Schalthebels durch den Aktuator veränderbar ist. Mit dem Aktuator soll auch eine Möglichkeit zur automatischen Rückstellung des Schalthebels in eine neutrale mittlere Position (Basisstellung) realisiert werden können. Dazu wird in Verbindung mit einem Schalthebel, der seine möglichen Schaltpositionen rastend einnimmt, eine Rückstellvorrichtung beschrieben, die im Wesentlichen aus einem Exzenter, einer Exzenterwelle und einem Schneckengetriebe 36 sowie einem zwischen Exzenter und Schalthebel angeordneten Zwischenstück besteht. Mit dieser Rückstellvorrichtung kann der Schalthebel von einer Seite aus mit Hilfe des Exzenters dem Zwischenstück in eine Rückstellrichtung bewegt werden. Nachteilig an dieser Möglichkeit der Rückstellung ist, dass eine Rückstellkraft und -bewegung nur in einer Richtung ausgeübt bzw. ausgeführt wird.
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Aus
DE 10 2014 205 248 A1 ist eine Wählhebelrückstellvorrichtung für ein Fahrzeuggetriebe bekannt, die einen Wählhebel, eine Hebelführungseinrichtung, ein Schiebeelement und einen Sperrschlitten aufweist, wobei das Schiebeelement in der Hebelführungseinrichtung entlang einer Schiebeachse verschiebbar angeordnet ist und eine Rastkontur aufweist. Der Wählhebel ist mit dem Schiebeelement mechanisch gekoppelt oder koppelbar, um entlang der Schiebeachse zwischen einer Ruhestellung und einer Betätigungsstellung bewegt zu werden. Der Sperrschlitten ist in der Hebelführungseinrichtung zwischen einer Raststellung und einer Freigabestellung verschiebbar angeordnet. Mittels eines Federelements soll das Rasteleement gegen die Rastkontur gedrückt werden. Mittels einer optionalen Antriebseinheit kann der Sperrschlitten zwischen der Raststellung und der Freigabestellung bewegt werden. Das Schiebeelement der Hebelführungseinrichtung ist plattenartig ausgeformt und weist eine Aussparung auf, durch welche der Wählhebel geführt ist. Es ist zwischen einem unteren freien Ende des Wählhebels und einer Schiebeachse derart angeordnet. Diese Wählhebelrückstellvorrichtung umfasst eine Vielzahl von Einzelteilen und ist aus diesem Grund technisch aufwendig. Ferner muss der Wählhebel bei der Montage durch die Aussparung der plattenartig ausgeformten Hebelführungseinrichtung geführt werden. Auch können der Kraftangriffspunkt der Hebelführungseinrichtung und/oder der aufgrund der Lage der Anordnung erforderliche Bauraumbedarf bei dieser Wählheberückstellvorrichtung nachteilig sein.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue und insbesondere funktional verbesserte Anordnung mit einem Wählhebel eines Fahrzeuggetriebes und einer mit dem Wählhebel zusammenwirkenden Wählhebelrückstellvorrichtung zur Verfügung zu stellen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Eine erfindungsgemäße Anordnung umfasst einen Wählhebel eines Fahrzeuggetriebes und eine mit dem Wählhebel zusammenwirkende Wählhebelrückstellvorrichtung.
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Dabei weist das Fahrzeuggetriebe mindestens eine erste Wählgasse und eine zweite Wählgasse auf.
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Bei den Wählgassen kann es sich insbesondere um eine Wählgasse für Fahrstufen handeln, wie beispielsweise R für „Rear“, N für „Neutral“, D für „Drive“ und P für „Parking“. Es können optional auch weitere oder andere Fahrstufen vorgesehen sein, wie z.B. „S“ für Sport oder „C“ für Comfort. Es können auch weniger Fahrstufen vorgesehen sein, z.B. kann anstelle einer Fahrstufe „P“ eine alternative Parkbremse vorgesehen sein, beispielsweise eine konventionelle Handbremse mit separatem Handbremshebel oder ein separater Schalter zur Betätigung einer elektronisch und/oder hydraulisch betätigten Parkbremse.
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Bei der zweiten Wählgasse kann es sich insbesondere um eine Gasse zum manuellen Schalten von Gängen handeln. Derartige Gassen umfassen häufig eine Mittelstellung, aus welcher durch Verfahren des Wählhebels nach vorne oder nach hinten ein Gang (oder mehrere Gänge) hoch- oder ein Gang (oder mehrere Gänge) zurückgeschaltet werden kann.
