DE3203702A1 - Betaetigungsvorrichtung fuer ein automatisches kraftfahrzeug-getriebe - Google Patents

Betaetigungsvorrichtung fuer ein automatisches kraftfahrzeug-getriebe

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Shinsaku Tokyo Tsuji
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Description

Telefon (089) 4482496
Telex 5215935
Telegramme patemus münchen
Postscheck München 394 18-802
Patentanwalt Dr.-Ing. R. Liesegang
zugelassen beim Europäischen Patentamt - admitted to the European Patent Office - Mandataire agree aupres Γ Office European des Brevets
Betätigungsvorrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeug-Getriebe
Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeug-Getriebe, insbesondere mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Für eine derartige Betätigungsvorrichtung soll ein Sicher-■ heitssystem geschaffen werden, das Nichtbetätigung eines Anlassermotors des Kraftfahrzeuges gewährleistet, so lange der handbetätigte Wählhebel in einer Fahrstellung ist, d. h. in Fahrstellung D, Fahrstellung D2 oder Fahrstellung D1 oder Rückwärtsfahrstellung R.
Zu-diesem Zweck ist gemäß der-Erfjndung ein Sicherheitssystem bei einer Betätigungsvorrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeug-Getriebe mit einem Wählhebel, der in Wähl Stellungen entsprechend bestimmter Getriebeschaltungen bringbar ist, sowie mit einer abgesetzte Oberflächen aufweisenden Vorrichtung und einem Anschlagstift, der zusammen mit dem Wählhebel längs den abgesetzten Oberflächen gleitend bewegbar ist, um den Wähl hebel in einer ausgewählten Wähl stellung zu halten, vorgesehen. Das Sicherheitssystem weist erfindungsgemäß einen Positionsfühlschalter auf, der den Anlassermotor des Fahrzeuges mit einer elektrischen Stromquelle verbindet, wenn er seine Schließstellung einnimmt, wobei der Positionsfühlschalter mindestens ein stationäres Kontaktglied, das an einer der abgesetzten Oberflächen angebracht ist, sowie ein bewegliches Kontaktglied aufweist, das an demjenigen Abschnitt des Anschlagstiftes angebracht ist, der mit den abgesetzten Oberflächen zusammenwirkt.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen am
-*■ ft » 1
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Stand der Technik und an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines automatischen Kraftfahrzeug-Getriebes mit einer konventionellen Betätigungsvor
richtung;
Fig. 2 eine Vorderansicht einer Wähl hebel anordnung, mit welcher das Sicherheitssystem nach der Erfindung zusammenwirkt; .
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III—III in Fig. 2;
Fig. 4 die Anordnung des Sicherheitssystems nach der Erfindung und
Fig. 5 in einer Ansicht ähnlich Fig. 4 eine Abwandlung des Sicherheitssystems gemäß der Erfindung.
Vor der detaillierten Beschreibung der Erfindung wird eine konventionelle Betätigungsvorrichtung eines automatischen Kraftfahrzeug-Getriebes anhand der Fig. 1 beschrieben, um die Erfindung zu verdeutlichen.
