DE69722364T2 - Schaltsperreinrichtung für Schalthebel - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltsperreinheit zum Gebrauch in automatischen Getrieben.
- In einer wachsenden Tendenz des breiten Gebrauchs von mehrstufigen Getrieben vom Öffnungstyp schlägt die JP-A/-119813 eine Schalthebelvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 vor, die eine Sperreinheit enthält, um die Schaltsperre von dem Park- (P), oder dem Neutralbereich (N) zu dem Rückwärtsbereich (R) sicher zu stellen, um einen unachtsamen Schaltbetrieb des Getriebes zu verhindern.
- Die Verweisstelle zeigt in dem ersten Ausführungsbeispiel eine Sperreinheit mit einem V- förmigen Anschlag, der P- und N- Eingriffe hat, die mit den P- und den N- Bereichen einer Öffnung für einen Schalthebel eingreifbar sind, der in der Längs- und in der Querrichtung eines Fahrzeugbodens schwenkbar sein soll. Der Anschlag wird durch eine Magnetspule oder einen Betätiger, der in Übereinstimmung mit einem Bremsvorgang oder beim Erreichen einer gegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit betätigt wird, gedreht, um eine Schaltsperre zu erhalten.
- Die Verweisstelle zeigt in dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Schaltsperre mit einem Anschlag, der zwei Verbindungen enthält, so dass P- und N- Eingriffe eng zueinander und voneinander weg bewegbar sind, um ein Problem des ersten Ausführungsbeispieles wegen der Bewegung des P- und des N- Eingriffs in dieselbe Richtung zu lösen.
- Jedoch bei der in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Schaltsperre, gibt der durchgängige Betrieb der Magnetspule während der Fahrzeugfahrt den N- Eingriff in den N- Bereich, um die N- Bereich- Schaltsperre zu erreichen, was zu einer verkürzten Zuverlässigkeit in Bezug auf Betriebsstörung etc. der Einheit führt. Überdies kann eine Schaltsperre nicht erhalten werden, wenn das Elektrosystem ausfällt. Andererseits kann mit der in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschriebenen Sperreinheit die Sperreinheit das Problem des ersten Ausführungsbeispieles durch Verwenden des Anschlages lösen, der zwei Verbindungen enthält, was jedoch ein erhöhte Anzahl von Teilen bedeutet, was zu einer Verringerung der Betriebsgenauigkeit der Einheit führt.
- Es ist demzufolge ein Ziel der vorliegenden Erfindung Schaltsperreinheiten für die Schalthebelvorrichtungen vorzusehen, die eine hohe Zuverlässigkeit bei einfachem Aufbau sichern.
- Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt im Vorsehen einer Schaltsperreinheit für eine Schalthebelvorrichtung für die Anwendung in einem automatischen Getriebe, das Park- und Neutralbereiche hat, mit:
- einem Gehäuse;
- einer Basis, die in dem Gehäuse drehbar gelagert ist, wobei die Basis einen ersten und einen zweiten Vorsprung enthält, die voneinander in einer Längsrichtung derselben getrennt sind;
- einem Sperrteil, das in dem Gehäuse drehbar gelagert ist, wobei das Sperrteil erste und zweite Eingriffe enthält, die jeweils an dem ersten oder zweiten Vorsprung zur Anlage kommen können;
- einem Schalthebel, der bei der Basis angeordnet ist, wobei der Schalthebel dazu dient, einen gewünschten Bereich des Getriebes auszuwählen; und
- einem Betätiger, der an dem Gehäuse befestigt ist, wobei der Betätiger das Sperrteil dreht, wenn der Schalthebel zu einem der Park- oder der Neutralbereiche bewegt wird.
