DE3905769A1 - Elektrischer fahrschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Fahrschalter, insbesondere einen Einhebelschalter für Schlepper mit H-Kulissenschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher elektrischer Fahrschalter ist beispielsweise aus der DE-PS 25 02 578 bekannt. Während des Schaltens bewegt sich hier der Einhebelschalter in einer H-Kulisse, wobei die jeweilige Schaltposition des Hebels über Rastenkugel und Doppellochblech gehalten wird. Dabei wird während einer Hebel-Längsbewegung über eine mit dem Hebel verschwenkbare Schaltwalze in Verbindung mit elektrischen Schaltern und einem elektrischen Steuergerät die Gangwahl vorgenommen. Durch eine Hebelquerbewegung wird über den Hebel in Verbindung mit einem horizontalen Druckbolzen ein elektrischer Schalter betätigt und hierdurch die Fahrtrichtung (V/R) gewählt. Zudem ist eine elektromagnetisch betätigte Rückschaltsperre im für die Mikroschalter abgedichteten Teil des Bediengeräts angeordnet. Sie besteht im wesentlichen aus einer auf der gleichen Schwenkachse mit der Schaltwalze angeordneten Sperrscheibe, die über einen elektromagnetisch betätigten Schieber und eine Sperrkugel aktiviert wird. Nachteile dieses bekannten Fahrschalters können darin gesehen werden, daß keine Gruppenwahl langsam-schnell bzw. slow-fast (S/F) möglich ist. Zudem muß eine zusätzliche elektrische Funktion für die Schaltsperre vorgesehen werden. Auch ist das Bediengerät durch die Anordnung der Schaltsperre innerhalb des Bediengeräts relativ breit gebaut.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Einhebel- Fahrschalter o. g. Gattung anzugeben, bei welchem Gangwahl, Fahrtrichtungswahl und Gruppenschaltung in einem einzigen Bediengerät zusanmengefaßt sind. Dabei soll eine gute und sichere Bedienbarkeit bei kleinem Bauvolumen gegeben sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen elektrischen Fahrschalter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Demgemäß ist im gleichen Bediengerät neben Gangwahl und Fahrtrichtungswahl eine Gruppenschaltung (S/F) vorgesehen. Dabei wird die Gruppenschaltung (S/F) durch die Querbewegung des Schalthebels in Verbindung mit dem horizontalen Druckbolzen und einem Mikroschalter vorgenommen, während die Fahrtrichtungswahl (V/R) durch Längsbewegung des Schalthebels über die Schaltwalze und zwei Mikroschalter und schließlich die Gangwahl über am Schalthebelgriff vorgesehene Schalter zum Hoch- bzw. Rückschalten der Gänge in Verbindung mit Mikroschaltern vorgenommen. Sämtliche Schaltfunktionen sind folglich mit ein und demselben einzigen Schalthebel durchführbar, ohne daß die Bedienperson einen zusätzlichen Hebel oder einen außerhalb des Hebels befindlichen Schalter betätigen müßte.

Von Vorteil ist dabei, wenn am Schalthebelgriff zwei Taster vorgesehen sind, wobei einer zum Vorschalten und einer zum Rückschalten der Gänge dient. Diese stehen selbstverständlich in Verbindung mit einem elektrischen Steuergerät, das wiederum Magnetventile im Fahrzeuggetriebe ansteuert. Hierdurch kann die Bedienperson beispielsweise mit dem Daumen der auf dem Schalthebelgriff befindlichen Hand, nach Bedarf, den einen oder anderen Taster drücken, wodurch immer um einen Gang hoch- bzw. zurückgeschaltet wird.

Von großem Vorteil kann dabei sein, wenn ein Display vorgesehen ist, über welches der momentan ausgewählte Gang in Verbindung mit einem elektrischen Steuergerät angezeigt wird. So muß die Bedienperson nicht hinauf- oder hinunterzählen, je nachdem, welchen Taster sie gedrückt hat, um zu wissen, in welchem Gang sich das Getriebe befindet. Der Display zeigt nach jedem Tasterdruck sofort an, welche Gangschaltung vorgenommen wurde, so daß die Bedienperson ihre Aufmerksamkeit auf andere Dinge zu lenken vermag.

Als vorteilhaft wirkt sich des weiteren aus, wenn die Signalleitungen der Tastschalter für die Gangwahl über eine bewegliche Kabelschleife in den dichten Schalterraum befestigt sind. Hierdurch wird eine große Sicherheit bei der Schaltbewegung erzielt, da die Leitungen nicht hinderlich sind. Zudem gelangen hiermit alle Leitungen in den dichten Teil des Bediengeräts und können somit über ein gemeinsames Kabel zum elektrischen Steuergerät geführt werden.