Um das Fahrzeug an eine* unerwarteten plötzlichen Bewegung zu hindern, wenn der Anlassermotor betätigt wird, verfügt die Betätigungsvorrichtung des automatischen Getriebes über einen Sperr- oder Inhibitor-Schalter. Der Sperrschalter verhindert die Betätigung des Anlassermotors, wenn das Getriebe eine Fahrstellung einnimmt, d. h. die Fahrstellung D, eine zweite Fahrstellung Dp, eine erste Fahrstellung D. oder eine Rückwärtsfah'rstellung R, während der Sperrschalter eine Betätigung des Anlassermotors nur dann zuläßt, wenn das Getriebe eine Stopstellung einnimmt, d. h. eine Parkstellung P oder eine Neutral stellung N.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der Sperr- oder Inhibitor-Schalter der Betätigungsvorrichtung am Gehäuse des automatischen Getriebes AT angeordnet und mit dem Steuerende eines Steuergestänges 12 verbunden, das die Bewegung des Wähl hebeis 14, welcher in dem Fahrgastraum ange-
ordnet ist, auf ein bekanntes Teil des Getriebes AT überträgt. Wenn der Wählhebel 14 um eine Achse 16 in eine bestimmte Richtung geschwenkt wird, wird die Bewegung Über die miteinander verbundenen Hebel 18,20 und 22 des Steuergestänges 12 auf eine bekannte Welle 24 zu deren Drehung übertragen. Die Drehung der Welle 24 wird auf den Sperrschalter 10 und ein bekanntes Handsteuerventil (nicht gezeigt) übertragen, welches in dem Getriebe AT installiert ist, um einen der möglichen Betriebszustände des Getriebes herzustellen. Der Sperrschalter 10 ist so gestaltet, daß bei Drehen der Welle 24 um einen bestimmten Winkel zum Einstellen des Getriebes AT auf Parkzustand P oder Neutral zustand N ein elektrischer Schaltkreis geschlossen wird, um den Anlassermotor (nicht gezeigt) betätigen zu können,während bei einer Drehung der Welle 24 um einen bestimmten Winkel, um das Getriebe AT in einen Fahrzustand zu bringen, d. h. D-, D2-, D.-, oder R-Zustand, der Sperrschalter 10 den elektrischen Schaltkreis öffnet und dadurch die Betätigung des Anlassermotors verhindert. Mit der Bezugszahl 26 ist eine Positionierungsplatte bezeichnet, die am Fahrzeugkörper B befestigt ist. Die Positionierungsplatte 26 hat eine Öffnung, an deren Oberseite abgesetzte Oberflächen 28 vorgesehen sind, an denen ein Anschlagstift 30 angreifen kann. Der Anschlagstift 30 ist mit einem Druckknopf 32 in Betriebsverbindung, der in einem Kopf 34 des Wählhebels 14 vorgesehen ist. Der Anschlagstift 30 ist mittels einer zweck- ' mäßigen Vorspannvorrichtung in Kontakt mit der abgesetzten Oberfläche der öffnung gehalten, so daß eine Verlagerung des Wählhebels 14 in eine bestimmte Wählstellung, wie die R- oder P-Stellung,nur dann möglich ist, wenn der Druckknopf. 32 zum Freigeben des Anschlagstiftes 30 von der abgesetzten Oberfläche 28 gedrückt ist. Damit ist das automatische Getriebe AT während Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges daran gehindert, unvorhergesehen in Rückwärtsstellung R oder in Parkstellung P zu gelangen.
Bei Betätigungsvorrichtungen der beschriebenen Art ist es jedoch aus Herstellungsgründen unmöglich, jede Wählstellung des Wählhebels 14 vollständig oder exakt auf die Betätigungsstellung des Sperrschalters auszurichten. Somit besteht die Möglichkeit, daß der Sperrschalter 10
seine Schließstellung einnimmt, wenn der Wähl hebel 14 noch eine instabile Zwischenstellung einnimmt, z. B. die Stellung zwischen der Parksteilung P und der benachbarten Rückfahrstellung R. Wenn in diesem Zustand der Fahrer den Anlassermotor zum Anlassen der Maschine betätigt und der Wählhebel 14 zufällig aus der instabilen Zwischenstellung in die Rückfahrstellung R beispielsweise aufgrund von Fahrzeugschwingungen gerät» entsteht das schwerwiegende Problem, daß das Fahrzeug gegen den Willen des Fahrers rückwärts zu fahren beginnt.
Ein Hauptziel der Erfindung besteht darin, ein Sicherheitssystem zu schaffen, welche-die beschriebene Schwierigkeit behebt.
Anhand der Fig. 2 bis 4, insbesondere Fig. 4, ist ein Sicherheitssystem der Betätigungsvorrichtung im folgenden beschrieben.