- Fig. 1 ist eine Seitendarstellung, teilweise gebrochen, die ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schaltsperreinheit für eine Schalthebelvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
- Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung, die die Schaltsperreinheit zeigt;
- Fig. 3 ist ein fragmentarischer Schnitt der Fig. 1;
- Fig. 4A ist eine Seitenansicht, die eine Schalthebelvorrichtung zeigt, die mit einer Schwenkbasis angeordnet ist;
- Fig. 4B ist eine Draufsicht, die die Schalthebelvorrichtung zeigt;
- Fig. 4C eine Vorderansicht ist, die die Schalthebelvorrichtung zeigt;
- Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die ein drehbares Sperrteil zeigt;
- Fig. 6 ist eine der Fig. 4C ähnliche Ansicht, die das drehbare Sperrteil zeigt;
- Fig. 7 ist eine der Fig. 4B ähnliche Ansicht, die das drehbare Sperrteil zeigt;
- Fig. 8 ist eine der Fig. 4A ähnliche Ansicht, die das drehbare Sperrteil zeigt;
- Fig. 9 ist eine diagrammatische Ansicht zum Erläutern der P- Bereichschaltsperre;
- Fig. 10 ist eine Ansicht ähnlich zu Fig. 9, um die N- Bereichschaltsperre zu erläutern;
- Fig. 11 ist eine zu Fig. 1 ähnliche Ansicht, die ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; und
- Fig. 12 ist eine fragmentarische, perspektivische Ansicht, die das zweite Ausführungsbeispiel zeigt.
- Bezugnehmend auf die Fig. 1-10, insbesondere auf die Fig. 1-2, enthält die Schalthebelvorrichtung für ein automatisches Getriebe für ein Fahrzeug ein Gehäuse 2, das an der Fahrzeugkarosserie 1 montiert ist, und eine Schwenkbasis 3, die an dem Gehäuse 2 gelagert ist, um jeweils in der Längs- und in der Querrichtung der Fahrzeugkarosserie 1 durch die Wellen 4, 5 drehbar zu sein. Die Welle ist mit einem in der Längsrichtung schwenkbaren Teil 6 einstückig, und ist durch einen Halter 2c, der mit einem unteren Abschnitt des Gehäuses 2 einstückig ist, gelagert. Ein Hebel 6a ist einstückig mit dem Schwingteil 6 verbunden, um sich abwärts des Fahrzeugkörpers 1 zu erstrecken, und hat ein unteres Ende, das mit einer Betriebsübertragungsstange oder einem -kabel verbunden ist.
- Ein Schalthebel 7 ist mit der Schwenkbasis 3 axial angeordnet und erstreckt sich durch eine in der Oberseite des Gehäuses 2 in der Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie 1 gebildete Öffnung, die aus Zick- Zack- Führungsöffnungen, gebildet in einer Gleitplatte 9, die gleitbar auf der Oberseite des Gehäuses 2 angeordnet ist, vorspringt, und durch eine auf der Oberseite der Gleitplatte 9 befestigte Anzeige 10.
- Eine Begrenzungsplatte 12 ist mit dem schwenkbaren Teil 6 einstückig und hat eine obere Endfläche, die in einem Kreisbogen mit ihrer Mitte an der Welle 4 und mit einem vorbestimmten Radius gebildet ist, und die mit im wesentlichen halbkreisförmigen Nuten 13 entsprechend der Schaltbereiche, z. B. Park- (P), Rückwärts- (R), Neutral- (N), Fahr- (D), erster Geschwindigkeits- (1) und zweiter Geschwindigkeitsbereich (2) gebildet ist. Ein elastisches Teil 14, das eine Plattenfeder enthält, hat ein Ende mit einem im wesentlichen kreisförmigen Abschnitt, der mit einer der Nuten 13 im Eingriff ist, und das andere Ende ist durch eine innere Seitenwand 2a des Gehäuses gelagert.
- Wenn ein Fahrer, der den Knopf 11 hält, den Schalthebel 7 in der Längs- oder in der Querrichtung der Fahrzeugkarosserie 1 bewegt, um den gewünschten Schaltbereich zu erhalten, wird die Schwenkbasis 3 um die Wellen 4, 5 gedreht, um das Schwenkteil 6 zu drehen. Somit wird die Begrenzungsplatte 12 gegen den Eingriff der Nut 13 mit dem elastischen Teil gepresst, um dadurch ein Gefühl des Begrenzens des Schaltens eines Bereiches zu erhalten. Gleichzeitig wird der Hebel 6a bewegt, um die Betriebsübertragungsstange zu betätigen und das Getriebe in den gewünschten Schaltbereich zu schalten.
