DE19818862C1 - Wählvorrichtung für ein automatisches Fahrzeuggetriebe - Google Patents

Abstract

Wählvorrichtung für ein automatisches Fahrzeuggetriebe mit einer von einem manuellen Wählelement (32) einstellbaren Sperrkulisse (22). Die Sperrkulisse hat mindestens eine Kulissen-Sperrnocke (38, 42), welche durch eine Sperrnockenanordnung (44) eines um eine Drehachse (20) drehbaren Sperrhebels (10) sperrbar ist. Die Sperrnockenanordnung (44) des Sperrhebels (10) hat eine konvex gekrümmte Sperrnockenfläche (45) und kann durch eine Aktuatoreinrichtung (50, 52) in eine entsperrte Eingriffsstellung gebracht werden. In der entsperrten Eingriffsstellung kann die Kulissen-Sperrnocke (38, 42) durch eine manuelle Betätigungskraft am Wählelement (32) auf die konvex gekrümmte Sperrnockenfläche (45) auflaufen und sie in eine Außer-Eingriffs-Stellung wegdrücken.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wählvorrichtung für ein automatisches Fahrzeuggetriebe gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Die Erfindung betrifft alle Arten von automatischen Getrieben, beispielsweise vollautomatische und teilautomatische Schaltgetriebe; ferner sogenannte Wandler- Stufenautomaten und kontinuierlich variable Transmissionen (variable transmissions) mit stufenlos veränderbaren Übersetzungsverhältnissen mit oder ohne Zahnräder.

Eine Wählvorrichtung dieser Art ist in der DE 196 41 706 C1 beschrieben. Das Wählelement ist ein schwenkbar gelagerter Wählhebel, welcher in Richtung von einer Parkposition P über eine Rückwärtsfahrtposition R in eine Leerlaufposition N, in welcher die Drehmomentübertragung des Fahrzeuggetriebes unterbrochen ist, und in mindestens eine Vorwärtsfahrposition D schwenkbar ist.

Für die Positionen P und N sind in Abhängigkeit von bestimmten Betriebsbedingungen wirkende Sperren vorgesehen. In der Parkposition P ist ein Sperren des Wählhebels gefordert, solange die Fahrzeugbremse nicht betätigt ist und der Zündschlüssel nicht im Zündschloss steckt (oder die Zündung nicht eingeschaltet ist). Sobald der Zündschlüssel im Zündschloss steckt (oder die Zündung eingeschaltet ist) und die Bremse betätigt wird, soll der Wählhebel freigegeben werden. Diese Funktion wird im folgenden P-Sperre genannt.

Für das Betätigen des Wählhebels von der Leerlaufposition N in die Rückwärtsfahrtposition R ist ebenfalls eine Sperre vorgesehen, welche so lange aktiv sein soll, wie das Fahrzeug eine bestimmte Grenzgeschwindigkeit noch nicht unterschritten hat. Diese Funktion wird im folgenden R-Sperre genannt. Eine Betätigung des Wählhebels von D nach N soll aber durch diese Sperren nicht behindert werden. Diese Funktionen werden durch den Gegenstand der DE 196 41 706 C1 gut gelöst. Bei dieser bekannten Wählvorrichtung weisen die Sperrnocken an Kulisse und Wählelement gekrümmte Sperrflächenabschnitte auf, die bei der Betätigung des Wählhebels aufeinander ablaufen.

Aus der JP 3-239868 A ist eine Anordnung bekannt, bei welcher Sperren des Wählhebels in der Parkposition und in der Rückwärtsfahrtposition R durch Erregung eines Elektromagneten gelöst werden können. Die Sperrfunktion wird durch Federkraft aufrechterhalten. Somit ist es nicht möglich, bei einem Stromausfall im Gesamtsystem des Fahrzeugs die Wähleinrichtung in die Parkposition P zu bringen. Damit ist es auch nicht möglich, das Fahrzeug gesichert zu parken, weil der Zündschlüssel nur in der P-Stellung des Wählhebels aus dem Zündschloss herausgenommen werden kann. Ferner ist aus der JP 6-117526 A eine Wähleinrichtung bekannt, bei welcher ein Wählhebel mit einer Sperrkulisse bewegungsfest verbunden ist, welche mit Sperrnocken versehen ist. Aus der DE-A-41 18 519 ist eine Wähleinrichtung für ein Automatik-Getriebe mit einem Wählhebel bekannt, welcher durch Verschwenken um eine Schwenkachse in der einen Richtung von einer Neutralposition (N) in eine Vorwärtsfahrtposition (D) und über diese hinaus zu einer oder mehreren Niedriggang-Schaltpositionen (1, 2) und in der entgegengesetzten Richtung zu einer Rückwärtsgangposition R und über diese hinaus zu einer Parkposition (P) gestellt werden kann. Ein manuelles Rückschalten aus einem höher übersetzten Gang in einen niedriger übersetzten Gang wird automatisch dann gesperrt, wenn durch ein solches Zurückschalten für das Fahrzeug ein kritischer Zustand eintreten würde.

