DE68906140T2

DE68906140T2 - Kontrollsystem fuer ein getriebe.

Info

Publication number: DE68906140T2
Application number: DE8989313544T
Authority: DE
Inventors: Kaoru Kigoshi
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1988-12-29
Filing date: 1989-12-22
Publication date: 1993-09-16
Anticipated expiration: 2009-12-23
Also published as: EP0376661A1; US5052245A; DE68906140D1; JP2701405B2; EP0376661B1; JPH02179549A; DE376661T1

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebebetriebseinrichtung mit der Kombination einer manuellen Mehrbereichsschaltung und einem automatischen Getriebe.
Bei vierradangetriebenen Fahrzeugen ist herkömmlicher Weise ein Antriebssystem bekannt, das die Kombination eines automatischen Getriebes und einer manuellen Mehrbereichsschaltung aufweist. Bei den Antriebssystemen ist auch ein Antriebssystem mit einer Struktur bekannt, bei der die manuelle Mehrbereichsschaltung baulich einen neutralen Zustand aufweist. Einige manuelle Mehrbereichsschalteinrichtungen sind mit einer Zweibereichsschaltereinrichtung ausgerüstet, um entweder auf einen hohen Drehzahlbereich oder einen niedrigen Drehzahlbereich zu schalten. Bei den manuellen Mehrbereichsschaltungen wird im allgemeinen bei zeitweise vierradangetriebenen Fahrzeugen ein Schaltbetrieb des Antriebssystems auf den hohen Drehzahlbereich und niedrigen Drehzahlbereich und ein Schaltbetrieb des Antriebssystems auf den Zweiradantrieb und Vierradantrieb durch einen Schalthebel bewirkt. Darüber hinaus kann der Schaltbetrieb zwischen dem Zweiradantrieb und Vierradantrieb nur im hohen Drehzahlbereich ausgeführt werden. Beispiel einer solchen Getriebebetriebseinrichtung ist ein Verriegelungsmechanismus eines im veröffentlichten japanischen Gebrauchsmuster Nr. 23701/1981 offenbarten Getriebes, das den am nächsten liegenden Stand der Technik darstellt.
Die manuelle Mehrbereichsschaltung des Antriebssystem des zeitweise vierradangetriebenen Fahrzeuges wird unter Bezugnahme auf Figur 1 beschrieben. In dieser manuellen Mehrbereichsschaltung ist eine Ausgangswelle 2 ein Antriebssystem, das eine Antriebskraft auf die Hinterräder überträgt, während eine Ausgangswelle 15 ein Antriebssystem ist, das die Antriebskraft auf die Vorderräder überträgt. Diese manuelle Mehrbereichsschaltung weist eine Eingangswelle 1 auf, an die die Antriebskraft einer Maschine über eine Kupplung oder ähnliches übertragen wird, eine auf der Achse der Eingangswelle 1 angeordnete Ausgangswelle 2 für die Hinterräder, eine Synchronisationseinrichtung 5 als Verbindungseinrichtung, die zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 2 angeordnet ist und ein Vorgelege 3, das parallel zur Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 2 angeordnet ist. Das Vorgelege 3 ist mit einem Zahnrad 7 als erstes Zahnrad ausgerüstet, welches immer in ein Eingangszahnrad 6, das drehbar auf der Eingangswelle 1 befestigt ist, eingreift und mit einem Zahnrad 9 als zweites Zahnrad, das immer in ein auf der Ausgangswelle 2 fest angeordnetes Zahnrad 8 eingreift. Darüber hinaus ist die Eingangswelle 1 fest an die Kupplungsnabe 16, die die Synchronisiereinrichtung 5 bildet, angeformt. Wenn die Schaltung wie oben beschrieben ausgeführt ist, kann sie auf den hohen Drehzahlbereich geschaltet werden, bei dem Eingangswelle 1 direkt an die Ausgangswelle 2 gekoppelt ist oder auf den niedrigen Drehzahlbereich, bei dem sie an die letztere über das Vorgelege 3 gekoppelt ist. In anderen Worten, wenn ein Fahrer einen Ganghebel (nicht gezeigt, siehe das Bezugszeichen 28 in Figur 4) betätigt und die Muffe 4 der Synchronisiereinrichtungen nach rechts in der Zeichnung bewegt, greift die Muffe 4 in ein Klauengetriebe 11 ein, das an das Zahnrad 8 über einen Synchronisierring (nicht gezeigt, siehe Bezugszeichen 31 in Figur 5) verkeilt ist. Dementsprechend wird das Kraftübertragungssystem des Systems die Eingangswelle 1 T die Kupplungsnabe 16 T die Muffe 4 T das Klauengetriebe 11 T das Zahnrad 8 T die Ausgangswelle 2 und es kann der hohe Drehzahlbereich, bei dem die Eingangswelle 1 direkt an die Ausgangswelle 2 gekoppelt ist, erhalten werden. Wenn der Fahrer den Schalthebel betätigt und die Muffe 4 in der Synchronisiereinrichtung 5 in der Zeichnung nach links bewegt, greift die Muffe 4 in das Klauengetriebe 10 ein, das über den Synchronisierring (nicht gezeigt, siehe Bezugszeichen 48 in Figur 5) an das Eingangszahnrad 6 verkeilt befestigt ist. Dementsprechend wird das Kraftübertragungssystem die Eingangswelle 1 T die Kupplungsnabe 16 T die Muffe 4 T das Klauengetriebe 10 T das Eingangszahnrad 6 T das Zahnrad 7 T die Vorgelegewelle 3T das Zahnrad 9 T das Zahnrad 8 T die Ausgangswelle 2 und es kann der niedrige Drehzahlbereich, bei dem die Eingangswelle an die Ausgangswelle 2 über die Vorgelegewelle 3 gekoppelt ist, erhalten werden.
Die manuelle Mehrbereichsschaltung sieht ein Antriebssystem für vierradangetriebene Fahrzeuge, die zeitweise vierradangetrieben werden, bei dem die Antriebskraft auf die Vorderräder und die Hinterräder übertragen wird, oder ein Antriebssystem für zweiradangetriebene Fahrzeuge vor, bei dem die Antriebskraft nur auf die Hinterräder übertragen wird. Zuerst ist, was das Antriebssystem der Vorderräder betrifft, ein in das Zahnrad 9 eingreifendes Zahnrad 12 drehbar auf der Ausgangswelle 15 befestigt. Eine Kupplungsnabe 17 ist fest an der Ausgangswelle 15 befestigt. In dieser Schaltung schiebt und bewegt der Fahrer die Muffe 14, die immer mit der Kupplungsnabe 17 in Eingriff steht, in der Zeichnung nach rechts in axialer Richtung, indem der Schalthebel betätigt wird. Wenn das Antriebssystem auf das Antriebssystem zweiradangetriebener Fahrzeuge eingestellt ist, schiebt der Fahrer die Muffe 4 mittels des Schalthebels auf die Seite des hohen Drehzahlbereiches nach Maßgabe des in Figur 1(A) gezeigten Schiebemusters, und nachdem der hohe Drehzahlbereich der vierradangetriebenen Fahrzeuge erreicht ist, schiebt er die Muffe 14, die immer mit der Kupplungsnabe 17 in Eingriff steht, mittels des Schalthebels in der Zeichnung nach links in axialer Richtung. In anderen Worten bewegt sich ein Schalthebel entlang der Bahn des Pfeils CR in Figur 1 (A). Das Antriebssystem der zweiradangetriebenen Fahrzeuge kann durch diesen Schalthebel aus dem hohen Drehzahlbereich der vierradangetriebenen Fahrzeuge geschoben werden, allerdings nicht aus dem niedrigen Drehzahlbereich der vierradangetriebenen Fahrzeuge. Deswegen ist das Antriebssystem immer an den hohen Drehzahlbereich gekoppelt, wenn der Schaltbetrieb zwischen Vierradantrieb und Zweiradantrieb erfolgt. Allerdings erscheint eine neutrale Stellung im Antriebssystem, wenn eine Verstellung zwischen dem hohen Drehzahlbereich und dem niedrigen Drehzahlbereich des Vierradantriebs erfolgt.