Das Sicherheitssystem der Betätigungsvorrichtung umfaßt im wesentlichen einen konventionellen Sperr- und Inhibitor-Schalter 10 und einen Positionsfühlschalter 36, der in der Wähl hebel anordnung gemäß Fig. 4 untergebracht ist.
Die Wählhebelanordnung, wie sie bei der Erfindung verwendet ist, ist im einzelnen in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Sie umfaßt einen rohrförmigen Wähl hebel 14, der über einen Bügel 38 mit einer drehbaren Welle 40 gekuppelt ist. Die Welle 40 ist drehbar auf einer Bolzen-Mutter-Anordnung 42 gelagert, welche über ein Paar Träger 44 und 46 am Fahrzeug.körper P befestigt ist. Mit der Welle 40 ist damit drehbar ein Hebel 18 des Steuergestänges 12 verbunden, der zu dem Sperrschalter 10 führt. Eine Schwenkbewegung des Wähl hebeis 14 um die Achse der Welle 40 erzeugt eine entsprechende Schwenkbewegung des Hebels 18 um die gleiche Achse. Der Wählhebel 14 hat an seinem oberen Ende einen Kopf 50, der ein horizontales Sackloch 52 aufweist. In diesem Sackloch 52 ist gleitend ein Druckknopf 54 aufgenommen, der in Richtung nach außen mittels einer Feder 46 im Grund des Sackloches 52 vorgespannt ist. Der Druckknopf 54 hat ein Loch 58, das sich normal zur Achse des Sackloches 52 erstreckt. In dem rohrförmigen Wähl hebel
% 1 τ V
it - W
ist eine Schubstange 60 axial beweglich, deren vergrößerter Kopf 62 eine Schrägfläche 64 aufweist. Der Kopf 62 der Schubstange 60 ist teilweise im Loch 58 des Druckknopfes 54 aufgenommen, wobei die Schrägfläche 64 einen Wandabschnitt des Loches 58 berührt. In der Tiefe des rohrförmigen Wähl hebeis 14 ist eine Druckfeder 66 aufgenommen, welche die Stoßstange 60 nach oben vorspannt, d.Mi. in eine Richtung, um den Kopf 62 in das Loch 58 des Druckknopfes 54 hineinzudrängen. Der untere Endabschnitt der Stoßstange 60 ragt teilweise aus dem unteren Ende des Wähl hebeis 14 heraus und trägt daran gesichert einen horizontalen Anschlägstift 68. Wie aus Fig. 2 und 3 zu erkennen ist, ist einer der beiden Träger 44 und 46, d. h. der Träger 44, einstückig mit einer Positionierungsplatte 70 versehen, die eine öffnung 72 aufweist, in welche ein Ende des Anschlagstiftes 68 hineinragt. Aufgrund der Wirkung der Feder 66 wird bei gewöhnlichem Zustand der Anschlagstift 68 in Kontakt mit dem oberen Rand der öffnung 72 gedrückt, welche eine abgesetzte Oberfläche hat. Aus der Zeichnung ist jedoch verständlich, daß beim Drücken des Druckknopfes 54 die Stoßstange 60 gegen die Kraft der Feder 66 nach unten gedruckt wird, wodurch der Anschlagstift von der abgesetzten Oberfläche der . öffnung 72 freigegeben wird. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, umfaßt die abgesetzte Oberfläche gekrümmte Betätigungsflächen 74,76,78,80,82 und 84, die mit der Welle 40 konzentrisch sind und an Stellen angeordnet sind, welche entsprechenden Wähl Positionen P, R, N, D, D2 und D. des Wählhebels 14 entsprechen. Dabei ist eine erhabene Fläche 86 zwischen den Betätigungsflächen 74 und 76 und Radialflächen 88,90, 92 und 94 angeordnet, welche die benachbarten Betätigungsflächen und die erhabene Fläche 86 in der in der Zeichnung dargestellten Weise verbinden. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, entsprechen die Betätigungsoberflächen 78,80 und 8? den Wähl Stellungen N, D und D2 des Wählhebeis 14 und sind miteinander so verbunden, daß zwischen ihnen keine Hindernisse oder Spalte bestehen, so daß eine Verlagerung des Wählhebels 14 im Bereich zwischen der N-Stellung bis zur Umstellung ohne Betätigen des Druckknopfes 54 ermöglicht ist. Jedoch sind die Betätigungsflächen 76,84 und 74, welche den Wähl Stellungen R, D. und P des Betätigungshebels 14 entsprechen , voneinander im Abstand ange-
ordnet, um dazwischen Hindernisse oder Spalte gemäß der Darstellung zu bilden, so daß d.ie Verlagerung des Wählhebels 14 in eine dieser drei Stellungen durch Handhaben des Druckknopfes 54 geschieht, so daß der Anschlagstift 68 über die benachbarte Hindernisfläche hinausfährt.
