DE19526951A1 - Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe - Google Patents

Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige bei PKW′s bekannte Schaltvorrichtungen besitzen auf einer Mittelkonsole einen in Längsrichtung des Fahrzeugs verstellbaren Wählhebel zur Wahl der einzelnen Fahrstufen und ggf. auch einzelner Gänge, beispielsweise P-R-N-D-3-2-1. Das Einschalten der Zündung und ggf. auch das Abziehen des
Zündschlüssels ist in der Regel nur in den Schaltstufen "P" und "N" möglich. Hierzu ist eine geeignete Kopplung von Zündschloß und Wählhebel notwendig.
Zur Verwirklichung einer derartigen mechanischen Kopplung ist, bedingt durch die Entfernung und Lage der Schaltvorrichtung vom Zündschloß, entweder ein gesonderter, flexibler mechanischer Betätigungszug mit Rückstellfedern oder ein spezieller Schaltmechanismus erforderlich.
Bei einer bekannten technischen Ausführung wird als mechanische Wirkverbindung zur Kopplung des Zündschlosses zum Wählhebel der Schaltvorrichtung bezüglich des Drehwinkels des Zündschlüssels zum Wählhebel die verschiebbare Seele eines am Zündschloß befestigten flexiblen Betätigungszuges zur Übertragung der Stellbewegung verwendet. Durch eine im mechanischen Betätigungszug befindliche Druckfeder wird das am Zündschloß befestigte Ende der ver­ schiebbaren Seele ständig gegen ein Anlageteil im Zündschloß in Richtung "Zündung ausgeschaltet" gedrückt. In der entsprechenden Drehstellung - Zündung ausgeschaltet - des Zündschlüssels wird dann über den flexiblen Betätigungszug der Sperrmechanismus zur Schaltvorrichtung betätigt.
Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine kompakte Schaltvorrichtung mit einfachen mechanischen Kopplungen zwischen Zündschloß und Schaltvorrichtung zu verwirklichen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Die aus einfachen mechanischen Bauteilen bestehende Schalt­ vorrichtung ist durch die Anordnung an der Lenkradsäule und die dadurch bedingten kurzen Verbindungsstrecken zum Zündschloß sehr einfach und raumsparend ausführbar. Sie schafft daher Raum im Bereich der Mittelkonsole des Fahrzeugs und benötigt auch sehr wenig Bauraum im Bereich der Lenksäule.
Außerdem kann die bekannte Kopplung zwischen dem Zündschloß und dem Sperrhebel angewendet werden. Diese ist besonders dann von Vorteil, wenn die Lenksäule höhenverstellbar und gegebenenfalls auch im Neigungswinkel verstellbar ist, da die Verstellung wegen der flexiblen Kupplung keinen Einfluß auf die Übertragung der Stellkräfte von Zündschloß zur Betätigungseinrichtung für die Schaltvorrichtung hat.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung, teilweise im Schnitt,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schaltvorrichtung gemäß Fig. 1, teilweise im Schnitt und die
Fig. 3 und 4 eine Seitenansicht bzw. Draufsicht auf eine Ausführung der Anordnung des Schalthebels am Schwenkhebel unter Verwendung eines Gelenks aus einem Elastomer.
Mit 1 ist in den Fig. 1 und 2 ein Halteteil aus beispielsweise gestanztem und gebogenem Stahlblech bezeichnet, an dem ein Schwenkhebel 2 um eine am Halteteil 1 angebrachte erste Schwenkachse 3 schwenkbar gelagert ist. Durch eine Beilagscheibe 4 und einen Sicherungsring 5 ist der Schwenkhebel 2 lagegesichert.
Der Schwenkhebel 2 trägt eine zweite Schwenkachse 6, deren Achsrichtung zur ersten Schwenkachse 3 um 90° - oder um annähernd 90° - versetzt verläuft. Mittels der zweiten Schwenkachse 6 ist ein Schalthebel 7 schwenkbar gelagert und durch einen Sicherungsring 20 gesichert.
