DE19924238A1 - Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Abstract

Es wird eine Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, bei der der Schalthebel in einer ersten Gasse zum Vorwählen der Schaltstufen in Längsachse des Fahrzeugs bewegt werden kann und durch Schwenken um die Längsachse des Fahrzeugs in einer zweiten Gasse ein manuelles Schalten des Automatikgetriebes möglich ist. Die Schaltvorrichtung ist so gestaltet, dass die manuelle Gasse entweder rechts oder links von der Automatikgasse liegen kann, ohne dass dadurch zusätzliche Teile benötigt werden.

Description

Für die Beurteilung der Patentfähigkeit in Betracht gezogene Druck­ schriften:
DE 196 33 946 A1
DE 38 32 969 A1
DE 44 26 207 C1
DE 196 01 442.5.

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Es ist bekannt, dass Automatikgetriebe mit Hilfe einer mechanischen Verbindung zwischen Schaltvorrichtung und Getriebesteuerung in den einzelnen Schaltstufen gesteuert werden können und dass darüberhinaus die Möglichkeit besteht, durch Übermittlung von elektrischen Impulsen an die Getriebesteuerelektronik die Automatiksteuerung so zu beeinflussen, dass ein manuelles Schalten der Gänge möglich ist.

In der Automatikgasse sind im Automatikgetriebe verschiedene Betriebsstufen einstellbar, so zum Beispiel die Park- (P) und Neutralposition (N), die Rückwärtsgangposition (R) und die Fahrposition (D) und darüberhinaus gegebenenfalls Schaltpositionen für die einzelnen Gänge.

In der manuellen Gasse (7) wird das Automatikgetriebe vom Fahrer manuell geschaltet. Die manuelle Gasse (7) wird durch Schwenken des Schalthebels (3) um die Fahrzeuglängsachse (4) aus der Mittelstellung heraus nach rechts oder alternativ nach links erreicht. Wird in der manuellen Gasse (7) der Schalthebel (3) nach vorne oder hinten bewegt, wird der nächsthöhere oder nächstniedere Gang im Automatikgetriebe geschaltet.

Derartige Schaltvorrichtungen sind in der DE 196 33 948 A1 und DE 38 32 969 A1 beschrieben.

Da aus Gestaltungsgründen bei Rechtslenkerfahrzeugen und Linkslenkerfahrzeugen die manuelle Gasse (7) auf der fahrerzugewandten Seite liegen soll oder umgekehrt, werden heute Schaltvorrichtungen benötigt, die unterschiedlichen Aufbau haben und die dazu führen, dass die Stückzahlen je Baueinheit verkleinert und die Werkzeugkosten und die Herstellkosten erhöht werden.

Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Schaltvorrichtung zu schaffen, bei der die Rechtslenker- und Linkslenkervariante einer Schaltung aus identischen Bauteilen aufgebaut werden kann und diese trotzdem den gewünschten Anforderungen der Automobilhersteller und Designer entspricht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Das Schalten in der manuellen Gasse (7) erfolgt durch eine Bewegung des Schalthebels (3) um die Achse (6) nach vorne oder nach hinten. Durch eine Rückstellvorrichtung (8) wird bewirkt, dass der Schalthebel (3) selbsttätig in die Ausgangsstellung zurückbewegt wird, nachdem der Schaltvorgang beendet ist. Die Rückstellvorrichtung (8) hat die Aufgabe, eine spielfreie Kupplung zwischen Schalthebel (3, 14) und den Rückstellgliedern zu gewährleisten, in der Ausgangsstellung eine stabile spielfreie Position einzunehmen und eine vorgegebene Schaltkraftcharakteristik während des Schaltvorganges zu gewährleisten.

Nach der Erfindung wird dies durch eine Rückstellvorrichtung (8) erreicht, die bis auf eine Drehbewegung fest mit dem Schalthebel (3) verbunden ist und die sowohl auf der einen des auch auf der gegenüberliegenden Seite des Schalthebels (3) montiert werden kann. Damit ist die erste Voraussetzung dafür gegeben, dass sowohl Rechtslenker- als auch Linkslenkerfahrzeuge mit dieser Einrichtung aufgebaut werden können.

Um die Forderungen: Spielfreiheit, stabile Mittelstellung und definierte Kraft- Weg-Charakteristik während des Schaltvorgangs einhalten zu können, kommt ein Bauteil zum Einsatz, das auf der Schalthebeldrehachse (6) drehbar gelagert ist und bei dem in einer Kreissegmentnut (11) ein Kreisring-Segment (12) eingebaut ist, das in der Mitte eine Bohrung besitzt, in die der Bolzen (14) des Schalthebels (3) spielfrei eingesteckt ist. Das Kreisring-Segment (12) besitzt vorzugsweise auf dem kleineren Radius eine Rastkontur, in die ein Rastelement (13) mit bestimmter Federkraft gedrückt wird. Daraus ergibt sich eine stabile Mittelstellung für den Schalthebel (3). Wird der Schalthebel (3) durch Drehen aus der Mittelstellung heraus bewegt, so ist zunächst eine erhöhte Kraft wegen der Rastierung zu überwinden. Gleichzeitig wirken der Schaltkraft Federkräfte entgegen, die eine Rückstellung des Schalthebels (3) in die Mittelstellung gewährleisten, nachdem der Schaltvorgang beendet ist.