Um das Antriebssystem der vierradangetriebenen Fahrzeuge zu erhalten, wird deswegen der Fahrer die Muffe 14 durch das Schalthebel in axialer Richtung nach rechts schieben und bewegen, so daß die Muffe 14 mit dem auf dem Zahnrad 12 angeordneten Klauengetriebe 13 in Eingriff steht. Wenn die Muffe 12 in das Klauengetriebe 13 eingreift, rotiert die Ausgangswelle 15 ganz mit dem Zahnrad 12. Dementsprechend wird die Antriebskraft von der Eingangswelle 1 zum Zahnrad 8 über das Antriebssystem des hohen Drehzahlbereiches übertragen und dann zu den Vorderrädern über das Zahnrad 8 T das Zahnrad 9 T das Zahnrad 12 T das Klauengetriebe 13 Tdie Muffe 14 T die Kupplungsnabe 17 T die Ausgangswelle 15.
Das offengelegte japanische Gebrauchsmuster Nr. 189860/1986 offenbart eine Alarmeinrichtung eines zeitweise vierradangetriebenen Fahrzeuges. Die in dieser Veröffentlichung offenbarte Alarmeinrichtung enthält einen Vierradantriebsschalter, um einen Vierradantrieb zu erfassen, einen Fahrzeuggeschwindigkeitsschalter zum Erfassen einer niedrigen Geschwindigkeit und einen Blinkerschalter zum Erfassen eines Blinkbetriebes und wenn die drei Zustände durch den Einsatz dieser drei Schalter eingerichtet sind, wird ein Alarm ausgelöst. Die Alarmeinrichtung des zeitweise vierradangetriebenen Fahrzeuges kann ein Losfahren des Fahrzeuges nicht verhindern, wenn es auf einer Schräge oder ähnliches hält oder parkt.
Das offengelegte japanische Gebrauchsmuster Nr. 196827/1986 offenbart eine Schalteinrichtung einer Vierradantriebsschaltung. Diese Schalteinrichtung ist eine Schalteinrichtung einer Vierradantriebsschaltung, die nacheinander Zweiradantrieb, Vierrad mit hoher Drehzahl, Vierradleerlauf und Vierrad mit niedriger Drehzahl nach Maßgabe eines Schaltbetriebes des Schalthebels schaltet und die einen Verriegelungsstift zum Verankern einer Gabelstange enthält, um eine hohe Drehzahl, Leerlauf und eine niedrige Drehzahl im Vierradantriebszustand vor und hinter der Leerlaufstellung auszuwählen, ein Betätigungsglied, um in und aus dem Verriegelungsstift zu kommen, und einen Verriegelungsauslöseschalter, der auf dem Schalthebel angeordnet ist und den Verriegelungsstift zurückzieht, indem das Betätigungsglied aufgrund des Auslösebetriebes betätigt wird, um den Eingriff der Gabelstange zu lösen. Diese Schalteinrichtung offenbart den Verriegelungsmechanismus für sämtliche Betriebsmechanismen der Schaltung, offenbart allerdings nicht das technische Konzept, wie ein selbsttätiges Losfahren des Fahrzeuges beim Halten auf einer Schräge oder ähnlichem durch Verriegelung der Schaltstange verhindert wird, als Reaktion auf das Stellverhältnis zum Steuerhebel des automatischen Getriebes, d.h., der Erfassung der Stellung des Steuerhebels.
Wegen der besonderen Funktion des automatischen Getriebes kann der mechanische Verriegelungsmechanismus des Antriebssystems im Parkbereich jedoch als Problem betrachtet werden. Im tatsächlichen Betrieb durch den Fahrer wird die Bremse nicht gemeinsam beim Halten oder Parken des Fahrzeuges eingesetzt, sondern das Fahrzeug meistens allein durch die Funktion des Parkbereiches gehalten oder geparkt. Allerdings kann das Halten oder Parken des Fahrzeuges in diesem Parkbereich nur erfolgen, wenn die Antriebssysteme vollständig angeschlossen sind. In der Getriebebetriebseinrichtung mit der Kombination des oben beschriebenen automatischen Getriebes und der manuellen Mehrbereichsschaltung im vierradangetriebenen Fahrzeug, sind, auch wenn sich z.B. der Steuerhebel des automatischen Getriebes im Verriegelungszustand im Parkbereich befindet, das Antriebssystem nach der Muffe 4 oder die Eingangswelle 1 oder in anderen Worten die Antriebssysteme nach den Klauengetrieben 10, 11 und folgende nicht an das Antriebssystem der Maschine angeschlossen und nicht eingeschränkt, wenn sich die manuelle Mehrbereichsschaltung im neutralen Zustand befindet, d.h. wenn die Muffe 4 nicht mit den Klauengetriebe 10 oder 11 in Eingriff steht. Demgemäß kann das Fahrzeug an einer Schräge oder ähnlichem anhaltend gehalten werden. Auch wenn sich die manuelle Mehrbereichsschaltung sich in irgendeiner geeigneten Anschlußstellung befindet, d.h., wenn die Muffe 4 mit dem Klauengetriebe 11 in Eingriff steht, um den hohen Drehzahlbereich auszuwählen, oder wenn die Muffe 4 mit dem Klauengetriebe 11 in Eingriff steht, um den niedrigen Drehzahlbereich auszuwählen und das Fahrzeug stillsteht, besteht die Gefahr, daß das Fahrzeug selbsttätig losfährt, wenn es auf einer Schräge oder ähnlichem hält, indem die Synchronisiereinrichtung zur neutralen Stellung bewegt wird, wenn die manuelle Mehrbereichsschaltung zufällig mutwillig von einem Kind oder ähnlichen betätigt wird. In diesem Fall ist der Schalthebel der Getriebebetriebseinrichtung nur einer und der Schaltbetrieb des Antriebssystems zwischen Vierradantrieb und Zweiradantrieb kann nicht erfolgen, wenn nicht das Getriebe auf den hohen Drehzahlbereich des Vierradantriebs eingestellt ist. Dementsprechend sind die Antriebssysteme vollständig zwischen Vierradantrieb und Zweiradantrieb angeschlossen und die neutrale Stellung existiert in den Antriebssystemen nicht.
Demzufolge bleibt das Problem, wie die Getriebebetriebseinrichtung konstruiert werden soll, um den Aufbau zu erhalten, bei dem der Schalthebel nicht gehandhabt werden kann, wenn das automatische Getriebe ausgewählt und in den Parkbereich eingestellt ist und das Fahrzeug sich im Halt- oder Parkzustand befindet und das Antriebssystem im hohen Drehzahlbereich oder niedrigen Drehzahlbereich gehalten wird, ohne die manuelle Mehrbereichsschaltung in die Leerlaufstellung verstellen zu müssen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Getriebebetriebseinrichtung vorgesehen mit:
einer Eingangswelle, an die eine Antriebskraft einer Maschine übertragen wird;
einer auf einer Achse, die mit der der Eingangswelle übereinstimmt, angeordneten Ausgangswelle;
einer zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle angeordneten Verbindungseinrichtung, um die Eingangswelle mit der Ausgangswelle zu verbinden;
einem Vorgelege mit einem ersten Zahnrad, das in ein auf der Eingangswelle angeordnetes Zahnrad eingreift, und einem zweiten Zahnrad, das in ein auf der Ausgangswelle angeordnetes Zahnrad eingreift;
ersten Schaltmitteln, um die Getriebebetriebseinrichtung auf einen hohen Drehzahlbereich, bei dem Eingangswelle über die Verbindungseinrichtung direkt mit der Ausgangswelle gekoppelt ist, oder auf einen niedrigen Drehzahlbereich zu schalten, bei dem die Verbindungseinrichtung die Eingangswelle über das Vorgelege mit der Ausgangswelle verbindet, und welche eine neutrale Position zwischen einer Position, die dem hohen Drehzahlbereich, und einer, die dem niedrigen Drehzahlbereich zugeordnet ist, aufweisen;
einem Automatikgetriebe mit einem Parkbereich, einem Rückwärtsbereich, einem neutralen Bereich, einem Automatikgetriebebereich, einem zweiten Bereich und einem ersten Bereich; und
