DE19943538A1

DE19943538A1 - Operating device for automobile automatic gearbox has transmission element and lever mechanism between switching device and setting device associated with gearbox

Info

Publication number: DE19943538A1
Application number: DE1999143538
Authority: DE
Inventors: Michael Funk; Dieter Kraxner
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1999-09-11
Filing date: 1999-09-11
Publication date: 2001-04-05
Anticipated expiration: 2019-09-12
Also published as: DE19943538B4

Abstract

The operating device has a switching device (2) e.g. a gear selection lever and a setting device (3) associated with the automatic gearbox. The switching device and the setting device are linked via a transmission element (6) and a lever mechanism (9), with 2 pivot levers (10,12) coupled together via a coupling element (11), for movement of the setting device between park, reverse and neutral positions, or between park, reverse and drive positions.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für ein Getriebe bestehend aus einer entfernt angeordneten Schalteinrichtung und einer am Getriebe angeordneten Stelleinrichtung, wobei die Schalteinrichtung mit der Stelleinrichtung über ein Übertragungselement verbunden ist.The invention relates to an actuating device for a transmission consisting of a removed arranged switching device and an actuator arranged on the transmission, the Switching device is connected to the actuating device via a transmission element.

Derartige Betätigungsvorrichtungen werden vielfältigerweise eingesetzt, um bauliche Gegebenheiten, wie in den meist im Bereich des Getriebes engen Bauraum, zu überwinden. Hierzu kann die Betätigungsvorrichtung beispielsweise als Schalthebel ausgeführt sein, die mit der Stelleinrichtung, beispielsweise eine Schaltwelle des Getriebes, verbunden ist. Zur Übertragung der Betätigungsbewegungen ist zwischen der Betätigungsvorrichtung und der Stelleinrchtung meist ein Betätigungszug angeordnet. Die Betätigungsvorrichtung ist so auszulegen, daß ausgangsseitig an der Stelleinrichtung die zur Betätigung des Getriebes notwendigen Betätigungswege zur Verfügung stehen.Actuators of this type are used in a variety of ways in order to as in the installation space, which is usually narrow in the area of the transmission. For this, the Actuating device can be designed, for example, as a shift lever, which with the actuating device, for example, a shift shaft of the transmission is connected. To transfer the Actuating movements are usually between the actuating device and the actuating device Actuating cable arranged. The actuating device is to be designed so that the output side on the Actuator the necessary actuation paths for actuating the gearbox are available.

