DE4420676A1 - Schalthebel-Stellungssensor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stellungssensor für einen Schalthebel zur Betätigung (zum Schalten) des Getriebes eines Kraftfahrzeugs o. dgl., insbesondere einen solchen einer vereinfachten Konstruktion.

Ein Beispiel für einen solchen Schalthebel- Stellungssensor ist in der JP-OS 1-87946 (offengelegte JP- Patentveröffentlichung 64-87946) beschrieben.

Wenn bei diesem Schalthebel-Stellungssensor ein erstes elektrisches Signal ausgegeben wird, weil nur eine von mehreren Schaltvorrichtungen des Schalthebel -Stellungssensors geschlossen ist, schreibt eine Zentraleinheit (CPU) die betreffenden Stellungsdaten in eine(n) Speicher(vorrichtung) ein. Wenn nur eine der Schaltvorrichtungen des Getriebes ein elektrisches Signal eines ersten (niedrigen) Pegels L beim Schließen des Schalters abgibt, schreibt oder liest die Zentraleinheit die betreffenden Stellungsdaten in den Speicher ein; diese Daten werden als Steuerparameter für das Getriebe benutzt.

Wenn bei obiger Anordnung zwei oder mehr Schaltvorrichtungen ein Signal eines ersten Pegels abgeben, oder wenn alle Schaltvorrichtungen ein Signal eines zweiten (hohen) Pegels H abgeben, und ein Signalfehler für eine vorgeschriebene Zeitspanne andauert, wobei Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend dem Signal von einem Fahrzeuggeschwindigkeit-Impulsgenerator gleich groß oder größer ist als eine vorgeschriebene Größe, erfolgt eine Fehlerwarnung, und es wird eine Warnung mittels einer Schalthebel-Warnlampe abgegeben.

Diese bisherige Anordnung benötigt nicht nur eine Anzahl von Schaltern, sondern auch eine Zentraleinheit. Diese Anordnung weist daher in nachteiliger Weise einen komplizierten Aufbau auf, und sie ist teuer.

Mit dem Ziel der Lösung der geschilderten Probleme ist somit Aufgabe der Erfindung die Schaffung eines Schalthebel- Stellungssensors, der kostengünstig ist und einen einfachen Aufbau besitzt.

Gegenstand der Erfindung ist ein Schalthebel- Stellungsensor, umfassend einen Schalthebel, der längs der Seitenfläche einer Stellplatte vorwärts und rückwärts drehbar bzw. schwenkbar ist, welche Stellplatte die Stellung des Schalthebels durch Betätigung eines Schalters detektiert, wobei ein den Schalthebel positionierender bzw. stellender Schwinghebel vorgesehen ist, dessen eines Ende schwenkbar mit dem Schalthebel, der um sein Ende als Drehpunkt längs der Seitenfläche der Stellplatte schwingt, verbunden ist und dessen anderes Ende ständig elastisch an unregelmäßig geformten Abschnitten der Stellplatte anliegt, und zwar unter der Wirkung eines an der Schwenkstelle arretierten elastischen Elements, und wobei der am Schalthebel angebrachte Schalter durch Kopplung mit der Bewegung des Schwinghebels steuerbar ist.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Stellungssensors gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Stellungssensors,

Fig. 3 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene perspektivische Darstellung des mechanischen Abschnitts für Schalthebel-Stellungsetektion oder -bestimmung,

Fig. 4 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht dieses Abschnitts,

Fig. 5 eine Vorderansicht zur Darstellung des Zustands, in welchem der Schalthebel in einer Normalstellung angehalten ist, und

Fig. 6 eine Vorderansicht zur Darstellung des Zustands, in welchem der Schalthebel in einer anomalen Stellung angehalten ist.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte erfindungsgemäße Anordnung dient zum Detektieren oder Erfassen der Stellung eines Schalthebels 2 zum Steuern der Fahrstufen durch Drehen oder Schwenkbewegung längs einer Stellplatte 1, welche die Stellung des Schalthebels 2 mittels der Schaltbetätigung eines durch einen Betätiger 12 betätigten Schalters 10 detektiert oder erfaßt. Der Betätiger 12 arbeitet in Kopplung mit der lotrechten Bewegung eines Schwinghebels 9, wobei sich das eine Ende 13 des Betätigers 12, dessen anderes Ende 11 schwenkbar mit dem am Schalthebel 2 angebrachten Schalter 10 verbunden ist, an den Schwinghebel 9 anlegt, um den Schalthebel 2 in bestimmten Stellungen anzuhalten und diese Anhaltestellungen zu detektieren (abzugreifen). Das eine Ende 5 des Schwinghebels ist schwenkbar mit dem Schalthebel 2 verbunden, der unter Nutzung seines Endes 3 als Drehpunkt 4 längs der Seitenfläche der Stellplatte 1 vorwärts und rückwärts bewegbar ist, während sein anderes Ende 7 unter dem Einfluß eines an der Schwenkstelle festgelegten elastischen Elements (Federelements) 6 ständig an einem unregelmäßig geformten Abschnitt 8 der Stellplatte 1 anliegt bzw. dahin angreift.