Die Aktuatoren, welche die genannten Sperren verriegeln oder entriegeln, sind elektromagnetische Stellelemente und Federn, können jedoch auch andere Elemente sein. Die Sperren sollen an dem Wählelement durch die manuelle Bedienkraft eines Fahrers nicht entriegelt werden können, wenn die zur Entriegelung erforderlichen Betriebsbedingungen nicht vorliegen, beispielsweise eine Fahrberechtigung des Fahrers, Zündschlüssel im Zündschloss und Fahrzeuggeschwindigkeit unter oder über einem bestimmten Grenzwert. Andererseits soll ein Aktuator die Sperre auch dann entriegeln können, wenn alle Betriebsbedingungen erfüllt sind, jedoch der Fahrer bereits vor Erfüllung dieser Betriebsbedingungen eine manuelle Betätigungskraft auf das Wählelement ausübt. In diesem Falle besteht die Gefahr, daß die mechanischen Sperrelemente durch die manuelle Betätigungskraft am Wählhebel so stark zusammenpresst werden, daß sie von einem Aktuator nicht mehr auseinander gerissen werden können oder der Aktuator eine Baugröße haben müßte, welche bezüglich des erforderlichen Bauraumes und des Gewichtes oder aber wegen der von ihm entwickelten Betriebswärme nicht akzeptabel ist. Je größer ein elektromagnetisches Stellglied ist, desto stärker ist die von ihm entwickelte Wärme, insbesondere, wenn es während der gesamten Fahrzeugbetriebsdauer unter Strom steht. Diese Situation ergibt sich bei der Wählvorrichtung gemäß der DE 196 41 706 C1 beispielsweise dann, wenn ein Fahrer die Zündung einschaltet und dann auf den Wählhebel eine manuelle Betätigungskraft ausübt, bevor er die Fahrzeugbremse betätigt. Da der elektromagnetische Aktuator erst dann mit elektrischem Strom versorgt wird, um die Sperre zu entriegeln, wenn auch die Fahrzeugbremse betätigt ist, muß jetzt die Kraft des elektromagnetischen Aktuators auch die Reibungskräfte überwinden, welche durch die manuelle Kraft am Wählhebel entstehen. Diese zu großen Reibungskräfte sind nur dann nicht vorhanden, wenn der Fahrer eine Betätigungskraft auf den Wählhebel erst dann ausübt, nachdem er die Zündung eingeschaltet hat und auf die Bremse tritt.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, mechanische Sperren der Wählvorrichtung auch dann sicher entriegeln zu können, ohne daß größere und stärkere Aktuatoren als beim Stand der Technik erforderlich sind, wenn auf das Wählelement eine manuelle Betätigungskraft ausgeübt wird, bevor die für die Entriegelung des Wählhebels erforderlichen Betriebsbedingungen gegeben sind.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Gemäß der Erfindung hat der Sperrhebel-Sperrnocken eine konvex gekrümmte Sperrfläche, welche in vollständig eingerückter Sperrstellung an einem Abschnitt der Sperrflächen des Kulissen-Sperrnockens anliegt, wo eine manuelle Kraft am Wählelement über die beiden kontaktierenden Abschnitte der Sperrflächen in einer solchen Kraftrichtung übertragen wird, daß die beiden Sperrnocken in Eingriff miteinander gehalten werden. Die Stellbewegungsstrecke der Aktuatoreinrichtung ist so bemessen, daß die Sperrnocken bei Betätigung des Sperrhebels durch diese Aktuatoreinrichtung nicht vollständig, sondern nur so weit auseinander bewegt werden, bis die konvex gekrümmte Sperrfläche des Sperrhebel- Sperrnockens einem äußeren Sperrflächenabschnitt des Kulissen-Sperrnockens gegenüberliegt, wo eine manuelle Kraft am Wählelement über die Abschnitte der beiden Sperrflächen in einer solchen Kraftrichtung übertragen wird, daß der Kulissen-Sperrnocken durch die manuelle Kraft am Wählelement auf die konvex gekrümmte Sperrfläche des Sperrhebel- Sperrnockens auflaufen und dabei diesen in eine Außer- Eingriffs-Position wegdrängen kann. Dies hat folgende Vorteile:

Der Sperrhebel braucht nur um eine kleine Strecke um seine Drehachse gedreht zu werden, um die beiden Sperrnocken in eine entriegelbare Position zu bringen. Die vollständige Entriegelung erfolgt dann durch die manuelle Betätigungskraft am Wählelement. Dies erlaubt es, die Sperrhebel-Drehachse relativ zu den bekannten Konstruktionen näher an den Sperrhebel-Sperrnocken hin zu versetzen, so daß der mit dem Sperrnocken versehene Hebelarm verkürzt und der mit der Aktuatoreinrichtung versehene Hebelarm verlängert wird. Dadurch erzeugt der Aktuator am Sperrhebel-Nocken eine größere Betätigungskraft.