Der Schalthebel 7 ist mit einer Bohrung 7.1 versehen, in der ein Raststift 8 entgegen der Kraft einer Druckfeder 9 verschiebbar geführt ist. Das aus der Bohrung 7.1 herausragende Ende 8.1 des Raststiftes 8 taucht in eine Kulissenführung 10.1 einer Schaltkulisse 10 ein.
Die Kulissenbahn 10.2 der Kulissenführung 10.1 verläuft in Schwenkrichtung des Schalthebels 7 um die erste Schwenkachse 3 des Schwenkhebels 2 auf einem zur Schwenkachse 3 konzentrischen Kreisabschnitt. Sie besitzt in Druckrichtung des Raststiftes 8 wenigstens vier der jeweiligen Schaltstellung der Schaltstufen bzw. Vorwahlstufen P-R-N-D eines Automatikgetriebes entsprechende Anzahl von Vertiefungen 10.p, 10.r, 10.n und 10.d.
Die ersten drei Vertiefungen 10.p, 10.r und 10.n sind jeweils in einer von der Kulissenbahn 10.2 seitlich quer abzweigenden Kerbe p bzw. r bzw. n vorgesehen. Der Boden 10.3 der Kulissenbahn 10.2 ist jeweils zu den Vertiefungen 10.p, 10.r und 10.n hin schräg abfallend ausgebildet, wodurch der Raststift 8 immer in die Vertiefung gerastet wird.
Die vierte Vertiefung 10.d ist mittig auf der Kulissenbahn 10.2 angebracht. Von dieser aus zweigt auf jeder Seite je eine Kerbe d.1 bzw. d.2 seitlich quer ab, wobei der Boden 10.3 der Kulissen­ bahn 10.2 dort von der Vertiefung 10.d aus zu den Kerben d.1 bzw. d.2 hin schräg ansteigt, wodurch der Raststift 8 in Normalstellung "D" in die Vertiefung 10.d geschoben und gerastet wird.
Ein Sperrhebel 11 ist auf einem am Halter 1 vorgesehenen Bolzen 12 schwenkbar gelagert und durch einen Sicherungsring 13 lagegesichert. Der Sperrhebel 11 ist außerhalb des Schwenkbereichs des Schalthebels 7 angeordnet. Er steht unter federnder Vorspannung, z. B. einer um den Bolzen 12 geschlungenen Drehfeder 14. Es kann auch eine andere Federart vorgesehen sein oder der Sperrhebel 11 kann selbst aus federndem Material bestehen und vorgespannt angebracht sein.
Der eine Hebelarm 11.1 des Sperrhebels 11 ist mit einem mit dem Zündschloß Z in Wirkverbindung stehenden Stößel 15 gekuppelt, der in einem Einschraubteil 16 mit einem mehrkantigen, insbesondere sechskantigen Außenabschnitt 16.1, verschiebbar geführt ist. Der Stößel 15 besitzt einen Mitnehmer 15.1, der mit dem Hebelarm 11.1 gekuppelt ist. Der andere Hebelarm 11.2 des Sperrhebels 11 kann mit seinem als Sperrteil ausgebildeten freien Ende 11.3 in den Schwenkbereich des Schalthebels 7 geschwenkt werden. Im Schaltzustand Schaltstufe "P" kann das Ende 11.3 in eine Kerbe 7.2 des Schalthebels 7 eingreifen und den Schalthebel 7 in seiner Bewegung hindern, wie in Fig. 1 dargestellt ist.
Das freie Ende 15.2 des Stößels 15 steht in an sich bekannter Weise mit einem Führungsglied, z. B. einer Kurvenscheibe oder dgl., des schematisch dargestellten Zündschlosses Z in Wirkverbindung und ist über dieses beim Verdrehen des Zündschlüssels verschiebbar. Der Stößel 15 wird beim Einschalten der Zündung in der dargestellten Lage nach rechts verschoben, wobei der Sperrhebel 11 entgegen seiner Sperrichtung, also entgegen dem Uhrzeigersinn, bewegt und aus dem Schwenkbereich des Schalthebels 7 herausgeschwenkt wird und die Schwenkbewegung desselben freigibt.