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist insbesondere das Ende 3 des Schalthebels 2 mittels eines Bolzens 17 schwenkbar an der Spitze 16 eines lotrechten Trägers 15 einer Metall-Halterung 14 gelagert. Der Träger 15 besteht aus einer ungefähr dreieckigen Metall(blech)platte, deren oberes Ende rechtwinkelig abgebogen ist.

Zwei durch Abbiegen der Enden der Stellplatte 1, die an der Außenseite eines gekrümmten Teils derselben mit einem etwa U-förmigen, wellenförmigen, unregelmäßig geformten Abschnitt 8 versehen ist, gebildete Anbaufüße 19 sind an einem waagerechten Träger 18 der Halterung 14 mit Hilfe von Schrauben 20 und Muttern 21 befestigt, so daß der unregelmäßig geformte Abschnitt 8 oben liegt.

Gemäß den Fig. 3 und 4 ist eine ungefähr dreieckige Anbauplatte 22 parallel zur Plattenfläche der Stellplatte 1 an einer Stelle, die etwa 2/3 der Gesamtlänge des Schalthebels 2 von seinem Ende 3 aus entspricht, nämlich an einer Stelle unmittelbar über dem unregelmäßig geformten Abschnitt 8, am Schalthebel 2 angeschweißt. Am oberen Teil dieser Anbauplatte 22 ist ein mit einem Betätiger (Betätigungsglied) 12 versehener Schalter (Kippschalter) 10 angeschraubt. Die Schwingplatte 9 mit einer Büchse 23, deren Durchmesser geringfügig kleiner ist als der Krümmungsradius der "Täler" oder Vertiefungen des unregelmäßig geformten Abschnitts 8, ist an ihrem einen Ende frei drehbar mittels eines Bolzens 24 gelagert und mittels einer Lager-Achse 25, die eine im anderen Ende der Schwingplatte 9 geformte Achsen- Bohrung durchsetzt, an der Spitze der Anbauplatte 22 angebracht bzw. gelagert.

Bei der Montage wird ein abgebogenes Ende des elastischen Elements (Feder) 6 zur Fixierung in eine kleine, in der Anbauplatte 22 vorgesehene Bohrung eingeführt, so daß die Achse 25 das elastische Element 6 zwischen dem Schwinghebel 9 und der Anbauplatte 22 durchsetzt. Das auf ähnliche Weise abgebogene andere Ende des elastischen Elements 6 wird an der Oberkante des Schwinghebels 9 eingehängt. Da hierdurch auf den Schwinghebel 9 ständig eine Drehkraft in Richtung auf die Stellplatte 1 ausgeübt wird, bleibt die Büchse 23 in Berührung mit dem wellenförmigen, unregelmäßig geformten Abschnitt 8.

Im zusammengebauten Zustand werden Einstellungen dahingehend vorgenommen, daß das gekrümmte andere Ende des Betätigers 12, dessen eines Ende axial durch den Schalter 10 abgestützt ist, an der Oberseite des Schwinghebels 9 anliegt. Außerdem werden Einstellungen so vorgenommen, daß der Betätiger 12 den Knopf des Schalters 10 nicht eindrückt, wenn sich die Büchse 23 in einer Vertiefung des unregelmäßig geformten Abschnitts 8 befindet, aber den Knopf des Schalters 10 hochdrückt, wenn sich die Büchse 23 auf einem Scheitel bzw. einer Erhebung befindet. Eine Zuleitung vom Schalter 10 ist durch das Innere des Schalthebels 2 hindurch und über eine seitlich in seinem Ende 3 vorgesehene Bohrung nach außen geführt.

Im folgenden ist die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Stellungssensors (mit dem beschriebenen Aufbau) erläutert.

