DE4420676A1 - Schalthebel-Stellungssensor - Google Patents
Schalthebel-StellungssensorInfo
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- Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)
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)
- 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.
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