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Bei einer erfindungsgemäßen Anordnung ist ferner eine Wählhebelrückstellvorrichtung vorgesehen, um den Wählhebel in mindestens einem vorgegebenen Betriebszustand mit Hilfe der Rückstellvorrichtung in eine vorgegebene Basisstellung in die erste Wählgasse zu verfahren. Dabei muss die Basisstellung nicht zwangsläufig mit der vorstehend genannten Fahrstufe N für Neutral übereinstimmen. Als Basisstellung kann eine beliebige Position des Wählhebels festgelegt werden, beispielsweise auch die Position R oder D. Bei einem vorstehend genannten vorgegebenen Betriebszustand kann es sich insbesondere um das Ausschalten der Zündung handeln. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung umfasst die Wählhebelrückstellvorrichtung eine mit einem freien Ende des Wählhebels funktional gekoppelte Kurvenscheibe, die derart ausgebildet und angeordnet ist, dass durch Rotation der Kurvenscheibe der Wählhebel in die Basisstellung bringbar ist.
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Unter einer Kurvenscheibe wird jede Art von Führungsscheibe verstanden, die zumindest abschnittsweise eine geeignete kurvenartig gestaltete Führungskontur aufweist, um durch Angreifen der Kurvenscheibe an dem freien Ende des Wählhebels mittels einer rotatorischen Bewegung der Kurvenscheibe eine Soll-Bewegung des Wählhebels in Richtung der Basisstellung hervorzurufen. Eine Führungskontur kann abschnittsweise über ein oder mehreren Kreissegmentabschnitte oder über den vollen Umfang einer Kurvenscheibe als innere und äußere Kontur ausgebildet sein.
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Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird eine neue Möglichkeit zur Verfügung gestellt, einen Wählhebel eines Fahrzeuggetriebes auf einfache, aber dennoch präzise und wiederholbare Art und Weise in eine Basisstellung verfahren zu können. Die Verwendung einer Kurvenscheibe, welche funktional mit einem freien Ende des Wählhebels gekoppelt ist, hat den Vorteil, dass nahezu über die gesamte Höhe des Wählhebels (mit Ausnahme eines mit der Kurvenscheibe zusammenwirkenden freien Endes) kein zusätzlicher Bauraum für die Wählhebelrückstellvorrichtung in dem den Wählhebel umgebenden Bereich benötigt wird, insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) und in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) um den Wählhebel.
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Die Verwendung einer Kurvenscheibe hat den weiteren Vorteil, dass durch die mit der Kurvenscheibe durchführbare rotatorische Bewegung Kräfte aus verschiedenen Richtungen auf ein freies Ende des Wählhebels ausgeübt werden können, so dass mit der Kurvenscheibe ein Verfahren in die Basisstellung nicht nur in einer Richtung, sondern in zwei Richtungen wiederholbar und präzise erfolgen kann. Anders als bei aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen wird daher der Wählhebel mit Hilfe der Kurvenscheibe zuverlässig gezielt und wiederholbar in eine bestimmte Basisstellung zurück verfahren, die durch geeignete Ausbildung der Kurvenscheibe eindeutig sowohl in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) als auch in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) festlegbar ist. Das Angreifen der Kurvenscheibe an einem freien Ende des Wählhebels hat den weiteren Vorteil, dass die von der Kurvenscheibe aufzubringenden Kräfte nur gering sind, da an dem freien Ende der Abstand zu Schwenkachsen des Wählhebels maximal ist.
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Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass die Kurvenscheibe in einer weiteren praktischen Ausführungsform alternativ oder in Ergänzung auch dazu ausgebildet sein kann, unabhängig von der Ansteuerung einer Basisstellung andere Positionen eines Wählhebels anzusteuern, beispielsweise eine bestimmte Wählgasse und/oder eine bestimmte Fahrstufe und/oder einen bestimmten Gang.
