DE102005013373B4 - Multifunktions-Schaltgriff für Fahrzeuge - Google Patents

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Abstract

Multifunktions-Schaltgriff für Fahrzeuge für einen bewegbar angeordneten Gangschalthebel, durch dessen Betätigung ein bestimmter Gang einlegbar ist, wobei der Multifunktions-Schaltgriff (MF) im Bereich des oberen Endes des Gangschalthebels einen Mehrstufenschalter aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass
über den Mehrstufenschalter ein Mehrachsenantrieb und Differentialsperren in einer vorgegebenen Reihenfolge ein- und ausschaltbar sind, wobei eine Betätigung des Mehrstufenschalters eine Formänderung des Multifunktions-Schaltgriffs (MF) bewirkt, die beim Umfassen des Multifunktions-Schaltgriffs haptisch erfassbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Multifunktions-Schaltgriff für Fahrzeuge, insbesondere für im Gelände eingesetzte Nutzfahrzeuge, nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
  • Beispielsweise offenbart die DE 100 00 338 A1 einen Gangschalthebel mit mindestens einem im Bereich des oberen Endes angeordneten Tastelement. Dieses mindestens eine Tastelement ist beim oder nach dem Einlegen eines bestimmten Ganges in eine für den Benutzer ertastbare, bestimmte Position bewegbar, so dass der Benutzer eine haptische Rückmeldung über den gegenwärtige eingelegten Gang erhält.
  • Jedoch dient dieser Gangschalthebel nur zum Einlegen von Gängen und weist keine weiteren Funktionen auf.
  • Im Gelände eingesetzte Nutzfahrzeuge, die aus diesem Grund über mehrere angetriebene Achsen und Differentialsperren verfügen, werden allgemein als Traktionsfahrzeuge bezeichnet. Für das Zuschalten des Mehrachsenantriebs und das Sperren verschiedener Differentiale sind gewöhnlich im Cockpit der Traktionsfahrzeuge spezielle Schalter vorhanden. Zusätzlich verfügen die Fahrzeuge über eine separate Bedieneinheit für die Steuerung des Getriebes, wie z.B. Fahrstufenwahl, Gangwahl, Betriebsart, die bei manchen Baureihen an der Armlehne des Fahrersitzes befestigt ist.
  • Insbesondere sind bei heutigen Traktionsfahrzeugen in der Brüstung Einzelschalter oder mehrstufige Drehschalter angeordnet, mit denen ein Mehrachsenantrieb und verschiedene Differentialsperren, nämlich Längs- und Quersperren für Hinter- und Vorderachsen ein- und ausgeschaltet werden können.
  • In der DE 694 05 052 T2 sind beispielsweise ein Schalter für eine angetriebene Vorderachse und ein Differentialsperrenschalter für eine landwirtschaftliche Zugmaschine offenbart, der in der Nähe des Gangwahlhebels in der Mittelkonsole untergebracht ist. DE 100 40 713 A1 zeigt einen Antriebs- und Fahrwerkschalter für eine Differentialsperre, der manuell und motorisch betrieben werden kann. Das in DE 101 40 975 A1 dargestellte Griffteil zur Bedienung von Steuerfunktionen für verschiedene Zusatzeinrichtungen eines landwirtschaftlichen Fahrzeugs ist als eine Art ausgelagerte Bedienkonsole konzipiert auf dem verschiedene Einzelschalter untergebracht sind.
  • Einzelschalter ermöglichen es, die Sperren in beliebiger Reihenfolge und Kombination zu schalten. Diese Freiheit birgt aber auch das große Risiko einer Fehlbedienung in Situation, in denen der Fahrer aufgrund nachlassender Traktion des Fahrzeugs schnell handeln und Antriebsachsen bzw. Differentialsperren dazuschalten muss. Deshalb wird bevorzugt ein mehrstufiger Drehschalter verwendet, der dem Fahrer eine sinnvolle Reihenfolge vorgibt, in der er bei nachlassender Traktion den Mehrachsenantrieb und die verschiedenen Differentialsperren einschalten kann.
  • Üblicherweise erhält der Fahrer zwei optische Rückmeldungen über den Zustand des Mehrachsenantriebs und der Differentialsperren. Zum einen kann der Fahrer den geschalteten Zustand an der Stellung des Drehschalters erkennen, zum anderen wird ihm der Systemstatus nochmals auf einem Display im Kombiinstrument angezeigt.
