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Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Schalthebelanordnung für ein Automatikgetriebe gemäß Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Eine
in einem Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs verwendete Schalthebelanordnung
ist so aufgebaut, daß durch
Bewegen eines Raststifts an einem Schalthebel in axialer Richtung
der Raststift von einer Rastplatte loskommt und dadurch ein Schaltvorgang
möglich
ist.
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Als
Schalthebel-Spemmechanismus ist eine Sperrplatte bekannt, die eine
zum Bewegen des Raststifts dienende Raststange festhält, wodurch
der Schalthebel nur unter speziellen Bedingungen betätigt werden
kann, beispielsweise wenn die Bremse betätigt wird oder dergleichen.
Bei einem derartigen Schalthebel-Spemmechanismus kommt, wenn der Schalthebel
sich in der Parkstellung (P-Bereich) befindet, die Raststange mit
der Sperrplatte in Eingriff, demzufolge die Bewegung der Raststange
verhindert wird und das Verschieben des Schalthebels eingeschränkt wird.
Während
eines Bremsvorgangs wird außerdem
ein Elektromagnet aktiviert, so daß die Sperrplatte bewegt wird
und dadurch eine Bewegung der Raststange (und mithin des Raststifts)
derart ermöglicht,
daß der
Schalthebel verschoben werden kann.
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Bekannt
ist außerdem
ein Schalthebel-Spemmechanismus, bei dem der Elektromagnet elektrisch
mit einem Zündschlüsselzylinder
gekoppelt ist. Nur dann, wenn der Schalthebel sich in der Parkstellung
befindet und der Schlüssel
in den Schließzylinder
eingeführt
ist und außerdem
der Zündschalter
eingeschaltet ist, wird der Elektromagnet erregt, so daß der Raststift
bewegt und der Schalthebel verschwenkt werden kann.
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Bei
derartigen Schalthebelanordnungen ist der Schalthebel so angeordnet,
daß er
im Fahrzeuginnenraum nach oben steht. Ein oberes Gehäuse, in welchem
eine Öffnung
zum Bewegen des Schalthebels ausgebildet ist, ist derart angeordnet,
daß es den
Schalthebel-Sperrmechanismus
abdeckt. Ein als Gleiter bekanntes Abdeckelement befindet sich in der Öffnung innerhalb
des oberen Gehäuses.
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Gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1 zeigt die
US-A-5
582 073 eine Schalthebelanordnung, bei der die Sperrplatte
als durch den Kolben eines Elektromagneten hin- und herbewegliches
stabförmiges Teil
ausgebildet ist. Abhängig
vom Betätigungszustand
des Elektromagneten wird die Sperrplatte vorgerückt oder zurückgezogen
zwischen einer Sperrstellung direkt unterhalb des unteren Endes
der Raststange und einer Freigabeposition, die von der Sperrposition
zurückgezogen
ist. Die Sperrplatte enthält außerdem einen
Vorsprung, der in eine Führungsausnehmung
vorsteht, die die vorgerückte
und die zurückgezogene
Position definiert, indem sie mit dem Vorsprung zusammenarbeitet.
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Die
Sperrplatte enthält
außerdem
ein Steuerkurvenelement, welches mit einem Sperrfreigabestift zusammenwirkt,
der in der verriegelten Position der Sperrplatte derart betätigbar ist,
daß die
Sperrplatte von Hand in die Freigabestellung bringbar ist.
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Die
US-A-5 523 661 offenbart
eine Sperrhebelanordnung, bei der ein Schalthebel auf der einen Seite
und eine Sperrplatte eines Schaltsperrmechanismus auf der anderen
Seite beide um Schwenkachsen gelagert sind. Die schwenkbare Sperrplatte
läßt sich
mit Hilfe eines Elektromagneten oder durch eine Hand-Stoßvorrichtung
verschwenken.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Ein
Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Schalthebelanordnung,
die sich auf die oben genannten Teile konzentriert, und bei der
unkorrekte Betätigungen
der Schalthebelanordnung besser verhindert werden können.
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Erreicht
wird dies durch die Merkmale des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Schnittansicht
des Gesamtaufbaus einer Schalthebelanordnung einer Ausführungsform
der Erfindung.
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2 ist eine perspektivische
Ansicht des Gesamtaufbaus der Schalthebelanordnung einer Ausführungsform
der Erfindung.
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3 ist eine perspektivische
Ansicht des Aufbaus der Schalthebelanordnung einer Ausführungsform
der Erfindung in einem Zustand, in welchem ein Abdeckungskasten
und eine Rastplatte abgenommen sind.
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4 ist eine auseinandergezogene,
perspektivische Ansicht des Aufbaus der Schalthebelanordnung in
Verbindung mit der Ausführungsform
der Erfindung in einem verrasteten Zustand.