zweiten Schaltmitteln, um das Automatikgetriebe auf einen der Bereiche einzustellen, die jedem Bereich zugeordnete Positionen aufweisen;
dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebebetriebseinrichtung weiter enthält:
Bereichserfassungsmittel zum Erfassen, wann die zweiten Schaltmittel in den Parkbereich eingestellt sind;
Verriegelungsmittel, um die ersten Schaltmittel entweder im hohen Drehzahlbereich oder niedrigen Drehzahlbereich zu verriegeln, in Abhängigkeit davon, ob die Bereichserfassungsmittel erfaßt haben, daß sich die zweiten Schaltmittel im Parkbereich befinden;
Neutralbereichserfassungsmittel zum Erfassen, wann die ersten Schaltmittel in den neutralen Bereich eingestellt sind; und
Alarmmittel zum Liefern eines Alarmsignales in Abhängigkeit davon, ob die Neutralbereichserfassungsmittel erfaßt haben, daß sich die ersten Schaltmittel im neutralen Bereich befinden.
Durch Einbau eines Verriegelungsmechanismus als mechanische oder elektrische Verriegelungseinrichtung in ein Schaltsteuersystem einer manuellen Mehrbereichsschaltung oder eines Verriegelungsmechanismusses zum Einschränken des Schaltsteuersystems der manuellen Mehrbereichsschaltung befindet sich das Antriebssystem mit der Kombination des automatischen Getriebes immer im angeschlossenen Zustand im Parkbereich und das Schaltsteuersystem hält diesen Zustand, wo es an das Antriebssystem des hohen Drehzahlbereiches oder niedrigen Drehzahlbereiches angeschlossen ist, das somit das Fahrzeug zuverlässig bei einem Halt- oder Parkzustand halten kann, auch wenn es während der Steuerhebel des Automatikgetriebes ausgewählt und in den Parkbereich eingestellt ist, hält oder parkt, und das eine hohe Sicherheit aufweist.
Das Antriebssystem einer Maschine kann in dem Zustand gehalten werden, bei dem es an die Antriebsräder angeschlossen ist, wenn sich die Schaltung in der neutralen Position befindet, wobei der Fahrer diesen Zustand durch einen Alarm erkennen kann und somit die Schaltstange auf einen der Drehzahlbereich verstellen kann, um die Schaltstange im Verriegelungszustand zu halten.
Vorzugsweise weist die Getriebebetriebseinrichtung weiterhin eine Vorderantriebswelle und eine Heckantriebswelle auf, die antreibbar mit der Ausgangswelle verbunden sind;
ein Vierradantriebssystem, um die Antriebskraft sowohl auf die Vorderantriebswelle als auch auf die Heckantriebswelle zu übertragen;
ein Zweiradantriebssystem, um die Antriebskraft entweder auf die Vorderantriebswelle oder Heckantriebswelle zu übertragen;
wobei die ersten Schaltmittel dazu geeignet sind, entweder auf das Vierradantriebssystem oder das Zweiradantriebssystem zu schalten, wenn die Ausgangswelle mit der Eingangswelle im hohen Drehzahlbereich antreibbar verbunden ist; und
Antriebssystemerfassungsmittel zum Erfassen, ob die ersten Schaltmittel auf das Vierradantriebssystem oder Zweiradantriebssystem geschaltet sind. Die Alarmmittel können einen Alarm als Reaktion auf ein Erfassungssignal erzeugen, welches über die Antriebssystemerfassungseinrichtung den Anschluß des Vierradantriebssystems anzeigt.
Der Fahrer kann im wesentlichen den neutralen Zustand der Schaltung erkennen, wenn das Antriebssystem auf die Vierradantriebsseite eingestellt ist und die Schaltstange sich in der neutralen Position befindet.
Vorzugsweise bestehen die Verriegelungsmittel aus einem Verriegelungsstift zum Eingreifen in eine auf der Umstellstange ausgebildete Kerbe und einer Feder zum Verankern dieses Verriegelungsstiftes innerhalb der Kerbe und einem Elektromagneten, welcher betreibbar ist, um das Eingreifen des Verriegelungsstiftes zu lösen.
Alternativ bestehen die Verriegelungsmittel aus einem Verriegelungsstift zum Eingreifen in eine auf der Umstellstange ausgebildete Kerbe und einem Elektromagneten, der betreibbar ist, um den Verriegelungsstift innerhalb der Kerbe eingreifen zu lassen und einem Elektromagneten, der betreibbar ist, um das Eingreifen des Verriegelungsstiftes zu lösen.
Auch wenn der Verriegelungsmechanismus beispielsweise gebrochen ist und der Verriegelungsmechanismus deswegen nicht freigegeben werden kann, kann das Fahrzeug selbst an den hohen niedrigen Drehzahlbereich des Antriebssystems für den Vierradantrieb oder Zweiradantrieb angeschlossen werden und kann fahren und jegliche Probleme mit dem Fahren des Fahrzeuges selbst eliminieren; und wenn der Verriegelungsmechanismus auf die Umstellstange der manuellen Mehrbereichsschaltung eingestellt ist, was leicht installiert wird, kann der Platz klein sein und die Anzahl der Komponenten wächst kaum an.
Ein Schaltloch, wie z.B. ein bestehendes Erfassungskugelloch kann als solches für ein Verriegelungsloch verwendet werden, ebenso wie für einen Schalter, wenn eine Konstruktion eingesetzt wird, so daß der Verriegelungsmechanismus einen Erfassungsschaltmechanismus aufweist.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird lediglich beispielhaft mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden:
Figur 1 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel einer manuellen Mehrbereichsschaltung zeigt, in der eine Getriebebetriebseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut sein kann;
Figur 1(A) ist eine erläuternde Ansicht, die die Schiebemuster der in Figur 1 gezeigten manuellen Mehrbereichsschaltung zeigt;
Figur 2 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel des Betriebes der Getriebebetriebseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Figur 3 ist eine erläuternde Ansicht, die Betriebsbereiche der Getriebebetriebseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Figur 4 ist eine schematische Ansicht, die verschiedene Beispiele von Befestigungspositionen eines Verriegelungsmechanismusses zeigt;
Figur 5 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der Getriebebetriebseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Figur 6 ist eine den Freigabezustand des Verriegelungsmechanis zeigende Schnittansicht;
Figur 7 ist eine den Verriegelungszustand des Verriegelungsmechanismusses zeigende Schnittansicht;
Figur 8 ist eine schematische Ansicht, die ein anderes Beispiel der Befestigungsposition des Verriegelungsmechanismusses zeigt;
Figur 9 ist eine perspektivische Ansicht, die das Verhältnis des in die in Figur 1 gezeigte manuelle Mehrbereichsschaltung eingebauten Verriegelungsmechanismusses und eine Umstellstange zeigt;
Figur 10 ist eine schematische Ansicht, die ein anderes Beispiel des Verriegelungsmechanismusses im Freigabe zustand zeigt;
Figur 11 ist eine schematische Ansicht, die den Verriegelungsmechanis von Figur 10 in seinem Verriegelungszustand zeigt; und
Figur 12 ist eine schematische Ansicht, die noch ein anderes Beispiel des Verriegelungsmechanismus zeigt.