  • Trotzdem gibt es Situationen, in denen dem Fahrer nicht mehr bewusst ist, dass er den Mehrachsenantrieb oder die Differentialsperren eingeschaltet hat. Die Ursachsen dafür können die Ablenkung des Fahrers durch zwischenzeitliches Verlassen des Fahrzeugs, z.B. zum Be- und Entladen sein, oder eine anspruchsvolle Fahrumgebung, z.B. Baustelle, die es dem Fahrer nicht erlaubt, seinen Blick in den Fahrzeuginnenraum zu lenken und die dort vorgesehenen optischen Hinweise bzw. Informationen im Hinblick auf die eingeschalteten Sperren wahrzunehmen. Die Folge dieses Informationsdefizits des Fahrers kann eine Beschädigung der Achsen sein, wenn mit eingeschalteten Differentialsperren auf trockener und kurviger Straße zu schnell gefahren wird.
  • Ein weiteres Problem der heutigen Lösung besteht darin, dass die Schalter für den Mehrachsenantrieb und die Differentialsperren räumlich von der Hauptbedieneinheit des Triebstrangs, der Gangschaltung getrennt sind, so dass ein Umgreifen beim Bedienen der Triebstrangfunktionen erforderlich ist.
  • Der in der DE 693 12 462 T2 gezeigte Getriebesteuerhebel weist in Verlängerung des Schaltgriffs in Richtung der Schaltkulisse Bedienelemente zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit und der Motorbremsung auf. Zur Bedienung dieser Bedienelemente ist allerdings das Loslassen des Schaltgriffs des Gangschalthebels erforderlich.
  • In der DE 100 25 357 A1 und der DE 100 59 794 A1 ist jeweils ein Gangschalthebelgriff in den eine Multifunktions-Bedieneinrichtung integriert ist, offenbart.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Multifunktions-Schaltgriff für Fahrzeuge auszubilden, der es ermöglicht, den Mehrachsenantrieb und die Differentialsperren des Fahrzeugs in einer vorgegebenen Reihenfolge ein- und auszuschalten, ohne ein Umgreifen beim Bedienen der Triebstrangfunktionen erforderlich zu machen, wobei eine haptische Information über die jeweils aktuelle Einstellung erfolgt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Multifunktions-Schaltgriff für Fahrzeuge mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
  • Durch den erfindungsgemäßen Multifunktions-Schaltgriff für Fahrzeuge ist es insbesondere bei Traktionsfahrzeugen möglich, einen Mehrstufenschalter für den Mehrachsenantrieb und Differentialsperren in die Getriebeschalteinheit zu integrieren und dadurch wertvollen Bauraum in der Brüstung freizugeben. Zudem wird ein Umgreifen beim Bedienen der Triebstrangfunktionen vermieden.
  • Gleichzeitig wird ein Fahrer durch eine Formveränderung des erfindungsgemäßen Multifunktions-Schaltgriffs bei eingeschaltetem Mehrachsenantrieb bzw. gesperrten Differentialen bei jedem Umfassen des Schaltgriffs haptisch über diesen Betriebszustand informiert.
  • Durch die zusätzliche Informationsbereitstellung auf dem haptischen Sinneskanal und die Anordnung der haptischen Information auf dem erfindungsgemäßen Multifunktions-Schaltgriff – einem Bedienelement, dass der Fahrer sehr oft und in jeder Situation verwendet – werden Informationsdefizite des Fahrers in Situationen vermieden, in denen der visuelle Sinneskanal des Fahrers voll und ganz von der Fahraufgabe und dem Beobachten des Fahrzeugumfelds beansprucht ist.
  • Diese und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung offensichtlich.
  • Dabei zeigen:
  • 1a und 1b einen erfindungsgemäßen Multifunktions-Schaltgriff mit drehbarem Griff-Oberteil,
  • 2a und 2b einen erfindungsgemäßen Multifunktions-Schaltgriff mit drehbarem Griff-Mittelteil,
  • 3 einen erfindungsgemäßen Multifunktions-Schaltgriff mit integriertem Rändelrad,
  • 4 ein Rändelrad des Multifunktions-Schaltgriffs gemäß 3 mit unterschiedlicher Oberflächenstruktur,
  • 5 ein Rändelrad des Multifunktions-Schaltgriffs gemäß 3 zunehmender Profiltiefe,
  • 6 einen Multifunktions-Schaltgriff mit Schiebeschalter und
  • 7 einen weiteren Multifunktions-Schaltgriff mit Schiebeschalter auf der Handauflage.