- Bezug nehmend auf die Fig. 2-3, um die Schaltsperre des Schalthebels 7 aus dem P- oder dem N- Bereich zu dem R- Bereich zu erhalten, ist der Schwenkhebel 3 mit einem Paar von vertikalen oder längs getrennten Vorsprüngen 15, 16 gebildet und ein drehbares Sperrteil 19 ist an einer Seitenwand 2a des Gehäuses 2 gelagert, das P- und N- Eingriffe 24, 25 an beiden Enden hat, um in der Lage zu sein, an den Vorsprüngen 15, 16 zur Anlage zu kommen. Auch auf die Fig. 4A-4C Bezug nehmend sind die Vorsprünge 15, 16 mit der Schwenkbasis 3 derart einstückig, dass die vorher genannten in dem oberen Abschnitt der Schwenkbasis 3 platziert sind, um in der Lage zu sein, an dem P- Eingriff 24 zur Anlage zu kommen, und der letzter ist im wesentlichen in der Mitte der Schwenkbasis 3 platziert, um in der Lage zu sein, an dem N- Eingriff 25 zur Anlage zu kommen.
- Eine im wesentlichen Z- förmige Aussparung 2b ist in der Seitenwand 2a des Gehäuses 2 gebildet, wie in der Fig. 1 gezeigt, und eine Lagerplatte 20 ist an der Außenseite derselben befestigt, um die Aussparung 2b zu schließen, wie in der Fig. 3 gezeigt. An der Lagerplatte 20 ist ein Wellen- ähnlicher Vorsprung 21, durch den das drehbare Sperrteil 19 drehbar gelagert ist. Wie in der Fig. 2 gezeigt, ist der wellen- ähnliche Vorsprung 21 zwischen den Vorsprüngen 15, 16 angeordnet, um von der Seitenwand 2a des Gehäuses vorzuspringen. Ein Betätiger 22 ist an der Lagerplatte 20 befestigt, um das drehbare Sperrteil 19, wenn es der Anlass erfordert, anzutreiben. Der Betätiger 22 enthält einen Plungerstößel 23, der angeordnet ist, um dort zurückgezogen zu werden, wenn Energie zugeführt wird.
- Bezug nehmend auf die Fig. 5-6 hat das drehbare Sperrteil 19 die P- und N- Eingriffe an beiden Enden, ist in der Form eines Hebels und enthält ein Paar von L- förmigen Enden 17, 18, die symmetrisch in Bezug auf eine Wellenbohrung 31, als eine Drehmitte gebildet ist, die in der Mitte des drehbaren Sperrteiles 19 gebildet ist. Die L- förmigen Enden 17, 18 sind mit Neigungen 26, 27 gebildet, die in Richtung zu der Wellenbohrung 31 kleiner werden. Überdies enthält das drehbare Sperrteil 19 oberhalb der Wellenbohrung 31 eine axiale Erweiterung 28, die einen Zylinder 29 hat, der mit einer Zylinderbohrung 30 mit einem im wesentlichen ovalen Querschnitt gebildet ist. Die Plungerstößelbohrung 30 ist mit einem rechtwinkligen Ende des Plungerstößels 23 des Betätigers 22 im Eingriff.
- Die L- förmigen Enden 17, 18 haben Anschläge 17a, 18a, die rückseitig des P- und N- Eingriffs gebildet sind, um dazu parallel zu sein. Bezugnehmend auf die Fig. 9, wenn das drehbare Sperrteil 19 in der Sperrposition ist, können die Anschläge 17a, 18a, die in der Aussparung 2b der Seitenwand 2a drehbar sind, an gestuften Endflächen 2d, 2e der Aussparung 2b anliegen. Andererseits, wenn das drehbare Sperrteil 19 in der freigegebenen Sperrposition ist, werden die Neigungen 26, 27, entlang derer die Vorsprünge 15, 16 bewegt werden, parallel zueinander.