In der folgenden Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen zur Identifikation gleicher Bestandteile, einschließlich der in Figur 1 gezeigten, verwendet und eine Wiederholung der Erklärung solcher Bestandteile wird unterlassen werden.
Die Getriebebetriebseinrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise bei der Kombination der in Figur 1 gezeigten manuellen Mehrbereichsschaltung mit einem Automatikgetriebe verwendet werden. Diese manuelle Mehrbereichsschaltung ist eine manuelle schaltartige Schaltung, die durch einen Schalthebel als erste Schaltmittel auf einen niedrigen oder hohen Drehzahlbereich im Vierradantrieb manuelle geschaltet wird und durch den gleichen Schalthebel an ein Antriebssystem im Zweiradantrieb oder Vierradantrieb geschaltet wird, wenn auf den hohen Drehzahlbereich geschaltet ist. Mechanisch weist es eine neutrale Position im Antriebssystem auf, wenn zwischen dem niedrigen Drehzahlbereich und hohen Drehzahl geschaltet wird. Da der Aufbau und der Betrieb der manuellen Mehrbereichsschaltung bereits mit Bezugnahme auf die Figuren 1 und 1(A) beschrieben worden ist, wird mit die Erläuterung weggelassen.
Figur 2 zeigt ein Schaltbild eines Verriegelungsmechanismus als Verriegelungsmittel, welcher in der Getriebebetriebseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die Getriebebetriebseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist primär folgende Funktionen auf.
I. Einen Bereichserfassungsmechanismus 20 als Bereichserfassungsmittel, um zu Erfassen, an welchen Positionen ein Steuerhebel in einem Automatikgetriebe eingestellt ist:
Parkbereich, z.B. Bereich P, Rückwärtsbereich, z.B. Bereich R, neutraler Bereich, z.B. Bereich N, Automatikgetriebebereich, z.B. Bereich D, zweiter Bereich, z.B. Bereich 2 und erster Bereich, z.B. Bereich 1, oder um zu erfassen, ob er in den Parkbereich P eingestellt ist oder nicht;
II. Einen Maschinenantriebserfassungsmechanismus 19 um ein EIN/AUS der Maschine zu erfassen oder ob die Maschine über einen Zündschlüssel wirksam ist oder nicht;
III. Einen Verriegelungsmechanismus 24 als Verriegelungsmittel, um eine Gleitbewegung der Umstellstange 25 in einer manuellen Mehrbereichsschaltung zu verriegeln oder zu entriegeln. Wie später beschrieben werden wird, ist dieser Verriegelungsmechanismus 24 entriegelt, wenn beispielsweise ein Elektromagnet durch Erhalt eines elektrischen Signales in einer elektrischen Schaltung erregt wird und ist durch die Kraft einer Feder oder durch den Betrieb eines anderen Elektromagneten verriegelt, wenn eine Spannungsquelle ausgeschaltet wird, während sich die Umstellstange 25 in der Normalposition des Getriebebereiches befindet.
IV. Einen Schalter zum Erfassen, an welchen Positionen eines hohen Drehzahlbereiches, eines niedrigen Drehzahlbereiches und eines neutralen Bereiches ein Schalthebel in der manuellen Mehrbereichsschaltung positioniert ist oder in anderen Worten, einen Neutralstellungserfassungsschalter 22 als Neutralstellungserfassungsmittel, um die neutrale Stellung in dem Zustand zu erfassen, bei dem eine Muffe 4 nicht mit einem Klauengetriebe 10 oder 11 in Eingriff steht. Dieser Neutralpositionserfassungsschalter 22 ist so eingestellt, daß er sich in der Stellung EIN befindet, wenn sich der Schalthebel in der neutralen Stellung befindet. Der Neutralpositionserfassungsschalter 22 befindet sich in der Stellung AUS, wenn beispielsweise ein auf der Umstellstange 25 angeordneter Verriegelungsstift 26 in eine auf der Umstellstange 25 ausgebildete Kerbe eingreift, und befindet sich in der Stellung EIN, wenn sie nicht gegenseitig eingreifen.
V. Einen Antriebssystemerfassungsschalter 21 als Antriebssystemerfassungsmittel, um zu Erfassen, an welches der Antriebssysteme, d.h. Zweiradantrieb und Vierradantrieb, der Schalthebel in der manuellen Mehrbereichsschaltung angeschlossen ist. Der Antriebssystemerfassungsschalter 21 ist so eingestellt, daß er sich in der Stellung EIN befindet, wenn der Schalthebel der manuellen Mehrbereichsschaltung auf das Antriebssystem des Vierradantriebs eingestellt ist.
VI. Alarmmittel 23, die von der Kombination des Neutralstellungserfassungsschalters 22 und des Antriebssystemerfassungsschalters 21 betrieben werden. Diese Alarmmittel 23 bestehen z.B. aus einem Summer und arbeiten nicht, sofern das Automatikgetriebe nicht mindestens im Parkbereich P eingestellt ist.
Die Arbeitsweise des gemäß der vorliegenden Erfindung in die Getriebebetriebseinrichtung eingebauten Verriegelungsmechanismusses 24 wird unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 erläutert. Figur 3 ist eine erläuternde Ansicht, die die Betriebszustandsbereiche der Getriebebetriebseinrichtung der vorliegenden Erfindung in Gruppen zeigt.
[I] Der Maschinenantriebserfassungsmechanismus 19 erfaßt, daß sich die Maschine am EIN-Kontakt 19 A befindet (Bereiche A und E in Figur 3):-
In diesem Zustand wird kein Strom von der Spannungsquelle 18 zum Verriegelungsmechanismus 24 geführt, der beispielsweise mittels einer Feder im Verriegelungszustand gehalten wird (Bereiche A und E in Figur 3).
Zuerst werden, wenn der Bereichserfassungsmechanismus 20 den Kontakt 20A auf der Seite des Bereiches N, des Bereiches D, des Bereiches 2 und des Bereiches 1 erfaßt, die Alarmmittel 23 in die Stellung EIN geschaltet und ein Alarm ausgelöst. Demzufolge kann der Fahrer wissen, daß sich der Geschwindigkeitsbereich nicht im Bereich P befindet, und wechselt den Steuerhebel in den Bereich P. Wenn der Steuerhebel in den Bereich P eingestellt wird, wird die Ausgangswelle des Antriebssystems mechanisch so verriegelt, daß sich das Fahrzeug auch nicht auf einer Schräge oder ähnlichem selbst bewegt und zuverlässig im Park- oder Haltezustand gehalten werden kann. Als nächstes werden, wenn der Bereichserfassungsmechanismus 20 erfaßt, daß sich der Kontakt 20B auf der Seite des Bereiches P befindet und der Antriebssystemerfassungsschalter 21 einen Zweiradantrieb erfaßt, die Alarmmittel 23 ausgeschaltet. In anderen Worten, wenn sich die manuelle Mehrbereichsschaltung im Antriebssystem für den Zweiradantrieb befindet, ist der Vierradantriebsschalter AUS und der Schalthebel der manuellen Mehrbereichsschaltung immer in den hohen Drehzahlbereich des Vierradantriebes eingestellt, so daß das Anstriebssystem immer vollständig von der Maschine zu den Rädern angeschlossen ist, wobei kein Strom durch die Schaltung des Neutralpositionserfassungsschalters 22 fließt, um die neutrale Position zu erfassen und diese Schaltung ist immer AUS. In anderen Worten, zwischen dem Zweiradantrieb und Vierradantrieb existiert im Schaltbetrieb der neutrale Zustand im Antriebssystem nicht. Demzufolge muß der Verriegelungsmechanismus 24 nicht betätigt werden (die Bereiche A und E in Figur 3).
