DE19513809C1 - Schalthebel für ein Automatikgetriebe in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalthebel für ein Automatikgetriebe in einem Kraftfahrzeug mit einer am Schalthebel axial beweglich geführten Sperrstange nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bekannt sind beispielsweise Schalthebel mit einer als Zugstange ausgebildeten Sperrstange, die axial beweglich in einem Schalthebel geführt ist, so daß die Sperrstange durch eine Handbetätigung des Sperrknopfes gezogen werden muß. So geht aus DE 25 30 784 A1 eine Schaltvorrichtung hervor, bei der eine an der Unterseite des Schalthebelgriffes, im Griff schwenkbeweglich angeordnete Taste als Betätigungseinrichtung dient, die über ein Koppelelement in eine Durchbrechung der Sperrstange eingreift. Durch Betätigung der Taste wird diese in den Griff eingeschwenkt, wodurch die Sperrstange über das Koppelglied in dem hohl ausgebildeten Schalthebel angehoben wird.

Aus DE 43 42 460 A1 geht eine Schalthebelbaugruppe hervor, die ein rohrförmiges Hebelbauteil besitzt, an dessen oberen Ende ein Griffteil vorgesehen ist, das einen Betätigungsknopf aufweist, der in einem Hohlraum des Griffteiles drehbar angeordnet ist. Dieser Betätigungsknopf wirkt mit einem federbelasteten Betätigungsstab zusammen, der den Betätigungsknopf nach oben vorspannt. Durch eine Bedienungsperson muß der Betätigungsknopf in axialer Richtung soweit entgegen der Federkraft bewegt werden, bis eine Rastung den Betätigungsknopf in einer bestimmten Position arretiert. Die Schaltvorgänge des Kraftfahrzeuggetriebes werden nunmehr möglich. Bei einer derartigen Ausführung ist der Betätigungsstab als Druckstange ausgebildet.

Aus EP 0 625 656 A1 ist ferner eine Schaltvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe bekannt, deren Betätigungsstange als Druckstange ausgebildet ist. In dem Griffstück, das am oberen Ende eines hohl ausgebildeten Schalthebels angebracht ist, befindet sich ein Knopf, dessen axiale Verlängerung am Ende mit einer Schrägfläche versehen ist. Wird der Knopf in axialer Richtung in das Griffstück hinein bewegt, so wirkt die endseitige Schrägfläche gegen eine komplementäre Schrägfläche am oberen Ende der Betätigungsstange. Die Betätigungsstange wird auf diese Weise in axialer Richtung nach unten geführt, bis ein Rastmechanismus sie in der gewünschten Position hält, so daß die Schaltvorgänge am Getriebe möglich werden.

Diese Lösungen verursachen Reibverluste, weil die Relativbewegungen durch Gleiten erzielt werden. Außerdem entstehen erhebliche Querkräfte, die auf die Sperrstange einwirken, so daß Reibungskräfte die Funktion, z. B. durch den Stic-Slip-Effekt, beeinträchtigen.

Dementsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, eine reibungsarme, leichtgängige Betätigung der Sperre eines Schalthebels für das Automatikgetriebe in einem Kraftfahrzeug zu erreichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind Ausbildungsmerkmale nach dem Patentanspruch 1 vorgesehen.

Erfindungsgemäß erfolgt die Umlenkung der Bewegung des Sperrknopfes etwa radial zur Längsachse des Schalthebels in eine axiale Bewegung der Sperrstange durch ein Zahnsegment und eine Zahnstange, die statt der Gleitreibung eine wesentlich niedrigere Rollreibung erzeugen. Das Zahnsegment wird durch Handbetätigung des Sperrschiebers in einem Winkelbereich verschwenkt, wobei die Sperrstange bewegt, vorzugsweise angehoben, wird, um die Sperrung des Schalthebels für die Schaltung des Automatikgetriebes zu lösen. Eine solche Umsetzung der, bezogen auf die Längsachse des Schalthebels, radialen Bewegung des Sperrschiebers in eine etwa axiale Bewegung der Sperrstange ist leichtgängig und entspricht somit der angestrebten Wirkung.