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In einer weiteren praktischen Ausführung einer erfindungsgemäßen Anordnung sind die Kurvenscheibe und das funktional mit der Kurvenscheibe gekoppelte freie Ende des Wählhebels derart ausgebildet, dass sich der Wählhebel in mindestens einem Sperr-Winkelbereich aufgrund der Ausbildung einer Sperrkontur in der Kurvenscheibe zwangsweise in der ersten Wählgasse befindet und in mindestens einem Schalt-Winkelbereich ein Verfahren des Wählhebels in die zweite Wählgasse ermöglicht ist. In diesem Fall kann die Kurvenscheibe einer erfindungsgemäßen Anordnung auch dazu genutzt werden, ein Verfahren des Wählhebels von der ersten Wählgasse in die zweite Wählgasse in bestimmten Betriebszuständen zu unterbinden. Mit der Kurvenscheibe ist dann zusätzlich eine Sperrfunktion realisiert.
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Grundsätzlich ist die Funktionsfähigkeit einer erfindungsgemäßen Anordnung unabhängig von der Art und Weise, wie die Kurvenscheibe angetrieben wird. Die Erfindung umfasst insoweit auch manuelle Antriebe oder Koppelantriebe, welche die Bewegung anderer Elemente eines Kraftfahrzeuges ausnutzen, um die Kurvenscheibe anzutreiben. Da die Wählhebelrückstellvorrichtung jedoch regelmäßig benötigt wird und in den meisten Anwendungsfällen unabhängig von der Betriebsdauer eines Kraftfahrzeuges praktisch jederzeit bedarfsweise zur Verfügung stehen muss, ist es bevorzugt, wenn die Kurvenscheibe mittelbar oder unmittelbar über einen Antriebsmotor antreibbar ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn für den Antrieb der Kurvenscheibe ein Elektromotor vorgesehen ist. Elektromotoren weisen in der Regel nicht nur ein niedriges Gewicht und eine kompakte Bauform auf, sondern haben den weiteren Vorteil, dass die für den Betrieb benötigte elektrische Energie im Kraftfahrzeug üblicherweise zur Verfügung steht und mit Hilfe des Antriebsmotors und eines Generators produziert wird.
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Als mittelbarer Antrieb einer Kurvenscheibe eignet sich insbesondere ein Schneckentrieb. In diesem Fall kann beispielsweise die Kurvenscheibe drehfest mit einem Element des Schneckentriebes verbunden sein, oder es kann ein Element des Schneckentriebes einstückig an der Kurvenscheibe ausgebildet sein. Diesbezüglich wird insbesondere auf die Möglichkeit verwiesen, ein Schneckenrad an einem äußeren Umfangsbereich einer Kurvenscheibe auszubilden. Das Schneckenrad kann dann über eine Schneckenwelle, insbesondere eine nur wenig Bauraum benötigende als Schneckenwelle ausgebildete Antriebswelle eines Elektromotors, angetrieben werden. Durch Wahl einer geeigneten Übersetzung kann in diesem Fall auch ein relativ einfach aufgebauter und kompakter Elektromotor eingesetzt werden, der nicht nur kostengünstig verfügbar ist, sondern auch keine weitere Übersetzung benötigt.
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Unabhängig davon, ob die Kurvenscheibe auch Elemente eines Schneckentriebes umfasst, kann diese einfach und kostengünstig als einstückiges Bauteil aus Kunststoff hergestellt werden, insbesondere als Kunststoffspritzgussteil. In diesem Zusammenhang wird insbesondere auf die Möglichkeit hingewiesen, dass eine Kurvenscheibe gemeinsam mit einem Schneckenrad (als Teil eines Schneckentriebes) einstückig aus Kunststoff hergestellt werden kann.
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Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich insbesondere für Wählhebel, die um eine durch ein Zwischenstück verlaufende Querachse (Q) und eine durch ein Zwischenstück verlaufenden Längsachse (L) gelagert sind, wobei die Längsachse (L) und die Querachse (Q) quer zueinander ausgerichtet sind, insbesondere ungefähr rechtwinklig zueinander. Die Lagerung um eine der Achsen kann insbesondere über zylindrisch ausgebildete Lagerstellen in Form von seitlich herausragenden Zapfen erfolgen. Derartige Zapfen können in einer besonders einfachen Ausführungsform einstückig an einem Wählhebel ausgebildet sein, insbesondere durch Anspritzen an einem aus Kunststoff ausgebildeten Wählhebel. In diesem Fall muss ein Zwischenstück zweiteilig ausgebildet werden, um durch die Montage des Zwischenstücks die oben genannten zylindrischen Lagerstellen zu bilden.