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5 ist eine auseinandergezogene,
perspektivische Ansicht des Aufbaus einer Schalthebelanordnung für eine Ausführungsform
der Erfindung im unverrasteten Zustand.
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6 ist eine Seitenansicht
eines Zustands, in welchem die Schalthebelanordnung gemäß der Ausführungsform
der Erfindung in einem Fahrzeug untergebracht ist, wobei sich der
Schalthebel in der Schaltstellung N befindet.
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7 ist eine Seitenansicht
eines Zustands, in welchem die Schalthebelanordnung gemäß der Ausführungsform
der Erfindung in einem Kraftfahrzeug angebracht ist und der Schalthebel
sich in der Schaltstellung P befindet.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Der
Gesamtaufbau einer Schalthebelanordnung 10 einer Ausführungsform
der Erfindung ist in 1 im
Querschnitt dargestellt. Die 2 bis 5 sind perspektivische Ansichten
des Gesamtaufbaus der Schalthebelanordnung 10. In den 6 und 7 ist die Lage des Schalthebels 10 in
schematischer Seitenansicht dargestellt.
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Die
Schalthebelanordnung 10 ist mit einem Schalthebel 12 ausgestattet,
der rohrähnlich
ausgebildet ist. Ein Hohlraumteil 14 ist integral an dem
unteren Endbereich des Schalthebels 12 vorgesehen. Der
Hohlraumteil 14 ist an seiner einen Seite offen. Ein rohrförmiger Halter 16 ist
an dem Hohlraumteil 14 angebracht. Der Schalthebel 12 ist
verschwenkbar an einer Basisplatte 20 mittels einer Lagerwelle 18 über den
rohrförmigen
Halter 16 gelagert. Der Schalthebel 12 läßt sich
in die Pfeilrichtungen A und B in 1 um
den rohrförmigen
Halter 16 herum (um die Lagerwelle 18 herum) verschwenken
durch Betätigen
eines am oberen Endbereich des Schalthebels 12 gelagerten
Schaltknopfs 22.
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Eine
Raststange 24 und ein Raststift 26 befinden sich
im Inneren des Schalthebels 12. Die Raststange 24 kann
sich entlang der Achse des Schalthebels 12 nach oben und
nach unten bewegen. Der Raststift 26 steht von einem Langloch 28 in
den Schalthebel 12 seitlich nach außen und wird von dem Langloch 28 derart
geführt,
daß er
entlang der Achsenrichtung des Schalthebels 12 nach oben
und nach unten bewegbar ist. Außerdem
werden die Raststange 24 und der Raststift 26 von
einer (nicht dargestellten) Spanneinrichtung im Inneren des Schalthebels 12 nach
oben gedrängt.
Die Raststange 24 ist mit einem Verrastungs-Löseknopf 30 an dem
Schaltknopf 22 gekoppelt. Durch Drücken des Verrastungs-Löseknopfs 30 wird die
Raststange 24 nach unten (in Richtung zu dem rohrförmigen Halter 16)
entgegen der Spannkraft der (nicht gezeigten) Spanneinrichtung bewegt.
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Direkt
unterhalb der Raststange 24, das heißt innerhalb des Hohlraumteils 14 des
Schalthebels 12 befindet sich eine Sperrplatte 32,
die integral mit der Lagerwelle 18 ausgebildet ist, welche
den Schalthebel 12 (den rohrförmigen Halter 16)
haltert, und sie kann in und aus dem Bewegungszentrum des oberen
Endbereichs der Raststange 24 bewegt werden. Mit anderen
Worten: wie in 4 gezeigt
ist, kann in der Stellung, in der die Sperrplatte 32 sich
im Bewegungszentrum des unteren Endbereichs der Raststange 24 befindet,
die Raststange 24 nicht abgesenkt werden.
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Außerdem befindet
sich auf einer Seite (in der Nähe
der Sperrplatte 32) des Hohlraumteils 14 des Schalthebels 12 ein
Elektromagnet 34. Ein Tauchkolben 34A des Elektromagneten 34 ist
mit der Sperrplatte 32 gekoppelt. Wird der Elektromagnet 34 erregt,
wird der Tauchkolben 34A nach innen gezogen, wohingegen
dann, wenn der Elektromagnet 34 nicht erregt ist, der Tauchkolben 34A von
der Spannkraft einer in dem Kolben 34A untergebrachten
Rückstellfeder
herausgezogen wird. Wird der Elektromagnet 34 erregt, wird
durch Ziehen des Tauchkolbens 34A gegen die Spannkraft
der Rückstellfeder
die Sperrplatte 32 um die Lagerwelle 18 verschwenkt und
entfernt sich aus dem Bewegungszentrum des unteren Endabschnitts
der Raststange 24. In diesem Zustand ist also gemäß 5 die Raststange 24 absenkbar.
