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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gangwahlvorrichtung zur Anwahl wenigstens eines Ganges für ein Kraftfahrzeug mit einem Gangwahlelement, das in einer Schaltkulisse manuell bewegbar ist.
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STAND DER TECHNIK
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Aus der
WO 2008/098896 A1 ist eine Gangwahlvorrichtung zur Anwahl verschiedener Gänge für ein Kraftfahrzeug mit einem Gangwahlelement gezeigt, und die Schaltkulisse weist eine Schaltgasse auf, entlang der ein als Schalthebel ausgeführtes Gangwahlelement bewegt werden kann. Abhängig von der Position des Schalthebels kann in einen entsprechenden Gang geschaltet werden. Derartige Schaltgassen sind insbesondere für Automatikgetriebe bekannt, denn diese Getriebe erfordern nicht zwingend die Anwahl einzelner Gänge mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen des Getriebes, sondern es können beispielsweise Gänge für die Vorwärtsfahrt, bezeichnet mit „D“, für die Rückwärtsfahrt, bezeichnet mit „R“ und ein Gang zum Parken angewählt werden, der gekennzeichnet ist durch „P“. Somit kann die Gangwahlvorrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs, aus den Gängen „D“ für die Vorwärtsfahrt, „R“ für die Rückwärtsfahrt und „P“ für den Parkzustand bestehen, und in die Gänge kann einzeln geschaltet werden.
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Bei der Verwendung von Schaltgassen für Gangwahlvorrichtungen besteht der Nachteil, dass ein direktes Schalten von nicht benachbart in der Schaltgasse angeordneten Gängen nicht möglich ist. Beispielsweise ist es häufig nicht möglich, vom Vorwärtsgang „D“ in die Parkposition „P“ zu schalten, ohne den Rückwärtsgang „R“ zu durchschalten.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass ein Bediener der Gangwahlvorrichtung grundsätzlich nur durch Betrachtung der Gangwahlvorrichtung selbst oder durch Betrachten eines Displays im Kombiinstrument des Kraftfahrzeugs kontrollieren muss, welcher Gang aktuell mit dem Gangwahlelement angewählt ist. Durch eine taktile Information lässt sich meist nicht erkennen, welcher Gang durch das Gangwahlelement aktuell angewählt wurde.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gangwahlvorrichtung zu schaffen, mit der die vorstehend beschriebenen Nachteile des zitierten Standes der Technik überwunden werden und die eine direkte Anwahl eines Ganges ermöglicht, insbesondere durch die eine taktile Information über einen aktuell angewählten Gang ermöglicht ist.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Gangwahlvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das Gangwahlelement in der Schaltkulisse drehbeweglich aufgenommen ist, sodass durch eine manuell in das Gangwahlelement einleitbare Drehbewegung zumindest ein Gang anwählbar ist.
