WO2000022321A2 - Schaltvorrichtung für ein automatikgetriebe - Google Patents

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WO2000022321A2
WO2000022321A2 PCT/DE1999/003289 DE9903289W WO0022321A2 WO 2000022321 A2 WO2000022321 A2 WO 2000022321A2 DE 9903289 W DE9903289 W DE 9903289W WO 0022321 A2 WO0022321 A2 WO 0022321A2
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WO
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switching device
switching
housing
guide
shift
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Application number
PCT/DE1999/003289
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English (en)
French (fr)
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WO2000022321A3 (de
Inventor
Dirk Buhre
Björn Gerber
Original Assignee
ZF Lemförder Metallwaren AG
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Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7884651&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO2000022321(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by ZF Lemförder Metallwaren AG filed Critical ZF Lemförder Metallwaren AG
Publication of WO2000022321A2 publication Critical patent/WO2000022321A2/de
Publication of WO2000022321A3 publication Critical patent/WO2000022321A3/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H59/08—Range selector apparatus
    • F16H59/12—Range selector apparatus comprising push button devices

Definitions

  • the invention relates to a shifting device for selecting shift stages of an automatic transmission of a motor vehicle, in particular a commercial vehicle, with a means for selecting at least three shift positions, at least one shift position R for engaging a reverse gear, a shift position N for an interruption of the torque transmission in the automatic transmission and a switch position D can be selected for an automatic shift program that includes the normal gears and the means for selection can be positioned in these switch positions
  • Such switching devices are used in commercial and special vehicles, such as in
  • a Wegvor ⁇ chtung for selecting gear stages of an automatic transmission of a motor vehicle in particular a commercial vehicle
  • a means for selecting at least three shift positions, at least one shift position R for engaging a reverse gear, a shift position N for an interruption of the torque transmission in the automatic transmission and a switch position D can be selected for an automatic shift program that includes the normal gears and the means for selection can be positioned in these switch positions, to be further developed in such a way that at least one sliding surface is provided, on which the means for selecting the shift positions is slidably arranged
  • Additional shift positions such as 1, 2, and 3, for the first, second and third gear can be provided for the individual forward gears.
  • the shift positions can be arranged in the order R, ⁇ , D, 3, 2, 1 it is not possible to switch from gear position D to reverse without the
  • the arrangement of the switching device can be horizontal or be provided vertically near the driver on the dashboard or console of the motor vehicle.
  • the inventors propose that the means for selecting switching positions a sliding element (slide) with an adjusting button for linear displacement of the
  • the control knob can be attached to the slide
  • the sliding surface which ensures a linear movement of the adjusting knob, can be designed as a guide element for the slide.
  • the guide element can represent a rail guide. This secures the sliding element against twisting and enables straight-line guidance.
  • a lot of space is required for this solution
  • the guide element can represent a rod guide, the slide sliding on a round rod.
  • a straight guide There is a straight guide here
  • the guide element can represent a slide in a T or dovetail shape or an L guide.
  • the slide is guided in a backdrop of the housing.
  • the corresponding profile can be attached in one half of the housing
  • the T-guide is preferably chosen because of the space-saving and flat design. Other functions, such as a circuit board lying parallel to the guide, can best be integrated here
  • the sliding element should have a wide construction to counteract the risk of tipping when actuated
  • cutouts can be specified on the guide element.
  • the recesses can be attached to the guide element so that the slide is not bent too far during assembly and is therefore damaged
  • the slider can be placed over the T-guide during assembly and then printed over a slope of the cutouts
  • the switching device according to the invention can have a housing in which most parts of the switching device are accommodated
  • At least one locking contour can be provided for the defined positioning of the sliding element.
  • This locking contour is attached or formed in the housing or on the guide element.
  • the adjusting knob can assume defined positions in different positions, so that the switching position can be felt by hand
  • a latching contour can advantageously be provided on the guide element, the latching being provided on the underside of the guide element.
  • This latching contour is simple in its function, enables simple manufacture and requires little space in the housing
  • the switching positions and the switching resistance during the switching process are dependent on the locking contour
  • the locking contour should have a locking distance of approximately 10 mm
  • the locking contour can also have a radius that corresponds to the radius of a leaf spring or a roller.
  • the full locking force acts from the beginning. However, it should be noted that the spring continues to deform after reaching the maximum locking force
  • the locking contour should preferably be smaller than the radius of the leaf spring or the roller.
  • a lower preload and a lower bending stress are achieved at the maximum deflection than when using a roller
  • the roll can be printed on the locking contour with a helical compression spring. Another advantage is that no sliding occurs
  • a roll holder can be provided for receiving the spring and the roll
  • the slide has a possibility of receiving the helical compression spring and the roller holder, as well as hooks which should be chamfered to fasten the slide on the T-guide
  • the sliding element can have, at least in part, a plastic, preferably polybutylene terephthalate (PBT)
  • PBT polybutylene terephthalate
  • Triggering a switch position can require operating forces in the range 10 to 20 N.
  • At least one sensor in particular at least one mechanical switch or at least one optical switch or at least one inductive switch, can be provided.
  • At least one mechanical switch or at least one optical switch or at least one inductive switch, in particular a Hall sensor
  • a microswitch can be provided as the mechanical switch.