Ein sehr wesentlicher Vorteil kann dadurch erzielt werden, daß als Schaltsperre eine am Schalthebel koaxial verschiebbar angeordnete und in Sperrposition federbelastete Sperrhülse unterhalb des Schalthebelgriffs angeordnet ist. Diese reicht mit ihrem unteren Ende in Sperrstellung in die Querausnehmung der H-Kulisse des Gehäuses hinein und ist von Hand vor dem Schaltvorgang entgegen Federkraft anhebbar. Hierdurch wird eine rein mechanische Sperrung bereitgestellt, also eine relativ sichere Sperrung, die nicht von elektromagnetischen Steuerungen abhängig ist. Zudem kann die Steuerung in beiden Nullstellungen, also sowohl in S/F als auch in V/R, greifen.

Die erfindungsgemäße Sperrung ist praktisch aus dem Gehäuse des Bediengeräts ausgegliedert und erlaubt hierdurch eine sehr kleine Bauweise des Bediengeräts, da nunmehr in dessen abgedichteten Teil nur noch die Mikroschalter und die Schaltwalze angeordnet sind. Durch die Ausführung der Schaltsperre als in die breitere Quernut der H-Kulisse eingreifbare koaxiale, federbelastete Hülse ist ein nur sehr geringer Platzbedarf, der praktisch vernachlässigbar ist, vorhanden. Die Längsnuten der Kulisse sind schmäler als die Hülse ausgelegt, so daß diese nicht in die Schaltpositionen S/F oder V/R hineingleiten kann. Erst durch Anheben der Hülse aus der Quernut heraus läuft in der Kulisse nur noch der im Durchmesser dünnere Stab des Schalthebels in der H-Kulisse, deren Längsnuten auf diesen dünnen Durchmesser ausgelegt sind.

Eine einfache und leichte Bedienbarkeit der Schaltsperre kann erzielt werden, wenn an der Oberseite der Sperrhülse ein im wesentlichen in Fahrtrichtung herausragender Sperrhebel so vorgesehen ist, daß während bzw. vor dem Schalten der Sperrhebel mit den mittleren Fingern der Schalthand der Bedienperson anhebbar ist. Dadurch kann die Entsperrung und damit der Schaltvorgang durchgeführt werden, ohne separate Handbewegung oder zusätzliche Einschaltbewegung eines Magneten und nur durch Fingerbewegung der Schalthand. Bei Wegnehmen der Finger von dem Sperrhebel erfolgt sofort eine Sperrung durch die Feder. Dabei muß nicht beachtet werden, daß genau über der Quernut der Sperrhebel entlastet wird, da die Sperrhülse mit ihrem unteren Teil, bei vorhergehender Entlastung, auf die Längsnut bzw. auf deren oberen Rand verschiebbar aufsteht und in die Quernut einrastet, sobald der Hebel in deren Höhe geschoben wird.

Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombinationen der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Fahrschalter gemäß Pfeilen I-I aus Fig. 2,

Fig. 2 eine Seitenansicht mit teilweisem Schnitt nach den Linien II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Fahrschalter mit teilweisem Schnitt nach den Pfeilen III-III aus Fig. 1, aus welcher die Schalterkulisse erkennbar ist, und

Fig. 4 einen Schnitt nach IV-IV aus Fig. 1, aus welcher die Schalteranordnung auf der Leiterplatte erkennbar wird.

Insbesondere aus Fig. 1 ist zu erkennen, daß der erfindungsgemäße Fahrschalter zusammengesetzt ist aus einem Schalthebel 1, welcher in Längs- und in Querrichtung in noch weiter unten beschriebener Weise verschwenkbar von oben in ein Gehäuse 2 hineinreichend angeordnet ist. An der Unterseite des Gehäuses ist ein Kabel 3 am Gehäuse befestigt, welches über einen an seinem anderen Ende befindlichen Stecker 4 mit einem Getriebe und/oder einer Automatik für elektrische Steuerung des Getriebes verbunden ist bzw. verbindbar ist.

Das Gehäuse 2 besteht aus einem Gehäusekörper 5, welches an seiner einen Breitseite offen ist und an seiner unteren Wand Vorkehrungen zum Befestigen in der Fahrerkabine hat, die an sich bekannt sind und hier nicht näher beschrieben werden.