Zusätzlich kann die Zahnstange an der ihrer Verzahnung gegenüberliegenden Seite durch eine im Schaltknauf frei drehbar gelagerte Rolle abgestützt sein, um die angestrebte Wirkung zu unterstützen.

Nach einem besonderen Erfindungsmerkmal sind das Zahnsegment und der Sperrschieber durch einen am Zahnsegment angeordneten Zapfen miteinander verbunden, der in ein sich quer zur Sperrschieberbewegung erstreckendes Langloch des Sperrschiebers eingreift. Dadurch wird die Bogenbewegung des Zahnsegments gegenüber der Linearbewegung des Sperrschiebers kompensiert. Vorzugsweise ist an dem Zahnsegment eine Nase ausgebildet, die sich in der einen Anschlaglage gegen die Zahnstange abstützt und eine Bewegung des Absperrschiebers gegenüber dem Zahnsegment bis in eine Rastung ermöglicht, in der der Zapfen des Zahnsegments sich an einem Ende des Langloches im Sperrschieber befindet. Ermöglicht wird dadurch eine einwandfreie Montage und Demontage der Betätigungsmittel. Die Rastung am Schaltknauf hält das Zahnsegment im demontierten Zustand stets montagebereit, so daß der Schaltknauf von oben auf die Schaltstange aufgesetzt werden kann und die Verzahnungen des Zahnsegments sowie der Zahnstange an der Sperrstange sich einwandfrei einfädeln.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 bis 3 vertikale Schnitte in einer Achsebene in der Nullstellung, in der Schalt­ stellung und in der Montagestellung und

Fig. 4 einen horizontalen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 1.

In den Fig. 1 bis 3 ist das obere Ende des Schalthebels 1 für ein Automatikgetriebe in einem Kraftfahrzeug dargestellt. Innerhalb des rohrförmigen Schalthebels 1 ist eine Sperrstange 2 axial beweglich gegenüber dem Schalthebel 1 geführt. Zur Betätigung der Sperrstange 2 befindet sich am oberen Ende der Sperrstange 2 innerhalb eines auf den Schalthebel 1 aufgesetzten Schaltknaufs 3 eine Zahnstange 4, in deren Verzahnung 5 die Verzahnung 6 eines Zahnsegments 7 eingreift. Zahnstange 4 und Zahnsegment 7 werden vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt. Das Zahnsegment 7 ist in dem Schaltknauf 3 um einen Gelenkzapfen 8 schwenkbar gelagert und durch einen Sperrschieber 9 betätigbar. Das Zahnsegment 7 wird durch Handbetätigung des Sperrschiebers 9 in einem Winkelbereich von etwa 60° verschwenkt, wobei die Sperrstange 2 um etwa 10 bis 12 mm bewegt, vorzugsweise angehoben, wird, um die Sperrung des Schalthebels 1 für die Schaltung des Automatikgetriebes zu lösen. Der Sperrschieber 9 ist in dem Schaltknauf 3 quer zur Längsachse des Schalthebels 1 beweglich geführt und gelenkig mit dem Zahnsegment 7 verbunden. Diese Gelenkverbindung besteht aus einem an dem Zahnsegment 7 fest angeordneten Zapfen 10, der in ein sich etwa quer zur Sperrschieberbewegung erstreckendes Langloch 11 eingreift, um die Relativbewegung des verschwenkbar gelagerten Zahnsegments 7 gegenüber der Linearbewegung des Sperrschiebers 9 zu kompensieren. Auf der der Verzahnung 5 gegenüberliegenden Seite stützt sich die Zahnstange 4 gegen eine frei drehbar in dem Schaltknauf 3 gelagerte Rolle 12 ab. An dem Zahnsegment 7 ist eine Nase 13 ausgebildet, die in der Nullstellung der Betätigungseinrichtung gegen das obere Ende der Zahnstange 4 zur Anlage kommt. Aus dieser in Fig. 1 wiedergegebenen Nullstellung der Betätigungseinrichtung heraus ist der Sperrschieber 9 gegen Federwirkung in der Zeichnung nach rechts beweglich, so daß das Zahnsegment 7 um den Zapfen 8 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt und dadurch die Sperrstange 2 angehoben wird. In der entsperrten Schaltstellung gemäß der Darstellung in Fig. 2 ist der Schalthebel 1 für Schaltbewegungen frei. Die Rückkehr der Betätigungseinrichtung in die Nullstellung gemäß Fig. 1 erfolgt durch die hier nicht näher dargestellten, aber die Sperrstange immer nach unten ziehenden Federkräfte. Zum Zwecke der Montage und Demontage ist der Sperrschieber 9 gemäß der Darstellung in der Fig. 3 in der Zeichnungsebene nach links beweglich. Dabei legt sich eine an dem Zahnsegment 7 ausgebildete Nase 13 gegen das Stirnende der Zahnstange 4, wodurch die Bewegung des Zapfens 10 bis in eine Rastung innerhalb des Langloches 11 ermöglicht wird. In dieser Stellung ist der Schaltknauf 3 mit der Betätigungsvorrichtung für die Sperrstange 2 nach oben von der Schaltstange 1 entfernbar, wobei das Zahnsegment 7 in der in Fig. 3 wiedergegebenen Stellung durch die Rastung festgehalten wird. Dadurch wird das einwandfreie Einfädeln der Verzahnung 6 des Zahnsegments 7 in die Verzahnung 5 der Zahnstange 4 bei der Montage des Schaltknaufes 3 auf den Schalthebel 1 ermöglicht. Die Federwirkung des Sperrschiebers 9 bei seiner Betätigung in die Schaltstellung wird vorzugsweise aus der Abfederung der Sperrstange 2 abgeleitet, deren Ausbildung an sich bekannt ist. Damit sind alle beweglichen Teile vorgespannt. Beim Fahren entstehen keine unerwünschten Klappergeräusche.