- Wenn der Schalthebel 7 zu dem P- Bereich bewegt wird, wird die Tatsache, dass die Schwenkbasis 3 dazu bewegt wird, elektrisch durch einen Schalter, nicht gezeigt, erfasst. In diesem Zustand wird der Betätiger 22 nicht mit Energie versorgt, so dass der Plungerstößel 23 durch die Kraft einer Feder, die in dem Betätiger 22 angeordnet ist, vorspringen wird, um das drehbare Sperrteil 19 zu drehen. Es ist zu beachten, dass gleichzeitig der Schalthebel 7 in dem P- Bereich ist, wie durch die Doppelpunkt- Strichlinie in der Fig. 3 angezeigt wird, so dass der Vorsprung 15 die Drehung des drehbaren Sperrteiles 19 nicht stört. Somit wird, wie durch eine durchgehende Linie in Fig. 9 angezeigt, der P- Eingriff 25, an dem Vorsprung 15 der Schwenkbasis 3 anliegen, um die rückwärtige Drehung des Schalthebels 7 zu verhindern, um dessen Schaltsperre in dem P- Bereich zu erhalten.
- In diesem Sperrzustand wird, selbst wenn der Fahrer versucht den Schalthebel 7 mit Kraft zu bewegen, der Anschlag 17a des drehbaren Sperrteiles 19 an der gestuften Endfläche 2d der Aussparung 2b anliegen, um die Drehung des drehbaren Sperrteiles 19 zu verhindern. Somit ist eine Belastung zum Bewegen des Schalthebels 7 auf das Gehäuse 2 von dem Vorsprung 15 durch das drehbare Sperrteil 19 vorgesehen, und ist nicht auf den Wellen- ähnlichen Vorsprung 21 und den Betätiger 22 vorgesehen.
- Wenn beim Einschalten des Zündschalters, um den Motor zu starten, dem Betätiger 22 durch Niederdrücken des Bremspedales Energie zugeführt wird, wird der Plungerstößel 23 gegen eine Kraft der Feder zurückgezogen, wie durch die Doppelpunkt- Strichlinie in Fig. 9 angezeigt, um das drehbare Sperrteil 19 entgegen des Uhrzeigersinns zu drehen. Somit kann der Vorsprung 15 der Schwenkbasis 3 über die Neigung 26 des drehbaren Sperrteiles 19 in der rückwärtigen Richtung der Fahrzeugkarosserie bewegt werden, d. h. zu dem R- und dem N- Bereich. Dann wird der Schalthebel 7 zu dem D- Bereich für die Fahrzeugfahrt bewegt.
- Wenn die Fahrzeugfahrtgeschwindigkeit größer als ein gegebener Wert ist, wird die Energie zu dem Betätiger 22 abgeschaltet, so dass der Plungerstößel 23 wird vorspringt, um das drehbare Sperrteil 19 in den Sperrzustand zurück zu bringen. Somit wird, wie durch die durchgehende Linie in Fig. 10 angezeigt, der N- Eingriff 25 des drehbaren Sperrteiles 19 gedreht zu und angehalten in der Position, um in der Lage zu sein, an dem Vorsprung 16 der Schwenkbasis 3 anzuliegen. Deshalb kommt, selbst wenn der Fahrer irrtümlich versucht, der Schalthebel 7 in den R- Bereich zu bewegen, der Vorsprung 16 der Schwenkbasis 3 in den N- Eingriff 25 zur Anlage, um die vorwärtige Drehung des Schalthebels 7 zu verhindern, um das Schalten dessen in den R- Bereich zu verhindern.
- In diesem Sperrzustand kommt, wenn der Fahrer mit Kraft versucht, den Schalthebel 7 in den R- Bereich zu bewegen, der Anschlag 18a des drehbaren Sperrteiles 19 in der gestuften Endfläche 2e der Aussparung 2b zur Anlage, um die Drehung des drehbaren Sperrteiles 19 zu verhindern. Somit ist eine Belastung zum Bewegen des Schalthebels 7 auf das Gehäuse 2 von dem Vorsprung 16 durch das drehbare Sperrteil 19 vorgesehen, und ist nicht auf den Wellen- ähnlichen Vorsprung 21 und den Betätiger 22 vorgesehen.