Bei Automatgetrieben ist die Einhaltung der Betätigungswege von erhöhter Bedeutung, da hier bei Schaltvorgängen nicht, wie beispielsweise beim Schaltgetriebe, Endpositionen eingenommen werden, sondern in der Regel eine Bereichswahlwelle als Stelleinrichtung am Getriebe in bestimmte, eng tolerierte und in einer Reihe angeordnete Winkelpositionen zu bringen ist, um die Fahrbereiche (üblicherweise P, R, N, D, und, soweit mechanisch wählbar, 3, 2 und 1) auszuwählen. Die Schalteinrichtung, bei Automatgetrieben ein Wählhebel, ist so abzustimmen, daß dann, wenn der Wählhebel in einer der Bereichspositionen verrastet, die Bereichswahlwelle auch die entsprechende Winkelposition einnimmt.In automatic transmissions, compliance with the actuation paths is of increased importance, since Shifting operations, such as in manual transmissions, do not take end positions, but usually a range selector shaft as an actuator on the gearbox in certain, narrow tolerated and arranged in a row angular positions to bring the driving areas (usually P, R, N, D, and, if mechanically selectable, 3, 2 and 1). The Switching device, in automatic transmissions a selector lever, is to be coordinated so that when the Selector lever locked in one of the range positions, the range selection shaft also the corresponding one Occupies the angular position.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Betätigungsvorrichtung für ein Getriebe zu schaffen, die einen konstruktiv höheren Freiheitsgrad bei der Gestaltung erlaubt.Based on this prior art, it is an object of the invention to provide an actuator for to create a transmission that allows a higher degree of freedom in design.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, bei einer gattungsgemäßen Betätigungsvorrichtung zwischen der Schalteinrichtung und der Stelleinrichtung ein Viergelenkgetriebe (auch als viergliedriges Hebelgetriebe bezeichnet) vorzusehen. Ein Viergelenkgetriebe zeichnet sich dadurch aus, daß es mechanisch vergleichsweise einfach aufgebaut ist, aber dennoch eine in einem weiten Bereich frei wählbare Übertragungskennlinie und damit eine freie Zuordnung die Bewegungen der Schalteinrichtungen zu den Bewegungen der Stelleinrichtungen erlaubt. Bei einem Viergelenkgetriebe mit nicht linearer Übertragungskennlinie können auslegungsgemäß drei Eingangspositionen exakt drei Ausgangspositionen zugeordnet werden. Die Zuordnung von Zwischenpositionen ist auslegungsbedingt mit einem Fehler behaftet, der jedoch in aller Regel soweit minimiert werden kann, daß er in die Toleranzbereiche der beteiligten Bauelemente fällt. Der hiermit vorteilhafterweise gewonnene größere Freiheitsgrad erlaubt es, ein vorhandenes Getriebe mit einer vorhandenen Betätigungseinrichtung zu kombinieren. Da somit eine vorhandene Schalteinrichtung verwendet werden kann, entfallen die Kosten für eine Neuentwicklung, was insbesondere für Kleinserien von großem wirtschaftlichen Vorteil ist. Außerdem ist es möglich, nicht lineare Bedienverläufe zu realisieren.This object is achieved with the features of claim 1. According to the invention it is proposed, in a generic actuating device between the Switching device and the actuator a four-bar gear (also as a four-link lever gear designated). A four-bar transmission is characterized in that it is mechanical is comparatively simple, but still freely selectable in a wide range Transfer characteristic and thus a free assignment of the movements of the switching devices to the Movements of the control devices allowed. In a four-bar gearbox with a non-linear one According to the design, the transmission characteristic can have three input positions, exactly three Starting positions are assigned. The assignment of intermediate positions depends on the design has an error, but can usually be minimized to the extent that it Tolerance ranges of the components involved falls. The larger one hereby advantageously obtained Degree of freedom allows an existing gearbox with an existing actuator to be closed combine. Since an existing switching device can thus be used, the costs are eliminated for a new development, which is of great economic advantage especially for small series. It is also possible to implement non-linear operating processes.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. So wird vorgeschlagen, daß das Viergelenkgetriebe aus einem ersten, getriebefest gelagerten Hebel, einem zweiten, mit der Stelleinrichtung verbundenen Hebel und einem die Hebel verbindenden Koppelglied besteht. Diese Ausführung ist baulich einfach gehalten und daher mit vertretbarem Kostenaufwand realisierbar. Hierzu trägt auch bei, daß dieses Viergelenkgetriebe die Stelleinrichtung als Bestandteil des Viergelenkgetriebes integriert. Ein solches Viergelenkgetriebe ist auch in weitem Umfang an bauliche Gegebenheiten anpaßbar.Advantageous developments of the invention are described in the subclaims. So will proposed that the four-bar transmission from a first, gearbox-mounted lever, a second lever connected to the actuating device and a coupling member connecting the levers consists. This design is structurally simple and therefore at a reasonable cost realizable. This also contributes to the fact that this four-bar linkage is the actuating device as part of the Four-link mechanism integrated. Such a four-bar linkage is also largely structural Customizable conditions.