Gemäß der Erfindung ist der Sperrhebel-Sperrnocken in einem Langloch des Sperrhebels, welches in Umfangsrichtung zur Sperrhebel-Drehachse verläuft, in Langloch-Längsrichtung frei beweglich geführt. Die Länge des Langloches ist auf die Stellbewegungsstrecke der Aktuatoreinrichtung derart abgestimmt, daß die Aktuatoreinrichtung den Sperrhebel- Sperrnocken von seiner sperrenden Eingriffsstellung in die nicht-sperrende Eingriffsstellung bewegen kann, und daß dann von dieser nicht-sperrenden Eingriffsstellung der Sperrhebel- Sperrnocken ohne weitere Drehbewegung des Sperrhebels sich im Langloch bewegen kann, wenn der Kulissen-Sperrnocken durch eine manuelle Kraft am Wählelement auf die konvex gekrümmte Sperrfläche des Sperrhebel-Sperrnockens aufläuft und ihn dabei vollständig in seine Außer-Eingriffs-Position wegdrängt.

Der Aktuator zur Entriegelung in der Parkposition P ist vorzugsweise ein Elektromagnet, und der den Wählhebel in entgegengesetzter Richtung betätigende Aktuator ist vorzugsweise eine Druckfeder oder Zugfeder. Wenn die Anordnung umgekehrt ist, so daß der elektromagnetische Aktuator die zum Verriegeln erforderliche Kraft erzeugt, dann muß er abgeschaltet werden, damit die Feder den Sperrhebel in seine Entriegelungsposition drehen kann. Diese umgekehrte Anordnung wird vorzugsweise zur Entriegelung der R-Sperre verwendet, damit das Wählelement nur dann von der Leerlaufposition N in die Rückwärtsparkposition R bewegt werden kann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein vorbestimmter Grenzwert ist.

Die konvex gekrümmte Sperrfläche des Sperrhebel-Sperrnockens hat gegenüber einer keilförmigen Klinkenspitze den Vorteil, daß sie auch bei kleiner Eingriffsstrecke keine so starken Materialabnutzungen an der mit ihr zusammenwirkenden Sperrfläche der Sperrkulisse erzeugt wie eine scharfrandige Klinkenspitze. Ein besonders großer Berührungsbereich zur Aufnahme von besonders großen Sperrkräften wird dann erreicht, wenn die Sperrfläche der Sperrkulisse in Anpassung an die konvex gekrümmte Sperrfläche des Sperrhebel- Sperrnockens konkav gekrümmt ist.

Der Sperrnocken des Sperrhebels ist vorzugsweise eine drehbar gelagerte Rolle. Sie ermöglicht auch bei hohen Sperrkräften zwischen den Abschnitten der Sperrflächen ein sicheres Entriegeln der Sperrnocken.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist am einen Hebelarm des Sperrhebels die Hebelarmlänge von der Sperrhebel-Drehachse zur Sperrfläche des Sperrhebel- Sperrnockens kleiner als am anderen Hebelarm die Hebelarmlänge von der Sperrhebel-Drehachse zu einem Angriffspunkt, wo die Aktuatoreinrichtung ihre Kraft auf den anderen Hebelarm ausübt.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform als Beispiel beschrieben. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 schematisch und perspektivisch eine Wähleinrichtung, nach der Erfindung,

Fig. 2 schematisch und perspektivisch die Wähleinrichtung von Fig. 1 in anderer Richtung gesehen,

Fig. 3 eine Seitenansicht von Teilen der Wähleinrichtung der Fig. 1 und 2 in gesperrter Parkposition.

Fig. 4 die Teile von Fig. 3 in entsperrter Parkposition,

Fig. 5 die Teile von den Fig. 3 und 4, nachdem diese durch eine Rückwärtsfahrposition R in eine entsperrte Neutral- oder Leerlaufposition N bewegt wurden,

Fig. 6 die Teile von Fig. 5 in gesperrter Neutralpositon N.