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Die Lagerung um die andere Achse kann insbesondere über ein in dem Zwischenelement angeordnetes Achselement erfolgen. Mit „ungefähr rechtwinklig“ sollen Winkel zwischen 75° und 105° zwischen der Längsachse und der Querachse umfasst sein, bevorzugt Winkel zwischen 80° und 100° und besonders bevorzugt Winkel zwischen 85° und 95°. In diesem Fall lässt sich eine erfindungsgemäße Anordnung besonders einfach herstellen. Ferner ergibt sich eine insgesamt robuste und in ihrer räumlichen Ausdehnung kompakte Anordnung.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die Herstellungskosten einer erfindungsgemäßen Anordnung weiter reduziert werden können, wenn das Zwischenstück einstückig aus Kunststoff hergestellt ist. Das Zwischenstück kann optional auch einen als freies Ende dienenden Ausleger umfassen.
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In einer weiteren praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung ist in dem Zwischenstück zumindest teilweise eine Gangerkennungs- und/oder Fahrstufenerkennungssensorik angeordnet. Dies kann insbesondere mittels eines Hall-Sensors (oder mittels mehrerer Hall-Sensoren) und/oder mittels eines sonstigen Sensors oder mehreren sonstigen Sensoren (einschließlich 3D-Sensoren) erfolgen. Beispielsweise kann in dem Wählhebel ein Magnet angeordnet sein und in dem Zwischenstück ein Hall-Sensor oder ein sonstige Sensor derart angeordnet sein, dass sich die Relativlage zwischen dem Magnet und dem Sensor verändert und mittels des Sensors mindestens eine Position sicher erkannt werden kann. Durch eine detaillierte Auswertung des von dem Magnet erzeugten Magnetfeldes (z.B. mittels eines 3D-Sensors) und/oder durch Anordnung mehrerer Sensoren können auch mehrere oder alle einstellbaren Gänge und Fahrstufen sensiert werden. Insgesamt ermöglich eine zumindest teilweise Anordnung einer Gangerkennungs- und/oder Fahrstufenerkennungssensorik in dem Zwischenstück eine zuverlässige Erkennung von Gängen und/oder Fahrstufen bei einer kompakten Bauweise.
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Es ergeben sich weitere funktionale Vorteile einer erfindungsgemäßen Anordnung, wenn das funktional mit der Kurvenscheibe zusammenwirkende freie Ende des Wählhebels als ein in axialer Richtung an dem Wählhebel hervorragender Ausleger ausgebildet ist, insbesondere als Ausleger mit einer kantenfreien Querschnittsfläche. Damit sind insbesondere kreisrunde Querschnitte, ovale Querschnitte und andere kurvenförmige Querschnitte ohne Unstetigkeiten in der Außenkontur gemeint. Derartige Querschnitte haben den Vorteil, dass es während der Rotation der Kurvenscheibe nicht zu einem Verhaken oder Verklemmen zwischen Kurvenscheibe und Ausleger kommen kann, insbesondere, wenn auch die Kurvenscheibe in Drehrichtung betrachtet keine unstetigen Vorsprünge aufweist, so dass in den Bereich, in welchen der Wählhebel bzw. ein mit diesem fest verbundener Ausleger direkten Kontakt zu der Kurvenscheibe hat, ein kantenfreies Ableiten des Auslegers an der Steuerkontur der Kurvenscheibe bewirkt.
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Um die Lebensdauer einer erfindungsgemäßen Anordnung zu erhöhen, kann der Ausleger ein fest mit dem Wählhebel verbundenes Stiftelement sein. Ein solcher Ausleger bzw. ein Stiftelement kann insbesondere aus einem verschleißfesten Werkstoff hergestellt sein, wie beispielsweise Metall. Der Ausleger bzw. das Stiftelement kann zusätzlich - vor allem in dem Bereich, welcher mit der Kurvenscheibe in Kontakt gerät, mit einer Gleitschicht und/oder einer Verschleißschicht versehen oder gehärtet sein, um den Reibungsverschleiß zu minimieren. Mit dem Versehen der Kurvenscheibe mit einer Gleitschicht ist insbesondere das Aufbringen eines reibungsverringernden Werkstoffes in Kontaktbereichen der Kurvenscheibe gemeint. Mit einer Verschleißschicht ist die Aufbringung einer zusätzlichen Schicht gemeint, die sich zwar durch Reibung abnutzt, aber so ausgelegt ist, dass sie bei bestimmungsgemäßer Nutzung nicht vollständig abgetragen wird oder nach Art eines Verschleißbelages bedarfsweise einfach ersetzt werden kann.