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Der
Elektromagnet 34 ist mit einer Steuereinrichtung 36 verbunden
und wird auf der Grundlage von im folgenden näher zu beschreibenden Bedingungen
betrieben.
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Der
Hohlraumteil 14 des Schalthebels 12 mit dem oben
beschriebenen Aufbau sind ebenso wie der Elektromagnet 34,
die Steuereinrichtung 36 und dergleichen von einem Abdeckungskasten 38 abgedeckt,
der als Abdeckelement fungiert. Außerdem ist eine Rastplatte 40,
die in ähnlicher
Weise ein Abdeckelement bildet, am oberen Bereich des Abdeckungskastens 38 gehaltert.
Der Schalthebel 12 durchsetzt eine Öffnung 32, die zu
seiner Bewegung in der Rastplatte 40 ausgebildet ist, und
er steht nach außen
weg.
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In
der Nähe
der Öffnung 42 sind
zur Bewegung in der Rastplatte 40 Rastlöcher 44 ausgebildet. Der
Raststift 26, der von dem Langloch 29 des Schalthebels 12 wegsteht,
durchsetzt die Rastlöcher 44.
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Die
Rastlöcher 44 sind
entsprechend den einzelnen Schaltpositionen "P", "R", "N", "D", "2" und "L" angeordnet, wobei ihre oberen Innenumfangswände konvex
und konkav gebogen sind. Auf diese Weise wird die Bewegung des Raststifts 26 in
Pfeilrichtung A und in Pfeilrichtung B begrenzt.
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Die
Schalt- oder Wählstellungen
sind derart eingerichtet, daß,
wenn der Raststift 26 noch nicht durch Betätigung des
Verrastungs-Löseknopfs 30 nach
unten bewegt wurde, der Schalthebel 12 nicht in Pfeilrichtung
A oder in Pfeilrichtung B verschwenkt werden kann. Beispielsweise
befindet sich in der Schaltstellung "P" der
Raststift 26 innerhalb der tiefen Nut der Rastlöcher 44.
Wenn der oben beschriebene Vorgang nicht ausgeführt wird, kann ein Verschieben in
die Schaltposition "R" nicht erfolgen.
Wie oben beschrieben wurde, befindet sich außerdem in dem Zustand, in welchem
die Sperrplatte 32 sich im Bewegungszentrum des unteren
Endbereichs der Raststange 24 befindet, eine Absenkung
der Raststange 24 nicht statt. Damit läßt sich der Raststift 26 nicht
im Bereich "P" des Rastlochs 44 aus
der tiefen Nut herausziehen, und ein Schaltvorgang mit Hilfe des Schalthebels 12 wird
verhindert. Der Schalthebel 12 befindet sich in einem Schaltsperrzustand.
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Der
Elektromagnet 34 zum Bewegen der Sperrplatte 32 wird
erregt und gespeist von einer elektrischen Steuerung durch die Steuereinrichtung 36 nur
dann, wenn das Bremspedal niedergedrückt wird und sich der Schalthebel 12 in
der Schaltstellung "P" befindet und außerdem ein
(nicht gezeigter) Zündschalter
eingeschaltet ist. Der Elektromagnet 34 wird nicht erregt
und aktiviert, wenn der Zündschalter eingeschaltet
ist, sich der Schalthebel 12 aber in einer anderen Schaltstellung
als der Stellung "P" befindet.
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In
einer spezifischen Schaltstellung (der Schaltstellung "P") ist die Lücke, die einerseits durch den
Abdeckungskasten 38 und die Rastplatte 40 gebildet
wird und andererseits durch den Schalthebel 12 und den
Hohlraumteil 14 gebildet wird, eine Labyrinthstruktur,
die in horizontaler Richtung abgestuft ist (vergleiche den Bereich
A in 1).
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Wie
in den 6 und 7 gezeigt ist, ist der Hauptteil
der Schalthebelanordnung 10 mit dem oben beschriebenen
Aufbau direkt unterhalb eines oberen Gehäuses 52 und einer
Gleitabdeckung 54 zur Oberflächengestaltung des Innenraums
des Fahrzeugs angeordnet. Außerdem
ist an dem rohrförmigen
Halter 16, an welchem der Schalthebel 12 (der
Hohlraumteil 14) fixiert ist, ein Arm 46 fixiert.
Der Arm 46 ist derart angeordnet, daß er vom Bodenblech 60 des
Fahrzeugs nach unten wegsteht. Ein Automatikgetriebe 64 des
Fahrzeugs ist mit dem Arm 46 über eine an den Arm 46 gekoppelte
Stange 62 verbunden.