An der Oberseite weist das Gehäuse eine H-förmige Kulissenausnehmung (Schiene) auf, in welcher der Schalthebel 1 in noch näher zu beschreibender Weise während dem Schalten geführt wird. Dabei ist zu erkennen, daß die beiden Längsnuten 8 eine wesentlich geringere Breite als die Quernut 9 aufweisen.

Auf der offenen Breitseite des Gehäuses 2 ist eine über die ganze Öffnung sich erstreckende Lagerplatte 10 gelegt, welche über einen, in ähnlicher Weise wie der Gehäusekörper 5, in seinen Grundabmessungen ausgebildeten Deckel 11 durch Schrauben 13 befestigt ist. Zwischen Lagerplatte 10 und Gehäusedeckel 11 ist eine Gummidichtung 12 angeordnet, wodurch ein dichter Raum zwischen Lagerplatte 10 und Deckel 11 erhalten wird. In diesem dichten Raum ist im wesentlichen parallel zu Lagerplatte und Deckelboden eine Leiterplatte 14 in an sich bekannter Weise befestigt. Auf dieser Leiterplatte 14 sind insbesondere elektrische Funktionsteile angeordnet, wie aus der weiteren Beschreibung noch zu ersehen ist.

Auf der Oberseite des Deckels 11 ist ein Plättchen 15 aufgeklebt oder angenietet, auf welchem die Schaltstellungen 16 eingezeichnet, aufgemalt, eingraviert oder in anderer Weise gut erkennbar aufgebracht sind. Es ist insbesondere aus Fig. 3 leicht zu erkennen, daß die auf dem Plättchen 15 dargestellten Schaltstellungen 16 im wesentlichen mit der von der H-Schiene 7, in welcher der Schalthebel 1 während dem Schalten läuft, übereinstimmt. Durch entsprechende Buchstaben ist auch die jeweilige eingeschaltete Stellung durch punktartige Verdickungen angedeutet, wobei vorwärts, rückwärts, neutral, schnell oder langsam bzw. forward, slow oder fast, wie in überlicher Weise abgekürzt, gut erkennbar ist.

Der Schalthebel 1 ist im wesentlichen in seinem unteren Drittel über eine in der Lagerplatte 10 und der Leiterplatte 14 gelagerte horizontale Welle 17 in Längsrichtung schwenkbar angeordnet. Zudem ist in gleicher horizontaler Ebene eine Verschwenkung des Schalthebels 1 in Querrichtung über eine zur Welle 17 senkrechte Achse 18 vorgesehen. Die Achse 18 ist ihrerseits in Lagerplatten 19 in an sich bekannter Weise festgehalten.

Der Schalthebel 1 ist an seinem Schaftteil aus rohrförmigen Teilen zusammengesetzt. Das untere, im wesentlichen die Hälfte des Schaftes ausmachende Hebelteil besteht aus einem Rastierungs- und Schwenkrohr 20, welches an seinem unteren, etwas im Durchmesser verringerten Ende eine Rastierungskugel 21 trägt.

Wie insbesondere aus Fig. 2 erkennbar ist, steht die Kugel aus den Rohröffnungen etwas heraus und ist ins Rohrinnere hin über eine Federplatte 23 und Druckfeder 22, die sich ihrerseits an der Achse 18 abstützt, federnd in der Rohröffnung festgehalten.

Die axial federnde Kugel 21 läuft bei Bewegung des Schalthebels 1 auf einem Rastenblech 24, welches eine doppelreihige Rastenlochung 25 aufweist. Wie aus Fig. 1 und 2 gut zu erkennen ist, ist das Rastenblech entsprechend dem Schwenkradius des Schalthebelendes mit der Rastenkugel 21 gekrümmt und über eine Schulter an der Lagerplatte 10 befestigt. Die Kugel 21 rastet je nach Quer- oder Längsbewegung bedarfsweise in eine der sechs Rastierungslöcher des Rastenbleches ein.

An seinem oberen Ende weist der Schalthebel 1 einen Schaltgriff 26 auf, welcher eine besondere ergonomische Ausbildung aufweist und eine gute Auflage der Hand während der Schaltbewegung erlaubt. An der dem Daumen zugekehrten Seite des Schaltgriffes 26 sind zwei Taster 27, 28 im wesentlichen übereinander in dem Körper des Schaltgriffes eingelassen. Die Signalleitungen der beiden Taster 27, 28 sind durch entsprechende Bohrungen 30 im Körper des Schaltgriffes mit einer im wesentlichen koaxial mit der in den Schaltergriff hineinreichenden Aufnahmebohrung für den Schaft des Hebels verbunden. Hierdurch werden die Signalleitungen der beiden Taster durch den Schaltergriff und Hebelschaft in das Gehäuse 5 in noch näher zu beschreibender Weise eingebracht. Dabei kann beispielsweise der obere Taster 27 zum Hochschalten (+) der Gänge und der darunter befindliche Taster 28 zum Rückschalten (-) der Gänge dienen.