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Die Erfindung geht dabei von dem Gedanken aus, die Anwahl eines Ganges nicht und insbesondere nicht nur durch eine Linearbewegung in einer Schaltgasse vorzusehen, und erfindungsgemäß ist das Gangwahlelement in der Schaltkulisse so aufgenommen, dass dieses wenigstens mitunter eine Drehbewegung ausführen kann. Die Drehbewegung im Sinne der vorliegenden Erfindung kann insbesondere als Schwenkbewegung ausgeführt sein, und das Gangwahlelement kann manuell gedreht oder verschwenkt werden, derart, dass ein Benutzer durch eine taktile Information bereits erkennen kann, welcher Gang aktuell angewählt wurde. Die taktile Information kann durch manuelles Berühren des Gangwahlelementes in der Schaltkulisse durch den Benutzer bereits eingeholt werden, wobei gemäß der vorliegenden Erfindung das Gangwahlelement insbesondere nicht rotationssymmetrisch ausgeführt ist, sodass das Gangwahlelement beispielsweise nicht lediglich durch einen Drehknopf dargestellt ist. Mit einem Drehknopf, der das Gangwahlelement bilden würde, könnte die Aufgabe der vorliegenden Erfindung nicht gelöst werden, da auch mit einem Drehknopf ein Benutzer keine taktile Information dadurch gewinnen kann, den Drehknopf manuell zu ertasten. Erfindungsgemäß ist damit das Gangwahlelement nicht rotationssymmetrisch ausgeführt, insbesondere erstreckt sich das Gangwahlelement entlang einer Haupt-Erstreckungsrichtung. Dadurch kann die Drehbewegung auch als Schwenkbewegung bezeichnet werden, und der Drehpunkt beziehungsweise der Schwenkpunkt des Gangwahlelementes muss nicht im geometrischen Zentrum des Gangwahlelementes liegen.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Gangwahlvorrichtung kann das Gangwahlelement in der Schaltkulisse zusätzlich zur drehbeweglichen Aufnahme längsbeweglich sein. Damit kann durch eine manuell in das Gangwahlelement einleitbare Längsbewegung zumindest ein Gang anwählbar sein. Die Längsbewegung des Gangwahlelementes kann der Drehbewegung des Gangwahlelementes nachgelagert werden, insbesondere kann nach jeder ausgeführten Längsbewegung des Gangwahlelementes innerhalb der Schaltkulisse wieder eine Drehbewegung folgen.
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Insbesondere kann die Drehbewegung des Gangwahlelementes um einen Drehpunkt auf einem Halbkreisbogen ausgeführt werden, der sich über einer Kreishalbierenden erstreckt. Die Drehbewegung beziehungsweise die Schwenkbewegung des Gangwahlelementes kann dabei einen Winkel von 180° überstreichen. Die Längsbewegung des Gangwahlelementes kann dabei entlang der Kreishalbierenden ausgeführt werden. Da das Gangwahlelement länglich ausgeführt sein kann, kann dieses in einer ersten Position mit seiner Längserstreckung auf der Kreishalbierenden liegen. Wird das Gangwahlelement um 180° verschwenkt, so erstreckt sich das Gangwahlelement mit seiner Längserstreckung erneut in Richtung zur Kreishalbierenden.
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Die Längsbewegung des Gangwahlelementes kann durch zwei Anwahlpositionen begrenzt sein, wobei durch Verschieben des Gangwahlelementes entlang der Kreishalbierenden in die erste Anwahlposition ein erster Gang anwählbar ist und wobei durch Verschieben des Gangwahlelementes entlang der Kreishalbierenden in die zweite Anwahlposition ein weiterer Gang anwählbar ist. Damit kann beispielsweise der Gang „D“ durch die Längsverschiebung des Gangwahlelementes in eine erste Anwahlposition angewählt werden, die beispielsweise im Kraftfahrzeug so angeordnet ist, dass das Gangwahlelement in Fahrtrichtung verschoben werden muss. Wird das Gangwahlelement in Richtung zum Heck des Kraftfahrzeugs verschoben, kann beispielsweise der Rückwärtsgang angewählt werden, sodass der Gang „R“ durch das Gangwahlelement angewählt ist. Somit kann das Kraftfahrzeug durch eine reine Verschiebebewegung des Gangwahlelementes zwischen dem Vorwärtsgang und dem Rückwärtsgang hin- und herbewegt werden.