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Wie
in den 6 und 7 gezeigt ist, ist an der Rückseite
des Bodenblechs 60 direkt unterhalb der Schalthebelanordnung 10 eine
Trennwand 50 angeordnet, die dem Verbindungsteil der Stange 62 mit dem
Arm 46 der Schalthebelanordnung 10 entspricht.
Befindet sich der Schalthebel 12 in einer speziellen Schaltstellung
(der Schaltstellung "P"), wie es oben erläutert wurde,
so wird der Verbindungsbereich vom Arm 46 und von der Stange 62 derart
bedeckt, daß er
gegenüber
der Außenumgebung
verborgen ist (nicht zur Außenumgebung
hin freiliegt).
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Im
folgenden wird die Arbeitsweise der Ausführungsform beschrieben.
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Wenn
der Zündschalter
sich in der Stellung "ACC" oder "LOCK" befindet, ist der
Elektromagnet 34 nicht aktiviert. Damit ist der Tauchkolben 34A ausgefahren,
und die Sperrplatte 32 befindet sich im Bewegungszentrum
des unteren Endbereichs der Raststange 24. Im Ergebnis
wird gemäß den 1 und 4 verhindert, daß die Raststange 34 sich
entlang der Achse des Schalthebels 12 nach unten bewegt.
Während
der Raststift 26 sich in der tiefen Nut des Rastlochs 44 befindet,
wird also eine Bewegung des Raststifts 26 verhindert, und
dadurch wiederum wird eine Verstellung des Schalthebels 12 verhindert.
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Wenn
der Schalthebel 12 verschwenkt werden soll, wird der Zündschalter
eingeschaltet und das Bremspedal niedergedrückt. Auf diese Weise wird der
Elektromagnet 34 erregt und aktiviert durch die elektrische
Steuerung, der Tauchkolben 34A wird gegen die Spannkraft
der Rückstellfeder
eingezogen, und die Sperrplatte 32 wird in Pfeilrichtung
in 1 um die Lagerwelle 18 verschwenkt.
Im Ergebnis bewegt sich die Sperrplatte 32 aus dem Bewegungsbereich
des unteren Endabschnitts der Raststange 24. Die Raststange 24 läßt sich
dann nach unten bewegen. Wie in 5 gezeigt
ist, wird der Verrastungs-Löseknopf 30 gedrückt, und
der Raststift 26 wird derart nach unten bewegt, daß der Schalthebel 32 sich
in die gewünschte
Schaltstellung verschwenken läßt.
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In
der Schalthebelanordnung 10 sind hier der Hohlraumteil 14 des
Schalthebels 12, die Sperrplatte 32, der Elektromagnet 34 und
die Steuereinrichtung 36 von dem Abdeckungskasten 38 und
der Rastplatte 40 abgedeckt.
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Die
Sperrplatte 32, der Eingriffsbereich der Sperrplatte 32 mit
der Raststange 24 und der Verbindungsbereich von Rastplatte 32 und
Elektromagneten 34 sind von dem Hohlraumteil 14 des
Schalthebels 12 bedeckt. Außerdem ist in einer speziellen Schaltstellung
(der Schaltstellung ("P") die einerseits von
dem Schalthebel 12 und von dem Hohlraumteil 14 und
andererseits von dem Abdeckungskasten 38 und der Rastplatte 40 gebildete
Lücke durch
die labyrinthartige Form gebildet, die entlang der horizontalen
Richtung abgestuft ist (vergleiche den Bereich A in 1).
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In
der spezifischen Schaltstellung (der Schaltstellung "P") ist dieser Bereich also von dem Hohlraumteil 14 des
Schalthebels 12 bedeckt, und die Lücke hat die Form eines Labyrinths,
so daß unrichtige
Bedienungen verhindert werden können.
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In
der vorbestimmten Schaltstellung (der Schaltstellung "P") ist der Verbindungsbereich zwischen
der Stange 62 und dem Arm 46 der Schalthebelanordnung 10 durch
die Trennwand 50 auf der hinteren Oberflächenseite
des Bodenblechs 60 direkt unterhalb der Schalthebelanordnung 10 bedeckt
und für
die Außenumgebung
verborgen (liegt nicht zur Außenumgebung
frei). Deshalb ist es möglich,
unrichtige Bedienungen noch sicherer zu verhindern.
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Auf
diese Weise wird bei der erfindungsgemäßen Schalthebelanordnung 10 der
Schalthebelsperrmechanismus nicht unbeabsichtigt gelöst, so daß Fehlbedienungen
verhindert werden können.