  • Im Folgenden werden nun verschiedene Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Multifunktions-Schaltgriffe für Fahrzeuge, insbesondere für Traktionsfahrzeuge unter Bezugnahme auf die Zeichnung genauer beschrieben. Mittels der erfindungsgemäßen Multifunktions-Schaltgriffe kann auf herkömmliche separat ausgebildete Drehschalter zum Ein- und Ausschalten des Mehrachsenantriebs sowie von Differentialsperren, die den Fahrer zum Umgreifen beim Bedienen von Triebstrangfunktionen zwingen, verzichtet werden.
  • Ein erfindungsgemäßer Multifunktions-Schaltgriff für Fahrzeuge wird für einen bewegbar angeordneten Gangschalthebel verwendet, durch dessen Betätigung ein bestimmter Gang einlegbar ist. Dabei weist der Multifunktions-Schaltgriff im Bereich des oberen Endes des Gangschalthebels ein Mehrstufenschalter auf, über den ein Mehrachsenantrieb und Differentialsperren in einer vorgegebenen Reihenfolge ein- und ausschaltbar sind.
  • Nachfolgend werden nun unter Bezugnahme auf die 1 und 2 verschiedene Ausführungsbeispiele eines Multifunktions-Schaltgriffs genauer beschrieben, bei denen der Mehrstufenschalter als Drehschalter ausgebildet ist. Bei diesen Multifunktions-Schaltgriffen bewirkt das Drehen des als Drehschalter ausgebildeten Bereichs ein Einschalten verschiedener Traktionsstufen und ist zugleich mit einer Formänderung des Multifunktions-Schaltgriffs verbunden.
  • Wie in den 1a und 1b gezeigt, weist ein Multifunktions-Schaltgriff MF gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel eine nicht rotationssymmetrische Grundform und ein drehbares Griff-Oberteil 1 auf. Das drehbare Griff-Oberteil 1 dient als Mehrstufenschalter für Mehrachsenbetrieb und Differentialsperren. Dabei bewirkt ein Drehen des Griff-Oberteils 1 gegenüber dem unteren, feststehenden Teil 2 des Multifunktions-Schaltgriffs MF eine Formänderung des Multifunktions-Schaltgriffs MF, wie in 1b gezeigt. Diese Formänderung abhängig von der jeweiligen Schaltstellung des Mehrstufenschalters führt dazu, dass der Fahrer bei jedem Umfassen des Multifunktions-Schaltgriffs MF haptisch über den Betriebszustand seines Fahrzeugs informiert wird und ein Ablesen von Drehschaltereinstellungen, wie im Stand der Technik erforderlich, unnötig wird.
  • Alternativ kann der erfindungsgemäße Multifunktions-Schaltgriff MF, wie in den 2a und 2b als zweites Ausführungsbeispiel gezeigt, eine nicht rotationssymmetrische Grundform, ein feststehendes Griff-Oberteil 1' und Griff-Unterteil 2' sowie ein drehbares Griff-Mittelteil 3 aufweisen, das als Mehrstufenschalter für Mehrachsenbetrieb und Differentialsperren dient und dessen Drehen ebenfalls eine Formänderung des Multifunktions-Schaltgriffs MF bewirkt, wie in 2b gezeigt.
  • Schließlich könnte der erfindungsgemäße Multifunktions-Schaltgriff gemäß einem weiteren, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel auch eine nicht rotationssymmetrische Grundform und ein drehbares Griff-Unterteil aufweisen, das als Mehrstufenschalter für Mehrachsenbetrieb und Differentialsperren dient und dessen Drehen eine Formänderung des Multifunktions-Schaltgriffs ebenfalls bewirkt.
  • Optional könnte der erfindungsgemäße MultifunktionsSchaltgriff ebenfalls vollständig drehbar sein und als Mehrstufenschalter für Mehrachsenbetrieb und Differentialsperren dienen. Dabei weist der Multifunktions- Schaltgriff beispielsweise ein ovales oder keilförmiges Querschnittsprofil oder im Falle eines runden Querschnitts zumindest eine Nute und/oder Kante im Griff auf. Über das Querschnittprofil sowie die gegebenenfalls vorhandenen Nuten und Kanten kann dann die eine haptische Kodierung der Griffstellung bzw. des Schalterzustands erfolgen.