An einem senkrecht oder stumpfwinklig zur Richtung 21.1 der Lenksäule 21 abstehenden Hebelarm 2.1 des Schwenkhebels 2 ist die Seele 17.1 eines Bowdenzuges 17 über einen Zapfen 19 schwenkbar befestigt und durch einen Sicherungsring 18 lagefixiert.
Die Betätigung des Schalthebels 7 erfolgt über einen an diesem angebrachten Schaltgriff 22 (Fig. 2).
An Haltelaschen 23 und 24 des Halters 1 ist ein Shift-Lock- Elektromagnet 25 befestigt, dessen Arretierbolzen 25.1 mit zwei Arretieranschlägen 30.1 und 30.2 des z. B. stumpfwinklig oder rechtwinklig abstehenden Armes 2.1 des Schwenkhebels 2 zusammenwirken kann.
Die Arretieranschläge 30.1 und 30.2 sind so angeordnet, daß in der Stellung Schaltstufe "P" bei erregtem Elektromagneten 25 der Arretierbolzen 25.1 an der Kante des Arretieranschlags 30.1 anliegt und in der Stellung Schaltstufe "N" in den als Bohrung ausgebildeten Arretieranschlag 30.2 eingreift. Die Erregung des Elektromagneten 25 erfolgt in den Stellungen "P" und "N" in an sich bekannter Weise nach amtlicher Vorschrift jeweils dann, wenn die Zündung eingeschaltet wird bzw. ist und gleichzeitig bei eingeschalteter Zündung die Fußbremse nicht getreten ist. Nur dann erfolgt also die üblicherweise geforderte Arretierung des Schalthebels 7 in den Stellungen "P" und "N".
Am Schalthebel 7 ist ein Schalter-Betätigungsglied 27 vorhanden, das in der Stellung Schaltstufe "D" in Wirkverbindung mit einem in einer Mittelstellung stehenden Schalthebel 28.1 eines elektrischen Schalters 28 kommt. Der Schalthebel 28.1 ist beim Auslenken des Raststiftes 8 in die Kerben d.1 oder d.2 der Kulissenbahn 10.2 von seiner Mittelstellung aus nach der einen oder anderen Seite bewegbar. Dabei wird jeweils ein Schaltkontakt betätigt, über den ein Schaltgetriebe elektrisch stufenweise aufwärts oder abwärts schaltbar ist. Auf diese Weise kann z. B. durch Antippen des jeweils zugeordneten Schaltkontaktes das Übersetzungsverhältnis stufenweise vergrößert oder verkleinert werden, d. h. der jeweilige Gang eines Stufengetriebes eingeschaltet werden. Anstelle eines Schalters mit Mittelstellung und mit zwei Schaltstellungen können auch zwei separate Schalter vorgesehen sein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann gemäß dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel von Schwenkhebel 2 und Schalthebel 7 anstelle der Schwenkachse 6 für den Schalthebel 7 zwischen diesem und dem Schwenkhebel 2 ein auf Biegung beanspruchbares elastisches Glied 32 aus einem Elastomer, beispielsweise Kautschuk, Neopren oder dgl. vorgesehen sein. Dieses elastische Glied 32 kann bevorzugt einerseits am Schwenkhebel 2 und andererseits am Schalthebel 7 oder einem mit diesem verbindbaren Träger 31 anvulkanisiert sein.
Zusätzlich zur biegeelastischen Ausbildung des elastischen Gliedes 32 kann dieses in Schieberichtung des Raststiftes 8 auf Druck derart belastbar ausgebildet sein, daß der Raststift 8 starr am Schalthebel 7 oder an einem flachen Träger 31 befestigt sein oder mit diesem eine bauliche Einheit bilden kann. Hierdurch kann die Druckfeder 9 eingespart werden und es wird keine Schiebeführung für den Raststift 8 benötigt.