Der Seilzughebel (1) besitzt einen hakenförmigen Querschnitt. Er kann spiegelbildlich eingebaut werden. Die Einbaulage richtet sich danach, ob die manuelle Gasse (7) links oder rechts vom Schalthebel (3) anzuordnen ist. Je nach Einbaulage des Seilzughebels (1) und Anbaulage der Rückstellvorrichtung (8) wird so die Schaltung für Rechts- oder Linkslenker realisiert.

Beim Schwenken des Schalthebels (3) um die Achse (4) wird dieser vom Seilzughebel (1) entkuppelt und es rastet die Rückstellvorrichtung (8) des Schalthebels (3) in Konturelemente (10) des Gehäuses so ein, dass diese räumlich fixiert wird. Zu diesem Zwecke enthält das Gehäuse (2) entsprechende Konturelemente (10). Diese Konturelemente (10) sind auf beiden Seiten der Mittelachse symmetrisch angeordnet und gewährleisten so den Einbau des Schalthebels (3) sowohl für Rechtslenkerfahrzeuge als auch für Linkslenkerfahrzeuge. Ist die Rückstellvorrichtung (8) in die Konturelemente des Gehäuses (2) eingerastet, kann der Schalthebel (3) nur gegen die Rückstellkräfte der Federn und die Rastkräfte in der Rückstellvorrichtung (8) nach vorne bzw. nach hinten bewegt werden. Nach Beendigung des manuellen Schaltvorganges erfolgt eine Rückstellung des Schalthebels (3) in die Mittelstellung der manuellen Gasse (7).

Da der Mitnehmer (31) der Rückstellvorrichtung (8) mit dem Seilzughebel (1) in Drehrichtung um die Schalthebeldrehachse (6) eine formschlüssige Verbindung eingeht und die Rückstellvorrichtung (8) in der manuellen Gasse (7) durch Gehäusekonturelemente (10) fixiert ist, ist auch der Seilzughebel (1) während des Schaltens in der manuellen Gasse (7) fest positioniert, so dass eine Längsbewegung der mechanischen Verbindung zum Getriebe nicht erfolgen kann. Andererseits erfolgt eine synchrone Drehung von Rückstelleinrichtung (8), Seilzughebel (1) und Schalthebel (3).

Der Lagerbolzen (16) des Schalthebels (3) ragt beidseitig über den Schalthebel (3) hinaus und wird in den Endstellungen des Schalthebels (3) beim Querschalten durch Puffer (15) gestützt. Diese dienen dazu, eine Dämpfung der Querbewegung vor dem Endanschlag zu gewährleisten. Dadurch lassen sich die Querschaltgeräusche minimieren.

Zu den vielfältigen Funktionen der beschriebenen Schaltvorrichtung gehört die Verriegelung des Schalthebels (3) in den Stellungen P und N schalten zu können, die durch Betätigen der Bremse gelöst werden muß um eine Fahrstufe. Darüber hinaus ist eine Verriegelung des Schalthebels (3) in der P-Gasse dann erforderlich, wenn der Zündschlüssel abgezogen ist. Diese Verriegelung muß nach dem Einschalten der Zündung gelöst werden.

Um diese Funktionen bei einem flexiblen Schalthebel (3) in der vorliegenden Form realisieren zu können, ist der Schalthebel (3) mit Schenkeln (17) ausgerüstet, die Rastnuten (18) für P und N enthalten und in die der Rastierhebel (20) in den entsprechenden Positionen eingerastet und fixiert wird. Da diese Rastierhebel (20) in der manuellen Gasse (7) nicht erforderlich sind, können die Rastierhebel (20) ortsfest fixiert werden ohne negative Auswirkung auf die Funktion.

Soll der Schalthebel (3) auch unter der Vorlast (F1) lösbar sein, ist es notwendig, die in ihrer Größe erheblich eingeschränkten Hubkräfte des Verriegelungsmagneten (19) über 2 Hebel (20, 21) in die Rastkontur einzuleiten. Dabei stützt die Lagerung (22) des ersten Hebels (20) die Schaltkräfte F1 ab, während die Lagerung des zweiten Hebels (21) die Reaktionskräfte (F2) des ersten Hebels (20) abstützen. Damit ist gewährleistet, dass die beschränkten Hubkräfte des Verriegelungs­ magneten (19) in der Lage sind, die Rastierung zu lösen, wenn der Fahrer unter Vorlast (F1) die Verriegelung lösen möchte. Andererseits sind die Reaktionskräfte (F2) des Hebels (3) nicht in der Lage, die Magnetbolzen (24) gegen die Magnetkraft zurückzudrücken, was ansonsten ein ungewolltes Lösen zur Folge hätte.