  • the advantages of the microswitch are a simple function, a simple operating principle and low costs
  • At least one optical switch in particular a fork light barrier, can be provided for generating switching signals
  • the preferred embodiment for generating switching signals can provide at least one inductive switch, in particular a Hall sensor, since the functional reliability of the Hall sensor and the fact of the mechanical free switching are missing Wear and its insensitivity to environmental influences outweigh the cost disadvantages
  • the Hall sensor can be implemented using SMD technology
  • At least one permanent magnet in particular an iron magnet, which causes the Hall sensor to be switched, can be provided per switching position. It is advantageous that the Hall sensor only switches when the magnet and the sensor lie exactly one above the other, the distance between them not being greater than 4 mm
  • the sliding element for receiving the permanent magnet has a cutout.
  • the magnet can be placed in a pocket from the rear side. This cutout can be closed by a wall of approximately 0.1 mm in thickness the field strength of the magnet is weakened and the stability of the slide switch is impaired
  • Another possibility for accommodating the permanent magnet in the slide can consist in gluing the magnet into a blind hole. This simplifies the slide as a whole.
  • the blind hole should be dimensioned such that it receives the permanent magnet and offers sufficient space for the adhesive
  • a preferred exemplary embodiment provides for the use of clips to hold the magnet.
  • the magnets can thus be easily installed and have a secure hold.
  • This solution has the shortest installation time.
  • the distance between the clips on the slide and the Hall sensors must be kept as large as possible That a collision is avoided
  • the distance between the magnet and the Hall sensor should be a maximum of four millimeters so that the functional reliability is guaranteed
  • the sliding element can have free spaces behind the clips in order to make the structure sufficiently flexible, so there is no damage when installing the magnet
  • the switching device can have a visible cover with symbols which can be X-rayed.
  • the symbols which can be X-rayed are preferably provided with a label which represents the switching positions
  • a two-component process can be used to produce the visible cover with the symbols which can be X-rayed
  • the view cover is at least partially made of a plastic, preferably the transparent acrylic-butadiene-styrene polymer (ABS + PC). Furthermore, the view cover can be painted in a desired color and the inscription can be burned with a laser from the paint Areas of the inscription should have wall thicknesses, preferably 1 mm
  • an opening for the sliding element is provided in the viewing cover. This opening should be closed in order to protect the electronics in the housing, for example from the ingress of dust and liquids.
  • the seal can have rubber lips which are attached to the side of the opening and which in the Overlap middle
  • the seal has brushes that are attached laterally. It should be noted that in the case of the brushes, only the penetration of dust, not of liquids, is prevented
  • the seal has a Venetian blind
  • the Venetian blind can close the opening of the view cover from below and ensures very good protection against the ingress of foreign bodies.
  • the Venetian blind is preferably fastened to the sliding element and runs with it in the housing during a switching operation Blinds can not be guided linearly over the entire adjustment path, i.e. over the entire path from switch position R to switch position 1, they should be guided along the side of the housing via a bend or a radius
  • the shape of the blind should be flexible, or it should have a flexible material.
  • the blind can have a thin, flexible band with stiffening ribs underneath.
  • a lighting device can be provided for illuminating the selected switching stage. This ensures that the selected switching stage is easy to recognize when driving at night.
  • the labeling to be illuminated, which indicates the switching stage, is preferably arranged parallel to the slide.
  • the lighting device can have lights that are covered by a blind.
  • a blind carried by the slide covers the non-switched switching stages, so that only the switched switching stage is illuminated
  • At least one lamp can be attached to the slide.
  • the slide lever and the lamp form a fixed structural unit, whereby it should be noted that an electrical connection from the lamp to a circuit board should be ensured
  • the preferred embodiment provides indicator lights, in particular light-emitting diodes, which are attached to the circuit board.
  • indicator lights in particular light-emitting diodes
  • the circuit board with the indicator lights should be attached as close as possible to the viewing cover
  • the circuit board that generates the switching signal for the automatic transmission should be mounted parallel to the slide and have the Hall sensor on the height of the permanent magnet
  • the first half of the housing offers the possibility of accommodating all other components and ensures the connection between the switching device and preferably that
  • the first half of the housing should have a breakthrough in the rear wall for mounting the slide and clips for locking in the Dashboard There should also be recesses for the pins and clips of the second half of the housing.
  • the first half of the housing can have a T-shaped guide with a snap-in contour underneath
  • the T-guide should be fixed with one half of the housing, preferably with the first
  • Half of the housing to be connected Possible types of connection are, for example, clipping, screwing, riveting, gluing or welding.
  • the preferred variant is production using injection molding technology as a single part.
  • the second half of the housing should have clips for fastening the circuit board and pins and catches for centering and anchoring on the first half of the housing. Furthermore, recesses for the lighting can be provided
  • the inventors further propose that the first and second half housings have collars to support the blind
  • the adjusting knob and the roll holder can at least partially contain or consist of a plastic, preferably polyoxymethylene (POM)
  • a starter lock which ensures that an ignition key can only be removed in the switching position N, can preferably be provided
  • FIG. 1 individual components of the switching device in an exploded view
  • Figure 2 shows a switching device in the assembled state
  • Figure 3 a first half of the housing
  • FIG. 1 shows the individual components of the switching device according to the invention.
  • the first housing half 13 as a central component offers the possibility of accommodating all the others Components and secures the connection between the switching device and, for example, the dashboard in the vehicle By clips 18 attached to the side, locking in the dashboard is achieved
  • the second housing half 15 closes the unit.
  • the pins 19 and the catches 20 ensure centering and the necessary hold on the first housing half 13.