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Nur beispielhaft wird auch darauf verwiesen, dass da ein derartiges Stiftelement insbesondere in den Wählhebel beziehungsweise ein Zwischenstück des Wählhebels eingespritzt, eingepresst und/oder eingeklebt sein kann, um es einfach und kostengünstig mit dem Zwischenstück eines Wählhebels zu verbinden.
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Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
- 1 eine erfindungsgemäße Anordnung in einer perspektivischen Ansicht,
- 2 nur die Kurvenscheibe mit dem Stiftelement und dem Schneckengetriebe der erfindungsgemäßen Anordnung aus 1 in einer Ansicht von oben sowie
- 3 eine schematische Darstellung von zwei parallel nebeneinander angeordneten, mit „A“ und „M“ gekennzeichneten Wählgassen, die mit dem Wählhebel einer in den 1 und 2 dargestellten Anordnung anwählbar sind.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung 10 mit einem Wählhebel 12 eines nicht im Detail dargestellten Fahrzeuggetriebes und einer mit dem Wählhebel 12 zusammenwirkenden Wählhebelrückstellvorrichtung 14.
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Wie in 1 erkennbar ist, besteht der Wählhebel 12 in der gezeigten Ausführungsform aus einem oberen Teilelement 16, einem fest mit diesem verbundenen Zwischenstück 18, und einem aus dem Zwischenstück 18 nach unten herausragenden, als Ausleger 20 dienenden Stiftelement 22. Das obere Teilelement 16 ist aus einem metallischen Werkstoff hergestellt, das Zwischenstück 18 ist aus Kunststoff hergestellt. Das obere Ende des Teilelements 16 führt zu einem in 1 nicht dargestellten Wählgriff, mit welchem ein Fahrzeugführer eines Kraftfahrzeuges wie vorstehend beschrieben Fahrstufen einstellen und zwischen mindestens zwei Wählgassen wählen kann.
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Der Wählhebel 12 erstreckt sich im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) und ist um eine Querachse Q (direkt) und um eine Längsachse L (indirekt über das Zwischenstück 18) schwenkbar gelagert. Der Wählhebel kann dementsprechend in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) und in Fahrzeugquerrichtung (y-Richtung) bewegt werden, indem er um die genannten Achsen verschwenkt wird. Um diese, hier senkrecht zueinander verlaufenden Achsen, kann der Wählhebel verschwenkt werden kann. Die Lagerung um die Längsachse L erfolgt über die zylindrisch ausgebildeten Lagerstellen 38 in einem nicht dargestellten Gehäuse. Die Lagerung um die Querachse Q erfolgt über ein durch das Zwischenstück 18 ragendes Achselement 40. Durch ein Verschwenken des Wählhebels 12 um eine erste der genannten Achsen L, Q kann der Wählhebel 12 zur Auswahl einer Wählgasse mindestens zwischen einer ersten Wählgasse und einer zweiten Wählgasse bewegt werden. Durch ein Verschwenken des Wählhebels 12 innerhalb einer gewählten Wählgasse um die zweite dieser Achsen L, Q kann der Wählhebel in einer Richtung senkrecht dazu verfahren werden.
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In der gezeigten Ausführungsform kann der Wählhebel 12 - wie in 3 schematisch dargestellt ist - durch Verschwenken und die Querachse Q zwischen einer ersten Wählgasse 42 und einer zweiten Wählgasse 44 verfahren werden. Bei der ersten Wählgasse 42 handelt es sich vorliegend um eine mit „A“ gekennzeichnete Automatik-Wählgasse, welche insbesondere die nicht dargestellten Fahrstufen „P“, „D“, „N“ und „R“ umfasst. Diese Fahrstufen können angewählt werden, indem der Wählhebel 12 in eine entsprechende Position innerhalb der ersten Wählgasse 42 durch Verschwenken um die Längsachse L nach vorne bzw. nach hinten verfahren wird.
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Wenn sich der Wählhebel 12 in der Fahrstufe „D“ befindet, kann er in die zweite Wählgasse 44 verfahren werden. Befindet sich der Wählhebel 12 in der zweiten Wählgasse 44, kann der Fahrer durch Verschwenken des Wählhebels 12 um die Längsachse L nach vorne manuell hochschalten und durch Verschwenken des Wählhebels 12 um die Längsachse L nach hinten runterschalten.