- Wenn die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit kleiner als ein gegebener Wert ist, wird der Betätiger 22 wieder mit Energie versorgt, so dass der Plungerstößel 23 wieder eingezogen wird, um das drehbare Sperrteil 19 in die Sperrfreigabeposition zu drehen. Somit kann, wie durch die Doppelpunktlinien in der Fig. 10 angezeigt, der Vorsprung 16 unter der Neigung 27 bewegt werden, d. h. der Schalthebel 7 kann in den R- oder in den P- Bereich bewegt werden.
- Nach dem ersten Ausführungsbeispiel ist das drehbare Sperrteil 19 in der Größe klein und benötigt somit einen knapperen Betriebsraum. Überdies, da die Belastungseingabe von dem Schalthebel 7 durch das drehbare Sperrteil 19 an der Seitenwand 2a des Gehäuses 2 und nicht auf den wellen- ähnlichen Vorsprung 21 und den Betätiger 22 vorgesehen ist, braucht das drehbare Sperrteil 19 nicht aus einem hochfestem Material gebildet werden, was zu einer Gewichtsreduzierung und einer Verbesserung in der Zuverlässigkeit in Bezug auf die Schaltsperrposition führt.
- Die Fig. 11-12 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das im Wesentlichen dasselbe wie das erste Ausführungsbeispiel ist. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ein drehbares Sperrteil 19a in der Form einer Platte, die eine Seite hat, mit der der zylindrische P- und N- Eingriff 17a, 18a an beiden Enden einstückig ist, und eine weitere Seite, mit der eine Welle 34 einstückig ist. Eine Schwenkbasis 3a ist mit einem Paar von vertikal- oder längsgetrennten zylindrischen Vorsprüngen 15a, 16a gebildet. Die Welle 34 ist drehbar in einer Wellenbohrung der Seitenwand 2a des Gehäuses 2 gelagert. Das rechtwinklige Ende des Plungerstößels 23 des Betätigers 22, der in das Innere des Gehäuses 2 durch ein Langloch eindringt, ist mit einer Durchgangsbohrung des drehbaren Sperrteiles 19a im Eingriff, das auf der Seite des P- Eingriffes 17a angeordnet ist.
- Die Begrenzungsplatte 12 in dem ersten Ausführungsbeispiel ist durch einen Hohlzylinder 35, der mit der Schwenkbasis 3a einstückig ist, ersetzt. Der Hohlzylinder 35 hat darin eine Schraubenfeder und eine Kugel, die durch eine Federkraft derselben vorgedrückt wird. Eine Platte mit einem gewellten Abschnitt, an dem die Kugel anliegt, ist in dem Gehäuse 2 angeordnet.
- Das zweite Ausführungsbeispiel erzeugt eine zu dem ersten Ausführungsbeispiel ähnliche Wirkung. Das Schalten des Schalthebels 7 in den R- Bereich wird durch die Begrenzung seiner Bewegung in die Querrichtung der Fahrzeugkarosserie 1 in dem P- und in dem N- Bereich verhindert. Eine Belastung zum Bewegen des Schalthebels 7 ist auf die Seitenwand 2a des Gehäuses 2 von dem Vorsprüngen 15a, 16a durch das drehbare Sperrteil 19a vorgesehen, ist aber nicht auf die Welle 34 und den Betätiger 22 vorgesehen. Das drehbare Sperrteil 19a und die Schwenkbasis 3a in dem zweiten Ausführungsbeispiel sind weit einfacher im Aufbau, als jene in dem ersten Ausführungsbeispiel, was zu einer weiteren Verminderung in der Größe und in den Herstellungskosten führt.
- Nach der vorliegenden Erfindung werden die P- Bereichs- und die N- Bereichs- Schaltsperren immer ausgeführt, wenn die Energie zu dem Betätiger 22 abgeschaltet ist, was nicht nur zu einer Verminderung in der Arbeit des Betätigers 22 führt, sondern auch in der Größe desselben infolge der kleinen Größe und des leichten Gewichtes des drehbaren Sperrteiles 19, 19a.