  • the circuit board 11 is fastened in the second housing half 15.
  • There are cutouts for the lighting 16 on the top Bridges between the cutouts 16 minimize the risk of stray light.
  • Both housing halves 13 and 15 can each have collars 17 for supporting the blind 10
  • Venetian blind 10 guided The venetian blind 10 is connected to the sliding element 2 and runs with it with every switching operation.
  • the venetian blind 10 moves close under the viewing cover 9 and is guided along a curve along the side wall of the housing.
  • the venetian blind 10 has a flexible material that allows such a bend
  • the blind 10 prevents foreign bodies, such as dust and liquids, from entering the circuit
  • the main function of the sliding element 2 is to generate the switching signals and thus to accommodate the permanent magnet 8.
  • the front side of the sliding element 2 is shown in FIG. 1.
  • the permanent magnet 8 is attached to the back of the sliding element 2 with the aid of clips.
  • the permanent magnet 8 effects the switching a Hall sensor if the permanent magnet 8 and the Hall sensor are exactly one above the other and have a maximum distance of 4 mm from one another. This is the case when the sliding element 2 engages in a switching position
  • the view cover 9 is provided with clips that snap into the housing halves 13, 15.
  • the view cover 9 is made of a clear plastic and is painted. After painting, the inscription 21 is lasered out. To ensure good transparency, the wall thickness of the view cover 9 is in the area the label 21 reduced
  • the adjusting knob 1 contains a recess which makes it possible to apply it to the sliding element
  • the circuit board 12 has a Hall sensor for each switching position, in the preferred exemplary embodiment one for the switching positions R, N, D, 3, 2 and 1.
  • the circuit board 12 has an indicator light 11 on its upper edge for each switching position
  • the indicator lights 11 can be designed, for example, as right-angled light-emitting diodes. Only the switch position that is switched is illuminated
  • the roll holder 7 is inserted into the roll holder 7.
  • the roll holder 7 is designed so that the roll 5 can be freely rotated.
  • the roll holder 7 and the roll 5 are guided in the sliding element 2 and are pressed against the locking contour by a helical compression spring 6 engaged switch position in the next moves the roller holder 7 together with roller 5 down, the helical compression spring 6 is compressed. After exceeding the apex of the locking contour, the sliding element 2 slides into the next switching position and engages there
  • Switching position N is switched via the neutral position
  • FIG. 2 shows the switching device in the assembled state.
  • the rear wall of the first housing half 13, the viewing cover 9 of the switching device and the adjusting knob 1 can be seen
  • FIG. 3 shows the first half of the housing 13.
  • the T-guide 3 with the latching contour 4 at the bottom can be seen on the first half of the housing 13. It can be manufactured, for example, by injection molding as a single part
  • the locking distance of the switching positions is 10 mm, so that the guide length of the sliding element 2, that is the switching path from one switching position to the next, is large
  • cutouts 22 are provided on the upper side of the T-guide 3. This simplifies the assembly of the sliding element 2
  • the switching device according to the invention ensures that incorrect operation, as could occur in earlier switching devices, can be prevented in a simple and inexpensive manner

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zur Auswahl von Schaltstufen eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzkraftwagens, mit einem Mittel (1) zur Anwahl von mindestens drei Schaltstellungen (21), wobei mindestens eine Schaltstellung R für das Einlegen eines Rückwärtsganges, eine Schaltstellung N für eine Unterbrechung der Drehmomentübertragung im Automatikgetriebe und eine Schaltstellung D für ein die Vorwärtsgänge einbeziehendes selbsttätiges Schaltprogramm anwählbar und das Mittel zur Anwahl in diesen Schaltstellungen positionierbar ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß mindestens eine Gleitfläche vorgesehen ist, auf der das Mittel (1) zur Anwahl verschiebbar angeordnet ist.

Description

Schaltvorrichtung für ein Automatikgetriebe
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zur Auswahl von Schaltstufen eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzkraftwagens, mit einem Mittel zur Anwahl von mindestens drei Schaltstellungen, wobei mindestens eine Schaltstellung R für das Einlegen eines Rückwärtsganges, eine Schaltstellung N für eine Unterbrechung der Drehmomentübertragung im Automatikgetriebe und eine Schaltstellung D für ein die Norwartsgänge einbeziehendes selbsttätiges Schaltprogramm anwahlbar und das Mittel zur Anwahl in diesen Schaltstellungen positionierbar ist
Aus der Deutschen Offenlegungsschrift DE 20737 296 AI ist eine Tastenschaltung für ein Gangwechselgetriebe bekannt. Diese Tastenschaltung ist derart ausgeführt, daß eine Schaltstellung Ν für die Unterbrechung der Drehmomentubertragung unmittelbar aus einer Schaltstellung G für ein schrittweises Schalten mit einem Handwahlorgan erreichbar ist
Solche Schaltvorrichtungen werden in Nutz- und Spezialfahrzeugen, wie zum Beispiel in
Bussen, Loschfahrzeugen und Müllwagen eingesetzt.