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Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass eine Anordnung auch so gestaltet sein kann, dass durch ein Verschwenken innerhalb einer manuellen Wählgasse nach vorne runtergeschaltet und nach hinten hochgeschaltet wird.
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Unterhalb des Zwischenstücks 18 mit dem Stiftelement 22 schließt sich in der 1 eine Kurvenscheibe 24 an, die hier - gemeinsam mit einem Schneckenrad 26 - einstückig aus Kunststoff ausgebildet ist. Das Schneckenrad 26 ist in dem unteren Bereich der Kurvenscheibe 24 ausgebildet, kann alternativ aber auch vollständig oder teilweise unmittelbar am Außenumfang der Kurvenscheibe 24 ausgebildet sein (nicht dargestellt). Das Stiftelement 22 befindet sich im Eingriff mit einer in 1 erkennbaren Ausnehmung 28 in der Kurvenscheibe 24. Die Kurvenscheibe 24 ist über einen als Antriebseinheit dienenden Elektromotor 30 mittelbar über das Schneckengetriebe 36 antreibbar. Dazu ist eine Ausgangswelle 32 des Elektromotors drehfest mit einer Schneckenwelle 34 verbunden, die im Eingriff mit dem Schneckenrad 26 steht.
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Durch Aktivierung des Elektromotors 30 wird die Schneckenwelle 34 um die Motorwellenachse M in Rotation versetzt. Aufgrund des Eingriffs der Schneckenwelle 34 in das Schneckenrad 26 werden ferner auch das Schneckenrad 26 und die Kurvenscheibe 24 in Rotation um die Rotationsachse S des Schneckenrades 26 versetzt. Aufgrund der in der Kurvenscheibe 24 ausgebildeten Geometrie, welche in 3 gut zu erkennen ist und im Folgenden erläutert werden wird, wird das Stiftelement 22 des Wählhebels 12 in einem Wählhebel-Rückstellbereich zwangsgeführt und kann so durch Rotation der Kurvenscheibe 24 in eine bestimmte Stellung in eine Basisstellung verfahren werden.
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2 zeigt zur Veranschaulichung der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Anordnung 10 nur einen fest mit dem Wählhebel 12 verbundenen Ausleger 20 in Form eines Stiftelements 22 in vier beispielhaften Relativpositionen des Auslegers 20a, 20b, 20c, 20d relativ zu der Kurvenscheibe 24. Wie zu erkennen ist, weist die Kurvenscheibe 24 in der gezeigten Ausführungsform eine äußere Kontur 46 und eine innere Kontur 48 auf, welche sich jeweils über den gesamten Umfang der Kurvenscheibe 24 erstrecken.
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Befindet sich der Ausleger 20 - in radialer Richtung relativ zur Rotationsachse S betrachtet - in einer wie mit 20a gekennzeichneten Position, so entspricht dies einer Anordnung des Wählhebels 12 in der mit „A“ gekennzeichneten Automatik-Wählgasse, d.h. in der ersten Wählgasse 42. Befindet sich der Wählhebel 12 in einer wie mit 20b gekennzeichneten Position, so entspricht dies einer Anordnung des Wählhebels 12 in der mit „M“ gekennzeichneten manuellen Wählgasse, d.h. in der zweiten Wählgasse 44.
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Wird die Kurvenscheibe 24 ausgehend von der mit 20a gekennzeichneten Position des Auslegers 20 mittels des Schneckengetriebes 36 gegen den Uhrzeigersinn rotiert, wird der Ausleger 20 über den mit α gekennzeichneten Winkelbereich von der äußeren Kontur 46 zwangsgeführt, bis er eine Basisstellung erreicht, die mit 20e gekennzeichnet ist. Diese Basisstellung befindet sich - in radialer Richtung relativ zur Rotationsachse S betrachtet - zwischen den Stellungen 20a und 20b. Der Vollständigkeit halber wird darauf verwiesen, dass eine Drehung auch in Richtung des Uhrzeigersinns vorgesehen sein kann. Auf die Drehrichtung kommt es insoweit nicht an.
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Wird die Kurvenscheibe 24 ausgehend von der mit 20b gekennzeichneten Position des Auslegers 20 mittels des Schneckengetriebes 36 gegen den Uhrzeigersinn rotiert, wird der Ausleger 20 über den mit α gekennzeichneten Winkelbereich von der inneren Kontur 48 zwangsgeführt, bis er die Basisstellung erreicht, die mit 20e gekennzeichnet ist.
