DE19610766A1 - Wähl- und Schalteinrichtung für ein Gangwechselgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wähl- und Schalteinrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei einer bekannten Wähl- und Schalteinrichtung der eingangs ge­ nannten Art (WO 90/04225 A1) weist eine in Fahrzeuglängsrichtung am Schaltgehäuse ausgerichtete Kulisse für den Handwählhebel von hinten nach vorn in Reihe liegend eine Wähl-Stellung R für den Rückwärtsgang, eine Wähl-Stellung N für einen antriebslosen Zu­ stand des Gangwechselgetriebes, eine Wähl-Stellung A1 für ein Schaltprogramm zum selbsttätigen Schalten aller Vorwärtsgänge bei einer niedrigen Fahrzeugbeladung, eine Wähl-Stellung A2 für ein Schaltprogramm zum selbsttätigen Schalten aller Vorwärts­ gänge bei einer höheren Fahrzeugbeladung und schließlich eine Schalt-Stellung M für ein von den Schaltprogrammen für das selbsttätige Schalten unabhängiges Schalten der Vorwärtsgänge von Hand auf. Die Kulisse muß in Fahrzeugquerrichtung so weit ausgelegt sein, daß der Handwählhebel in den Stellungen A1, A2 und M auch in den zu der vertikalen Längsebene für die Wähl- Stellungen senkrechten Richtungen zum manuellen Schalten der Gänge verschwenkt werden kann. Alle Wähl- und Schaltstellungen des Handwählhebels werden ausschließlich durch elektrische Si­ gnale einer elektronischen Steuereinheit für das Umschalten des Gangwechselgetriebes mitgeteilt, so daß es nicht möglich ist, mit dem Handwählhebel eine ansonst übliche Parkbremse im Gang­ wechselgetriebe einzulegen. Die beiden Schalter für das manuelle Hoch- und Rückschalten sind an dem die Schwenkbewegungen in die Stellungen A1, A2 und M mitausführenden Gelenkträger angeordnet. Bei dieser bekannten Wähl- und Schalteinrichtung vermag der Fahrer zwar eine Vielzahl von Wähl- und Schaltmanövern mit dem Handwählhebel in der Kulisse auszuführen, was jedoch zu einer Häufigkeit von Schalt- und Bedienfehlern führen kann, zumal ein genaues Erkennen des jeweiligen Getriebezustandes an der Stel­ lung des Handwählhebels aufgrund der genannten Vielzahl eben­ falls erschwert ist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentli­ chen darin, eine Wähl- und Schalteinrichtung der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, die sowohl das Einlegen einer Park­ bremse vom Handwählhebel aus ermöglicht als auch eine größtmög­ liche Bediensicherheit ohne Fehlfunktionen bei einfachem Aufbau aufweist.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 in vorteilhafter Weise gelöst.

Bei der Wähl- und Schalteinrichtung nach der Erfindung ist der Gelenkträger des Handwählhebels mit einer insbesondere zum Betä­ tigen der Parkbremse im Gangwechselgetriebe verwendeten Schalt­ welle verbunden, so daß die Parkbremse in die Wählbetätigung in der üblichen Weise miteinbezogen ist.

Trotzdem zeichnet sich die Wähl- und Schalteinrichtung nach der Erfindung durch einen einfachen Aufbau und eine hohe Bediensi­ cherheit aus, weil die Kulisse des Handwählhebels insgesamt nur die vier Wähl-Stellungen P, R, N und D sowie die zwei Schalt- Stellungen D(+) und D(-) und dadurch eine einfache, übersichtli­ che und ergonomisch günstige Gestaltung in Form eines einfachen T aufweist, welche Fehlbedienungen quasi ausschließt und den je­ weiligen Getriebezustand deutlich an der Stellung des Handwähl­ hebels erkennen läßt.