Das Problem dieser Schaltvorrichtung ist, daß sie Fehlbedienungen nicht direkt verhindern kann. Eine Fehlbedienung kann beispielsweise ein direktes Schalten von einem der Norwartsgänge in den Rückwärtsgang darstellen Eine andere Schaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeugs beschreibt die Deutsche Offenlegungsschrift DE 196 32 859 AI Diese Anmeldung offenbart eine Schaltvorrichtung mit einem Schalthebel, dessen Bewegungsmechanismus über eine Stutzstange verfügt, die mit einem Kugelgelenk am Fahrzeuggetriebegehause befestigt ist, wobei die Schalt- und Wahlbewegungen über ein Parallelogramm von Gelenkstangen auf eine Schaltstange übertragen werden
Ein Nachteil dieser Schaltvorrichtung ist die aufwendige Bauweise und der große Platzbedarf
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltvorrichtung dahingehend zu entwickeln, daß eine Fehlbedienung auf einfache Art und Weise verhindert und eine kompakte Bauweise ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten Anspruches gelost
Demgemäß wird vorgeschlagen, eine Schaltvorπchtung zur Auswahl von Schaltstufen eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzkraftwagens, mit einem Mittel zur Anwahl von mindestens drei Schaltstellungen wobei mindestens eine Schaltstellung R für das Einlegen eines Rückwärtsganges, eine Schalt Stellung N für eine Unterbrechung der Drehmomentubertragung im Automatikgetriebe und eine Schaltstellung D für ein die Norwartsgänge einbeziehendes selbsttätiges Schaltprogramm anwahlbar und das Mittel zur Anwahl in diesen Schaltstellungen positionierbar ist, dahingehend weiter zu entwickeln, daß mindestens eine Gleitfläche vorgesehen ist, auf der das Mittel zur Anwahl der Scjaltstellungen verschiebbar angeordnet wird
Für die einzelnen Vorwartsgange können zusatzliche Schaltstellungen, wie zum Beispiel 1 , 2, und 3, für den ersten, zweiten und dritten Gang vorgesehen sein Beispielsweise können die Schaltstellungen in der Reihenfolge R, Ν, D, 3, 2, 1 angeordnet sein So ist es nicht möglich, von der Schaltstellung D in den Rückwärtsgang zu schalten, ohne vorher die
Νeutralposition Ν einzulegen Die Anordnung der Schaltvorrichtung kann waagrecht oder senkrecht in der Nahe des Fahrzeugführers auf dem Armaturenbrett oder der Konsole des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein.
Die Erfinder schlagen vor, daß das Mittel zur Anwahl von Schaltstellungen ein Schiebeelement (Schieber) mit einem Stellknopf zur linearen Verschiebung des
Schiebeelementes aufweist. Der Stellknopf kann hierbei auf dem Schieber angebracht sein
Weiterhin kann die Gleitflache, die eine lineare Bewegung des Stellknopfes gewahrleistet als Führungselement für den Schieber ausgebildet sein Das Fuhrungselement kann dabei eine Schienenführung darstellen. Dies sichert das Schiebeelement gegen Verdrehen und ermöglicht eine geradlinige Führung Es ist jedoch zu beachten, daß für diese Losung viel Platz benotigt wird
In einer anderen Variante kann das Fuhrungselement eine Stangenfuhrung darstellen, wobei der Schieber auf einer runden Stange gleitet Hier besteht eine geradlinige Fuhrung
In einer weiteren Ausführungsform kann das Fuhrungselement einen Schieber in T- oder Schwalbenschwanz-Form beziehungsweise eine L-Fuhrung darstellen Hierzu wird der Schieber in einer Kulisse des Gehäuses geführt Das entsprechende Profil dabei kann in einer Gehausehälfte angebracht werden
Vorzugsweise wird die T-Fuhrung wegen der platzsparenden und flachen Bauweise gewählt. Andere Funktionen, wie zum Beispiel eine parallel zu der Führung liegende Platine können hierbei am besten integriert werden
Das Schiebeelement sollte eine breite Bauweise aufweisen, um beim Betatigen der Gefahr des Kippens entgegen zu wirken
Zur erleichterten Montage des Schiebers können Aussparungen an dem Fuhrungselement vorgegeben sein. Die Aussparungen können an dem Fuhrungselement angebracht werden, damit der Schieber bei der Montage nicht zu weit aufgebogen und dadurch beschädigt wird Beispielsweise kann der Schieber bei der Montage über die T-Fuhrung gelegt, und anschließend über eine Schräge der Aussparungen gedruckt werden
Die erfindungsgemaße Schaltvorπchtung kann ein Gehäuse aufweisen, in dem die meisten Teile der Schaltvorπchtung untergebracht sind
Zur definierten Positionierung des Schiebeelements kann mindestens eine Rastkontur vorgesehen sein Diese Rastkontur wird im Gehäuse oder an dem Fuhrungselement angebracht beziehungsweise angeformt Hierdurch kann der Stellknopf in verschiedenen Stellungen definierte Positionen einnehmen, so daß die Schaltstellung mit der Hand ertastbar ist
