DE19526059C2

DE19526059C2 - Schaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE19526059C2
Application number: DE19526059A
Authority: DE
Inventors: Metin Dr Ing Ersoy
Original assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Current assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Priority date: 1995-07-17
Filing date: 1995-07-17
Publication date: 1999-05-27
Anticipated expiration: 2015-07-18
Also published as: EP0754884B1; US5689996A; DE19549437A1; DE19549437C2; DE19608981B4; DE19608981A1; EP0754884A2; JP3059387B2; EP0754884A3; ES2137435T3; JPH0932911A; DE19526059A1; DE59506847D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeugs.

Aus EP 0 624 741 A 1 ist eine Schaltvorrichtung bekannt, bei der ein Wählhebel innerhalb einer Schaltkulisse um eine tiefer als diese Schaltkulisse liegende Wählachse zur Anwahl der Wählstellungen P, R, N und D schwenkbar ist und durch eine Feder ständig in Querrichtung belastet wird und in den Wählstellungen P, R und N an Rastungen der Schaltkulisse anliegt. In der Wählstellung D befindet sich der Schalthebel zwischen zwei elastischen Plattenelementen, die je mit einem elektrischen Schalter zusammenwirken, so daß durch eine Bewegung des Schalthebels innerhalb der Schaltkulisse eine manuelle Schaltung der Gänge in der einen oder anderen Richtung möglich ist. Dabei bewegt sich der Wählhebel seitlich um eine Schwenkachse verschwenkt in einer neben der Hauptgasse liegenden Seitengasse um die Wählachse.

Aus DE 39 27 250 A1 geht eine Schaltvorichtung hervor, bei der ein durch ein elektronisches Steuergerät beeinflußtes automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeuges mit einem Wählhebel schaltbar ist, durch dessen Verschwenken um eine Wählachse in einer ersten Gasse über eine Übertragungseinrichtung zur Verbindung der Schaltvorrichtung mit dem Getriebe verschiedene Betriebsstufen und sich automatisch schaltende Gänge wählbar sind (Automatikschaltfunktion). Der Wählhebel ist ferner über eine Quergasse um eine unterhalb der Wählachse liegende Schwenkachse in eine zur ersten Gasse parallele Gasse verschwenkbar, in der durch dessen einmaliges Verschwenken aus einer Mittellage heraus in die eine Richtung eine Hochschaltung und in die entgegengesetzte Richtung eine Rückschaltung jeweils um einen Getriebegang bewerkstelligbar ist (Schrittschaltfunktion). In der zweiten Gasse ist das manuelle Anwählen der Getriebegänge möglich. Der Wählhebel und ein mit letzterem in der Automatikschaltgasse zusammenwirkender Mitnehmer der Übertragungseinrichtung sind drehbar auf einer quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Wählachse gelagert. Zur Festsetzung der Übertragungsrichtung in der zweiten, vom Mitnehmer unabhängigen Schaltgasse des Wählhebels wird eine Sperreinrichtung wirksam. Dabei ist der Mitnehmer in der zweiten Schaltgasse von dem Wählhebel unabhängig und steht außer Eingriff.

Aus DE 44 26 207 C1 ist ferner eine Wähleinrichtung für ein Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei der der kardanisch gelagerte Wählhebel zwischen zwei verschiedenen Schaltgassen um eine im karosseriefesten Gehäuse gelagerte Schwenkachse eines Kreuzstückes hin und her geschwenkt werden kann. Die erste Schaltgasse ermöglicht dabei den Automatikbetrieb, die zweite Schaltgasse eine manuelle Schrittschaltung. Um diese Schaltung möglichst kompakt gestalten zu können, wurden die Wählachse und die Schaltachse des Wählhebels in eine gemeinsame Ebene gelegt. Ferner stehen beide Achsen orthogonal zueinander. Der Wählhebel wird zum Wechsel von Automatikbetrieb auf manuellen Betrieb aus einer dem automatischen Schalten zugeordneten Wählstellung in die Schrittschaltgasse geschwenkt. Er greift dabei in komplementär gestaltete Führungselemente ein, die die Signale der manuellen Schaltbetätigung aufnehmen und weiterleiten.

In der Automatikschaltgasse dagegen greift er formschlüssig in einen ihn mit Schenkeln von unten U- förmig umgreifenden; im Gehäuse um die Wählachse gemeinsam mit ihm verschwenkbar angeordneten Betätigungshebel zur Verbindung mit dem Getriebe ein.