Wenn der Bereichserfassungsmechanismus 20 den Kontakt 20B auf der Seite des Bereiches P erfaßt und der Antriebssystemerfassungsschalter 21 EIN ist, um einen Vierradantrieb zu erfassen, und wenn darüber hinaus der Verriegelungsstift 26 des Verriegelungsmechanismusses 24 in die Kerbe 27 der Umschaltstange 25 eingreift, ist der Neutralpositionserfassungsschalter 22 AUS, so daß die Alarmmittel 23 AUS sind (die Bereiche A, B und C in Figur 3).
Wenn der Bereichserfassungsmechanismus 20 den Kontakt 20B auf der Seite des Bereiches P erfaßt, wobei der Antriebssystemerfassungsschalter 21 einen Vierradantrieb erfaßt und der Verriegelungsstift 26 des Verriegelungsmechanismusses 24 nicht in die Kerbe 27 der Umstellstange 25 eingreift, befindet sich der Neutralpositionserfassungsschalter 22 in der Stellung EIN und die Alarmmittel 23 sind EIN und lösen einen Alarm aus. Da also der Fahrer aus den Alarmmitteln 23, wie z.B. einem Summer, wissen kann, daß sich das Antriebssystem nicht im Verriegelungszustand, sondern im neutralen Zustand befindet, schaltet er den Bereich auf den hohen Drehzahlbereich oder niedrigen Drehzahlbereich des Vierradantriebes, indem er den Schalthebel betätigt. Dementsprechend wird der Alarm der Alarmmittel 23 in die Stellung AUS geschaltet, wobei die Umstellstange 25 durch den Verriegelungsmechanismus 24 verriegelt wird und das Fahrzeug im Parkbereich (den Bereichen A, C, D und E in Figur 3) parken oder halten kann.
[2] Durch den Maschinenantriebserfassungsmechanismus 19 wird erfaßt, daß sich die Maschine am EIN-Kontakt 19B befindet (der Bereich B in Figur 3):-
Wenn der Bereichserfassungsmechanismus 20 den Kontakt 20A auf der Seite des Bereiches R, des Bereiches N, des Bereiches D, des Bereiches 2 und des Bereiches 1 erfaßt, wird der Strom von der Spannungsquelle 18 über den Verriegelungsmechanismus 24 zugeführt, um ihn in die EIN-Stellung zu bringen und dieser Mechanismus wird beispielsweise mittels einer Feder im entriegelten Zustand gehalten. Es ist unnötig zu sagen, daß sich die Alarmmittel 23 AUS sind (der Bereich B in Figur 3).
Wenn der Bereichserfassungsmechanismus 20 den Kontakt 20B auf der Seite des Bereiches P erfaßt und der Antriebssystemerfassungsschalter 21 einen Zweiradantrieb erfaßt, sind die Alarmmittel 23 AUS. Da die Stromversorgung aus der Spannungsquelle 18 zum Verriegelungsmechanismus 24 zu diesem Zeitpunkt abgeschnitten wird, befindet sich der Verriegelungsmechanismus 24 im Verriegelungszustand. In anderen Worten, wenn sich die manuelle Mehrbereichsschaltung im Antriebssystem für einen Zweiradantrieb befindet, ist der Vierradantriebsschalter AUS und befindet sich nicht in der neutralen Stellung. Darüber hinaus fließt kein Strom durch die Schaltung des Neutralpositionserfassungsschalters 22, um die neutrale Position zu erfassen, und diese Schaltung ist immer AUS. Dementsprechend existiert der neutrale Zustand im Antriebssystem nicht im Schaltbetrieb zwischen Zweiradantrieb und Vierradantrieb, wie oben beschrieben und folglich braucht der Verriegelungsmechanismus 24 nicht betätigt zu werden (die Bereiche B und E in Figur 3).
Wenn der Bereichserfassungsmechanismus 20 den Kontakt 20B auf der Seite des Bereiches P erfaßt, erfaßt der Antriebssystemerfassungsschalter 21 einen Vierradantrieb und darüber hinaus befindet sich dann der Neutralpositionserfassungsschalter 22, wenn der Verriegelungsstift 26 des Verriegelungsmechanismusses 24 in die Kerbe 27 der Umstellstange 25 eingreift, in der Stellung AUS und die Alarmmittel 23 sind auch AUS (die Bereiche B, C und E in Figur 3).
Wenn der Bereichserfassungsmechanismus 20 den Kontakt 20B auf der Seite des Bereiches P erfaßt und der Antriebssystemerfassungsschalter 21 einen Vierradantrieb erfaßt, jedoch der Verriegelungsstift 26 des Verriegelungsmechanismusses 24 nicht in die Kerbe 27 der Umstellstange 25 eingreift, dann wird der Neutralstellungserfassungsschalter 22 in die Stellung EIN geschaltet und die Alarmmittel 23 werden auch in die Stellung EIN geschaltet und lösen einen Alarm aus. Weil der Fahrer durch den Alarm der Alarmmittel 23, wie z.B. einen Summer, wissen kann, daß sich die Umstellstange 25 nicht im Verriegelungszustand befindet und das Antriebssystem sich im neutralen Zustand befindet, schaltet er folglich den Bereich entweder auf den hohen Drehzahlbereich oder den niedrigen Drehzahlbereich des Vierradantriebs. Dementsprechend wird der Alarm der Alarmmittel 23 ausgeschaltet, die Umstellstange 25 durch den Verriegelungsmechanismus 24 verriegelt und das Fahrzeug kann im Parkbereich geparkt oder angehalten werden (die Bereiche B, C, D und E in Figur 3).
Als nächstes werden Beispiele der Anordnungen des Verriegelungsmechanismusses, der in die Getriebebetriebseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut ist, mit Bezugnahme auf Figur 4 beschrieben. Dieser Verriegelungsmechanismus 24 ist ein elektrischer Verriegelungsmechanismus, der an dem Gehäuse 30 der bestehenden manuellen Mehrbereichsschaltung befestigt sein kann, d.h. ein Verriegelungsmechanismus nach Art eines Elektromagneten. In Figur 4 sind drei Beispiele der Stellungen einer Anordnung des Verriegelungsmechanismusses 24 gezeigt, der in die Getriebebetriebseinrichtung gemäß der Erfindung eingebaut ist.
Zuerst ist im ersten Beispiel der Anordnung der Verriegelungsmechanismus 24 im Steuerkasten 32 der Umlegestange 25 (siehe Figur 5) des Getriebes zwischen dem hohen Drehzahlbereich und dem niedrigen Drehzahlbereich im Vierradantrieb angeordnet, welche, an dem Gehäuse 30 der manuellen Mehrbereichsschaltung, wie durch das Bezugszeichen 24A dargestellt, befestigt ist. Der Schalthebel 28 zum Schieben und Bewegen der Umstellstange 25 ist in diesem Steuerkasten 32 angeordnet. In einem anderen Beispiel der Anordnung ist der Verriegelungsmechanismus 24 an der Stange 25A befestigt, die selbst im Gehäuse 30 der manuellen Mehrbereichsschaltung, wie durch das Bezugszeichen 24B dargestellt, befestigt ist. Er ist außerhalb und gegenüber dem Schaltgehäuse 30 und auf einer Verlängerung der Stange 25A angeordnet. In einem noch weiteren Beispiel ist der Verriegelungsstift 26 des Verriegelungsmechanismusses 24 an das Loch 33 einer Rastkugel befestigt, die auf der Stange 25A innerhalb des unterhalb des Schaltloches des Vierradantriebsschalter 52 (siehe Figur 8) angeordneten Hauptschaltgehäuses ausgebildet ist. Wenn der Verriegelungsmechanismus 24 an jeder Position der manuellen Mehrbereichsschaltung wie oben beschrieben angeordnet ist, wird eine Anordnung leicht, wobei der Raum klein sein kann und ein Anstieg der Anzahl von Bauteilen kaum anwächst. Darüber hinaus kann, weil der Verriegelungsmechanismus in der Weise gebildet ist, um den Erfassungsschaltmechanismus zu enthalten, das Loch 33 der Rastkugel oder ähnliches als solches für das Verriegelungsloch als auch für den Schalter verwendet werden.