Vorteilhaft kann zur definierten Positionierung des Schiebeelementes eine Rastkontur an dem Fuhrungselement vorgesehen sein, wobei die Rastierung an der Unterseite des Fuhrungselements vorhanden ist Diese Rastkontur ist einfach in ihrer Funktion, ermöglicht eine einfache Fertigung und benotigt wenig Platz im Gehäuse
Von der Rastkontur sind die Schaltab stände und auch der Schaltwiederstand beim Schaltvorgang abhangig
Damit die Fuhrungslange des Schiebeelementes möglichst groß ist, sollte die Rastkontur einen Rastabstand von circa 10 mm aufweisen
So kann die Rastkontur ferner einen Radius aufweisen, der mit dem Radius einer Blattfeder oder einer Rolle übereinstimmt Hier wirkt von Anfang an die volle Rastkraft Allerdings ist zu beachten daß sich die Feder nach dem Erreichen der maximalen Rastkraft weiter verformt
Vorzugsweise sollte die Rastkontur kleiner als der Radius der Blattfeder oder der Rolle sein Bei Verwendung einer Rolle wird eine geringere Vorspannung und eine geringere Biegespannung bei der maximalen Auslenkung erreicht als bei Verwendung einer Blattfeder Die Rolle kann mit einer Schraubendruckfeder auf die Rastkontur gedruckt werden Vorteilhaft ist weiterhin, daß kein Gleiten auftritt
Zur Aufnahme der Feder und der Rolle kann ein Rollenhalter vorgesehen sein
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung verfügt der Schieber über eine Aufnahmemöglichkeit der Schraubendruckfeder und des Rollenhalters sowie Haken, die zur Befestigung des Schiebers auf der T-Fuhrung abgeschrägt sein sollten
Das Schiebeelement kann, zumindest teilweise einen Kunststoff, vorzugsweise Polybutylenterephthalat (PBT) aufweisen
Ein Auslosen einer Schaltstellung kann Bedienkrafte im Bereich 10 bis 20 N erfordern
Zur Erkennung der Schaltstellung kann mindestens ein Sensor, insbesondere mindestens ein mechanischer Schalter oder mindestens ein optischer Schalter oder mindestens ein induktiver Schalter, vorgesehen sein
Zur Erzeugung von Schalt Signalen kann mindestens ein mechanischer Schalter, oder mindestens ein optischer Schalter oder mindestens ein induktiver Schalter, insbesondere ein Hall-Sensor vorhanden sein
Als mechanischer Schalter kann insbesondere ein Mikroschalter vorgesehen werden Der Mikroschalter weist als Vorteile eine einfache Funktion, ein einfaches Wirkprinzip und geringe Kosten auf
Des weiteren kann zur Erzeugung von Schaltsignalen mindestens ein optischer Schalter, insbesondere eine Gabellichtschranke vorgesehen sein
Die bevorzugte Ausführung zur Erzeugung von Schaltsignalen kann mindestens einen induktiven Schalter, insbesondere einen Hall-Sensor vorsehen, da die Funktionssicherheit des Hall-Sensors und die Tatsache des mechanischen freien Schaltens, fehlender Verschleiß und seine Unempfindhchkeit gegenüber Umwelteinflüssen Kostennachteile aufwiegen Der Hall-Sensor kann in SMD-Technik ausgeführt werden
Pro Schaltstellung kann mindestens ein Permanentmagnet, insbesondere ein Eisenmagnet, der eine Schaltung des Hall-Sensors bewirkt vorgesehen sein Vorteilhaft ist dabe., daß der Hall-Sensor erst schaltet, wenn der Magnet und der Sensor genau übereinander liegen, wobei deren Abstand zueinander nicht großer als 4 mm sein sollte
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung verfügt das Schiebeelement für die Aufnahme des Permanentmagneten über eine Aussparung Hierbei kann der Magnet von der hinteren Seite in eine Tasche gelegt werden Diese Aussparung kann von einer Wand von circa 0, 1 mm Dicke verschlossen sein Zu beachten ist, daß hierdurch die Feldstarke des Magneten geschwächt und die Stabilität des Tastschiebers beeinträchtigt wird
Eine andere Möglichkeit zur Aufnahme des Permanentmagneten in dem Schieber kann in dem Einkleben des Magnetes in em Sackloch bestehen Hierdurch wird der Schieber insgesamt vereinfacht Das Sackloch sollte so bemessen sein, daß es den Permanentmagneten aufnimmt sowie ausreichend Platz für den Klebstoff bietet
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel sieht vor, Klipse einzusetzen, um den Magneten zu halten Die Magnete können hierdurch einfach montiert werden und haben einen sicheren Halt Diese Losung weist die geringste Montagezeit auf Zwischen den Klipsen am Schieber und den Hall-Sensoren ist der Abstand so groß zu halten, daß eine Kollision vermieden wird Dabei sollte der Abstand zwischen Magnet und Hall-Sensor maximal vier Millimeter betragen, damit die Funktionssicherheit gewährleistet bleibt
Das Schiebeelement kann hinter den Klipsen Freiraume aufweisen, um die Struktur ausreichend flexibel zu gestalten Somit entsteht beim Einbau des Magneten kein Schaden