Der PositionsfUhIschalter 36, der ein wesentliches Element der Erfindung darstellt, ist der Wähl hebel anordnung zugeordnet. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, umfaßt der Positionsfühlschalter 36 zwei stationäre Kontaktpunkte 96 und 98, die an der Positionierungsplatte 70 angeordnet sind, und einen beweglichen Kpntaktpunkt -100, der am Anschlagstift 68 angeordnet ist. Die stationären Kontaktpunkte 96 und 98 sind an dem Betätigungsflächen 74 und 78 der Positionierungsplatte 70 angebracht, welche der P-Steliung und der N-Stellung des Wählhebels 14 entsprechen. Zur elektrischen Isolierung sind die Kontaktpunkte 96 bzw. 98 an den entsprechenden Betätigungsflächen 74 oder 78 unter Zwischenlage eines geeigneten Isolators (kein Bezugszeichen) montiert. Der bewegliche Kontaktpunkt 100 ist am Anschlagstift 68 an einer Stelle angeordnet, welche mit der abgesetzten Oberfläche der Öffnung 72 zusammenwirken kann. Ein· geeigneter Isolator (nicht gezeigt) ist zwischen dem Kontaktpunkt 100 und dem Anschlagstift 68 vorgesehen, um eine elektrische Isolierung zu erzielen. Aufgrund dieser Anordnung nimmt der Positionsfühlschalter 36 seine Schließ: stellung nur dann ein, wenn der Anschlagstift 68 entweder an der Betätigungsfläche 74 oder der Betätigungsfläche 78 anliegt, d. h.,wenn der Wählhebel 14 entweder die P-Stellung oder die N-Stellung einnimmt. Wie deutlich aus Fig. 4 hervorgeht, sind die stationären Kontaktpunkte 96 und 98 beide mit dem Anlassermotor 102 verbunden, der seinerseits mit dem Sperrschalter 10 verbunden ist. Wie vorgehend beschrieben, ist der Sperrschalter 10 so gestaltet, daß bei Drehen der Welle 24 (s. Fig. T) um einen bestimmten Winkel zum Bringen des automatischen Getriebes in den P-Zustand oder den N-Zustand der Sperrschalter 10 seine Schließstellung einnimmt. Der Sperrschalter ist über den Zündschalter 104 mit einer Batterie 106 verbunden, welche ihrerseits mit dem beweglichen Kontaktpunkt 100 am Anschlagstift 68
- ίο -
verbunden ist. Es ist also deutlich, daß der Positionsfühlschaltermit den stationären Kontaktpunkten96 und 98 und dem beweglichen Kontaktpunkt 100 in Reihe mit dem Sperrschalter 10 geschaltet-ist. Die Betätigung des Anlassermotors 102 auf ein Einschalten des Zündschalters 104 hin wird also nur ausgelöst, wenn sowohl der Sperrschalter 10 als auch der PositionsfUhlschalter 36 sich in ihren Schließstellungen befinden.
Im folgenden wird die Funktion erläutert.