Ein Beispiel des in die Getriebebetriebseinrichtung gemäß der Erfindung eingebauten Verriegelungsmechanismusses wird unter Bezugnahme auf Figur 5 erläutert. Die Anordnung des in Figur 5 gezeigten Verriegelungsmechanismusses 24 ist ähnlich derjenigen, die in der am Gehäuse 30 der manuellen Mehrbereichsschaltung, die in Figur 4 gezeigt ist, befestigten Steuerkasten 32 angeordnet ist. Kerben 27H, 27L, mit denen der Verriegelungsstift 26 des Verriegelungsmechanismusses 24 in Eingriff steht, sind auf der Umstellstange 25 ausgebildet. Da der Verriegelungsmechanismus 24 den oben beschriebenen Aufbau aufweist, bewegt sich die an die Umstellstange 25 befestigte Umstellgabel 29 in der Zeichnung nach rechts und die mit der Umstellgabel 29 in Eingriff stehende Muffe 4 greift über den Synchronisierring 31 in das Anschlagzahnrad 11 ein und ist auf den hohen Drehzahlbereich geschaltet, wenn der Fahrer den Schalthebel 28 in der Zeichnung nach rechts bewegt oder in Richtung eines Pfeiles 4H in der Zeichnung, um den Schalthebel 28 auf die Seite für die hohe Drehzahl zu schalten. Zur gleichen Zeit bewegt sich der Verriegelungsstift 26 des Verriegelungsmechanismusses 24 in die Position, in der er in die Kerbe 27 H der Umstellstange 25 im Verriegelungszustand eingreifen kann. Wenn dagegen der Fahrer den Schalthebel 28 in der Zeichnung nach links bewegt oder in Richtung des Pfeiles 4L, um den Schalthebel 28 in den niedrigen Drehzahlbereich zu schalten, greift die an der Umstellgabel 29 befestigte Muffe 4 über den Synchronisierring in das Klauengetriebe 10 des Zahnrades 6 ein, wobei der Schalthebel 28 auf den niedrigen Drehzahlbereich geschaltet wird und sich gleichzeitig der Verriegelungsstift 26 des Verriegelungsmechanismusses in die Position bewegt, in der er in die auf der Umstellstange 25 ausgebildeten Kerbe 27L eingreifen kann.
Außerdem wird weiter unter Bezugnahme auf die Figuren 6 und 7 ein Beispiel des Aufbaus des Verriegelungsmechanismusses erläutert. Figur 6 ist eine Schnittansicht, die den nicht eingreifenden Zustand des Verriegelungsmechanismusses 24 zeigt und Figur 7 ist eine Schnittansicht, die dessen Eingriffszustand zeigt. Dieser Verriegelungsmechanismus 24 ist derart konstruiert, daß er nach Maßgabe eines Elektromagnetschalters, d.h. des Elektromagneten 35, betriebsfähig oder nicht betriebsfähig gemacht werden kann. Bei diesem Verriegelungsmechanismus 24 ist das Teilgehäuse 36 an das Hauptgehäuse 34 befestigt, wobei der Verriegelungsstift 26 am Hauptgehäuse 34 derart befestigt ist, um sich hin und her bewegen zu können, und ein vom Elektromagneten 35 betreibbarer abgestufter Stift 40 am Teilgehäuse 36 derart befestigt ist, um hin und her bewegt werden zu können. Das untere Ende des Verriegelungsstiftes 26 kann in die auf der Umstellstange 25 ausgebildeten Kerben 27H, 27L eingreifen und dessen oberes Ende ist mit einem Befestigungsloch 41 ausgerüstet, in das die Spitze des abgestuften Stiftes 40 hinein und heraus geführt werden kann. Der Elektromagnet 35 und die Feder 37 sind angeordnet. Eine Kugel 38, die in die im abgestuften Stift 40 ausgebildete Ausnehmung 39 eingreifen kann, ist zwischen die obere Endfläche 43 des Verriegelungsstiftes 26 innerhalb des Hauptgehäuses 34 und der unteren Endfläche 45 der Verlängerung 42 des Teilgehäuses 36 angeordnet.
Wenn ein Strom durch den Elektromagneten 35 im Verriegelungsmechanismus 24 geführt und dieser Elektromagnet 35 erregt wird, bewegt sich der abgestufte Stift 40 entgegen der Kraft der Feder 37 nach oben, wie in Figur 6 gezeigt. Wenn sich der abgestufte Stift 40 nach oben bewegt, wird die Kugel 38 in der Ausnehmung 39 des abgestuften Stiftes 40 verankert und bewegt sich in Richtung zur Mitte. Da sich die Kugel 38 zur Mitte hin bewegt, kann sich der Verriegelungsstift 26 nicht nach oben und unten bewegen und der Verriegelungsstift 26 wird nach oben gedrückt, wenn die Bewegungskraft an die Umstellstange 25 durch den Schalthebel 28 angelegt wird, und die Umstellstange 25 kann in axialer Richtung gleiten.
Im Verriegelungsmechanismus 24 wird, wenn der Strom zum Elektromagneten 35 abgeschaltet wird, der abgestufte Stift 40 durch die Kraft der Feder 37 nach unten gedrückt. Wenn sich der Verriegelungsstift 26 in der Position befindet, in der er in den Kerben 27H, 27L der Umstellstange 25 zu diesem Zeitpunkt verankert werden kann, bewegt sich die Kugel 38 in radialer Richtung entlang der abgeschrägten Fläche der Ausnehmung 39 des abgestuften Stiftes 40 nach außen. Dann wird der Verriegelungsstift 26 in den Kerben 27H, 27L der Umstellstange 25 verankert, wobei sich der abgestufte Stift 40 weiter nach unten bewegt und die Kugel 38 in dem Raum 49 verbleibt, der durch den parallelen Teil 44 des abgestuften Stiftes 40, der oberen Endfläche 43 des Verriegelungsstiftes 26 und der unteren Endfläche 45 der Verlängerung 42 des Teilgehäuses 36 definiert ist. Da die Kugel 38 wie oben beschrieben fest befestigt ist, kann sich dabei die Umstellstange 25 überhaupt nicht bewegen, auch wenn sie versucht sich zu verschieben oder zu bewegen und folglich wird die Umstellstange 25 durch den Verriegelungsstift 26 im Verriegelungszustand gehalten. Gleichzeitig entsteht ein Spalt 46 zwischen der unteren Fläche des Befestigungsloches 41 des Verriegelungsstiftes 26 und der unteren Endfläche 47 des abgestuften Stiftes 40 und darüber hinaus wirkt die Belastung von der Umstellstange 25 in axialer Richtung des Verriegelungsstiftes 25 und in Richtung senkrecht zur Achse in Bezug auf den abgestuften Stift 40. In anderen Worten wirkt die Belastung nur über die Kugel 38 auf das Teilgehäuse 36, allerdings nicht auf den Elektromagneten 35. Demzufolge kann ein kompakter Elektromagnet 35 zufriedenstellend eingesetzt werden.
Wenn der Strom zum Elektromagneten 35 im Verriegelungsmechanismus 24 abgeschaltet wird, wird der abgestufte Stift 40 durch die Kraft der Feder 37 nach unten gedrückt. Wenn zu dieser Zeit der Verriegelungsstift 26 nicht in den Kerben 27H, 27L der Umstellstange 25 verankert ist, bewegt sich die Kugel 38 in radialer Richtung nach außen entlang der Schräge der Ausnehmung 39 des abgestuften Stiftes 40. In diesem Fall wird der oben beschriebene Raum 49 enger, weil der Abstand zwischen der unteren Endfläche 45 der Verlängerung 42 des Teilgehäuses 36 und der oberen Endfläche 43 des Verriegelungsstiftes 26 kleiner ist als wenn der Verriegelungsstift 26 in den Kerben 27H, 27L positioniert ist, und die Kugel 38 befindet sich in dem Zustand, in der sie sich nicht ausreichend in radialer Richtung nach außen ausbreiten kann. Demzufolge wird der abgestufte Stift 40 in dem Zustand gehalten, in dem er die Federkraft der Feder 37 speichert. Der Fahrer kennt demzufolge den Alarm, wenn der Schalter der Alarmmittel 23 (siehe Figur 2) gemeinsam benutzt wird und die Alarmmittel, wie z.B. ein Summer, eingestellt sind, um in diesem Zustand zu arbeiten, und er wird bemerken, daß das Fahrzeug nicht im Parkbereich geparkt oder gehalten werden kann. Dementsprechend betätigt der Fahrer den Schalthebel 28 und schiebt und bewegt die Umstellstange 25, um den Verriegelungsstift 26 in den auf der Umstellstange 25 ausgebildeten Kerben 27H, 27L zu verankern. Wenn der Verriegelungsstift 26 in den Kerben 27H, 27L verankert ist, stellt die Umstellstange 25 den Verriegelungszustand wie oben beschrieben ein, so daß der Alarm aufhört und der Fahrer bemerken wird, daß das Fahrzeug im Parkbereich P geparkt oder gehalten werden kann.