Bei der Wähl- und Schalteinrichtung nach der Erfindung sind die beiden elektrischen Schalter für manuelles Hoch- und Rückschal­ ten feststehend gegenüber dem Schaltgehäuse angeordnet, so daß sich die Signalübertragung für die Schalt-Stellungen des Hand­ wählhebels einfacher gestaltet als bei Anordnung an dem schwenk­ beweglichen Gelenkträger.

Bei der Wähl- und Schalteinrichtung nach der Erfindung sind die beiden elektrischen Schalter für das manuelle Hoch- und Rück­ schalten in ihrer Lage so auf die Lage der Schaltkulisse abge­ stimmt, daß ihre Betätigung ausschließlich aus der Wähl-Stellung D des Handwählhebels möglich und dadurch der Bau- und Steuerungsaufwand der Einrichtung geringgehalten und deren Funk­ tionssicherheit erhöht ist.

Bei der bekannten gattungsgemäßen Wähl- und Schalteinrichtung sind die beiden elektrischen Schalter für die Schalt-Stellungen des Handwählhebels in bezug auf ihren Schalthub parallel und symmetrisch zu derjenigen Ebene des Schaltgehäuses angeordnet, in welcher sowohl die Achse für die schwenkbewegliche Lagerung des Handwählhebels am Gelenkträger als auch die Wähl-Stellungen des Handwählhebels liegen. Aufgrund dieser Schalteranordnung müssen zwei jeweils einem der Schalter zugeordnete Schaltfinger bewegungsfest zum Handwählhebel angeordnet sein.

Bei der Ausgestaltung der Wähl- und Schalteinrichtung nach der Erfindung nach Patentanspruch 2 ist zur Betätigung der beiden elektrischen Schalter für die Schalt-Stellungen des Handwählhe­ bels nur ein Schaltfinger erforderlich und eine kompakte Bau­ weise erzielt.

Bei der bekannten gattungsgemäßen Wähl- und Schalteinrichtung sind für die Rückstellung des Handwählhebels aus einer Schalt- Stellung in die die Wähl-Stellungen enthaltende Gehäuseebene des Schaltgehäuses zwei beiderseits des Handwählhebels angeordnete und sich am Schaltgehäuse abstützende Rückstellfeder-Ahordnungen verwendet. Diese beiden Rückstellfeder-Anordnungen, welche noch jeweils einen in seiner Lage zum Schaltgehäuse einstellbaren Druckbolzen für den Eingriff am Handwählhebel benötigen, bedin­ gen einen erhöhten Bauaufwand. Die beiden wirkungsmäßig zwischen einem Druckbolzen und dem Schaltgehäuse angeordneten Rückstell­ federn ergeben einen über dem Schaltweg stets proportionalen Kraftanstieg.

Bei der Wähl- und Schalteinrichtung nach der Erfindung ist durch die Ausgestaltung nach Patentanspruch 3 zunächst ebenso wie bei der bekannten gattungsgemäßen Wähl- und Schalteinrichtung ge­ währleistet, daß die Wähl-Stellung D des Handwählhebels stabil und dessen Schalt-Stellungen D(+) und D(-) instabil gehalten sind. Der bauliche Aufwand hierfür ist jedoch geringer, wobei der Kraftverlauf beim manuellen Schalten durch die Auslegung der an die Raste angrenzenden Neigungsflächen in bezug auf deren Verlauf zur Schwenkachse des Handschalthebels am Gelenkträger variabel gestaltet werden kann.

Bei der Wähl- und Schalteinrichtung nach der Erfindung sind die beim manuellen Schalten auftretenden Reibungskräfte in der Ra­ steneinrichtung durch die Ausgestaltung nach Patenanspruch 4 gering gehalten.