Diese Schaltung ist sowohl konstruktiv als auch fertigungstechnisch infolge einer großen Vielzahl von Bauteilen kompliziert und somit kostenintensiv.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung zu entwickeln, bei der der automatische Schaltbereich und die manuelle Schaltung eindeutig voneinander getrennt sind.

Gelöst wird diese Aufgabenstellung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe ermöglicht neben der Automatikwählfunktion eine manuelle Gangwahl (Schrittschaltung), durch tippweise Betätigung des Wählhebels in der entsprechenden Richtung. Über Schaltkontakte wird jeweils ein Signal erzeugt und zum Herauf oder Herunterschalten an das Getriebe weitergeleitet. Hierfür werden für die Anwahlbewegungen der dem automatischen Schalten zugeordneten Schaltstellungen einerseits und für die Bewegungen zur manuellen Schaltung der Gangstufen andererseits unterschiedliche Bauteile um unterschiedliche Schwenkachsen relativ zueinander bewegt. Bei einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung flur ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeugs ist dabei ein Wählhebel innerhalb einer Schaltkulisse um eine tiefer als diese Schaltkulisse liegende Wählachse schwenkbar und wird in den Wählstellungen (P, R, N, D) durch quer zur Längsrichtung der Schaltkulisse wirksame Federkräfte gegen seitlich zueinander versetzt liegende Rastungen, die den Wählstellungen zugeordnet sind, gehalten. Der über ein Kreuzstück kardanisch beweglich gelagerte Wählhebel ist aus einer dem automatischen Schalten zugeordneten Wählstellung (D) heraus um eine zu der Wählachse orthogonale, in einem karosseriefesten Gehäuse gelagerte Schwenkachse des Kreuzstückes in eine Nebenschaltstellung (M) zur manuellen, schrittweisen Schaltung der Gänge des Getriebes schwenkbar.

Ein im karosseriefesten Gehäuse (1) um die Wählachse schwenkbar gelagertes Zwischen teil nimmt den Wählhebel auf. Das mit einem Übertragungsglied zur Verbindung der Schaltvorrichtung mit dem Getriebe verbundene Zwischenteil ist beim Wechsel der Wähl stellungen (P, R, N, D) gemeinsam mit dem Wählhebel um die Wählachse schwenkbar. Das Zwischenteil weist Schenkel auf, zwischen denen das Kreuzstück aufgenommen ist und die in eine oberhalb der Wählachse gelegene bügelförmige Verbindung übergehen, worin ein quer zur Wählbewegung verlaufender Schlitz mit geringem Spiel von dem Wählhebel durchgriffen wird. Der Wählhebel greift dabei gleichzeitig mit seinem unteren Ende in einen sich quer zur Wählbewegung erstreckenden Schlitz eines mit einer unterhalb der Wählachse gelegenen bügelförmigen Verbindung der Schenkel fest verbundenen Gleitsteines ein. In der Nebenschaltstellung M ist der Wählhebel in dem Schlitz in Richtung der Schaltbewegungen relativ zu dem Zwischenteil schwenkbar, wobei der über das Kreuzstück kardanisch beweglich gelagerte Wählhebel gleichzeitig mit seinem unteren Ende in einem Längsschlitz des zuvor beschriebenen Gleitsteines geführt ist.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Kreuzstück einen bügelförmigen Bereich mit einer Profilierung aufweist, auf der der Wählhebel federbelastet und rastend für die Schaltstellungen P, R, N und D mit der Nebenschaltstellung M geführt ist. Das Kreuzstück ist dabei über zwei Lagerzapfen beweglich in dem Gehäuse gelagert. Durch die Wahl eines begrenzt elastischen Werkstoffes für das Kreuzstück können bei der Kippbewegung des Wählhebels in der Nebenschaltstellung Rückstellkräfte für die selbsttätige Rückkehr in die Mittellage aufgebaut werden. Hierzu ist es auch möglich, zwischen Wählhebel und Kreuzstück eine Gummilagerung vorzusehen, die darüber hinaus mit Ausnehmungen ausgestattet sein kann. In der Nebenschaltstellung M sollte das Zwischenteil beispielsweise mittels eines Elektromagneten arretiert sein, so daß eine Verschwenkung des Wählhebels gegenüber dem Zwischenteil erfolgt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung teilweise schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: einen vertikalen Längsschnitt durch eine Schaltvorrichtung mit den Erfindungsmerkmalen,

Fig. 2: einen gegenüber Fig. 1 um 90° versetzten Querschnitt und

Fig. 3: eine Draufsicht auf das Gehäuse der Schaltvorrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Schaltvorrichtung ist in einem domartigen Gehäuse 1 angeordnet, welches auf eine Öffnung eines Getriebetunnels oder dergleichen aufsetzbar ist. Ein Wählhebel 2 durchsetzt eine an der Oberseite des Gehäuses 1 angeordnete, stufenförmige Schaltkulisse 3 und ist unterhalb dieser Schaltkulisse 3 zusammen mit einem Zwischenteil 5 um eine Wählachse 4 beweglich gelagert.