Wenn der Wähl hebel 14 entweder seine genaue P-Stellung oder seine genaue N-Stellung einnimmt, nimmt nicht nur der Sperrschalter 10 sondern auch der Positionsfühlschalter 36 jeweils seine Schließstellung ein. Unter diesen Umständen wird beim Einschalten des Zündschalter 104 der Anlassermotor 102 gestartet.
Wenn indessen der Wählhebel 14 eine andere Stellung als die P- oder N-Stellung einnimmt, nimmt mindestens der Positionsfühlschalter 36 seine Offenstellung ein. Unter diesen Umständen wird der Anlassermotor 102 am Laufen gehindert, und zwar unabhängig vom Schaltzustand des Sperrschalters 10, selbst dann, wenn der Zündschalter 104 eingeschaltet ist. Wenn daher der Wählhebel 14 die oben erwähnte instabile Stellung einnimmt, welche zu einem Schließzustand des Sperrschalters 10 führen könnte, kann das unerwartete plötzliche Bewegen des Fahrzeuges nicht stattfinden.
Der Fachmann erkennt, daß die oben beschriebene Sicherheitsfunktion selbst dann erfüllt wird, wenn der Sperrschalter 10 weggelassen ist. Bei einer solchen Anordnung ist der Anlassermotor direkt mit dem über den Zündschlüssel betätigbaren Zündschalter 104 verbunden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird nun eine Abwandlung des Sicherheitssystems nach der Erfindung erläutert. Die Abwandlung ist so ausgebildet, daß sie das oben beschriebene Sicherheitssystem mit einem Alarmsystem verknüpft. Wie aus dem folgenden klar wird, löst das
Alarmsystem einen Alarm aus, wenn eine Fahrzeugtür beim Schalten des Wählhebels 14 in eine der Fahrstellungen D, Dp, D. oder R offen ist.
Zur Vereinfachung sind gleiche oder gleich wirkende Teile des zuvor beschriebenen Sicherheitssystems mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet und nicht noch einmal detailliert beschrieben.
Das Alarmsystem gemäß der Abwandlung umfaßt zwei gekröpft ausgebildete stationäre Kontaktglieder 108 und 110, die an der Positionierungsplatte 70 angebracht sind, und verwendet den beweglichen Kontaktpunkt 100 am Anschlagstift 68 als wesentliches Element. Wie gezeigt überdeckt das stationäre Kontaktglied 108 die Gesamtheit der Oberflächen 86,90 und 76 unter Zwischenschaltung eines geeigneten Isololators (kein Bezugszeichen), während das andere stationäre Kontaktglied 110 die Gesamtheit der Oberflächen 80,82, 94 und 84 unter Zwischenschaltung eines Isolators (kein Bezugszeichen) umfaßt. Die stationären Kontaktglieder 108 und 110 und der bewegliche Kontaktpunkt 10 bilden somit einen weiteren Positionsfußschalter, der schließt, wenn der Wählhebel 14 eine der Fahrstellungen, nämlich die R-, D-, Dp- oder D.-Stellung, einnimmt. Die stationären Kontaktglieder 108 und 110 sind beide mit einem Türschalter 112 verbunden, der seine Schließstellung dann einnnimmt, wenn eine Fahrzeugtür offen ist. Der Türschalter 112 ist an eine elektrische Alarmvorrichtung 114 angeschlossen, welche ihrerseits über die Batterie 106 mit dem beweglichen Kontaktpunkt 100 in Verbindung steht. Somit ist deutlich, daß bei Berührung des beweglichen Kontaktpunktes 100 mit dem stationären Kontaktglied 108 oder dem anderen Kontaktglied 110 und bei Schließstellung des Türschalters 112 die elektrische Alarmvorrichtung 114 in Betrieb gesetzt wird. Demgemäß warnt die Alarmvorrichtung 114 die Passagiere, wenn eine Fahrzeugtür bei einer Fahrstellung (R, D, D^ oder D.) des automatischen Getriebes AT offen ist.