In Anwendung speziell für Automatgetriebe wird vorgeschlagen, daß das Viergelenkgetriebe auf die Positionen P, R und N oder auf die Positionen P, R und D ausgelegt ist. Durch diese Auslegung wird erreicht, daß die für den Betrieb des Kraftfahrzeuges wesentlichen Positionen stets exakt erreicht werden und daher sicher einstellbar sind. Hervorzuheben ist in diesem Zusammenhang, daß eine dieser Positionen - in der Regel die Position P - beim Zusammenbau von Wählhebel und Stelleinrichtung am Getriebe zur Einstellung des Übertragungselementes zwischen Wählhebel und Stelleinrichtung verwendet wird. Da die auf diese Weise eingestellte Position stets exakt erreicht wird, gilt dies auch für die weiteren Positionen, die bei der Auslegung des Viergelenkgetriebes berücksichtigt wurden. Für Positionen 3, 2 und 1, soweit diese als mechanische Positionen vorgesehen sind, können größere Abweichungen, jedoch stets innerhalb der Toleranzen, zugelassen werden.In application specifically for automatic transmissions, it is proposed that the four-bar transmission be designed for the positions P, R and N or for the positions P, R and D. This design ensures that the positions essential for the operation of the motor vehicle are always reached exactly and can therefore be set reliably. In this context, it should be emphasized that one of these positions - generally the position P - is used in the assembly of the selector lever and actuating device on the transmission for adjusting the transmission element between the selector lever and actuating device. Since the position set in this way is always exactly reached, this also applies to the other positions that were taken into account in the design of the four-bar transmission. For positions 3 , 2 and 1 , insofar as these are intended as mechanical positions, larger deviations can always be permitted, but always within the tolerances.

Schließlich wird in Verbindung mit einem Automatgetriebe vorgeschlagen, die Betätigungsvorrichtung so auszuführen, daß der erste Hebel in der Position P im wesentlichen senkrecht zu einer Angriffsrichtung des Übertragungselementes steht. Durch diese Auslegung wirkt in der Position P an dem ersten Hebel der größtmögliche Hebelarm, so daß auch an der Stelleinrichtung die größtmögliche Kraft aufgebracht werden kann. Damit kann sichergestellt werden, daß auch bei verspanntem Antriebsstrang eine Parksperre des Automatgetriebes mit akzeptablem Kraftaufwand lösbar ist.Finally, it is proposed in connection with an automatic transmission that the actuating device execute that the first lever in position P substantially perpendicular to a direction of attack of the transmission element. This design acts in position P on the first lever the largest possible lever arm, so that the greatest possible force is also applied to the adjusting device can be. This can ensure that even when the drive train is tensioned Parking lock of the automatic transmission can be released with acceptable effort.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The invention is described in more detail below on the basis of an exemplary embodiment shown in the figures explained. Show it:

Fig. 1 eine schematische Übersicht über die Betätigungsvorrichtung und Fig. 1 is a schematic overview of the actuator and

Fig. 2 eine Viergelenkgetriebe in einer Explosionsdarstellung. Fig. 2 shows a four-bar transmission in an exploded view.

Die Betätigungseinrichtung 1 besteht aus einer Schalteinrichtung 2 und einer Stelleinrichtung 3, die an einem (in Fig. 2 dargestellten) Getriebe 4 angeordnet ist. Die Schalteinrichtung 2 ist hier ein Wählhebel für das (Automat-)Getriebe 4 mit den Bereichspositionen P, R, N, D. Nicht gezeigte Bereichspositionen 3, 2, 1 können elektrisch gewählt werden. Durch eine nicht gezeigte Rastkulisse wird der Wählhebel 5 in den in Fig. 1 dargestellten Bereichspositionen verrastet. Durch ein Übertragungselement 6, hier einen Seilzug, werden die Bewegungen des Wählhebels 5 auf die Stelleinrichtung 3 übertragen, die hier als Bereichswahlwelle 7 des Automatgetriebes 4 ausgeführt ist.The actuating device 1 consists of a switching device 2 and an actuating device 3 , which is arranged on a gear 4 (shown in FIG. 2). The switching device 2 here is a selector lever for the (automatic) transmission 4 with the range positions P, R, N, D. Range positions 3 , 2 , 1 , not shown, can be selected electrically. The selector lever 5 is latched in the region positions shown in FIG. 1 by means of a latching link, not shown. The movements of the selector lever 5 are transmitted to the actuating device 3 by means of a transmission element 6 , here a cable pull, which is designed here as a range selector shaft 7 of the automatic transmission 4 .