Die Schaltvorrichtung kann eine Sichtabdeckung mit durchleuchtbaren Symbolen aufweisen Die durchleuchtbarem Symbole sind vorzugsweise mit einer Beschriftung versehen, die die Schaltstellungen wiedergibt Zur Herstellung der Sichtabdeckung mit den durchleuchtbaren Symbolen kann ein Zwei- Komponenten- Verfahren verwendet werden
In der bevorzugten Version besteht die Sichtabdeckung zumindest teilweise aus einem Kunststoff, vorzugsweise dem durchsichtigen Acryl-Butadien-Styrol-Polymer (ABS+PC) Weiterhin kann die Sichtabdeckung in einer gewünschten Farbe lackiert und die Beschriftung mit einem Laser aus dem Lack gebrannt werden In den Bereichen der Beschriftung sollten Wandstarken, vorzugsweise von 1 mm vorhanden sein
Weiterhin ist in der Sichtabdeckung eine Öffnung für das Schiebeelement vorgesehen Diese Öffnung sollte verschlossen werden, um die im Gehäuse liegende Elektronik, beispielsweise vor eindringendem Staub und Flüssigkeiten zu schützen Die Abdichtung kann Gummilippen aufweisen, die seitlich in der Öffnung angebracht sind, und die in der Mitte überlappen können
Gemäß einer anderen Variante besteht die Möglichkeit, daß die Abdichtung Bürsten aufweist, die seitlich angebracht sind Es ist zu beachten, daß im Falle der Bürsten lediglich das Eindringen von Staub, nicht von Flüssigkeiten verhindert wird
In der vorteilhaften Ausfuhrungsform weist die Abdichtung eine Jalousie auf Die Jalousie kann die Öffnung der Sichtabdeckung von unten verschießen und gewahrleistet sehr guten Schutz gegen das Eindringen von Fremdkörpern Vorzugsweise ist die Jalousie an dem Schiebeelement befestigt und lauft bei einem Schaltvorgang mit diesem im Gehäuse mit Da die Jalousie über den gesamten Verstellweg, das heißt über den gesamten Weg von der Schaltstellung R zur Schaltstellung 1 nicht linear geführt werden kann, sollte sie über eine Biegung, beziehungsweise über einen Radius an der seitlichen Gehausewand entlang geführt werden
Die Jalousie sollte durch ihre Formgebung flexibel ausgeführt werden, beziehungsweise ein flexibles Material aufweisen In der bevorzugten Ausführung kann die Jalousie ein dünnes flexibles Band, mit darunter angebrachten Versteifungsrippen aufweisen Die Versteifungsrippen können, zumindest teilweise aus einem Kunststoff, vorzugsweise Polyamid (PA), die Oberseite der Jalousie vorzugsweise aus PUR (PUR = Polyurethan) bestehen
Zur Beleuchtung der gewählten Schaltstufe kann eine Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen sein Hierdurch wird eine gute Erkennbarkeit der gewählten Schaltstufe bei Nachtfahrten sichergestellt Vorzugsweise wird die zu beleuchtende Beschriftung, die die Schaltstufe angibt, parallel zu dem Schieber angeordnet.
Die Beleuchtungsvorrichtung kann Leuchten, die von einer Jalousie abgedeckt werden, aufweisen Hierbei deckt eine vom Schieber mitgefuhrte Jalousie die nicht geschalteten Schaltstufen ab, so daß nur die geschaltete Schaltstufe erhellt ist
Weiterhin kann mindestens eine Leuchte an dem Schieber angebracht sein. Der Schiebehebel und die Leuchte bilden eine feste Baueinheit, wobei zu beachten ist, daß eine elektrische Verbindung von der Leuchte zu einer Platine sichergestellt werden sollte
Die bevorzugte Ausführung sieht Anzeigeleuchten, insbesondere Leuchtdioden, vor, die auf der Platine angebracht sind Für eine ausreichende Beleuchtung der Schaltstellung sollte die Platine mit den Anzeigeleuchten möglichst dicht unter der Sichtabdeckung angebracht sein
Die Platine, die das Schaltsignal für das Automatikgetriebe erzeugt, sollte parallel zu dem Schieber angebracht sein und den Hall-Sensor auf der Hohe des Permanentmagneten aufweisen
Das Gehäuse kann aus zwei Gehausehälften, die zumindest teilweise einen Kunststoff, vorzugsweise Polyoxymethylen (POM + 30% GF, GF = Glasfaser) enthalten, bestehen
Die erste Gehausehalfte bietet die Möglichkeit der Aufnahme aller anderen Bauteile und sichert die Verbindung zwischen der Schaltvorrichtung und vorzugsweise dem
Armaturenbrett im Fahrzeug Die erste Gehausehalfte sollte in der Ruckwand einen Durchbruch zur Montage des Schiebers aufweisen sowie Klipse zum Verrasten im Armaturenbrett Weiterhin sollten Aussparungen für Zapfen und Klipse der zweiten Gehausehalfte vorgegeben sein Die erste Gehausehalfte kann die T-Fuhrung mit untenliegender Rastkontur aufweisen
Die T-Führung sollte fest mit einer Gehausehalfte, vorzugsweise mit der ersten
Gehausehalfte verbunden sein. Mögliche Verbindungsarten sind zum Beispiel Klipsen, Schrauben, Nieten, Kleben oder Schweißen. Die bevorzugte Variante ist eine Fertigung in Spritzgußtechnik als Einzelteil.