Bei der Wähl- und Schalteinrichtung nach der Erfindung trägt die Ausgestaltung nach Patentanspruch 5 zur angestrebten Bediensi­ cherheit bei, weil die Kontur des seitlichen Zweiges der Ku­ lisse, der den Handwählhebel in der D-Stellung teilweise auf­ nimmt, einem unbeabsichtigem Betätigen des Handwählhebels in die N-Stellung entgegensteht.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrie­ ben. In der Zeichnung bedeuten

Fig. 1 einen schematischen vertikalen Querschnitt durch ein Schaltgehäuse einer Wähl- und Schalteinrichtung nach der Erfindung gemäß Linie I-I von Fig. 2,

Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch das Schaltgehäuse von Fig. 1 nach Linie II-II,

Fig. 3 einen schematischen waagerechten Querschnitt durch das Schaltgehäuse von Fig. 1 gemäß Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht einer Schalteranordnung in dem Schaltgehäuse von Fig. 1, gesehen in Pfeilrichtung IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Kulisse für den Hand­ wählhebel bei dem Schaltgehäuse von Fig. 1, gesehen in Pfeilrichtung V von Fig. 1, und

Fig. 1a ein Diagramm für den Verlauf der Schaltkraft über dem Schaltweg bei manuellem Schalten der Vorwärtsgänge bei der Wähl- und Schalteinrichtung gemäß den Fig. 1 bis 5.

In einem nur bei 11 angedeuteten Schaltgehäuse ist eine Schalt­ welle 19 mittels zweier Lageranordnungen 6 und 7 - mit ihrer Drehachse 29-29 quer zur Fahrtrichtung und horizontal liegend - drehbar gelagert. Mit der Schaltwelle 19 ist ein Stellhebel 30 fest verbunden, welcher in bekannter Weise mit einer elektro-hy­ draulichen Schaltvorrichtung und mit einer Parkbremse eines au­ tomatischen Gangwechselgetriebes über ein diesbezügliches Stell­ gestänge verbunden sein kann. Mit der Schaltwelle 19 ist ferner ein Gelenkträger 8 im wesentlichen unter Vermittlung eines Fixierbolzens 31 bewegungsfest verbunden. Dieser Gelenkträger 8 ist somit über die Schaltwelle 19 um die Achse 29-29 schwenkbar gegenüber dem Schaltgehäuse 11 angeordnet. An dem Gelenkträger 8 ist mittels eines einachsigen Gelenkes 9 ein Gabelkopf 32 um eine zur Schwenkachse 29-29 des Gelenkträgers 8 senkrechte Achse 21-21 schwenkbar gelagert. In den Gabelkopf 32 ist ein aufrecht angeordneter Handwählhebel 10 feststehend eingesetzt, welcher somit gegenüber dem Schaltgehäuse 11 Schwenkbewegungen um die Achse 29-29 in einer vertikalen Wählebene 20-20 ausführen kann, wenn er sich in dem mittleren Zweig 12 einer T-förmigen Kulisse 12-15 befindet. In dem als Wählkulisse verwendeten Zweig 12 der Kulisse liegt eine Wähl-Stellung N des Handwählhebels 10 für ei­ nen antriebslosen Zustand des Gangwechselgetriebes zwischen ei­ ner Wähl-Stellung R für die Einlegung eines Rückwärtsganges und einer Wähl-Stellung D für ein Schaltprogramm zum selbsttätigen Schalten aller Vorwärtsgänge.

An dem geschlossenen Ende der Wählkulisse 12 liegt benachbart zur Wähl-Stellung R eine Wähl-Stellung P des Handwählhebels 10 für das Einlegen der Parkbremse über die Schaltwelle 19.