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Durch ein Drehen oder Verschwenken des Gangwahlelementes über den Halbkreisbogen in zumindest einer Zwischenposition zwischen den beiden Anwahlpositionen kann wenigstens ein weiterer Gang angewählt werden, beispielsweise der Gang, der die Parkposition „P“ repräsentiert. Damit wird erreicht, dass das Gangwahlelement in keine Endposition bewegt wird, die nur durch eine Bewegungsumkehr des Gangwahlelementes wieder verlassen werden könnte. Mit der erfindungsgemäßen Ausführung des Gangwahlelementes wird der Gedanke technisch umgesetzt, ein endpositionsfreies Durchschalten mehrer Gänge zu ermöglichen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Gangwahlelement länglich ausgebildet sein und beispielsweise die Grundform eines Rechtecks bilden. Zur besseren Haptik kann das rechteckförmige Gangwahlelement jedoch Verrundungen aufweisen. Durch die Rechteckform mit einer Längsseite und einer schmaleren Querseite kann ein Benutzer der Gangwahlvorrichtung ohne visuelle Kontrolle haptisch erkennen, in welcher Position sich das Gangwahlelement aktuell befindet, und der Benutzer kann mit manuellem Ertasten bereits feststellen, welcher Gang eingelegt ist. Vom Drehpunkt des Gangwahlelementes aus kann sich bei einem angewählten Gang das Gangwahlelement somit in Richtung zur ersten oder zweiten Anwahlposition oder zur Zwischenposition hin erstrecken, und in der Zwischenposition kann das Gangwahlelement somit etwa senkrecht zur Kreishalbierenden stehen.
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Mit weiterem Vorteil kann insbesondere im Drehpunkt ein Aufnahmeelement angeordnet sein, an dem das Gangwahlelement aufgenommen und drehbeweglich und längsbeweglich geführt ist. Das Gangwahlelement kann eine schlitzartige Aufnahmeöffnung aufweisen, durch die sich das Aufnahmeelement hindurch erstreckt, wobei die schlitzartige Aufnahmeöffnung sich ebenfalls in Richtung der länglichen Erstreckung des Gangwahlelementes hin erstreckt. Das Gangwahlelement bildet damit eine Art Schlitten mit einer länglichen Aufnahmeöffnung, und wird das Gangwahlelement über der Kreishalbierenden längs bewegt, wandert das Aufnahmeelement durch die Aufnahmeöffnung, wobei das Aufnahmeelement selbst ortsfest in der Schaltkulisse angeordnet ist. Das Aufnahmeelement kann pilzkopfartig ausgeführt sein, sodass das Gangwahlelement durch den Pilzkopf seitlich überdeckt ist und damit verliersicher in der Gangwahlvorrichtung gehalten ist.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der gesamten Gangwahlvorrichtung sieht vor, dass diese im Wesentlichen in einer Ebene flach ausgebildet ist, wobei die Ebene der Drehbewegung und die Richtung der Längsbewegung in der Erstreckungsebene der Gangwahlvorrichtung liegen. Beispielsweise kann die Gangwahlvorrichtung in der Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs aufgenommen sein, sodass ein Fahrer das Gangwahlelement mit einer Hand bedienen kann. Die Schaltkulisse kann beispielsweise kreisrund ausgeführt sein, und der Drehpunkt, der zugleich den Mittelpunkt des kreisrund ausgeführten, pilzförmigen Aufnahmeelementes bildet, kann leicht außermittig der kreisrunden Schaltkulisse angeordnet sein. Das Gangwahlelement wird im Wesentlichen auf einer Seite der Kreishalbierenden verschwenkt, und auf der gegenüberliegenden Seite der Kreishalbierenden kann beispielsweise ein Start-Stopp-Schaltelement angeordnet sein.
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Die Gangwahlvorrichtung, im Wesentlichen die Schaltkulisse, das Gangwahlelement und das Aufnahmeelement können aus Kunststoff, bevorzugt jedoch aus Metall und insbesondere aus Aluminium hergestellt sein. Um den angewählten Gang über die sichtbare Anordnung des Gangwahlelementes hinaus einem Benutzer anzuzeigen, kann beispielsweise auf dem Aufnahmeelement ein Display angeordnet sein, in dem der angewählte Gang „D“, „P“ oder „R“ angezeigt wird. In den jeweiligen Anwahlpositionen sowie in der Zwischenposition können die Gänge „D“, „R“ und „P“ entsprechend beschriftet sein, wobei die Buchstaben „D“, „P“ und „R“ auch selbstleuchtend sein können, um auch damit den Benutzer beispielsweise dann den ausgewählten Gang anzuzeigen, wenn dieser ausgewählt ist und der entsprechende Gang optisch hervorgehoben wird.