Zwischen einem Endpunkt 8 des Seilzuges 6 und der Bereichswahlwelle 7 ist ein Viergelenkgetriebe 9 vorgesehen, das aus einem getriebefest gelagerten Umlenkhebel 10 als ersten Hebel, einem Koppelglied 11 und einem Bereichswahlhebel 12 als zweiten Hebel besteht. Die vier Gelenke des Viergelenkgetriebes 9 sind: als erster Lagerpunkt a ein Lagergelenk des Umlenkhebels 10, ein zweiter Lagerpunkt am Verbindungsgelenk zwischen dem Umlenkhebel 10 und dem Koppelglied 11, ein dritter Lagerpunkt c am Verbindungsgelenk zwischen dem Koppelglied 11 und dem Bereichswahlhebel 12 und als viertem Lagerpunkt d die Bereichswahlwelle 7. Die vier Hebel des Viergelenkgetriebes 9 sind: der Umlenkhebel 10, das Koppelglied 11, der Bereichswahlhebel 12 und das Gehäuse des Getriebes 4, das den Lagerpunkt a mit dem Lagerpunkt d verbindet.Between an end point 8 of the cable 6 and the range selector shaft 7 , a four-bar transmission 9 is provided, which consists of a gear-fixed deflection lever 10 as the first lever, a coupling member 11 and a range selector lever 12 as the second lever. The four joints of the four-bar linkage 9 are: as a first bearing point a, a bearing joint of the deflection lever 10 , a second bearing point on the connecting joint between the deflecting lever 10 and the coupling member 11 , a third bearing point c on the connecting joint between the coupling member 11 and the range selector lever 12 and as a fourth bearing point d the range selection wave 7 . The four levers of the four-link mechanism 9 are: the deflection lever 10 , the coupling member 11 , the range selector lever 12 and the housing of the transmission 4 , which connects the bearing point a with the bearing point d.

Oberhalb der Bereichswahlwelle 7 sind die Winkelpositionen der Bereichswahlwelle 7 eingezeichnet, die zur Wahl der verschiedenen Fahrbereiche am Bereichswahlhebel 12 bzw. der Bereichswahlwelle 7 einzustellen sind. Die ebenfalls dargestellten Winkelpositionen des Wählhebels 5 stimmen mit den Positionen des Bereichswahlhebels 12 auch nicht in der Weise überein, daß zwischen ihnen ein linearer Zusammenhang besteht.Above the range selection shaft 7 are the angular positions of the range selection shaft 7 which are to be set for the selection of the different driving ranges on the range selection lever 12 or the range selection shaft 7 . The angular positions of the selector lever 5, also shown, do not match the positions of the range selector lever 12 in such a way that there is a linear relationship between them.

Die Unterschiede in den Winkelpositionen des Wählhebels 5 und des Bereichswahlhebels 12 werden durch das Viergelenkgetriebe 9 kompensiert. Das Viergelenkgetriebe 9 ist so ausgelegt, daß die Positionen P, R und N am Umlenkhebel 10 (und damit am Wählhebel 5) ausgangsseitig die Positionen P, R und N am Bereichswahlhebel 12 erzeugen. Bei der Auslegung des Viergelenkgetriebes 9 wurde darauf geachtet, daß der getriebefeste Lagerpunkt a mit denen am Einbauort vorzufindenden Gegebenheiten realisierbar ist und daß das Koppelglied 11 eine realisierbare Größe hat, d. h. insbesondere nicht zu klein ist. Darüber hinaus wurde darauf geachtet, daß der Fehler in der Position D, d. h. die Abweichung der Stellung des Bereichswahlhebels 12 von seiner Position D, wenn der Wählhebel 5 in seiner Position D verrastet ist, so gering ist, daß er noch innerhalb der von Getriebe zugelassenen Toleranzen liegt. The differences in the angular positions of the selector lever 5 and the range selector lever 12 are compensated for by the four-bar linkage 9 . The four-bar linkage 9 is designed so that the positions P, R and N on the bell crank 10 (and thus on the selector lever 5 ) generate the positions P, R and N on the range selector lever 12 on the output side. When designing the four-bar linkage 9 , care was taken to ensure that the gearbox-fixed bearing point a can be realized with the conditions found at the installation site and that the coupling member 11 has a realizable size, ie in particular it is not too small. In addition, care was taken to ensure that the error in position D, ie the deviation of the position of range selector lever 12 from position D when selector lever 5 is locked in position D, is so small that it is still within the range permitted by the transmission Tolerances.