An dem anderen Ende der Wählkulisse 12 - das in Fahrzeuglängs­ richtung nach hinten geschlossen, zu den seitlichen Zweigen 13 und 14 der Kulisse jedoch offen ist - liegt die Wähl-Stellung D, aus welcher der Handwählhebel 10 unmittelbar unter Schwenkbewe­ gungen um die Achse 21-21 des Gelenkträgers 8 in eine Schalt- Stellung D(+) im Kulissen-Zweig 13 für eine vom Schaltprogramm unabhängige Hochschaltung um einen Gang oder in eine Schalt- Stellung D(-) im Kulissen-Zweig 14 für eine vom Schaltprogramm unabhängige manuelle Rückschaltung um einen Gang betätigbar ist, so daß die Kulissen-Zweige 13, 14 als eine Schaltkulisse 15 für manuelles Schalten der Vorwärtsgänge verwendet sind. In den Schalt-Stellungen D(+) und D(-) wird jeweils einer von zwei Mi­ kroschaltern 17 und 18 durch einen Schaltfinger 22 des Gabelkop­ fes 32 betätigt. Die Mikroschalter 17 und 18 sind über einen Halter 33 am Boden des Schaltgehäuses 11 befestigt und in bezug auf ihren Schalthub spiegelbildlich zur Wählebene 20-20 des Schaltgehäuses 11 angeordnet, welcher die Schwenkachse 21-21 des Handschalthebels 10 und die Wähl-Stellungen P, R, N und D zuge­ ordnet sind.

Um beim Auslenken des Handwählhebels 10 in eine seiner Schalt- Stellungen D(+) oder D(-) eine selbsttätige Rückstellung in die Wähl-Stellung D zu erzielen, ist eine wirkungsmäßig zwischen Handschalthebel 10 und Gelenkträger 8 angeordnete Rasteneinrich­ tung 16 vorgesehen. Die Rasteneinrichtung 16 weist eine am Über­ gang zwischen Gabelkopf 32 und Schaltfinger 22 angeordnete Raste 27 auf, in welche eine an einem beweglichen Rastenelement 24 wälzgelagerte Rastenkugel 28 einrastet, wenn der Handwählhebel 10 seine Wähl-Stellung D erreicht. An die Raste 27 grenzen in Richtung einer jeweiligen Schalt-Stellung D(+) und D(-) zugehö­ rige Neigungsflächen 25 und 26 an, welche durch Auslegung ihres Verlaufes gegenüber der Schwenkachse 21-21 einen variablen Ver­ lauf F25 bzw. F26 der zugehörigen Schaltkraft am Handwählhebel 10 über dem Schaltweg s ermöglichen.

Das bewegliche Rastenelement 24 weist einen die Rastenkugel 28 lagernden Druckbolzen 34 auf, welcher in einer zylindrischen Aufnahme 35 des Gelenkträgers 8 verschiebbar angeordnet ist und sich über eine Druckfeder 23 gegenüber dem Gelenkträger 8 ab­ stützt.

Wie der Fig. 5 noch zu entnehmen ist, kann die Wähl-Stellung D des Handwählhebels 10 leicht außermittig zur Wählkulisse in den Kulissen-Zweig 14 hinein versetzt liegen, so daß ein unbeabsich­ tigtes Betätigen des Handwählhebels 10 in Richtung der Wählstel­ lung N durch die in Überdeckung stehende Kontur des Kulissen- Zweiges 14 verhindert ist.

Claims (5)

