DE102018202729B3

DE102018202729B3 - Sperrvorrichtung für einen Wählhebel eines Kraftfahrzeugs mit automatischem Getriebe

Info

Publication number: DE102018202729B3
Application number: DE102018202729.3A
Authority: DE
Inventors: Michael Wachinger
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2018-02-23
Filing date: 2018-02-23
Publication date: 2019-08-01
Anticipated expiration: 2038-02-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sperrvorrichtung (10) für einen Wählhebel (14) eines Kraftfahrzeugs mit automatischem Getriebe, umfassend einen den Wählhebel (14) in einer Parkstellung (P) blockierenden Sperrhebel (16-1), sowie ein mit dem Sperrhebel (16-1) in Wirkverbindung stehendes Stellelement (22), mittels dem der Sperrhebel (16-1) in eine Entriegelungsposition verfahrbar ist, in der der Wählhebel (14) für eine Bewegung in einer Schaltgasse (12) freigeben ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen Sperrhebel (16-1) und Wählhebel (14) ein drehbar gelagertes Abrollelement (26) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sperrvorrichtung für einen Wählhebel eines Kraftfahrzeugs mit automatischem Getriebe gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.
Eine Sperrvorrichtung für einen in einer Schaltgasse bewegbaren Wählhebel eines Kraftfahrzeugs mit automatischem Getriebe, gemäß der der Wählhebel in einer Parkstellung P blockierbar ist und nach Betätigen der Betriebsbremse und/oder Vorliegen eines anderen Betriebsparameters wieder freigegeben wird, ist aus der DE 39 43 011 A1 bekannt.
Eine gattungsgemäße, sämtliche Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 aufweisende Sperrvorrichtung für einen Wählhebel eines Kraftfahrzeugs ist in der DE 198 18 862 C1 offenbart.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sperrvorrichtung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass auch bei einer in Schaltgassenrichtung auf den Wählhebel ausgeübten Kraft eine leichtgängige Entriegelung und damit Freigeben des Wählhebels ermöglicht ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.
In bekannter Art und Weise umfasst die Sperrvorrichtung einen in einer Schaltgasse bewegbaren Wählhebel, einen Sperrhebel, mittels dem der Wählhebel in der Schaltgasse in einer Parkstellung P blockierbar ist sowie ein mit dem Sperrhebel in Wirkverbindung stehendes Stellelement, mittels dem der Sperrhebel in eine Entriegelungsposition verfahrbar ist, so dass der Wählhebel für eine Bewegung in der Schaltgasse freigeben ist.
Erfindungsgemäß ist ein drehbares Abrollelement derart drehbar am Sperrhebel gelagert, dass in Parkstellung das Abrollelement zwischen Sperrhebel und Wählhebel angeordnet ist, wobei der Sperrhebel ein erster Schenkel einer L-förmig ausgebildeten Sperrklinge ist und der zweite Schenkel der L-förmig ausgebildeten Sperrklinge über ein Drehlager derart drehbar gelagert ist, dass bei einer Drehbewegung der L-förmigen Sperrklinge um das Drehlager, der erste Schenkel und damit der Sperrhebel eine Schwenkbewegung ausführt.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat den Effekt, dass - wenn der Wählhebel aufgrund einer auf den Wählhebel ausgeübten Betätigungskraft mit dem Sperrhebel in Kontakt kommt und damit zwischen Wählhebel und Sperrhebel eine Normalkraft wirkt - infolge des zwischen Sperrhebel und Wählhebel angeordneten Abrollelements zum Verfahren des Sperrhebels in Entriegelungsposition lediglich eine verhältnismäßig geringe Rollreibung zu überwinden ist, so dass auch im Falle einer in Schaltgassenrichtung auf den Wählhebel ausgeübten Kraft in vorteilhafter Weise eine leichtgängige Entriegelung des Sperrhebels gewährleistet ist. Aufgrund der L-förmigen Sperrklinkengestaltung ist zudem eine kompakte, wenig Bauraum benötigende Konstruktion ermöglicht. Da am Sperrhebel ausreichend Bauraum zur Verfügung steht, ist weiterhin eine konstruktiv einfach zu realisierende und damit kostengünstige Lagerung des Abrollelements ermöglicht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das zwischen Sperrhebel und Wählhebel angeordnete Abrollelement rollenförmig ausgebildet. Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass das zwischen Sperrhebel und Wählhebel angeordnete Abrollelement kugelförmig ausgebildet ist.
Bevorzugt ist die Betätigungseinrichtung, mittels der das Stellelement betätigbar und der Sperrhebel aus einer Verriegelungsposition (=> Wählhebel steht in Parkstellung P) in eine Entriegelungsposition (=> Wählhebel ist in Schaltgasse frei bewegbar) und vice versa bewegbar ist, elektromagnetisch ausgebildet, beispielsweise in Form eines Elektromagneten, der nach Strombeaufschlagung das Stellelement betätigt, was wiederum ein Verfahren des Sperrhebels in Entriegelungsposition bewirkt. Die Beaufschlagung des Elektromagneten mit Strom erfolgt dabei vorzugsweise dadurch, dass bei eingestecktem Zündschlüssel das Bremspedal betätigt wird.
Alternativ oder auch zusätzlich zur elektromagnetischen Ausbildung der Betätigungseinrichtung kann das Stellelement auch mittels einer mechanisch ausgebildeten Betätigungseinrichtung zusammenwirken und betätigbar sein. Beispielsweise in Form eines am Wählhebel angeordneten, mit der Betätigungseinrichtung in mechanischen Wirkkontakt stehenden Entriegelungselements, welches mechanisch zu handhaben, z.B. zu drücken oder zu ziehen, ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Sperrhebel mit einem, den Sperrhebel in Parkstellung P haltenden Rückhalteelement zusammenwirkt. Bevorzugt ist dabei das Rückhalteelement in Form einer Feder ausgebildet.
Vorzugsweise ist dabei das Stellelement so angeordnet, dass dieses in Längsrichtung L des zweiten Schenkels der L-förmigen Sperrklinge betrachtet, in einem Hebelabstand (a) beabstandet zum Drehlager am zweiten Schenkel angreift. Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist, dass zur Initiierung einer Drehbewegung der L-förmigen Sperrklinge lediglich eine senkrecht zur Bewegungsrichtung des Wählhebels in der Schaltgasse betrachtet gerichtete translatorische Bewegung des Stellelements erforderlich ist, welche konstruktiv besonders einfach und damit kostengünstig zu realisieren ist.
Um einen ausreichend großen Hebelarm und damit eine möglichst geringe Betätigungskraft zu ermöglichen, ist bevorzugt das Stellelement derart angeordnet, dass für das Verhältnis aus Hebelabstand (a) und Länge des zweiten Schenkels (L₂ ) gilt: a/L₂ > 0,5.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass in einem möglichen Kontaktbereich von Wählhebel und Abrollelement, d.h. der Bereich des Wählhebels, der nach einer Kraftbeaufschlagung am Abrollelement anliegt, der Wählhebel eine runde Querschnittsfläche aufweist. Dies hat den Vorteil, dass hierdurch die Abrollbewegung zwischen Abrollelement und Wählhebel erleichtert wird, so dass eine besonders leichtgängige Entriegelung des Sperrhebels gewährleistet ist.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
In der Zeichnung bedeutet:

1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Sperrvorrichtung für einen Wählhebel eines Kraftfahrzeugs mit automatischem Getriebe.

1 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnete Sperrvorrichtung für einen in einer Schaltgasse 12 geführten Wählhebel 14. In der Schaltgasse 12 kann der Wählhebel 14 in bekannter Art und Weise in Bewegungsrichtung S bewegt werden, um die dargestellten weiteren Schaltstellungen R, D und N des automatischen Getriebes einzustellen/auszuwählen.
In der dargestellten Parkstellung P ist der Wählhebel 14 über einen Sperrhebel 16-1 blockiert gehalten, d.h. eine Bewegung des Wählhebels 14 in der Schaltgasse 12 entlang der Bewegungsrichtung S ist erst möglich, nachdem der Sperrhebel 16-1 aus der dargestellten Verriegelungsposition in eine Entriegelungsposition verfahren wurde.
Wie 1 weiter zeigt, ist der Sperrhebel 16-1 ein Teilbereich einer insgesamt mit der Bezugsziffer 16 bezeichneten L-förmig ausgebildeten Sperrklinge. Die beiden Schenkel 16-1, 16-2 der Sperrklinge 16 sind vorliegend unterschiedlich lang ausgebildet, wobei der kleinere Schenkel 16-1 den Sperrhebel bildet und der größere Schenkel 16-2 über ein Drehlager 18 derart drehbar gelagert ist, dass bei einer Drehbewegung der Sperrklinge 16 um das Drehlager 18, der kleinere Schenkel und damit der Sperrhebel 16-1 eine in Bezug zur Bewegungsrichtung S des Wählhebels 14 in der Schaltgasse 12 betrachtet Schwenkbewegung ausführt, d.h. in eine Entriegelungsposition verfahren wird, wodurch der Wählhebel 14 für eine Schaltbewegung in der Schaltgasse 12 entlang der Bewegungsrichtung S freigegeben wird.
Über ein am größeren Schenkel 16-2 der Sperrklinge 16 angreifendes Federelement 20 ist die Sperrklinge 16 in Parkstellung P rückstellend gehalten, d.h. die Federkraft des Federelements 20 wirkt einer in der Draufsicht rechtsdrehenden Drehbewegung der Sperrklinge 16 und damit einem Verfahren des Sperrhebels 16-1 in Entriegelungsposition entgegen.
Zur Initiierung der Drehbewegung der Sperrklinge 16 und damit die Verfahrbewegung des Sperrhebels 16-1 in Entriegelungsposition, greift am Schenkel 16-2 der Sperrklinge 16 ein Stellelement 22 an, welches mittels einer Betätigungseinrichtung 24 in Bezug zur Bewegungsrichtung S senkrecht auslenkbar ist.
Vorliegend ist die Betätigungseinrichtung 24 in Form eines Elektromagneten ausgebildet, der nach Strombeaufschlagung eine in der Draufsicht nach rechts gerichtete translatorische Auslenkbewegung des Stellelements 22 bewirkt, was wiederum eine in der Draufsicht rechtsdrehende Drehbewegung der Sperrklinge 16 und damit Verfahren des Sperrhebels 16-1 in Entriegelungsposition zur Folge hat. Die Beaufschlagung des Elektromagneten mit Strom erfolgt dabei vorzugsweise dadurch, dass bei eingestecktem Zündschlüssel das Bremspedal betätigt wird.
Um die von der Betätigungsreinrichtung 24 aufzubringenden Betätigungskraft möglichst gering zu halten, ist das Stellelement 22 so angeordnet, dass ${a/L}_{2} > 0,5$
wobei:

L₂ = Länge des Schenkel 16-2, und
a = Abstand Stellelement 24 zu Drehlager 18

Die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung 10 zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen Wählhebel 14 und Sperrhebel 16-1 ein Abrollelement 26 angeordnet ist. Das Abrollelement 26 ist vorliegend in Form einer Rolle ausgebildet und am Sperrhebel 16-1 gelagert. Das Abrollelement 26 hat den Effekt, dass auch bei einer - wie in 1 dargestellt - auf den Wählhebel 14 nach vorne, d.h. in Richtung auf die Schaltstufe R ausgerichtet, ausgeübten Kraft F ein leichtgängiges Verfahren des Sperrhebels 16-1 in Entriegelungsposition gewährleistet ist, da aufgrund des Abrollelements 26 zwischen Wählhebel 14 und Sperrhebel 16-1 lediglich eine Rollreibung zu überwinden ist.

Claims

Sperrvorrichtung (10) für einen Wählhebel (14) eines Kraftfahrzeugs mit automatischem Getriebe, umfassend einen den Wählhebel (14) in einer Parkstellung (P) blockierenden Sperrhebel (16-1), sowie ein mit dem Sperrhebel (16-1) in Wirkverbindung stehendes Stellelement (22), mittels dem der Sperrhebel (16-1) in eine Entriegelungsposition verfahrbar ist, in der der Wählhebel (14) für eine Bewegung in einer Schaltgasse (12) freigeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein drehbares Abrollelement (26) derart drehbar am Sperrhebel (16-1) gelagert ist, dass in Parkstellung (P) das Abrollelement (26) zwischen Sperrhebel (16-1) und Wählhebel (14) angeordnet ist, wobei der Sperrhebel (16-1) ein erster Schenkel einer L-förmig ausgebildeten Sperrklinge (16) ist, deren zweiter Schenkel (16-2) über ein Drehlager (18) derart drehbar gelagert ist, dass bei einer Drehbewegung der L-förmigen Sperrklinge (16) um das Drehlager (18), der den Sperrhebel (16-1) bildende erste Schenkel der L-förmig ausgebildeten Sperrklinge (16) eine Schwenkbewegung ausführt.
Sperrvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrollelement (26) in Form einer Rolle ausgebildet ist.
Sperrvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abrollelement (26) in Form einer Kugel ausgebildet ist.
Sperrvorrichtung (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (22) mittels einer elektromagnetischen und/oder mechanischen Betätigungseinrichtung (24) betätigbar ist.
Sperrvorrichtung (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrhebel (16-1) mit einem, den Sperrhebel (16-1) in Parkstellung (P) haltenden Rückhalteelement (20) zusammenwirkt.
Sperrvorrichtung (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Längsrichtung (L) des zweiten Schenkels (16-2) der L-förmigen Sperrklinge (16) betrachtet das Stellelement (22) in einem Hebelabstand (a) beabstandet zum Drehlager (18) am zweiten Schenkel (16-2) angreift.
Sperrvorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (22) derart angeordnet ist, dass für das Verhältnis aus Hebelabstand (a) und Länge des zweiten Schenkels (L₂) gilt: ${a/L}_{2} > 0,5$
Sperrvorrichtung (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bereich in dem der Wählhebel (14) mit dem Abrollelement (26) kontaktierbar ist, der Wählhebel (14) eine runde Querschnittsfläche aufweist.