Der Wählhebel 2 durchsetzt in axialer Richtung ein Kreuzstück 7. In dem Kreuzstück 7 ist der Wählhebel 2 verschwenkbar gelagert. Das Kreuzstück 7 ist seinerseits über zwei Lagerzapfen mit den sie aufnehmenden Lagerbuchsen in dem Gehäuse 1 beweglich gelagert. Um eine Kippbewegung des Wählhebels gegenüber der Wählachse zu ermöglichen, ist zur kardanisch beweglichen Lagerung zwischen Wählhebel 2 und Kreuzstück 7 vorliegend eine Gummilagerung vorgesehen, wobei diese Gummilagerung eventuell Ausnehmungen aufweisen kann, um in einer Richtung eine weichere Gestaltung zu erreichen als in der anderen. Eine Schenkelfeder 13 wirkt gegen das Kreuzstück 7 und somit gegen den durch das Kreuzstück geführten Wählhebel 2 in den Wählstellungen P, R, N und D. Dadurch wird der Wählhebel 2 einseitig gegen Rastungen, die durch die stufenförmige Ausbildung der Schaltkulisse 3 gebildet sind, gedrückt.

Das Kreuzstück 7 geht unterhalb seiner Lagerung, die zugleich die Schwenkachse 6 ist, in einen bügelförmigen Bereich über, der auf seiner Innenkontur eine den Fahrstufen entsprechende Profilierung aufweist. Auf dieser Profilierung ist der Wählhebel 2 federbelastet und rastend geführt. Dem Fahrzeugführer wird somit ein Schaltgefühl vermittelt, wenn er einen Fahrstufenwechsel vollzieht.

Beim Verschwenken des Wählhebels 2 um die Wählachse 4 wird ein Zwischenteil 5 mitbewegt. An dem Zwischenteil 5 ist im unteren, bügelförmigen Bereich ein Seilzug 11 befestigt, der die über den Wählhebel 2 eingeleitete Bewegung an das Schaltgetriebe des Kraftfahrzeuges überträgt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich wird, ist das Zwischenteil 5 bügelförmig ausgebildet, so daß es mit den beiden parallel zueinander verlaufenden Schenkeln um die Wählachse 4 beweglich im Gehäuse 1 gelagert ist. In dem die Schenkel an der Oberseite miteinander verbindenden Bügel ist ein sich quer zur Wählrichtung erstreckender Schlitz 8 vorgesehen, den ein stangenförmiger Teil des Wählhebels 2 mit geringem Spiel durchsetzt. Das untere Ende des Wählhebels 2 greift in einen Schlitz 9 quer zur Wählrichtung des Gleitsteines 10 ein und wird dadurch geführt. Der Gleitstein ist seinerseits mit dem unteren bügelförmigen Bereich des Zwischenteiles 5 fest verbunden. Der Einbau der Schaltvorrichtung erfolgt in herkömmlicher Weise so, daß die Schwenkbewegung des Wählhebels 2 zur Anwahl der Wählstellungen P, R, N und D im wesentlichen in einer sich in Längsrichtung des Fahrzeuges erstreckenden Ebene erfolgt.

In der dem automatischen Wählen zugeordneten Wählstellung D kann der Wählhebel 2 somit um die Schwenkachse 6 seitwärts in die Nebenschaltstellung M verschwenkt werden. Der Wählhebel 2 wird dabei um die freie, im Schlitz 8 in dem Bügel gelegene obere Wählachse verschwenkt. In der Fig. 1 sind dies die als Strich-Punktlinie gezeigten Schaltstellungen des Wählhebels 2, die mit "+" beziehungsweise "-" gekennzeichnet sind.