Die in den Zeichnungen dargestellte Anordnung enthält einen doppelarmigen Sperrhebel 10 mit einem längeren Hebelarm 12 und einem kürzeren Hebelarm 14 beidseitig einer Sperrhebelwelle 16, welche in einem ortsfesten Lager 18 um eine Sperrhebel-Drehachse 20 drehbar gelagert ist. Der Sperrhebel 10 besteht aus zwei parallelen Hebeln, welche eine Kulissenscheibe 22 beidseitig umgreifen. Die Sperrhebel- Drehachse 20 erstreckt sich durch eine Öffnung 24 der Kulissenscheibe 22. Die Kulissenscheibe 22 ist durch eine Welle 26 um eine Drehachse 28 drehbar in einem ortsfesten Lager 30 gelagert. Die Kulissen-Drehachse 28 ist parallel zur Sperrhebel-Drehachse 20 angeordnet.

Die Kulissenscheibe 22 ist mit einem manuellen Wahlelement in Form eines Wählhebels 32 drehfest verbunden, so daß sie gemeinsam um die Kulissendrehachse 28 in verschiedene Positionen drehbar sind, beispielsweise von der in Fig. 1 und in Fig. 2 dargestellten Parkposition P über eine Rückwärtsfahrt-Position R zu einer Leerlauf-Position N und von dieser zu einer Vorwärtsfahrt-Position D, und wieder zurück. Es können weitere Positionen vorgesehen sein, beispielsweise Niedriggänge 1 und 2.

Die Kulissenscheibe 22 ist mit einer Sperrkulisse in Form eines sich etwa in Umfangsrichtung zur Kulissendrehachse 28 erstreckenden Schlitzes 34 versehen. Die radial innere Schlitzwand 36 ist mit einem der Parkposition P zugeordneten Kulissen-Sperrnocken 38, und die gegenüberliegende, radial äußere Schlitzwand 40 ist mit einem der Leerlauf-Position N zugeordneten Kulissen-Sperrnocken 42 versehen. Ein Abschnitt der Sperrflächen 39 des radial inneren Kulissen-Sperrnockens 38 zeigt in die eine Kulissenscheiben-Drehrichtung, und ein Abschnitt der Sperrfläche 43 des radial weiter außen gelegenen Kulissen-Sperrnockens 42 zeigt in die entgegengesetzte Kulissenscheiben-Drehrichtung. Die Abschnitte der beiden Sperrflächen 39 und 43 sind mit Umfangsabstand voneinander angeordnet und zwischen ihnen befindet sich ein der Rückwärtsfahrtposition R zugeordneter Abschnitt des Sperrkulissenschlitzes 34. Ferner befindet sich im Sperrkulissenschlitz 34 ein der Vorwärtsfahrtposition D zugeordneter Abschnitt und gegebenenfalls weitere den Positionen des Wählhebels 32 zugeordnete Abschnitte. Die oberen Enden der Sperrflächen 38 und 43 sind mit 60 bezeichnet.

Am freien Ende des kurzen Hebelarms 14 ist eine Sperrnockenanordnung mit einem Sperrhebel-Sperrnocken in Form einer Rolle 44, welche eine konvex gekrümmte Sperrfläche in Form einer kreisrunden Außenumfangsfläche 45 hat, um eine zur Sperrhebel-Drehachse 20 parallele Drehachse frei drehbar in einem Langloch 46 des kurzen Hebelarms 14 gelagert ist und zwischen den als Anschläge dienenden Langlochenden frei verstellbar geführt ist. Das Langloch 46 erstreckt sich in dem kurzen Hebelarm 14 in Umfangsrichtung zur Sperrhebel- Drehachse 20. Die Rolle 44 befindet sich im Sperrkulissenschlitz 34 und ist durch eine Rollenwelle 48 in den Langlöchern 46 an den freien Ende der beiden Hebel des kurzen Hebelarms 14 auf beiden Seiten der Kulissenscheibe 22 gelagert. Zum Verschwenken des Sperrhebels 10 ist eine Aktuatoreinrichtung vorgesehen, welche am freien Ende des langen Hebelarms 12 angreift. Die Aktuatoreinrichtung kann von jeder beliebigen Art sein und ist hier als Beispiel ein elektromagnetischer Stellgeber in Form eines Elektromagneten 50 und einer Zugfeder 52, welche außerhalb des Elektromagneten 50 angeordnet oder in den Elektromagneten 50 integriert sein kann. Der Anker 54 des Elektromagneten führt einen Hub nach oben aus, wenn der Elektromagnet mit Strom versorgt wird. Sobald er stromlos ist, fällt der Anker 54 in seine Ausgangslage zurück, welche in den Fig. 3 und 5 dargestellt ist. Der Anker des Elektromagneten 50 wird durch die Schwerkraft seines eigenen Gewichts und durch die Zugkraft der Zugfeder 52 in seine Ausgangslage gedrängt, in welcher der Sperrhebel 10 sich in einer in den Fig. 3 und 5 gezeigten ersten Drehwinkelendstellung 55 befindet. Wenn dem Elektromagneten 50 Strom zugeführt wird, schiebt er seinen Anker 54 entgegen der Kraft der Zugfeder 52 nach oben heraus in die in den Fig. 4 und 6 mit 54-2 bezeichnete Ankerposition, wobei der Anker 54 den Sperrhebel 10 in die in diesen Fig. 4 und 6 gezeigte zweite Drehwinkelendstellung 57 um seine Sperrhebeldrehachse 20 dreht.