Claims (5)

1. Schalthebel für ein Automatikgetriebe in einem Kraftfahrzeug mit einer am Schalthebel axial beweglich geführten Sperrstange und von Hand beweglichen Mitteln zur Betätigung der Sperrstange relativ zum Schalthebel, die in einem Knauf am oberen Ende des Schalthebels angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur axialen Bewegung der Sperrstange (2) aus einer an der Sperrstange angeordneten Zahnstange (4) und aus einem in deren Verzahnung (5) eingreifenden, in dem Schaltknauf (3) schwenkbar gelagerten Zahnsegment (7) bestehen, welches durch Fingerdruck gegen einen im Schaltknauf (3) linear beweglich geführten Sperrschieber (9) gegen Federwirkung der Sperrstange (2) in einem durch Anschläge begrenzten Winkelbereich schwenkbar ist.

2. Schalthebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (4) an der ihrer Verzahnung (5) gegenüberliegenden Seite durch eine im Schaltknauf (3) frei drehbar gelagerte Rolle (12) abgestützt ist.

3. Schalthebel nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnsegment (7) und der Sperrschieber (9) durch einen am Zahnsegment (7) angeordneten Zapfen (10) miteinander verbunden sind, der in ein sich quer zur Sperrschieberbewegung erstreckendes Langloch (11) des Sperrschiebers eingreift.

4. Schalthebel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Zahnsegment (7) eine Nase (13) ausgebildet ist, die sich in der einen Anschlaglage gegen die Zahnstange (4) abstützt und eine Bewegung des Sperrschiebers (9) gegenüber dem Zahnsegment (7) bis in eine Rastung ermöglicht, in der ein Zapfen (10) am Zahnsegment sich an einem Ende eines Langloches (11) im Sperrschieber (9) befindet.

5. Schalthebel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnsegment (7) und die Zahnstange (4) aus Kunststoff sind.