1. Wähl- und Schalteinrichtung für ein Gangwechselgetriebe, mit einem gegenüber einem feststehenden Schaltgehäuse schwenkbar ge­ lagerten Gelenkträger und mit einem gegenüber dem Gelenkträger schwenkbar gelagerten Handwählhebel, welcher in einer Wählku­ lisse geführt ist, in der eine Stellung N für einen antriebslo­ sen Zustand des Gangwechselgetriebes zwischen einer Stellung R für den Rückwärtsgang und einer Stellung D für ein Schaltpro­ gramm zum selbsttätigen Schalten aller Vorwärtsgänge liegt, und bei der der Handwählhebel unmittelbar aus der Stellung D für das Schaltprogramm zum selbsttätigen Schalten aller Vorwärtsgänge heraus wahlweise und jeweils in entgegengesetztem, quer zur Wählkulisse liegenden Richtungssinn entweder in eine Stellung D(+) für das vom Schaltprogramm unabhängige manuelle Schalten eines höheren Ganges oder in eine Stellung D(-) für das vom Schaltprogramm unabhängige manuelle Schalten eines niedrigeren Ganges auslenkbar und durch federnde Rückstellmittel in die Stellung D für das Schaltprogramm zum selbsttätigen Schalten al­ ler Vorwärtsgänge zurückführbar ist, und mit zwei jeweils einer Stellung D(+), D(-) des Handwählhebels für das vom Schaltpro­ gramm unabhängige manuelle Schalten zugeordneten und durch den Handwählhebel betätigbaren elektrischen Schaltern zum Auslösen eines Schaltsignales dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Zweig (12) einer T-förmigen Kulisse (12-15) als Wählkulisse (12) verwendet ist, an derem geschlossenen Ende eine der Wähl-Stellung R für den Rückwärtsgang benachbarte Wähl-Stel­ lung (P) des Handwählhebels (10) für das Einlegen einer Park­ bremse und an derem zu den beiden seitlichen, als Schaltkulisse (15) für die beiden Schaltstellungen (D(+), D(-)) des Handwählhebels (10) für das vom Schaltprogramm unabhängige manuelle Schalten verwendeten Zweige (13, 14) offenen Ende die Wähl-Stel­ lung (D) für das Schaltprogramm zum selbsttätigen Schalten aller Vorwärtsgänge liegt, daß der Gelenkträger (8) mit einer im Schaltgehäuse (11) drehbar gelagerten Schaltwelle (19) bewe­ gungsfest verbunden und die Schaltwelle (19) insbesondere zum Betätigen der Parkbremse verwendet ist, und daß die beiden elek­ trischen Schalter (17, 18) für das vom Schaltprogramm unabhän­ gige manuelle Schalten der Vorwärtsgänge sowohl bewegungsfest zum Schaltgehäuse (11) als auch in einer derartigen Lage zur Schaltkulisse (15) angeordnet sind, daß ihre Betätigung aus­ schließlich aus der Wähl-Stellung (D) des Handwählhebels (10) für das Schaltprogramm zum selbsttätigen Schalten aller Vor­ wärtsgänge heraus ermöglicht ist.

2. Wähl- und Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schalter (17, 18) für das vom Schaltprogramm un­ abhängige Schalten von Vorwärtsgängen sowohl in bezug auf ihren Schalthub spiegelbildlich zu einer Gehäuseebene (20-20) des Schaltgehäuses (11) angeordnet sind, in welcher sowohl die zum Gelenkträger (8) bewegungsfeste Achse (21-21) für die schwenk­ bare Lagerung des Handwählhebels (10) als auch die Wähl-Stellung (D) des Handwählhebels (10) für das Schaltprogramm zum selbsttä­ tigen Schalten aller Vorwärtsgänge liegen, als auch durch einen gemeinsamen, zum Handwählhebel (10) bewegungsfesten Schaltfinger (22) betätigbar sind.

3. Wähl- und Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die federnden Rückstellmittel eine wirkungsmäßig zwi­ schen Handwählhebel (10) und Gelenkträger (8) angeordnete Ra­ steneinrichtung (16) verwendet ist, bei der ein durch wenigstens eine Rückstellfeder (23) belastetes bewegliches Rastenelement (24) mit einer mit angrenzenden Neigungsflächen (25, 26) verse­ henen Raste (27) zusammenarbeitet.

4. Wähl- und Schalteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Rastenelement (24) für seinen Eingriff an der Raste (27) eine wälzgelagerte Kugel (28) aufweist.

5. Wähl- und Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wähl-Stellung (D) für das Schaltprogramm zum selbsttäti­ gen Schalten aller Vorwärtsgänge außermittig zur Wählkulisse (12) liegt.