Die Rolle 44 kann in einem Lager, beispielsweise einem Nadellager gelagert sein, damit sie leicht dreht.

In Fig. 3 ist die Ausgangsposition zu sehen, welches bei der bevorzugten Ausführungsform die Parkposition P ist, bei welcher der Elektromagnet 50 nicht eingeschaltet (nicht mit Strom versorgt) ist und die Rolle 44 im linken oberen Bereich des Sperrkulissenschlitzes 34 neben dem radial inneren bzw. oberen Kulissen-Sperrnocken 38 in Sperrstellung von der Zugfeder 52 festgehalten wird.

Hier liegt die als Sperrfläche wirkende Außenumfangsfläche 45 der Rolle 44 an dem Abschnitt der Sperrfläche 39 der Kulissen-Sperrnocken 38 so an, daß eine manuelle Kraft am Wählhebel 32 an diesen aneinander anliegenden Sperrflächen 39 und 45 in solcher Kraftrichtung übertragen wird, daß die Rolle 44 in Eingriff mit dem Abschnitt der Sperrfläche 39 des oberen Sperrnockens 38 gedrängt wird. Somit ist bei dieser Anordnung die P-Sperre aktiv, weil die Kulissenscheibe 22 von einer manuellen Betätigungskraft am Wählhebel 32 nicht verschwenkt werden kann. Dabei sind die Einzelteile so angeordnet, daß die Kulissenscheibe 26 sich über die Rolle 44 an dem Sperrhebel 10 abstützt, welcher seinerseits wiederum über seine Sperrhebelwelle 16 im ortsfesten Sperrhebellager 18 abgestützt ist.

Sobald der Elektromagnet 50 mit Strom versorgt wird, wird die Rolle 44 von dem Sperrhebel 10 von der in Fig. 3 gezeigten Sperrlage in die in Fig. 4 gezeigte entsperrte Eingriffsstellung oder Totpunktposition angehoben. In dieser entsperrten Eingriffsstellung ist die Rolle 44 noch nicht vollständig aus dem Sperrbereich des radial inneren Kulissen- Sperrnockens 38 heraus, sondern sie liegt an dem radial äußeren Sperrflächenabschnitt 60 dieses Sperrnockens 38 an, wo eine manuelle Kraft am Wählhebel 32 zwischen der Außenumfangsfläche 45 der Rolle 44 und diesem Sperrflächenabschnitt 60 in einer solchen Kraftrichtung übertragen wird, daß der radial innere Sperrnocken 38 die Rolle 44 hintergreifen und sie im Langloch 46 mit Bezug auf die Kulissendrehachse 28 nach außen wegdrücken kann. Hierbei wird die Kulissenscheibe 22 durch die manuelle Kraft am Wählhebel 32 um die Kulissendrehachse 28 mit Bezug auf die Zeichnungen im Uhrzeigersinn 61 gedreht. Dabei wird die Rolle 44 von einer im Sperrkulissenschlitz 34 an der radial äußeren Schlitzwand 40 angeordneten Blattfeder 62 gegen die obere Schlitzwand 36 gedrängt. Sobald die Rolle 44 sich auf der radial inneren Schlitzwand 36 in einem Bereich befindet, wo sie nicht mehr hinter den radial inneren Sperrnocken 38 in die Verriegelungsstellung zurückfallen kann, wird der Elektromagnet 50 abgeschaltet, d. h. nicht mehr mit Strom versorgt. Dadurch zieht die Zugfeder 52 den Sperrhebel 10 wieder in seine erste Drehwinkelendstellung 55 zurück, welche in den Fig. 3 und 5 gezeigt ist.

Die Rolle 44 kommt bei diesem Drehen der Kulissenscheibe 26 zunächst in die dem Rückwärtsgang R zugeordnete Position, welche in Fig. 3 durch gestrichelte Linien der Rolle 44 schematisch dargestellt ist.