Wenn der Verriegelungsmechanismus 24 in der Getriebebetriebseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben ausgeführt ist, kann der Verriegelungsstift 26 des Verriegelungsmechanismusses 24 nicht nur an der Umstellstange verankert werden, sondern auch an verschiedenen bestehenden Stangenteilen, indem auf diesen die Kerbe gebildet wird. Dementsprechend kann der Verriegelungsmechanismus 24 als andere Verriegelungseinrichtung verwendet werden, deren Befestigung äußerst einfach ist und die Anzahl der Bauteile kann klein sein.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Figuren 8 und 9 eine andere Befestigungsposition des Verriegelungsmechanismusses 24 erläutert. Der Verriegelungsmechanismus 24 ist der gleiche, wenn der Verriegelungsmechanismus 24 auf der im Gehäuse 30 der manuellen Mehrbereichsschaltung, wie diese durch das Bezugszeichen 24B unter Bezugnahme auf Figur 4 erläutert dargestellt ist, befestigten Stange 25A angeordnet ist. Sie ist außerhalb und auf der gegenüberliegenden Seite des Schaltgehäuses 30 und auf einer Verlängerung der Umstellstange 25 angeordnet. Die Umstellstange 25 ist auf dem Hauptgehäuse der manuellen Mehrbereichsschaltung oder innerhalb des Steuerkastens angeordnet und die Kerben 27H, 27L sind auf dieser Umstellstange 25 ausgebildet. In dieser Getriebebetriebseinrichtung wird der Schiebestift 50 durch die Vorspannkraft des Elektromagneten bewegt, wobei die Schiebebewegung dieses Schiebestiftes 50 den Verriegelungsstift 26 des Verriegelungsmechanismusses 24 auf und ab bewegt und der Verriegelungsstift 26 in den Kerben 27H, 27L so verankert ist, daß die Umstellstange 25 verriegelt werden kann. Der Umstellverriegelungsmechanismus mit dem in den beispielsweise Figuren 10, 11 oder 12 gezeigten Aufbau, kann als hier gebrauchter Verriegelungsmechanismus 24 eingesetzt werden.
Deshalb wird unter Bezugnahme auf die Figuren 10 und 11 ein anderes Beispiel des Verriegelungsmechanismusses erläutert werden. Figur 10 ist eine erläuternde Ansicht, die den Nichtverriegelungszustand des Verriegelungsmechanismusses zeigt und Figur 11 ist eine erläuternde Ansicht, die dessen Verriegelungszustand zeigt. Dieser Verriegelungsmechanismus 24 ist von der Art, daß er nach Maßgabe der Zustände EIN/AUS des Elektromagneten 60 verriegelt und entriegelt wird. Darüber hinaus ist der Verriegelungsmechanismus 24 so aufgebaut, daß er die auf den Verriegelungsstift 26 wirkende Last nicht durch über Elektromagneten 60, sondern über den Schiebestift 50 und das Gehäuse 30 der Schaltung trägt. Das Gleitloch 26 des Gleitstiftes 50 ist auf dem Gehäuse 30 ausgebildet und die Feder 51 und der Gleitstift 50 sind in diesem Loch 56 angeordnet. Der Gleitstift 50 wird geschoben und bewegt, wenn der Elektromagnet 60 erregt wird, und ist mit einem Stufenabschnitt 53 an seinem Mittelteil ausgerüstet. Wenn der Elektromagnet 60 im Verriegelungsmechanismus 24 erregt wird und wenn der Gleitstift 50 vom Elektromagneten 60, wie in Figur 10 gezeigt hervorragt und sich in die Tiefe des Gleitloches 56 entgegen der Kraft der im Gleitloch 56 angeordneten Feder bewegt, kann die obere Fläche des Verriegelungsstiftes 26, welche in im Gehäuse 30 ausgebildeten Durchgangsloch 57 nach oben und unten bewegbar angeordnet ist, an der Kerbfläche 55 des Gleitstiftes anschlagen und sich frei bewegen. Folglich kann sich die Umstellstange 25 in Bezug auf das Gehäuse 30 in axialer Richtung schieben und bewegen. Auf diese Weise kann die Umstellstange 25 geschoben werden, wenn der Fahrer den Schalthebel 28 (siehe Figur 4) betätigt. Wenn der Elektromagnet 60 im Verriegelungsmechanismus 24 außer Strom gesetzt wird und sich der Schiebestift 50 in den Elektromagneten 60 durch die Kraft der Feder 51 innerhalb des Gleitloches 56, wie in Figur 11 gezeigt, zurückzieht, wird die obere Endfläche des Verriegelungsstiftes 26 durch den abgestuften Abschnitt 53 des Gleitstiftes 50 nach unten gedrückt und kommt mit der Projektionsfläche 54 des Gleitstiftes 50 und wird zwischen dem Gleitstift 50 in Berührung und der Umstellstange 25 eingegrenzt. Wenn dieser Verriegelungsmechanismus 24 durch die gemeinsame Verwendung des Schalters der Alarmmittel 23 (siehe Figur 2) so eingestellt ist, daß die Alarmmittel, wie z.B. der Summer, zu diesem Zeitpunkt arbeiten, kennt der Fahrer den Alarm und wird bemerken, daß das Fahrzeug nicht im Parkbereich P angehalten oder geparkt werden kann. Demzufolge betätigt der Fahrer den Schalthebel 28 (siehe Figur 4), um die Umstellstange 25 zu schieben und zu bewegen und um den Verriegelungsstift 26 in der auf der Umstellstange 25 ausgebildeten Kerbe 27 zu verankern. Wenn der Verriegelungsstift 26 in der Kerbe 27 verankert ist, tritt die Umstellstange 25 in den Verriegelungszustand ein, wobei das Getriebe in dem Zustand gehalten wird, in dem es an den hohen Drehzahlbereich oder niedrigen Drehzahlbereich angeschlossen ist und der Fahrer kann erkennen, daß das Fahrzeug im Parkbereich P geparkt oder gehalten werden kann.
Figur 12 zeigt noch ein anderes Beispiel eines Verriegelungsmechanismusses in der Getriebebetriebseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Verriegelungsmechanismus 24 weist exakt die gleiche Konstruktion und die gleiche Funktion auf, wie der unter Bezugnahme auf Figur 10 erläuterte Verriegelungsmechanismus 24, außer daß er zwei Elektromagneten 61 und 62 aufweist. Bei diesem Verriegelungsmechnismus 24 ist der Elektromagnet 61 an einem der Enden des Gleitstiftes 50 und der Elektromagnet 62 an dem anderen Ende angeordnet und Federn 58 und 59 sind zur Pufferung zwischen ihnen angeordnet. Wenn der Verriegelungsmechanismus 24 wie oben beschrieben ausgebildet ist, kann der Verriegelungsmechanismus 24 in die Stellung EIN gebracht werden, indem der Elektromagnet 62 erregt wird. Wenn sich der Elektromagnet 62 in der Stellung EIN befindet, kann der Verriegelungsstift 26 mit der Kerbenfläche 55 in Berührung kommen, wobei sich der Verriegelungsstift 26 nach oben und unten frei bewegen und sich die Umstellstange 25 verschieben und bewegen kann. Der Elektromagnet 61 wird andererseits erregt, um den Verriegelungsmechanismus 24 in die Stellung AUS zu bringen. Wenn sich der Elektromagnet 61 in der Stellung EIN befindet, kann der Verriegelungsstift 26 in Berührung mit der Projektionsfläche 54 kommen und dessen vertikale Bewegung wird beschränkt und die Gleitbewegung der Umstellstange 25 durch den Verriegelungsstift 26 verriegelt.