Die zweite Gehausehalfte sollte Klipse zur Befestigung der Platine und Zapfen und Rasten zur Zentrierung und Verankerung an der ersten Gehausehalfte aufweisen Weiterhin können Aussparungen für die Beleuchtung vorgegeben sein Stege zwischen den Aussparungen minimieren die Gefahr von Streulicht der Anzeiget euchten
Die Erfinder schlagen weiterhin vor, das die erste und zweite Gehausehalfte Bunde zur Abstützung der Jalousie aufweisen
Der Stellknopf und der Rollenhalter können zumindest teilweise einen Kunststoff, vorzugsweise Polyoxymethylen (POM) enthalten, beziehungsweise aus diesem bestehen
Vorzugsweise kann eine Anlaßsperre, die sicherstellt, daß ein Zündschlüssel nur in der Schaltstellung N abgezogen werden kann vorgesehen sein
Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführung der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben Es zeigen:
Figur 1 Einzelkomponenten der Schaltvorrichtung in Explosivdarstellung,
Figur 2 eine Schaltvorrichtung in zusammengebautem Zustand und
Figur 3 : eine erste Gehausehalfte
Figur 1 zeigt die Einzelkomponenten der erfmdungsgemaßen Schaltvorrichtung Die erste Gehäusehälfte 13 als zentrales Bauteil bietet die Möglichkeit der Aufnahme aller anderen Bauteile und sichert die Verbindung zwischen der Schaltvorrichtung und beispielsweise dem Armaturenbrett im Fahrzeug Durch seitlich angebrachte Klipse 18 wird ein Verrasten im Armaturenbrett erreicht
Die zweite Gehausehalfte 15 schließt die Einheit Die Zapfen 19 und die Rasten 20 sorgen für eine Zentrierung und den notwendigen Halt an der ersten Gehausehalfte 13 Weiterhin wird in der zweiten Gehausehalfte 15 die Platine 1 1 befestigt An der Oberseite befinden sich Aussparungen für die Beleuchtung 16 Die Stege zwischen den Aussparungen 16 minimieren die Gefahr von Streulicht Beide Gehausehalften 13 und 15 können jeweils Bunde 17 zur Abstutzung der Jalousie 10 aufweisen Auf diesem Bund 17 wird die
Jalousie 10 geführt Die Jalousie 10 ist mit dem Schiebeelement 2 verbunden und lauft mit diesem bei jedem Schaltvorgang mit Die Jalousie 10 bewegt sich dicht unter der Sichtabdeckung 9 und wird über eine Biegung an der seitlichen Gehausewand entlang geführt Hierzu weist die Jalousie 10 ein flexibles Material auf, das eine solche Biegung zulaßt
Die Jalousie 10 verhindert das Eindringen von Fremdkörpern, wie beispielsweise Staub und Flüssigkeiten in die Schaltung
Die Hauptfünktion des Schiebeelementes 2 besteht in der Generierung der Schaltsignale und somit in der Aufnahme des Permanentmagneten 8 In Figur 1 ist die Vorderseite des Schiebeelementes 2 dargestellt Der Permanentmagnet 8 wird mit Hilfe von Klipsen an der Ruckseite des Schiebeelementes 2 angebracht Der Permanentmagnet 8 bewirkt die Schaltung eines Hall-Sensors, wenn der Permanentmagnet 8 und der Hall-Sensor genau übereinander hegen, und maximal einen Abstand von 4 mm zueinander aufweisen Dies ist dann der Fall, wenn das Schiebeelement 2 in einer Schaltstellung einrastet
Die Sichtabdeckung 9 ist mit Klipsen versehen, die in den Gehausehalften 13, 15 einrasten Die Sichtabdeckung 9 besteht aus einem klaren Kunststoff und wird lackiert Nach dem Lackieren wird die Beschriftung 21 herausgelasert Um eine gute Durchleuchtung zu gewährleisten, ist die Wandstarke der Sichtabdeckung 9 im Bereich der Beschriftung 21 verringert Der Stellknopf 1 enthält eine Aussparung, die ein Aufbringen auf das Schiebeelement möglich macht
Die Platine 12 weist für jede Schaltstellung einen Hall-Sensor auf, in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel jeweils einen für die Schaltstellungen R, N, D, 3, 2, und 1 Die Platine 12 weist an ihrer oberen Kante für jede Schaltstellung eine Anzeigeleuchte 1 1 auf Die Anzeigeleuchten 11 können beispielsweise als rechtwinklig abstrahlende Leuchtdioden ausgeführt werden Dabei wird nur die Schaltstellung, die geschaltet ist, beleuchtet
In den Rollenhalter 7 wird die Rolle 5 eingebracht Der Rollenhalter 7 ist so gestaltet, daß sich die Rolle 5 frei drehen laßt Der Rollenhalter 7 und die Rolle 5 werden im Schiebeelement 2 geführt und mit einer Schraubendruckfeder 6 gegen die Rastkontur gedruckt Durch das Schalten von einer eingerasteten Schaltstellung in die nächste bewegt sich der Rollenhalter 7 samt Rolle 5 nach unten, die Schraubendruckfeder 6 wird komprimiert Nach Überschreiten des Scheitelpunktes der Rastkontur, gleitet das Schiebeelement 2 in die nächste Schaltstellung und rastet dort ein
Eine Fehlbedienung, beispielsweise das direkte Schalten von der Schaltstellung D in die Schaltstellung R ist nicht möglich Es wird hierbei über die Neutralposition, die Schaltstellung N geschaltet
Figur 2 zeigt die Schaltvorrichtung m zusammengebautem Zustand Zu sehen ist die Rückwand der ersten Gehausehalfte 13, die Sichtabdeckung 9 der Schaltvorrichtung und der Stellknopf 1
In Figur 3 ist die erste Gehausehalfte 13 dargestellt An der ersten Gehausehalfte 13 ist die T-Fuhrung 3 mit der untenliegenden Rastkontur 4 erkennbar Sie kann beispielsweise in Spritzgußtechnik als Einzelteil gefertigt werden
Auf der T-Führung mit der Rastkontur 4 lauft die Rolle 5, die über den Rollenhalter 7 und die Schraubendruckfeder 6 angedruckt wird Der Rastabstand der Schaltstellungen betragt 10 mm, damit die Fuhrungslange des Schiebeelementes 2, das heißt der Schaltweg von einer Schaltstellung in die nächste groß ist
Weiterhin sind an der Oberseite der T-Fuhrung 3 Aussparungen 22 angebracht Hierdurch wird die Montage des Schiebeelementes 2 erleichtert