Beim weiteren Drehen der Kulissenscheibe 22 im Uhrzeigersinn 61 kommt die Rolle 44 in den Bereich der Leerlaufposition N, wo sie von einer weiteren Blattfeder 64, welche im Sperrkulissenschlitz 34 an der radial inneren Schlitzwand 36 angeordnet ist, im Sperrhebel-Langloch 46 in eine untere Endlage am unteren Langlochende gedrückt wird, wie dies Fig. 5 zeigt. Der Sperrhebel 10 bleibt in seiner ersten Drehwinkelendstellung 55, da der Elektromagnet 50 nicht mit Strom versorgt ist. Die radial innere Blattfeder 64 kann die Rolle 44 nicht über die in Fig. 5 dargestellte entsperrte Eingriffsstellung hinaus bis zu einem radial äußeren Kurvenabschnitt 66 der radial äußeren Schlitzwand 40 in eine gesperrte Eingriffsstellung drücken, weil das untere Ende des Langloches 46 als Anschlag für die Rolle 44 wirkt. Damit kann die Rolle 44 bei der in Fig. 5 dargestellten Situation nicht hinter dem Sperrnocken 42 der radial äußeren Schlitzwand 40 mit dessen Sperrfläche 43 verriegelt werden. Dies bedeutet, daß die Kulissenscheibe 22 bei der in Fig. 5 dargestellten Situation nicht gehindert ist, durch eine manuelle Betätigungskraft am Wählhebel 32 wieder in die R-Position oder in die P-Position zurückgedreht zu werden.

Der Elektromagnet 50 wird erst dann wieder mit Strom versorgt und damit eingeschaltet, wenn er die Rolle 44 aus der in Fig. 3 dargestellten Verriegelungsstellung heraus vom Sperrnocken 38 der radial inneren Schlitzwand 36 wegbewegen soll oder wenn bei der in Fig. 5 dargestellten Stellung des Sperrhebels 10 das Fahrzeug und damit die Ausgangsdrehzahl des Fahrzeuggetriebes eine vorbestimmte Grenzgeschwindigkeit erreicht oder überschreitet. Diese Grenzgeschwindigkeit liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 0 km/h und 8 km/h.

Sobald jetzt in der Leerlaufposition N von Fig. 5 der Elektromagnet 50 mit Strom versorgt wird, fährt er seinen Anker 54 von der in Fig. 5 dargestellten Ruhelage in die in Fig. 6 mit 54-2 bezeichnete Betriebsposition aus, wobei er den Sperrhebel von der in Fig. 5 gezeigten ersten Drehwinkelendstellung 55 in die in Fig. 6 gezeigte zweite Drehwinkelendstellung 57 schwenkt. Jetzt kann die Rolle 44, gedrängt von der radial inneren Blattfeder 44, auf den radial äußeren Kurvenabschnitt 66 der äußeren Schlitzwand 40 fallen und an der Sperrfläche 43 des Sperrnockens 42 der radial äußeren Schlitzwand 40 anliegen. In dieser Leerlaufposition N von Fig. 5 liegt nun eine sogenannte R- Sperre (Rückfahrsperre) vor, aus welcher ein manuelles Zurückdrehen der Kulissenscheibe 22 in die R-Position nicht mehr möglich ist, da die Rolle 44 zwischen der Sperrfläche 43 des radial äußeren Kulissen-Sperrnockens 42 und dem Sperrhebel 10 klemmt. Zum Aufheben der R-Sperre muß der Anker 54 des Magneten wieder in seine Ausgangsposition von Fig. 5 zurückfallen, was nur durch Abschalten des Stromes des Elektromagneten 50 oder bei Stromausfall aus anderen Gründen möglich ist. Nur dann kann die Zugfeder 9 über den Sperrhebel 10 die Rolle 44 aus der gesperrten Eingriffsstellung von Fig. 6 in die entsperrte Eingriffsstellung von Fig. 5 anheben, in welcher, ähnlich wie vorstehend mit Bezug auf die Parkposition P und Fig. 4 beschrieben wurde, durch eine manuelle Kraft am Wählhebel 32 der radial äußere Sperrnocken 42 die Rolle 44 hinterlaufen und entgegen der Federkraft der radial inneren Blattfeder 64 radial von außen nach innen wegdrücken und auf den radial weiter innen gelegenen Kurvenabschnitt 67 der radial äußeren Schlitzwand 40 anheben kann.

Durch die Verwendung einer Feder 52, welche bei dem dargestellten Beispiel eine Zugfeder ist, jedoch bei entgegengesetzter Anordnung auch eine Druckfeder sein könnte, welche die Kulissenscheibe 22 in der Parkposition P gemäß Fig. 3 verriegelt (P-Sperre), wird während der Parkdauer kein Strom benötigt. Durch die Verwendung eines Elektromagneten oder eines anderen elektrisch betätigten Aktuators 50 zur Sperrung der Kulissenscheibe 22 in der Leerlaufposition N (R- Sperre) ergibt sich der Vorteil, daß die Kulissenscheibe 22 bei einem unerwünschten Stromausfall manuell in die Parkposition P von Fig. 3 zurückgedreht werden kann und damit das Fahrzeug "gesichert" geparkt werden kann. "Gesichert" bedeutet, daß beispielsweise der Zündschlüssel aus dem Zündschloss genommen werden kann und/oder eine automatische Wegfahrsperre als Diebstahlsicherung aktiviert werden kann.