  • Gemäß einem dritten, in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Multifunktions-Schaltgriff MF kann der Mehrstufenschalter als Drehschalter auch in Form eines in den Multifunktions-Schaltgriff MF integrierten Rändelrads 4 ausgebildet sein. Einstellungen von Mehrachsenantrieb und Differentialsperren erfolgt dann über Drehen des in den Multifunktions-Schaltgriff MF integrierten Rändelrads 4. Das Rändelrad 4 ist dabei derart gestaltet, dass der Einstellzustand des durch das Rändelrad 4 gebildeten Mehrstufenschalters über physikalische Eigenschaften des Rändelrads 4 direkt erkennbar ist, d.h. haptisch über den Einstellzustand informiert wird.
  • Gemäß einem Ausführüngsbeispiel der Erfindung besteht das Rändelrad 4, wie in 4 gezeigt, beispielsweise aus Segmenten 4a bis 4e mit unterschiedlicher Oberflächenstruktur. Mittels der unterschiedlichen Oberflächenstruktur der Segmente 4a bis 4e kann dann die jeweilige Schaltstellung des Mehrstufenschalters erkennt werden, d.h. es wird haptisch über den Einstellzustand informiert, sobald der Fahrer den Multifunktions-Schaltgriff in die Hand nimmt.
  • Alternativ kann das Rändelrad 4 eine mit dem Drehwinkel zunehmende Profiltiefe aufweisen, wie in 5 veranschaulicht, über die Schaltstellungen des Mehrstufenschalters erkennbar sind. Dabei kann beispielsweise die Profiltiefe mit zunehmender Stärke der Differentialsperre größer werden. Auch dann erhält der Fahrer, sobald er den Multifunktions-Schaltgriff in die Hand nimmt haptische Informationen über den Einstellzustand.
  • Anstelle einer Ausführung als Drehschalter, wie in den 1 bis 3 beschrieben, kann der Mehrstufenschalter des erfindungsgemäßen Multifunktions-Schaltgriffs MF alternativ als Schiebeschalter 5 ausgebildet sein, wie in den 6 und 7 gezeigt.
  • Dabei kann der Schiebeschalter 5 des erfindungsgemäßen Multifunktions-Schaltgriffs MF, wie in 6 veranschaulicht, derart im Multifunktions-Schaltgriff MF, beispielsweise an der Position des Rändelrads in 3, angeordnet sein, dass er in Normalstellung, in der Mehrachsenantrieb und Differentialsperren ausgeschaltet sind, und er sich an Punkt N in 6 befindet, der Form des Multifunktions-Schaltgriffs angepasst ist, während er bei eingeschalteter Differentialsperre an einem in 6 bezeichneten Punkt DS über die Form des Multifunktions-Schaltgriffs MF hinausragt.
  • Alternativ könnte der Schiebeschalter 5 des erfindungsgemäßen Multifunktions-Schaltgriffs MF auch, wie in 7 gezeigt, auf einer Handauflage HA des Multifunktions-Schaltgriffs MF derart ausgebildet sein, dass er sich in Normalstellung, in der Mehrachsenantrieb und Differentialsperren ausgeschaltet sind, d.h. an einem in 7 mit N bezeichneten Punkt außerhalb der Handauflage HA und bei geschalteter Differentialsperre, z.B. an bei einem Einstellzustand an einem in 7 mit DS bezeichneten Punkt, im Bereich der Handauflage HA befindet.
  • Zusammenfassend offenbart die vorliegende Erfindung somit einen Multifunktions-Schaltgriff für Fahrzeuge, insbesondere für Traktionsfahrzeuge, für einen bewegbar angeordneten Gangschalthebel, durch dessen Betätigung ein bestimmter Gang einlegbar ist. Der Multifunktions-Schaltgriff weist im Bereich des oberen Endes des Gangschalthebels einen Mehrstufenschalter auf, über den ein Mehrachsenantrieb und Differentialsperren in einer vorgegebenen Reihenfolge ein- und ausschaltbar sind. Der Mehrstufenschalter kann als Drehschalter oder als Schiebeschalter ausgebildet sein. Bei einer Ausführung als Drehschalter kann der Mehrstufenschalter alternativ als drehbares Griffoberteil, Griffmittelteil oder Griffunterteil bzw. als vollständig drehbarer Griff ausgeführt sein. Die Einstellung des Mehrstufenschalters kann dann über Formänderungen des Multifunktions-Schaltgriffs erkannt werden.