Die manuelle Anwahl einer Gangstufe (Schrittschaltung) wird ermöglicht, indem der Wählhebel 2 in der dem automatischen Wählen zugeordneten Wählstellung D seitwärts in die Nebenschaltstellung M verschwenkt wird. Gleichzeitig wird ein Elektromagnet 14 als Sperre des Zwischenteiles 5 wirksam. Die manuellen, schrittweise schaltbaren Fahrstufen werden vom Fahrzeugführer durch Antippen des Wählhebels 2 in der einen oder anderen Richtung angewählt. In dem Gleitstein 10 ist für diese Bewegung des Wählhebels 2 ein Längsschlitz 15 vorgesehen, in den der untere Teil des Wählhebels dabei eingreift.

In Fig. 3 ist eine Draufsicht auf das Gehäuse der Schaltvorrichtung dargestellt. Die dem automatischen Wählen zugeordneten Wählstellungen P, R, N und D sind dabei in der Schaltkulisse 3 stufenförmig zueinander versetzt angeordnet. In der automatischen Wählstellung D ist es möglich in die manuelle Nebenschaltstellung M zu wechseln. Die Schaltkulisse 3 ist in eine Abdeckung des Gehäuses 1 eingelassen.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

2

Wählhebel

3

Schaltkulisse

4

Wählachse

5

Zwischenteil

6

Schwenkachse

7

Kreuzstück

8

Schlitz

9

Schlitz

10

Gleitstein

11

Seilzug

13

Schenkelfeder

14

Elektromagnet

15

Längsschlitz
P, R, N, D und M -Wählstellungen

Claims

1. Schaltvorrichtung für ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeugs, bei der:

1. ein Wählhebel (2) innerhalb einer Schaltkulisse um eine tiefer als diese Schaltkulisse liegende Wählachse (4) schwenkbar ist, und in den Wählstellungen (P, R, N, D) durch quer zur Längsrichtung der Schaltkulisse wirksame Federkräfte gegen seitlich zueinander versetzt liegende Rastungen, die den Wählstellungen zugeordnet sind, gehalten ist,
2. der über ein Kreuzstück (7) kardanisch beweglich gelagerte Wählhebel (2) aus einer dem automatischen Schalten zugeordneten Wählstellung (D) heraus um eine zu der Wählachse (4) orthogonale, in einem karosseriefesten Gehäuse (1) gelagerte Schwenkachse (6) des Kreuzstückes (7) in eine Nebenschaltstellung (M) zur manuellen, schrittweisen Schaltung der Gänge des Getriebes schwenkbar ist,
3. ein im karosseriefesten Gehäuse (1) um die Wählachse (4) schwenkbar gelagertes Zwischenteil (5) den Wählhebel (2) aufnimmt,
4. das mit einem Übertragungsglied zur Verbindung der Schaltvorrichtung mit dem Getriebe verbundene Zwischenteil (5) beim Wechsel der Wählstellungen (P, R, N, D) gemeinsam mit dem Wählhebel um die Wählachse (4) schwenkbar ist,
5. das Zwischenteil (5) Schenkel aufweist, zwischen denen das Kreuzstück (7) aufgenommen ist und die in eine oberhalb der Wählachse (4) gelegene bügelförmige Verbindung übergehen, worin ein quer zur Wählbewegung verlaufender Schlitz (8) mit geringem Spiel von dem Wählhebel (2) durchgriffen wird, wobei der Wählhebel (2) gleichzeitig mit seinem unteren Ende in einen sich quer zur Wählbewegung erstreckenden Schlitz (9) eines mit einer unterhalb der Wählachse (4) gelegenen bügelförmigen Verbindung der Schenkel fest verbundenen Gleitsteines (10) eingreift und
6. der Wählhebel (2) in der Nebenschaltstellung M in dem Schlitz (8) in Richtung der Schaltbewegungen relativ zu dem Zwischenteil (5) schwenkbar ist, wobei der Wählhebel (2) gleichzeitig mit seinem unteren Ende in einem Längsschlitz (15) des Gleitsteines (10) geführt ist.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreuzstück (7) einen bügelförmigen Bereich mit einer Profilierung für die Schaltstellungen P, R, N und D mit der Nebenschaltstellung M aufweist, auf der der Wählhebel (2) federbelastet und rastend geführt ist.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreuzstück (7) über zwei Lagerzapfen beweglich in dem Gehäuse (1) gelagert ist.

4. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreuzstück (7) aus einem begrenzt elastischen Werkstoff besteht.

5. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Wählhebel (2) und Kreuzstück (7) eine Gummilagerung angeordnet ist.

6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummilagerung Ausnehmungen aufweist.

7. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenteil (5) in der dem manuellen, schrittweisen Schalten zugeordneten Nebenschaltstellung (M) mittels eines Elektromagneten (14) arretiert ist.