An der Unterseite des Schaltgriffes ist ein rohrförmiger Flansch 31 befestigt, in dessen Innenbohrung ein das Herz des Schalthebels bildendes Rohr 32 eingeschoben befestigt ist. Dieses Rohr 32 ist mit seinem unteren Ende in das Rastierungs- und Schwenkrohr 20 eingeschoben und darin festgehalten.

Am Schaft des Schalthebels 1 ist im Gehäuseinneren, auf die Lagerplatte 10 weisend, eine Druckplatte 33 angeordnet. Diese Platte 33 steht einem Druckbolzen 34 gegenüber, welcher in der Lagerplatte 20 und der Leiterplatte 14 befestigt bzw. geführt ist. Der Druckbolzen 34 wirkt mit seiner Nocke 35 mit einem Kugelaufsatz 36 eines elektrischen Schalters 37 zusammen.

Der Schalter 37 ist auf der Leiterplatte 14 befestigt und dient zum Gruppenschalten schnell/langsam. Der Druckbolzen 34 wird durch die Druckplatte 33 bei Querbewegung des Schalthebels 1 betätigt, d. h. gedrückt oder entlastet, wodurch in den Schnellgang oder Langsamgang (slow/fast) geschaltet wird.

An der Schwenkwelle 17 des Schalthebels ist im Raum zwischen Lagerplatte 10 und Leiterplatte 14 eine Schaltwalze 38 koaxial fixiert. Sie macht damit die gleichen Schwenkbewegungen wie der Schalthebel 1 im Verhältnis zum Gehäuse bzw. zur Leiterplatte mit. Auf dem Umfang der Schaltwalze 38, die zum Einschalten von Vorwärts- und Rückwärtsgang dient, sind zwei Schaltnocken 39 angeordnet. Die Schaltnocken 39 wirken mit zwei Mikroschaltern 40 zusammen, die auf der Leiterplatte 14 befestigt sind. Über die Schaltwalze 39 und die beiden Mikroschalter 40 wird durch Längsschaltbewegung des Hebels 1 der Vorwärts- bzw. Rückwärtsgang geschaltet.

Die von den Tastern 27 und 28 über die Bohrungen 30 und 29 und durch die Innenbohrung des Rohres 32 geführten Signalleitungen sind in einem Kabel 41 zusammengefaßt, welches durch eine entsprechende Öffnung im Rastierungs- und Schwenkrohr in den Gehäuseinnenraum als bewegliche Kabelschleife geführt und durch eine dichte Kabeldurchführung 42 in den dichten Gehäusedeckelraum gelangt. Die Signalleitungen des Kabels 41 sind an Lötaugen 43 der Leiterplatte 14 befestigt. Über das Kabel werden dann, in oben beschriebener Weise, die Signale der Schalter 37 und 40 und der Taster 27, 28 weitergeleitet.

Auf dem Schaft des Schalthebels 1 ist eine Schaltsperre 44 axial verschieblich angeordnet. Sie besteht im wesentlichen aus einer Sperrhülse 45, welche koaxial auf dem Schaftrohr 32 angeordnet ist. Sie weist eine geweitete Innenbohrung auf, in welcher eine Druckfeder 46 angeordnet ist. Die Feder 46 stützt sich einerseits an der Stufe der Innenbohrung der Hülse 45 und andererseits an der unteren Stirnfläche des Befestigungsflansches 31 des Schaltgriffes 26 ab. Die Sperrhülse weist an ihrer Oberseite einen im wesentlichen nach vorne in Fahrtrichtung herausragenden Sperrhebel 47 auf, welcher leicht S-förmig nach oben und nach vorne geschwungen ist, so daß mit den Mittelfingern der auf dem Schaltgriff 26 befindlichen Hand der Bedienperson dieser Hebel gut erreicht wird. Durch Anheben der Hülse 45 über den Hebel 47 wird das mit ihrem unteren Ende in die Quernut 9 der H-Schiene 7 reichende untere Ende der Hülse aus dem Gehäuse so weit herausgezogen, daß der Hebel nur noch mit seinem dünneren Schaftrohr 32 in der H-Schiene 7 läuft. Das Rohr 32 ist mit seinem Außendurchmesser so bemessen, daß er in den Längsnuten 8 der H-Schiene leicht läuft.