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Um einem Benutzer eine insbesondere haptische Information zu übermitteln, dass durch die entsprechende Anordnung des Gangwahlelementes ein Gang in einer bestimmten Position angewählt wurde, kann das Gangwahlelement in einer jeweiligen Position, beispielsweise in einem beiden Anwahlpositionen oder in der Zwischenposition, einrasten. Zum Einrasten können mechanische Rastmittel vorgesehen sein oder zwischen der Schaltkulisse und dem Gangwahlelement können Magnetkräfte wirken, die das Gangwahlelement in die entsprechende Position hineinziehen. Damit entsteht auch ein Rasteffekt, und in der Schaltkulisse und/oder im Gangwahlelement können entsprechende Permanentmagnete oder Elektromagnete eingerichtet sein.
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Die elektrische Erkennung beziehungsweise die Schaltung der Gangwahlpositionen selbst wird vorteilhafterweise ebenfalls magnetisch durchgeführt, indem die Position des Gangwahlelementes durch in die Schaltkulisse eingelassene Hall-Sensoren und im Gangwahlelement angeordnete Permanentmagnete erkannt wird. Eine elektromechanische Erkennung der Position zum Beispiel durch Mikroschalter ist ebenfalls denkbar.
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Eine elektromechanische Blockierung der Gänge ist grundsätzlich nicht mehr erforderlich, da der Übergang der Schaltzustände durch das Gangwahlelement elektronisch überwachbar und freigebbar ist. Dennoch kann eine Blockierung vorteilhaft sein, um eine eindeutige Zuordnung zwischen den Positionen der Gänge, in die das Gangwahlelement bewegt werden kann, und den zugehörigen Fahrzustand zu gewährleisten. Beispielsweise kann bei einer höheren Geschwindigkeit einer Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs, das in der Position „D“ fährt, das Gangwahlelement blockiert sein, um nicht ungewollt in die Position „R“ zum Rückwärtsfahren oder in die Position „P“ zum Parken geschaltet zu werden.
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BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Gangwahlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei mit einem Gangwahlelement der Gang „P“ angewählt ist,
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2 das Ausführungsbeispiel der Gangwahlvorrichtung gemäß 1, wobei mit dem Gangwahlelement der Gang „D“ angewählt ist und
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3 das Ausführungsbeispiel der Gangwahlvorrichtung gemäß 1, wobei mit dem Gangwahlelement der Gang „R“ angewählt ist.
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Die 1, 2 und 3 zeigen eine Gangwahlvorrichtung 1 zu Anwahl von Gängen „D“, „P“ und „R“ für ein Kraftfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Gangwahlvorrichtung 1 weist ein Gangwahlelement 10 auf, das in einer Schaltkulisse 11 angeordnet ist. Das Gangwahlelement 10 ist in der Schaltkulisse 11 drehbeweglich aufgenommen, und durch die Drehbewegung des Gangwahlelementes 10 können die Gänge „D“, „P“ und „R“ angewählt werden. Die Drehbewegung des Gangwahlelementes 10 erfolgt um einen Drehpunkt 16, und die Drehbewegung ist mit dem Bezugszeichen 12 angedeutet.
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Zusätzlich zur drehbeweglichen Aufnahme des Gangwahlelementes 10 in der Schaltkulisse 11 ist das Gangwahlelement 10 längsbeweglich in der Schaltkulisse 11 geführt, sodass durch eine manuell in das Gangwahlelement 10 einleitbare Längsbewegung 13 zumindest ein Gang „D“ oder „R“ anwählbar ist. Die Drehbewegung 12 des Gangwahlelementes 10 um den Drehpunkt 16 erfolgt über einen Halbkreisbogen 14, und der Halbkreisbogen 14 erstreckt sich über einer Kreishalbierenden 15. Damit liegt der Drehpunkt 16 in der Kreishalbierenden 15. Die Längsbewegung 13 erfolgt entlang der Kreishalbierenden 15 und ist durch zwei Anwahlpositionen I und II begrenzt. Durch eine Drehbewegung 12 des Gangwahlelementes 10 kann dieses in eine Zwischenposition III bewegt werden, wobei die Drehbewegung sowohl aus der ersten Anwahlposition I als auch aus der zweiten Anwahlposition II möglich ist.