- Wenn die vorliegende Erfindung in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist, ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese begrenzt ist.
Claims (11)
1. Schaltsperreinheit für eine Schalthebelvorrichtung zum Gebrauch in einem
automatischen Getriebe, die einen Parkbereich und einen neutralen Bereich hat, mit:
einem Gehäuse (2);
einer Basis (3), drehbar in dem Gehäuse (2) gelagert;
einem Sperrteil (19), drehbar in dem Gehäuse (2) gelagert,
einem Schalthebel (7), mit der Basis (3) angeordnet, wobei der Schalthebel (7)
dazu dient, einen gewünschten Bereich des Getriebes auszuwählen; und
einem Betätiger (22), an dem Gehäuse (2) befestigt, wobei der Betätiger (22) das
Sperrteil (19) dreht, wenn der Schalthebel (7) in den Park- oder Neutralbereich
bewegt wird;
dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (3) einen ersten und einen zweiten
Vorsprung (15, 16) enthält, die voneinander in einer Längsrichtung derselben getrennt
sind, und das Sperrteil (19) erste und zweite Eingriffe (24, 25) enthält, die jeweils
gegen den ersten und zweiten Vorsprung (15, 16) anliegen können.
2. Schaltsperreinheit nach Anspruch 1, wobei wenn das Sperrteil (19) in einer
Sperrposition ist, der erste und der zweite Vorsprung (15, 16) der Basis (3) gegen
den ersten und zweiten Eingriff (24, 25) des Sperrteiles (19) zur Anlage kommen, um
jeweils das Schalten des Schalthebels (7) aus dem Parkbereich oder dem
neutralen Bereich zu verhindern.
3. Schaltsperreinheit nach Anspruch 1, wobei wenn das Sperrteil (19) in einer
Sperrfreigabeposition ist, der erste und der zweite Vorsprung (15, 16) der Basis
jeweils über und unter das Sperrteil (19) bewegt werden kann.
4.
Schaltsperreinheit nach Anspruch 3, wobei das Sperrteil (19) einen Hebel
enthält.
5. Schaltsperreinheit nach Anspruch 4, wobei das Sperrteil (19) in einer Mitte eine
Bohrung (31) hat, im Eingriff mit einem zwischen dem ersten und dem zweiten
Vorsprung (15, 16) der Basis (3) angeordneten Vorsprung (21).
6. Schaltsperreinheit nach Anspruch 5, wobei das Sperrteil (19) L- förmige Enden
(17, 18) hat, symmetrisch in Bezug auf die Bohrung (31) gebildet, wobei die L-
förmigen Enden (17, 18) mit dem ersten und dem zweiten Eingriff (24, 25) gebildet sind.
7. Schaltsperreinheit nach Anspruch 6, wobei die L- förmigen Enden (17, 18) des
Sperrteiles (19) Anschlagabschnitte (17a, 18a) haben, jeweils in einer Rückseite der
ersten und zweiten Eingriffe (24, 25) gebildet.
8. Schaltsperreinheit nach Anspruch 7, wobei die L- förmigen Enden (17, 18) des
Sperrteiles (19) konische Abschnitte (26, 27) haben, die jeweils in Richtung zu der
Bohrung (31) kleiner werden.
9. Schaltsperreinheit nach Anspruch 7, wobei wenn das Sperrteil (19) in einer
Sperrposition ist, die Anschlagabschnitte (17a, 18a) der L- förmigen Enden (17, 18)
des Sperrteiles (19) an gestuften Endflächen (20, 21) einer Ausnehmung (26) des
Gehäuses (2) anliegen können.
10. Schaltsperreinheit nach Anspruch 3, wobei das Sperrteil (19) eine Platte enthält.
11. Schaltsperreinheit nach Anspruch 10, wobei das Sperrteil (19) eine Seite hat,
deren beide Enden mit dem ersten und dem zweiten Eingriff (17a, 18a) versehen
sind, und eine weitere Seite, versehen mit einer Welle (34), die im Eingriff mit einer
Bohrung des Gehäuses (2) ist.
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