Zum Übertragen der Schaltbewegung in den einzelnen Schaltstufen auf die Getriebesteuerung dient eine mechanische Verbindung, die fest, aber demontierbar mit der Schaltvorrichtung verbunden ist und längeneinstellbar sein muß. Zu diesem Zwecke wird eine Seilzugfixierung (26) nach Fig. 1 vorgeschlagen, die in einem Schenkel (25) des Seilzughebels (1) drehbar gelagert ist und einen Klemmechanismus (27, 29) enthält. In der vorgeschlagenen Form wird durch eine Kegelschraube (29) ein Klemmbolzen (27) gegen die Seilzugfixierung (26) axial verschoben und das Endstück (30) des Seilzuges einstellbar kraftschlüssig geklemmt.

Eine bevorzugte Ausführung der beschriebenen Erfindung ist in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt.

Fig. 1 zeigt den Schaltungsaufbau im Schnitt mit der Rückstellvorrichtung (8) auf der rechten Seite des Schalthebels (3). In diesem Fall ist die manuelle Gasse (7) rechts vom Schalthebel (3) angeordnet. Der Lagerbolzen (16) hält den Schalthebel (3) in senkrechter Position. Am unteren Ende des Seilzughebels (1) besitzt dieser einen Schenkel (25), in dem die Seilzugfixierung (26) drehbar gelagert ist. Fig. 2 zeigt den Schalthebel (3) in der manuellen Gasse (7). Die Rückstellvorrichtung (8) ist in den Konturelementen (10) in Drehrichtung fixiert und stößt auf den Puffer (15), der die Endlage dämpft. Fig. 3 zeigt in der Seitenansicht die Rückstellvorrichtung (8) mit Kreisring-Segment (12), das durch Bolzen (14) mit dem Schalthebel (3) gekuppelt ist, und das Rastierelement (13). Weiterhin ist dargestellt, wie die Schenkel (17) des Schalthebels (3) gestaltet werden können und die Hebelanordnung für Hebel 1 (20) und Hebel 2 (21) sowie den Verriegelungsmagneten (19), der die Verriegelung des Schalthebels (3) bewirkt.

Claims (7)

1. Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit einem Seilzughebel (1), der durch eine mechanische Verbindung mit der Getriebesteuereinrichtung verbunden und drehbar im Gehäuse (2) der Schaltvorrichtung gelagert ist zum Vorwählen der einzelnen Fahrstufen und einem Schalthebel (3), der mit Hilfe eines Zwischenstückes (5) in 2 orthogonalen Achsen (4, 6) kardanisch gelagert ist und in einer ersten Schaltgasse formschlüssig mit dem Seilzughebel (1) gekuppelt und in einer durch Schwenken um die zweite Achse (4)von diesem entkuppelt in der zweiten Gasse (7) ein manuelles Schalten des Automatikgetriebes ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellvorrichtung (8) für den Schalthebel (3) in der manuellen Gasse (7) bis auf eine Drehachse fest mit dem Schalthebel (3) verbunden ist und dadurch, dass diese Rückstellvorrichtung (8) wahlweise auf der einen oder anderen Seite des Schalthebels (3) montiert werden kann und damit nach dem Drehen des Seilzughebels (1) die Möglichkeit bietet, die manuelle Gasse (7) entweder auf der einen oder auf der anderen Seite der Schaltung zu positionieren.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) symmetrisch bezüglich der Mittelachse aufgebaut ist und die beiden Anschläge (9) Konturelemente (10) enthalten, die nach dem Schwenken des Schalthebels (3) in die manuelle Gasse (7) einen Formschluß zwischen der Rückstellvorrichtung (8) des Schalthebels (3) und dem Gehäuse (2) herstellen.

3. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Rückstellvorrichtung (8) ein in einer kreissegment­ förmigen Nut (11) gelagertes Kreisring-Segment (12) enthält, das eine spielfreie, formschlüssige Kupplung mit dem Bolzen (14) am Schalthebel (3) ermöglicht, in einer Mittelstellung eine Rastierung mittels eines feder­ belasteten Rastierelementes (13) enthält und das in Schaltrichtung durch Federelemente abgestützt wird.

4. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mitnehmer (31) der Rückstellvorrichtung (8) mit dem Seilzughebel (1) bei Drehung um die Schalthebelachse (6) einen Formschluß besitzt, seitlich aber in einer Nute des Seilzughebels (1) bewegt werden kann.

5. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Puffer (15) den Lagerbolzen (16) des Schalthebels (3) direkt oder indirekt auf beiden Seiten jeweils in der Endlage abstützen.

6. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schalthebel (3) einen oder mehrere Schenkel (17) mit Rastiernuten (18) besitzt.

7. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die P-, N-Sperre und/oder die Schlüsselabzugssperre durch Verriegelungsmagneten (19) realisiert, die über zwei zusätzliche Hebel (20, 21) das Einrasten eines Formelementes (20) in die Rastierkontur des Schalthebels (3) ermöglichen dergestalt, daß die Schaltkräfte (F1) in der Lagerachse (22) des ersten Hebels (20) und die Reaktionskräfte (F2) des ersten Hebels (20) in der Lagerstelle (23) des zweiten Hebels (21) abgestützt werden.