Bezugszeichenliste

 1 Schalthebel
 2 Gehäuse
 3 Kabel
 4 Stecker
 5 Gehäusekörper
 6 Befestigungsvorkehrungen
 7 Kulissenausnehmung
 8 Längsnut
 9 Quernut
10 Lagerplatte
11 Deckel
12 Dichtung
13 Schrauben
14 Leiterplatte
15 Plättchen
16 Schaltstellungen
17 Welle
18 Achse
19 Lagerplatte
20 Rastierungs-/Schwenkrohr
21 Rastierungskugel
22 Feder
23 Federplatte
24 Rastenblech
25 Rastenlochung
26 Schaltgriff
27 (+)-Taster (Gangwahl)
28 (-)-Taster (Gangwahl)
29 Aufnahmebohrung
30 Bohrung
31 Flansch
32 Schaftrohr
33 Druckplatte
34 Druckbolzen
35 Nocken
36 Kugelaufsatz
37 Mikroschalter (S/F)
38 Schaltwalze
39 Schaltnocken
40 Mikroschalter (V/R)
41 Kabelschleife
42 Kabeldurchführung
43 Lötaugen
44 Schaltsperre
45 Schalthülse
46 Druckfeder
47 Sperrhebel

Claims (7)

1. Elektrischer Fahrschalter, insbesondere Einhebelschalter für Schlepper mit H-Kulissenschaltung, in welchem - Gangwahl und - Fahrtrichtungswahl (V/R) in einem Bediengerät zusammengefaßt sind, wobei

• - einerseits durch eine Schaltbewegung quer zur Fahrtrichtung über den Schalthebel in Verbindung mit einem Druckbolzen ein Umschalt-Mikroschalter betätigt wird,
• - andererseits durch Längsschaltbewegung durch den Schalthebel eine auf der gleichen Schwenkachse gelagerte Schaltwalze verschwenkt wird, die über Schaltnocken mehrere elektrische Schalter betätigt,
• - am unteren Ende des Schalthebels eine Positionsrastierung mit Rastenkugel und doppelreihig gelochtem Rastenblech angeordnet ist,
• - die elektrischen Schalter Mikroschalter sind, die ihre elektrischen Signale an eine nachgeschaltete Elektronik abgeben und in einem abgeschotteten, dichten Teil des Bediengeräts angeordnet sind und
• - eine Schaltsperre vorgesehen ist,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß im gleichen Bediengerät neben Gangwahl und Fahrtrichtungswahl eine Gruppenschaltung (S/F) vorgesehen ist, wobei
• - die Gruppenschaltung (S/F) durch Querbewegung des Schalthebels (1) in Verbindung mit dem horizontalen Druckbolzen (34) und Mikroschalter (37),
• - die Fahrtrichtungswahl (V/R) durch Längsbewegung des Schalthebels (1) über die Schaltwalze (38) und zwei Mikroschalter (40) und
• - die Gangwahl über mindestens eine am Schalthebelgriff (26) vorgesehene Schalter (27, 28) zum Hoch- bzw. Rückschalten der Gänge vorgenommen wird.

2. Fahrschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalter für die Gangwahl zwei Taster (27, 28), davon einer zum Hochschalten (27) und einer zum Rückschalten (28), vorgesehen sind.

3. Fahrschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalleitungen der Taster (27, 28) über eine bewegliche Kabelschleife (41) in den dichten Schalterraum geführt sind und an Lötaugen (43) der Leiterplatte (14) befestigt sind.

4. Fahrschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Display vorgesehen ist, über welches der momentane Gang in Verbindung mit einem elektrischen Steuergerät angezeigt wird.

5. Fahrschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltsperre (44) eine am Schalthebel (1) koaxial verschiebbar angeordnete und in Sperrposition federbelastete Sperrhülse (45) unterhalb des Schalthebelgriffes (26) angeordnet ist, die mit ihrem unteren Ende in Sperrstellung in die Quernut (9) der H-Schiene (7) des Gehäuses (2/5) hineinreicht und von Hand vor dem Schaltvorgang entgegen Federkraft anhebbar ist.

6. Fahrschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite der Sperrhülse (45) ein im wesentlichen in Fahrtrichtung herausragender Sperrhebel (27) so vorgesehen ist, daß während bzw. vor dem Schalten der Sperrhebel (27) mit den mittleren Fingern der Bedienperson anhebbar ist.