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Das Gangwahlelement 10 ist länglich ausgebildet und weist eine Aufnahmeöffnung 18 auf, durch die sich ein Aufnahmeelement 17 hindurch erstreckt. Das Aufnahmeelement 17 besitzt eine Pilzform, sodass das Gangwahlelement 10 unter dem Pilzkopf des Aufnahmeelementes 10 die Längsbewegung 13 und die Drehbewegung 12 ausführen kann.
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Die Schaltkulisse 11 ist kreisrund ausgebildet und kann in der Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs angeordnet werden. Die Bewegung des Gangwahlelementes 10 erfolgt im Wesentlichen auf einer ersten Seite der Kreishalbierenden 15, und auf einer dem Kreisbogen 14 über der Kreishalbierenden 15 gegenüberliegenden Seite der Schaltkulisse 11 ist ein Start-Stopp-Schaltelement 19 zum Starten und Stoppen des Motors oder dergleichen angeordnet.
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1 zeigt die Gangwahlvorrichtung 1 mit dem Gangwahlelement 10 in der Zwischenposition III, sodass der Gang „P“ zum Parken des Kraftfahrzeugs eingelegt ist. Aus der gezeigten Zwischenposition III kann das Gangwahlelement 10 entlang des Halbkreisbogens 14 nun eine Drehbewegung 12 in Richtung zur ersten Anwahlposition I ausführen, um den Gang „D“ zur Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs einzulegen. Alternativ kann aus der gezeigten Zwischenposition III der Rückwärtsgang „R“ eingelegt werden, indem in das Gangwahlelement 10 eine Drehbewegung 12 in Richtung zur zweiten Anwahlposition II eingeleitet wird. Die Drehbewegungen 12 erfolgen dabei um den Drehpunkt 16 über der Kreishalbierenden 15.
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2 zeigt die Gangwahlvorrichtung 1 mit dem Gangwahlelement 10, das sich in der ersten Anwahlposition I befindet. Um beispielsweise die Zwischenposition III anzuwählen, um den Gang „P“ zum Parken des Fahrzeugs einzulegen, kann das Gangwahlelement 10 um den Drehpunkt 16 entlang des Halbkreisbogens 14 eine Drehbewegung 12 ausführen. Möchte der Bediener jedoch aus dem Gang „D“ für die Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs in den Gang „R“ zur Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs umschalten, beispielsweise zum Rangieren des Kraftfahrzeugs, so kann dieser das Gangwahlelement 10 mit einer Längsbewegung 13 in die zweite Anwahlposition II bewegen. Dabei unterbleibt die Drehbewegung 12, und es muss insbesondere nicht erst der Gang „P“ durchschaltet werden, und das Gangwahlelement 10 kann zwischen allen drei Gängen „D“, „P“ und „R“ unmittelbar hin- und hergeschaltet werden.
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3 zeigt schließlich die Gangwahlvorrichtung 1 mit dem Gangwahlelement 10 in der zweiten Anwahlposition II, sodass der Gang „R“ zur Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs eingelegt ist. Aus dieser Position kann das Gangwahlelement 10 nun entweder eine Drehbewegung 12 um den Drehpunkt 16 entlang der Kreishalbierenden 14 ausführen oder das Gangwahlelement 10 kann eine Längsbewegung 13 in Richtung zum Gang „D“ ausführen.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktive Einzelheiten oder räumliche Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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