Schließlich wurde ein Widerlager 13 des Seilzuges 6 so gelegt, daß der Seilzug 6 in der Position P des Wählhebels 5 senkrecht auf den Umlenkhebel 10 trifft, d. h. ein Winkel 21 zwischen dem Seilzug 6 und einer Mittelachse des Umlenkhebels 10 in etwa 90° beträgt.Finally, an abutment 13 of the cable 6 was placed in such a way that the cable 6 in the position P of the selector lever 5 meets the bell crank 10 perpendicularly, ie an angle 21 between the cable 6 and a central axis of the bell crank 10 is approximately 90 °.

Fig. 2 zeigt die Elemente des Viergelenkgetriebes 9 nochmals in einer Explosionsdarstellung. Am nur ausschnittsweise dargestellten Getriebe 4 ist die Bereichswahlwelle 7 mit dem Bereichswahlhebel 12 verschweißt. Das Koppelglied 11 besteht ähnlich einem Kettenglied aus einem Grundelement 11b mit Bolzen 14, die in entsprechende Bohrungen 15, 16 des Umlenkhebels 10 bzw. des Bereichswahlhebels 12 eingreifen und danach mit einem Schließblech 11a verbunden werden können. Zur Sicherung des Schließbleches 11a werden Sicherungsringe 17 auf die Bolzen 14 aufgesteckt. Fig. 2 shows the elements of the four-bar linkage 9 again in an exploded view. The range selector shaft 7 is welded to the range selector lever 12 on the transmission 4 , which is only shown in sections. The coupling link 11 is similar to a chain link from a base element 11 b with bolts 14 which engage in corresponding bores 15 , 16 of the bell crank 10 or the range selector lever 12 and can then be connected to a striking plate 11 a. To secure the striking plate 11 a, locking rings 17 are placed on the bolts 14 .

Der Umlenkhebel 10 ist auf einer Konsole 18 gelagert, die an einem mit dem Getriebe 4 fest verbundenen Differentialgehäuse 19 angeschraubt ist. Das Widerlager 13 für den Seilzug 6 schließlich ist an einer mit dem Getriebe fest verbundenen Zwischenplatte 20 angeschraubt.The bell crank 10 is mounted on a bracket 18 which is screwed to a differential housing 19 which is fixedly connected to the transmission 4 . The abutment 13 for the cable 6 is finally screwed to an intermediate plate 20 which is firmly connected to the gearbox.

Claims

1. Actuating device for a transmission consisting of a remotely arranged switching device ( 2 ) and a on the transmission ( 4 ) arranged actuating device ( 3 ), the switching device being connected to the actuating device via a transmission element ( 6 ), characterized in that between the switching device ( 2 ) and the actuating device ( 3 ) a four-bar transmission ( 9 ) is provided.

2. Actuator according to claim 1, characterized in that the four-bar mechanism ( 9 ) consists of a first lever ( 10 ), a second lever ( 12 ) and a coupling member connecting the levers ( 11 ), the first lever with the switching device ( 2 ) and the second lever are connected to the actuating device ( 3 ), and the first lever and the second lever are rotatably mounted on the gearbox.

3. Actuating device according to claim 1 or 2, characterized in that the switching device ( 2 ) is a selector lever and the transmission ( 4 ) is an automatic transmission and the four-bar transmission ( 9 ) to the positions P, R, and N or to the positions P, R and D of the selector lever and the actuating device ( 3 ) is designed.

4. Actuating device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the switching device ( 2 ) is a selector lever and the transmission ( 4 ) is an automatic transmission and the first lever ( 10 ) in position P substantially perpendicular to a direction of engagement between the selector lever and the four-bar transmission ( 9 ) arranged transmission element ( 6 ).