Claims (12)

  1. Multifunktions-Schaltgriff für Fahrzeuge für einen bewegbar angeordneten Gangschalthebel, durch dessen Betätigung ein bestimmter Gang einlegbar ist, wobei der Multifunktions-Schaltgriff (MF) im Bereich des oberen Endes des Gangschalthebels einen Mehrstufenschalter aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass über den Mehrstufenschalter ein Mehrachsenantrieb und Differentialsperren in einer vorgegebenen Reihenfolge ein- und ausschaltbar sind, wobei eine Betätigung des Mehrstufenschalters eine Formänderung des Multifunktions-Schaltgriffs (MF) bewirkt, die beim Umfassen des Multifunktions-Schaltgriffs haptisch erfassbar ist.
  2. Multifunktions-Schaltgriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrstufenschalter als Drehschalter ausgebildet ist, dessen Drehen und damit Einschalten verschiedener Traktionsstufen eine Formänderung des Multifunktions-Schaltgriffs (MF) bewirkt.
  3. Multifunktions-Schaltgriff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Multifunktions-Schaltgriff (MF) eine nicht rotationssymmetrische Grundform und ein drehbares Griff- Oberteil (1) aufweist, das als Mehrstufenschalter für Mehrachsenbetrieb und Differentialsperren dient, wobei ein Drehen des Griff-Oberteils (1) eine Formänderung des Multifunktions-Schaltgriffs (MF) bewirkt.
  4. Multifunktions-Schaltgriff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Multifunktions-Schaltgriff (MF) eine nicht rotationssymmetrische Grundform und ein drehbares Griff-Mittelteil (3) aufweist, das als Mehrstufenschalter für Mehrachsenbetrieb und Differentialsperren dient, wobei ein Drehen des Griff-Mittelteils (3) eine Formänderung des Multifunktions-Schaltgriffs (MF) bewirkt.
  5. Multifunktions-Schaltgriff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Multifunktions-Schaltgriff (MF) eine nicht rotationssymmetrische Grundform und ein drehbares Griff-Unterteil aufweist, das als Mehrstufenschalter für Mehrachsenbetrieb und Differentialsperren dient, wobei ein Drehen des Griff-Unterteils eine Formänderung des Multifunktions-Schaltgriffs (MF) bewirkt.
  6. Multifunktions-Schaltgriff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Multifunktions-Schaltgriff vollständig drehbar ist und als Mehrstufenschalter für Mehrachsenbetrieb und Differentialsperren dient, wobei der Multifunktions-Schaltriff (MF) ein Querschnittsprofil und gegebenenfalls Nuten und Kanten aufweist, über die eine haptische Kodierung der Griffstellung bzw. des Schalterzustands erfolgen kann.
  7. Multifunktions-Schaltgriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrstufenschalter als Drehschalter in Form eines in den Multifunktions-Schaltgriff (MF) integrierten Rändelrads (4) ausgebildet ist.
  8. Multifunktions-Schaltgriff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rändelrad (4) aus Segmenten mit unterschiedlicher Oberflächenstruktur besteht, über die Schaltstellungen des Mehrstufenschalters erkennbar sind.
  9. Multifunktions-Schaltgriff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rändelrad (4) eine mit dem Drehwinkel zunehmende Profiltiefe aufweist, über die Schaltstellungen des Mehrstufenschalters erkennbar sind.
  10. Multifunktions-Schaltgriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrstufenschalter als Schiebeschalter (5) ausgebildet ist.
  11. Multifunktions-Schaltgriff nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schiebeschalter (5) derart im Multifunktions- Schaltgriff (MF) angeordnet ist, dass er in Normalstellung (N), in der Mehrachsenantrieb und Differentialsperren ausgeschaltet sind, der Form des Multifunktions-Schaltgriffs (MF) angepasst ist, während er bei eingeschalteter Differentialsperre (DS) über die Form des Multifunktions-Schaltgriffs (MF) hinausragt.
  12. Multifunktions-Schaltgriff nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schiebeschalter (5) auf einer Handauflage (HA) des Multifunktions-Schaltgriffs (MF) derart ausgebildet ist, dass er sich in Normalstellung (N), in der Mehrachsenantrieb und Differentialsperren ausgeschaltet sind, außerhalb der Handauflage (HA) und bei geschalteter Differentialsperre (DS) im Bereich der Handauflage (HA) befindet.
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