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Claims (8)

3203702 " "B"-80^° MümshW89 S'ckeltetrasse 1 Telefon (089) 4482496 Telex 5215935 Telegramme patemus münchen Postscheck München 394 18-802 Reuschelbank München 2603007 Patentanwalt Dr.-Ing. R. Liesegang zugelassen beim Europäischen Patentamt — admitted to the European Patent Office — Mandatatre agree aupres Γ Office European des Brevets NISSAN MOTOR CO. LTD. Yokohama City, Japan P 098 63 Betätigungsvorrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeuge-Getriebe Patentansprüche
1./Betätigungsvorrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeug-Getriebe (AT) mit einem Wählhebel (14), der in Wählstellungen entsprechend bestimmter Getriebeschaltstellungen bringbar ist, sowie mit einer abgesetzte Oberflächen aufweisenden Vorrichtung (70) und einem Anschlagstvft (68), der zusammen mit dem Wählhebel längs den abgesetzten Oberflächen gleitend bewegbar ist, um den Wähl hebel in einer der ausgewählten Wähl Stellungen zu halten, gekennzeichnet durch ein Sichehheitssystem, das einen Positionsfühlschalter (36) aufweist, der den Anlassermotor (102) des Fahrzeuges mit einer elektrischen Stromquelle (106) verbindet, wenn er seine Schließstellung einnimmt, wobei der Positionsfühlschalter mindestens ein stationäres Kontaktglied (96,98), das an einer der abgesetzten Oberflächen angebracht ist, sowie ein bewegliches Kontaktglied (100) aufweist, das an demjenigen Abschnitt des Anschlagstiftes (68) .angebracht ist, der mit den abgesetzten Oberflächen zusammenwirkt.
2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sperrschalter (10) in Reihe mit dem Positionsfühlschalter (36) geschaltet ist, wobei der Sperrschalter seine Schließstellung nur dann einnnimmt, wenn das Getriebe (AT) mindestens eine definierte
« ■ * w
Stop-Schaltstellung des Getriebes einnimmt, welche zu einem Halt des Fahrzeuges führt.
3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die abgesetzte Oberfläche , an denen das
stationäre Kontaktglied (96,98) angeordnet ist, mit dem Anschlagstift (68) dann zusammenwirkt, wenn der Wählhebel (14) in eine Wähl stellung gebracht wird, welche das Getriebe zum Einnehmen der vorbestimmten Stopbedingung veranlaßt. 10
4. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Stopbedingung des Getriebes die Parkstellung (P) oder die Neutral stellung (N) ist.
5. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die stationären und beweglichen Kontaktglieder (96,98;100) über elektrische Isolierungen an ihren Montageteilen (70; 68) montiert sind.
6. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrschalter (10) in Reihe mit einem Zündschalter (104) geschaltet ist.
7. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einer Alarmanlage, gekennzeichnet durch einen weiteren Positionsfühlschalter, der das bewegliche Kontaktglied (100) und mindestens ein weiteres stationäres Kontaktglied (108,110) umfaßt, das an einer anderen abgesetzten Oberfläche als derjenigen Oberfläche angebracht ist, welcher das erstgenannte stationäre Kontaktglied (96,98) zugeordnet ist; einen Türschalter (112), der beim öffnen der Fahrzeugtür schließt, und eine Alarmvorrichtung (114), die bei elektrischer Energiezufuhr arbeitet, wobei der weitere Positionsfühlschalter, der Türschalter und die Alarmvorrichtung über die elektrische Stromquelle (106) in Reihe geschaltet sind.
It 4 <·
8. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzei chnet, daß die die abgesetzten Oberflächen aufweisende Vorrichtung von einer Positionierungsplatte .(70) gebildet ist.
DE19823203702 1981-02-09 1982-02-04 Betaetigungsvorrichtung fuer ein automatisches kraftfahrzeug-getriebe Withdrawn DE3203702A1 (de)

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