Wenn ein(e) Betätigungsperson bzw. Anwender einen Knopf 26 des Schalthebels 2 aus der Normalstellung gemäß Fig. 5, d. h. aus der Stellung in welcher der Schalthebel 2 in einer bestimmten Stellung angehalten ist, in welcher sich die Büchse 23 des Schwinghebels 9 in einer Vertiefung des unregelmäßig geformten Abschnitts 8 befindet, nach vorn (gemäß den Fig. 5 und 6 nach rechts) in die Stellung gemäß Fig. 6 zieht, in welcher die Stell-Büchse 23 des Schwinghebels 9 auf eine Erhebung des unregelmäßig geformten Abschnitts 8 aufgelaufen ist, dreht sich der Schwinghebel 9 gegen die Elastizität oder Kraft des elastischen Elements 6 über eine Strecke entsprechend der Höhe der Erhebung im Uhrzeigersinn, wobei er den Betätiger 12 entsprechend der Größe der Drehung nach oben drückt und dabei den Schalter 10 durch Eindrücken seines Knopfes schließt.

Wenn eine Warnung dann abgegeben wird, wenn die Schließzeit des Schalters 10 im Vergleich zur Schließdauer des Schalters 10 bei der normalen Verschiebegeschwindigkeit des Schalthebels 2 deutlich länger ist, kann dadurch dem Anwender gemeldet werden, daß der Schalthebel 2 in einer Zwischenstellung, in welcher er nicht anhalten soll, angehalten hat, nämlich in einer Stellung, in welcher die Büchse 23 des Schwinghebels 9 auf einer Erhebung des unregelmäßig geformten Abschnitts 8, d. h. in einer instabilen Stellung positioniert ist.

Dies kann - genauer gesagt - durch Vorsehen einer Zeitgeberschaltung, die beim Schließen des Schalters 10 wirksam wird, und Ausgestaltung einer Schaltung in der Weise, daß ein Warnkreis arbeitet, wenn das Ausgangssignal der Zeitgeberschaltung eine bestimmte Zeitgröße übersteigt, und die Zeitgeberschaltung beim Öffnen des Schalters 10 unwirksam wird (goes off), realisiert werden.

Anstelle des mechanischen Schalters 10 mit einem Betätiger, wie beschrieben, kann auch ein photoelektrischer Schalter(kreis) mit einer photoelektrischen Vorrichtung, welche bei der Bewegung des Schwinghebels 9 den Strahlengang unterbricht, ein magnetischer Schalter(kreis) mit einer Hall- Vorrichtung, welche die Bewegung des Schwinghebels 9 magnetisch umsetzt, oder eine andere bekannte Schaltvorrichtung oder eine Regelwiderstandsvorrichtung verwendet werden.

Aufgrund der beschriebenen Ausgestaltung des Stellungssensors werden erfindungsgemäß die erwähnten Wirkungen und Vorteile erzielt.

Erfindungsgemäß wird somit ein Schalter verwendet, der in Kopplung mit der Betätigung eines Schwinghebels zum Anhalten eines Schalthebels in einer bestimmten Stellung arbeitet, wobei der Schalter bei der Schwenkbewegung des Schalthebels aufgrund der Beziehung zwischen dem Schwinghebel und dem an einer Stellplatte vorgesehenen unregelmäßig geformten Abschnitt geschlossen und geöffnet wird. Da hierbei ein Stellungsfehler des Schalthebels in Abhängigkeit von z. B. der Dauer, während welcher der Schalter 10 geschlossen ist, erfaßt werden kann, wird nur ein einziger Schalter, einschließlich desjenigen für den Kontaktpunkt der Stellungsdetektion, benötigt. Vorteilhaft ist also, daß die Anordnung einfach und kostengünstig herstellbar ist und eine Zentraleinheit mit ihren Eingabevorrichtungen usw. nicht benötigt wird.

Claims (1)

1. Schalthebel-Stellungssensor für einen Schalthebel (2), der längs einer Stellplatte (1) schwenkbar ist, welche die Stellung des Schalthebels (2) mittels der Betätigung eines Schalters (10) detektiert oder bestimmt, gekennzeichnet durch einen den Schalthebel (2) positionierenden Schwinghebel (9), dessen eines Ende schwenkbar mit dem Schalthebel (2) verbunden ist, der unter Nutzung seines Endes als Schwenkpunkt (4) längs der Seitenfläche der Stellplatte (1) schwenkbar ist, während das andere Ende des Schwinghebels (9) unter der Wirkung eines elastischen Elements (6) ständig elastisch an einem unregelmäßig geformten Abschnitt (8) der Stellplatte (1) anliegt, wobei der am Schalthebel (2) angebrachte Schalter (10) durch Kopplung mit der Bewegung des Schwinghebels (9) steuerbar ist.