Claims

1. Getriebebetriebseinrichtung mit:

einer Eingangswelle (1), an die eine Antriebskraft einer Maschine übertragen wird;

einer auf einer Achse, die mit der der Eingangswelle (1) übereinstimmt, angeordnete Ausgangswelle (2);

einer zwischen der Eingangswelle (1) und der Ausgangswelle (2) angeordnete Verbindungseinrichtung (5), um die Eingangswelle (1) mit der Ausgangswelle (2) zu verbinden;

ein Vorgelege (3) mit einem ersten Zahnrad (7), das in ein auf der Eingangswelle (1) angeordnetes Zahnrad (6) eingreift, und einem zweiten Zahnrad (9), das in ein auf der Ausgangswelle (2) angeordnetes Zahnrad (8) eingreift;

ersten Schaltmitteln,um die Getriebebetriebseinrichtung (1) auf einen hohen Drehzahlbereich, bei dem die Eingangswelle (1) über die Verbindungseinrichtung (5) direkt mit der Ausgangswelle (2) gekoppelt ist, oder auf einen niedrigen Drehzahlbereich zu schalten, bei dem die Verbindungseinrichtung (5) die Eingangswelle (1) über das Vorgelege (3) mit der Ausgangswelle (2) verbindet, und welche eine neutrale Position zwischen einer Position, die dem hohen Drehzahlbereich,und einer, die dem niedrigen Drehzahlbereich zugeordnet ist, aufweisen;

einem Automatikgetriebe mit einem Parkbereich, einem Rückwärtsbereich, einem neutralen Bereich, einem Automatikgetriebebereich, einem zweiten Bereich und einem ersten Bereich; und

zweiten Schaltmitteln,um das Automatikgetriebe auf einen der Bereiche einzustellen, die jedem Bereich zugeordnete Positionen aufweisen;

dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebebetriebseinrichtung weiter enthält:

Bereichserfassungsmittel (20) zum Erfassen, wann die zweiten Schaltmittel in den Parkbereich (P) eingestellt sind;

Verriegelungsmittel (24), um die ersten Schaltmittel entweder im hohen Drehzahlbereich oder niedrigen Drehzahlbereich zu verriegeln, in Abhängigkeit davon, ob die Bereichserfassungsmittel erfaßt haben, daß sich die zweiten Schaltmittel im Parkbereich befinden;

Neutralbereichserfassungsmittel (22), zum Erfassen, wann die ersten Schaltmittel in den neutralen Bereich eingestellt sind; und

Alarmmittel (23) zum Liefern eines Alarmsignaies in Abhängigkeit davon, ob die Neutralbereichserfassungsmittel erfaßt haben, daß sich die ersten Schaltmittel im neutralen Bereich befinden.

2. Getriebebetriebseinrichtung nach Anspruch 1, bei welchem die ersten Schaltmittel ein Ganghebel sind, um das Schalten entweder auf den hohen Drehzahlbereich oder niedrigen Drehzahlbereich zu bewirken.

3. Getriebebetriebseinrichtung nach Anspruch 1, bei welchem die zweiten Schaltmittel einen Kontrollhebel aufweisen, um das Schalten auf irgendeinen Bereich: Parkbereich, Rückwärtsbereich, neutraler Bereich Automatikgetriebebereich, zweiter Bereich und erster Bereich zu bewirken.

4. Getriebebetriebseinrichtung nach Anspruch 1, bei welchem die Verbindungseinrichtung (5) eine Synchronisiereinrichtung ist.

5. Getriebebetriebseinrichtung nach Anspruch 1 mit:

einer Vorderantriebswelle (15) und eine Heckantriebswelle, die antreibbar mit der Ausgangswelle (2) verbunden sind;

einem Vierradantriebssystem, um die Antriebskraft sowohl auf die Vorderantriebswelle (15) als auch auf die Heckantriebswelle zu übertragen;

einem Zweiradantriebssystem, um die Antriebskraft entweder auf die Vorderantriebswelle (15) oder Heckantriebswelle zu übertragen;

wobei die ersten Schaltmittel dazu geeignet sind, entweder auf das Vierradantriebssystem oder das Zweiradantriebssystem zu schalten, wenn die Ausgangswelle (2) mit der Eingangswelle (1) im hohen Drehzahlbereich antreibbar verbunden ist; und

Antriebssystemerfassungsmittel (21) zum Erfassen, ob die ersten Schaltmittel auf das Vierradantriebssystem oder Zweiradantriebssystem geschaltet sind.

6. Getriebebetriebseinrichtung nach Anspruch 5, bei welchem die ersten Schaltmittel einen Ganghebel aufweisen, um den Schaltbetrieb entweder auf das Vierradantriebssystem oder Zweiradantriebssystem zu bewirken.

7. Getriebebetriebseinrichtung nach Anspruch 5, bei welchem Alarmmittel (23) einen Alarm in Abhängigkeit eines Erfassungssignales erzeugen, welches bezeichnend für den Anschluß des Vierradantriebssystems durch die Antriebssystemerfassungsmittel ist.

8. Getriebebetriebseinrichtung nach Anspruch 1, bei welchem die Verbindungseinrichtung (5) eine verschiebbare Muffe (4), die dazu geeignet ist, um die Eingangswelle (1) entweder an die Ausgangswelle (2) oder das Vorgelege (3) antreibbar anzuschließen, und eine in axialer Richtung durch Betätigung der ersten Schaltmittel bewegbare Umstellstange aufweist, auf der die Muffe (4) befestigt ist, wobei die Umstellstange (25) die Muffe (4) entweder an das auf der Eingangswelle (1) angeordnete Zahnrad (6) oder andas auf der Ausgangswelle (2) angeordnete Zahnrad (8) bei axialer Bewegung antreibbar anschließt; und

die Verriegelungsmittel (24) angeordnet sind, um die Umstellstange (25) nach einer erfolgten Bewegung in axialer Richtung entweder im hohen Drehzahlbereich oder niedrigen Drehzahlbereich in Abhängigkeit davon zu verriegeln, ob die Bereichserfassungsmittel erfaßt haben, daß sich die zweiten Schaltmittel im Parkbereich befinden.

9. Getriebebetriebseinrichtung nach Anspruch 8, bei welchem die Verriegelungsmittel (24) aus einem Verriegelungsstift (26) zum Eingreifen in eine auf der Umstellstange (25) ausgebildete Kerbe (27) und eine Feder (37) zum Verankern dieses Verriegelungsstiftes (26) innerhalb der Kerbe (27) und einem Elektromagneten (35) besteht, welcher betreibbar ist, um das Eingreifen des Verriegelungsstiftes (26) zu lösen.

10. Getriebebetriebseinrichtung nach Anspruch 8, bei welchem die Verriegelungsmittel (24) aus einem Verriegelungsstift (26) zum Eingreifen in eine auf der Umstellstange (25) ausgebildete Kerbe (27) und einem Elektromagneten (60, 22) besteht, der betreibbar ist, um den Verriegelungsstift innerhalb der Kerbe (27) eingreifen zu lassen und einem Elektromagneten (61), der betreibbar ist, um das Eingreifen des Verriegelungsstiftes (26) zu lösen.