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Wird die Kurvenscheibe 24 ausgehend von der mit 20e gekennzeichneten Position weiter gegen den Uhrzeigersinn rotiert, wird der Ausleger 20 zwischen der inneren Kontur 48 und der äußeren Kontur 46 über einen weiteren Winkelbereich von etwa 135° radial nach außen bis in die mit 20d gekennzeichnete Stellung geführt. Diese Stellung entspricht einer Anordnung des Wählhebels 12 in der in 3 mit „A“ gekennzeichneten Automatik-Wählgasse, d.h. in der ersten Wählgasse 42. In einem sich von der mit 20d gekennzeichneten Stellung bis zu der mit 20c gekennzeichneten Stellung ist es nicht möglich, den Wählhebel 12 von der Automatik-Wählgasse, d.h. von der ersten Wählgasse 42, in die manuelle Wählgasse, d.h. in die zweite Wählgasse 44, zu verfahren, da die innere Kontur 48 in diesem Sperr-Winkelbereich als Sperrkontur wirkt. Nur in der Relativordnung der Kurvenscheibe 24 gegenüber dem Ausleger wie in den mit 20a und 20b gekennzeichneten Stellungen ist es möglich, den Wählhebel 12 zwischen der ersten Wählgasse 42 und der zweiten Wählgasse 44 zu verfahren.
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Wie aus 2 ersichtlich ist, erstreckt sich der Wählhebel-Rückstellbereich vorliegend über einen Winkelbereich der Kurvenscheibe 24 von α = 90° (vgl. 3), wodurch die Bewegung des Wählhebels 12 über den Ausleger 20 unabhängig von der vorherigen Position des Wählhebels 12 präzise bis zu der mit 20e gekennzeichneten Basisstellung vorgegeben ist.
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Mittels einer nicht dargestellten Steuerung kann der Elektromotor 30 bedarfsweise so angesteuert werden, dass die Kurvenscheibe 24 den Ausleger 20 in eine gewünschte Stellung verfährt.
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Für die erforderliche Steuerung der Kurvenscheibe 24 mittels des Schneckenrades 26 ist die Ermittlung des Drehwinkels bzw. der jeweiligen Position der Kurvenscheibe 24 erforderlich. Dies kann insbesondere mittels einer geeigneten Sensorik erfolgen.
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In dem Bereich zwischen der Stellung 20e und der Stellung 20c ist die Relativbewegung des Auslegers 20 - abgesehen von einem ggf. vorgesehenen Maßtoleranzspiel - vollständig vorgegeben.
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Durch geeignete Ausbildung und Ansteuerung der Kurvenscheibe 24 mit Hilfe des Elektromotors 30 kann - wie in 3 erkennbar -durch Rotation der Kurvenscheibe 24 bewirkt werden, dass der Wählhebel in die Basisstellung (mit 20e gekennzeichnet) oder in die zweite Wählgasse 42 verfahren wird. Ebenfalls kann der Wählhebel 12 in eine Stellung verfahren werden, in welcher das Anwählen der zweiten Wählgasse 44 gesperrt oder freigegeben ist.
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Mit anderen Worten ausgedrückt, kann mit der erfindungsgemäßen Anordnung durch Anfahren bestimmter Stellungen der Kurvenscheibe 24 eine Sperrung oder Freigabe der Verfahrmöglichkeit des Wählhebels 12 zwischen einer ersten Wählgasse und einer zweiten Wählgasse bewirkt werden. Darüber hinaus kann durch eine Rotation der Kurvenscheibe 24 und ein Durchlaufen eines Wählhebel-Rückstellbereichs mittels des Elektromotors ein Verfahren des Wählhebels 12 in eine Basisstellung bewirkt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Anordnung
- 12
- Wählhebel
- 14
- Wählhebelrückstellvorrichtung
- 16
- oberes Teilelement
- 18
- Zwischenstück
- 20
- Ausleger
- 22
- Stiftelement
- 24
- Kurvenscheibe
- 26
- Schneckenrad
- 28
- Ausnehmung
- 30
- Elektromotor
- 32
- Ausgangswelle
- 34
- Schneckenwelle
- 36
- Schneckengetriebe
- 38
- Lagerstelle
- 40
- Achselement
- 42
- erste Wählgasse
- 44
- zweite Wählgasse
- 46
- äußere Kontur
- 48
- innere Kontur