Claims (20)

1. Schaltvorrichtung mit einem Wählhebel zum mechanischen Vorwählen von wenigstens vier Schaltstufen einer Schalteinrichtung eines Automatikgetriebes, über die wenigstens die vier Schaltstufen "P", "R", "N" und "D" schaltbar sind, wobei die Schaltvorrichtung mit einem Zündschloß derart gekoppelt ist, daß die Zündung nur in Stellung "P" und ggf. auch in Stellung "N" einschaltbar ist, ferner mit einem mit dem Wählhebel starr verbundenen Schalthebel, der mit einer Schaltkulisse in Wirkverbindung steht und der über mechanische Mittel mit der Schaltstufen-Schalteinrichtung gekuppelt ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • - der Schalthebel (7) ist mechanisch, insbesondere über einen Bowdenzug (17), mit der Schalteinrichtung gekuppelt;
  • - der Schalthebel (7) ist mit einem im Bereich der Lenkradsäule (21) anzubringenden Halteteil (1) sowohl in Richtung einer Kulissenführung (10.1) der am Halteteil (1) angebrachten Schaltkulisse (10) schwenkbar als auch quer zu dieser Richtung aus lenkbar gelagert;
  • - am Halteteil (1) ist ein Sperrhebel (11) schwenkbar angebracht;
  • - ein Hebelarm (11.1) des Sperrhebels (11) ist mit einem über das Zündschloß (Z) betätigbaren Stellglied (15) derart mechanisch gekuppelt, daß ein Sperrteil (11.3) des Sperr­ hebels (11) bei ausgeschalteter Zündung in den Schwenkbereich des Schalthebels (7) auslenkbar ist und diesen in der Stellung Schaltstufe "P" verrastet und
  • - bei eingeschalteter Zündung aus dem Schwenkbereich des Schalthebels (7) herausschwenkbar ist und diesen freigibt.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrhebel (11) federnd vorgespannt und das Stellglied (15) mit dem Sperrhebel (11) derart gekuppelt ist, daß es seinerseits durch den Sperrhebel (11) in Richtung "Zündung ausgeschaltet" vorgespannt ist.
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrteil (11.3) des Sperrhebels (11) derart an diesem angeordnet oder derart mit diesem gekuppelt ist, daß er in Richtung zum Schalthebel (7) hin vorgespannt ist.
4. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (15) als verschiebbar geführter Stößel ausgebildet ist.
5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das als Stößel ausgebildete Stellglied (15) mit seinem mittleren Bereich in einem Führungsglied (Einschraubteil 16) verschiebbar geführt ist und daß das eine Stößelende (11.2) mit einer Stellkurve des Zündschlosses (Z) und das andere Stößelende (15.1) mit dem Sperrhebel (11) in Wirkverbindung steht.
6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsglied (16) als Einschraubteil ausgebildet ist.
7. Schaltvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Abschnitt der Außenfläche des Führungsgliedes (16) mit einer Mehrkantfläche, insbesondere mit einer Sechskantfläche (16.1), versehen ist.
8. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrteil (11.3) des Sperrhebels (11) in der Stellung Schaltstufe "P" in eine Kerbe (7.2) oder in eine Nut des Schalthebels (7) eingreift.
9. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrhebel (11) mittels einer Drehfeder (14) vorgespannt ist.
10. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (7) an einem um eine erste Schwenkachse (3) schwenkbar gelagerten Schwenkhebel (2) mittels einer am Schwenkhebel (2) quer zur Schwenkachse (3) angeordneten zweiten Schwenkachse (6) schwenkbar gelagert ist, wobei die Schwenkachse (3) für den Schwenkhebel (2) so angeordnet ist, daß ein freies Ende des Schwenkhebels (2) in Richtung der Schaltkulisse (10) ragt und in der Richtung der Kulissenführung (10.1) schwenkbar ist, daß die zweite Schwenkachse (6) für den Schalthebel (7) derart quer zur Schwenkachse (3) des Schwenkhebels (2) angeordnet ist, daß der Schalthebel (7) quer zur Richtung der Kulissenführung (10.1) auslenkbar ist, und daß ferner im oder am Schalthebel (7) ein Raststift (8) in Richtung zur Schaltkulisse (10) hin verschiebbar gelagert und federnd gegen diese vorgespannt ist und ein über den Schalthebel (7) überstehendes freies Ende (8.1) des Raststiftes (8) in die Kulissenführung (10.1) eingreift.
11. Schaltvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (2) zwei Arretieranschläge (30.1, 30.2) aufweist, daß am Halteteil (1) ein elektromagnetisch betätigbarer, jeweils in den Stellungen Schaltstufe "P" und Schaltstufe "N" mit je einem der Arretieranschläge (30.1, 30.2) in Wirkverbindung bringbarer Arretierbolzen (25.1) vorgesehen ist, und daß der Arretierbolzen (25.1) in den Stellungen Schaltstufe "P" und Schaltstufe "N" bei eingeschalteter Zündung und nicht getretener Fußbremse über elektrische Schaltmittel mit dem jeweils zugeordneten Arretieranschlag (30.1 bzw. 30.2) in Wirkverbindung steht und den Schalthebel (7) in diesen Stellungen "P" bzw. "N" blockiert.
12. Schaltvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Arretierbolzen (25.1) ein Stellbolzen eines Shift-Lock- Elektromagneten (25) ist.
13. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Halteteil (1) der Schwenkhebel (2), der Sperrhebel (11) mit einer zugeordneten Vorspannfeder (14) und der Shift-Lock-Elektromagnet (25) schwenkbar bzw. starr befestigt sind.
14. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet,daß die Gleitbahn (10.2) der Kulissenführung (10.1) für das Ende (8.1) des Raststiftes (8) auf einem Abschnitt einer zur Schwenkachse (3) des Schwenkhebels (2) konzentrischen Kreisbahn verläuft, die
  • - für jede der Schaltstufen ("P", "R", "N") eine zur Kreisbahn seitlich versetzt angebrachte Rastvertiefung (10.p; 10.r; 10.n) in einer jeweils zugeordneten seitwärts abstehenden Kerbe (p; r; n) aufweist, zu denen hin der Boden (10.3) der Kulissenbahn (10.2) jeweils schräg abfallend ausgebildet ist und
  • - für die Schaltstufe "D" auf der Kreisbahn eine Rastvertiefung (10.d) und zu beiden Seiten derselben je eine seitlich abstehende Kerbe (d.1 bzw. d.2) vorgesehen ist, zu denen hin der Boden (10.3) der Kulissenbahn (10.2) von der Rastvertiefung (10.d) aus jeweils schräg ansteigend ausgebildet ist,
und daß das Ende (8.1) des Raststiftes (8) durch Schwenken des Schalthebels (7) um seine Schwenkachse (6) in jeweils eine der seitlichen Kerben (p, r, n; d.1, d.2) auslenkbar ist.
15. Schaltvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stellung des Schalthebels (7) in der Schaltstufe "D" beim seitlichen Auslenken desselben durch Schwenken um seine Schwenkachse (6) in eine der seitlichen Kerben (d.1, d.2) jeweils ein Schaltkontakt eines Schalters (28) oder zweier gesonderter Schalter betätigbar ist.
16. Schaltvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß über die Schaltkontakte das Übersetzungsverhältnis bzw. der Gang eines Mehrstufengetriebes aufwärts bzw. abwärts schaltbar ist.
17. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (7) mit dem Schwenkhebel (2) anstatt mittels eines Bolzens als Schwenkachse (6) über ein auf Biegung beanspruchbares elastisches Glied (32) auslenkbar verbunden ist.
18. Schaltvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Glied (32) zusätzlich in Richtung des Raststiftes (8) auf Druck beanspruchbar ist und der Raststift (8) im oder am Schalthebel (7) oder an einem entsprechenden Träger (31) starr angebracht ist oder mit diesem eine bauliche Einheit bildet.
19. Schaltvorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Glied (32) aus einem vulkanisierbaren Elastomer besteht und einerseits unmittelbar oder mittelbar am Schwenkhebel (2) und andererseits am Schalthebel (7) oder einem entsprechend betätigbaren Träger (31) anvulkanisiert ist.
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