Die drehbar gelagerte Rolle 44 hat den Vorteil, daß keine oder nur geringe Gleitreibungswiderstände zu überwinden sind, sondern nur Rollreibungswiderstände. Die Rolle 44 hat die Funktion von zwei Sperrnocken oder die Funktion eines Sperrnockens mit zwei Sperrflächen, welche an den Sperrflächen 39 und 43 des Sperrkulissenschlitzes 34 in Sperrposition bringbar sind. Deshalb können anstelle einer drehbaren Rolle 44 auch ein oder zwei nicht drehbare Sperrnocken mit zwei konvex gekrümmten Sperrflächen verwendet werden. Hierbei entstehen jedoch Reibungskräfte zwischen den einander kontaktierenden Sperrflächen, so daß für diese besonders gleitfähige Materialien verwendet werden müssen.

Solche nicht drehbaren Nocken oder die als Nocke dienende Rolle 44 können anstelle in einem Langloch 46 des Sperrhebels 10 geführt zu werden gemäß einer anderen Ausführungsform mit dem Sperrhebel 10 unverschiebbar verbunden sein. In diesem Falle muß jedoch der Schwenkhebel 10 größere Schwenkbewegungen und der Anker 54 sowie die Zugfeder 52 entsprechend größere Stellbewegungen als bei der Ausführungsform machen können, die in den Zeichnungen dargestellt ist.

Die Kulissenscheibe 22 und der Wählhebel 32 oder ein anderes manuelles Betätigungselement können so angeordnet sein, daß sie Linearbewegungen anstelle von den beschriebenen Drehbewegungen ausführen können.

Claims (12)

1. Wählvorrichtung für ein automatisches Fahrzeuggetriebe mit folgenden Merkmalen: ein manuelles Wählelement (32) mit einer Wählelement-Sperrkulisse (22), welche mindestens einen Kulissen-Sperrnocken (38, 42) aufweist; einen Sperrhebel (10), welcher um eine quer zur Bewegungsrichtung der Sperrkulisse (22) sich erstreckende ortsfeste Sperrhebel-Drehachse (20) schwenkbar ist und an einem von zwei beidseitig dieser Drehachse (20) gelegenen Hebelarmen (12, 14) eine Sperrnockenanordnung mit mindestens einem Sperrhebel- Sperrnocken (44) aufweist; eine Aktuatoreinrichtung (50, 52), welche in Abhängigkeit von Fahrzeugbetriebsbedingungen auf den anderen Hebelarm (12) eine den Sperrhebel (10) betätigende Kraft ausübt, um die Sperrnockenanordnung des Sperrhebels (10) mit dem mindestens einen Kulissen- Sperrnocken (38, 42) in oder außer Eingriff zu bringen und dadurch die Sperrkulisse in einer vorbestimmten Bewegungsrichtung gesteuert zu sperren oder freizugeben; der mindestens eine Sperrhebel-Sperrnocken (44) hat eine konvex gekrümmte Sperrfläche (45), welche in sperrender Eingriffsstellung an einem Abschnitt der Sperrfläche (39, 43) des Kulissen-Sperrnockens (38, 42) anliegt, wo eine manuelle Kraft am Wählelement (32) über die einander kontaktierenden Abschnitte der Sperrflächen (39, 45; 43, 45)in einer solchen Kraftrichtung übertragen wird, daß die beiden einander kontaktierenden Sperrnocken in Eingriff gehalten werden; dadurch gekennzeichnet, daß die Stellbewegungsstrecke der Aktuatoreinrichtung (50, 52) so bemessen ist, daß sie die konvex gekrümmte Sperrfläche (45) aus der sperrenden Eingriffsstellung in eine nicht­ sperrende Eingriffsstellung bewegt, in welcher die konvex gekrümmte Sperrfläche des Sperrhebel-Sperrnockens (44) an einem äußeren Sperrflächenabschnitt (60) des Kulissen- Sperrnockens (38, 42) anliegt, wo eine manuelle Kraft am Wählelement (32) von den einander kontaktierenden Abschnitten der Sperrflächen (39, 34; 60, 45) in einer solchen Kraftrichtung übertragen wird, daß der Kulissen-Sperrnocken (38, 42) auf die konvex gekrümmte Sperrfläche (45) des Sperrhebel-Sperrnockens (44) auflaufen und dabei diesen in eine Außer- Eingriffsposition wegdrängen kann; daß der Sperrhebel- Sperrnocken (44) in einem Langloch (30) des Sperrhebels (10) in Langloch-Längsrichtung frei beweglich geführt ist, dessen Langloch-Längsrichtung sich in Umfangsrichtung um die Sperrhebel-Drehachse (20) erstreckt, und daß die Länge des Langloches und die Stellbewegungsstrecke der Aktuatoreinrichtung (50, 52) derart abgestimmt sind, daß die konvex gekrümmte Sperrfläche (45) des Sperrhebel-Sperrnockens (44) in die nicht-sperrende Eingriffsstellung bewegbar ist.

2. Wählvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am einen Hebelarm (14) die Hebelarmlänge von der Sperrhebel-Drehachse (20) zur Sperrfläche (45) des Sperrhebel-Sperrnockens (44) kleiner ist als am anderen Hebelarm (12) die Hebelarmlänge von der Sperrhebel-Drehachse (20) zu einem Angriffspunkt, wo die Aktuatoreinrichtung (50, 52) ihre Kraft auf den Sperrhebel (10) ausübt.

3. Wählvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konvex gekrümmte Sperrfläche des Sperrhebel- Sperrnockens (44) durch die Außenumfangsfläche (45) einer Rolle (44) gebildet ist, welche um eine zur Sperrhebel- Drehachse (20) parallele Rollendrehachse frei drehbar gelagert ist.

4. Wählvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wählelement-Sperrkulisse (22) ein Sperrkulissenschlitz (34) gebildet ist, dessen Längsrichtung in Sperrkulissen-Bewegungsrichtung verläuft, und daß der mindestens eine Kulissen-Sperrnocken (38, 42) an einer der einander gegenüberliegenden beiden Längswände (36, 40) des Sperrkulissenschlitzes (34) gebildet ist.

5. Wählvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Kulissen-Sperrnocken (38) an der einen Sperrkulissenschlitz-Längswand (36) und ein weiterer Kulissen-Sperrnocken (42) an der anderen Sperrkulissenschlitz-Längswand (40) gebildet ist, daß der andere Kulissen-Sperrnocken (42) eine Sperrfläche (43) aufweist, welche in eine Richtung entgegengesetzt zur Richtung der Sperrfläche (39) des einen Kulissen-Sperrnockens (38) zeigt, daß die Sperrnockenanordnung des Sperrhebels (10) eine weitere konvex gekrümmte Sperrfläche (45) aufweist, welche durch die Aktuatoreinrichtung (50, 52) in Abhängigkeit von den Fahrzeugsbetriebsbedingungen mit dem weiteren Kulissen-Sperrnocken (42) in Sperreingriff oder soweit in eine nicht-sperrende Eingriffsstellung bringbar ist, daß diese weitere Kulissen-Sperrnocke (42) die weitere konvex gekrümmte Sperrfläche (45) umlaufen und in eine Außer- Eingriffs-Stellung wegdrücken kann.

6. Wählvorrichtung nach Anspruch 5 und einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die konvex gekrümmten Sperrflächen der Sperrnockenanordnung durch die Außenumfangsfläche (45) einer frei drehbar am Sperrhebel (10) gelagerten Rolle (44) gebildet sind.

7. Wählvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente so ausgebildet sind, daß das Fahrzeuggetriebe auf Parkposition (P) eingestellt ist, wenn der Sperrhebel-Sperrnocken (44) an dem mindestens einen Kulissensperrnocken (38) in Sperrstellung ist.

8. Wähleinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrhebel-Sperrnocken (44) in Sperrposition mit dem weiteren Kulissen-Sperrnocken (42) ist, wenn das manuelle Wählelement (32) auf eine Neutralposition (N) eingestellt ist, bei welcher die Fahrantriebsverbindung des Fahrzeuges unterbrochen ist.

9. Wählvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Einstellbereich zwischen der Parkposition (P) und der Neutralposition (N) eine Rückwärtsgang-Position (R) liegt.

10. Wählvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das manuelle Wählelement (32) und die Sperrkulisse (22) um eine Drehachse (28) drehbar angeordnet sind, welche parallel zur Sperrhebel-Drehachse (20) angeordnet ist.

11. Wählvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Sperrhebel-Drehachse (20) durch eine Öffnung (24) der quer zur Sperrhebeldrehachse bewegbaren Sperrkulisse (22) erstreckt.

12. Wählvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktuatoreinrichtung (50, 52) Federmittel (52), welche den Sperrhebel (10) in seiner einen Drehrichtung belasten, und elektromagnetische Stellmittel (50) aufweisen, welche den Sperrhebel in Abhängigkeit von Fahrzeugbetriebsbedingungen entgegen der Kraft der Federmittel in entgegengesetzter Drehrichtung bewegen können.