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen
Insgesamt wird durch die erfindungsgemaße Schaltvorπchtung erreicht, daß auf einfache und kostengünstige Weise eine Fehlbedienung, wie sie in früheren Schaltvorrichtungen auftreten konnten, verhinderbar ist
BEZUGSZEICHENLISTE:
Stellknopf
Schiebeelement (Schieber)
T-Führung
Rastkontur
Rolle
S chraubendruckfeder
Rollenhalter
Permanentmagnet
Sichtabdeckung
Jalousie
Anzeigeleuchte
Platine erste Gehäusehälfte
Durchbruch zweite Gehäusehälfte
Aussparungen für die Beleuchtung
Bund
Klips
Zapfen
Rasten
Beschriftung
Aussparung

Claims

Schaltvorrichtung für ein Automatikgetπebe
Patentansprüche:
Schaltvorrichtung zur Auswahl von Schaltstufen eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzkraftwagens, mit einem Mittel zur Anwahl von mindestens drei Schaltstellungen, wobei mindestens eine Schaltstellung R für das Einlegen eines Rückwärtsganges, eine Schaltstellung N für eine Unterbrechung der Drehmomentubertragung im Automatikgetriebe und eine Schaltstellung D für ein die Vorwartsgange einbeziehendes selbsttätiges Schaltprogramm anwahlbar und das Mittel zur Anwahl m diesen Schaltstellungen positionierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Gleitflache vorgesehen ist, auf der das Mittel zur Anwahl der Schaltstellungen verschiebbar angeordnet ist
Schaltvorrichtung gemäß dem voranstehenden Anspruch 1 , d a d u r c h gekennzeichnet, daß das Mittel zur Anwahl ein Schiebeelement (2) mit einem Stellknopf (1) zur linearen Verschiebung des Schiebeelementes (2) aufweist
Schaltvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitflache als Fuhrungselement für das Schiebeelement ausgebildet ist, die eine lineare Bewegung des Stellknopfes (1) gewahrleistet
4. Schaltvorrichtung gemäß dem voranstehenden Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement eine Schienenführung oder eine Stangenführung oder eine T-Führung (3) oder eine L-Führung oder einen Schieber in T-Form mit einem Gehäuse mit Kulisse darstellt.
5. Schalt Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (13, 15)vorgesehen ist.
6. Schaltvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h gekennzeichnet, daß mindestens eine Rastkontur (4) vorgesehen ist.
7. Schaltvorrichtung gemäß dem voranstehenden Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Rastkontur (4) am Gehäuse oder an dem Führungselement vorgesehen ist.
8. Schaltvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h gekennzeichnet, daß zur Rastierung mindestens eine federgelagerte Rolle (5) und/oder mindestens eine Blattfeder mit der mindestens einen Rastkontur (4) zusammenwirkt.
9. Schaltvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der mindestens einen Rolle (5) und/oder der mindestens einen Blattfeder mit dem Radius der mindestens einen Rastkontur (8) übereinstimmt oder größer ist.
10. Schaltvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h gekennzeichnet, daß mindestens ein Sensor mit zugehöriger Schaltung zur Erkennung der Schaltstellung vorgesehen ist.
11. Schaltvorrichtung gemäß dem voranstehenden Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Sensoren als mechanischer Schalter und/oder als optischer Schalter und/oder als induktiven Schalter ausgebildet ist.
12. Schaltvorrichtung gemäß dem voranstehenden Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Schalter einen Hall-Sensor aufweist.
13. Schalt Vorrichtung gemäß dem voranstehenden Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Permanentmagnet (8), insbesondere ein Eisenmagnet, der eine Schaltung des Hall-Sensors bewirkt, vorgesehen ist.
14. Schaltvorrichtung gemäß dem voranstehenden Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Permanentmagnet (8) in einem Abstand von höchstens 4 mm von dem mindestens einen Hall-Sensor entfernt vorgesehen ist.
15. Schaltvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sichtabdeckung (9) des Gehäuses (13, 15) mit einer schlitzförmigen Öffnung vorhanden ist.
16. Schaltvorrichtung gemäß dem voranstehenden Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdichtung für die schlitzförmige Öffnung vorgesehen ist.
17. Schaltvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 15 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung Gummilippen und/oder Bürsten aufweist.
18. Schalt Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung eine Jalousie ( 10) aufweist.
19. Schalt Vorrichtung gemäß dem voranstehenden Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Jalousie (10) ein flexibles Material aufweist und an dem Schieber (2) befestigt ist.
20. Schalt Vorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beleuchtungsvorrichtung zur Beleuchtung der gewählten Schaltstufe vorgesehen ist.
21. Schaltvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Gehäusehälfte (13) in der Rückwand einen Durchbruch (14) zur Montage des Schiebers (2) und das Führungselement mindestens eine Rastkontur (4) aufweist, eine zweite Gehäusehälfte (15) mit Aussparungen für die Beleuchtung (16) der Schaltstellung ausgestattet ist und die erste und zweite Gehäusehälfte (13, 15) jeweils Bunde (17) zur Abstützung der Jalousie (10) aufweisen.
22. Schaltvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anlaßsperre vorgesehen ist, die sicherstellt, daß ein Zündschlüssel nur in der Schaltstellung N abgezogen werden kann.
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