DE10202577A1

DE10202577A1 - Schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE10202577A1
Application number: DE10202577A
Authority: DE
Inventors: Rainer Buensch; Dieter Junge; Armin Segeler
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-01-24
Filing date: 2002-01-24
Publication date: 2003-08-07
Anticipated expiration: 2022-01-25
Also published as: US20030136213A1; DE10202577B4; US6925903B2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für ein elektronisch steuerbares Steuergerät eines Kraftfahrzeuges mit einem verstellbaren Wählhebel 1, der auf einer in einem Wählhebelgehäuse 20 vorgesehenen Querachse 7 gegen die Wirkung einer Feder 10 verschwenkbar ist, wobei das Wählhebelgehäuse 20 mit dem Wählhebel 1 auf einer Schaltachse 6 verschwenkbar angeordnet ist, wobei das Wählhebelgehäuse 20 mittels eines Tragteils 21 und der Querachse 7 auf einem die Feder 10 aufnehmenden Gehäuseteil 23 schwenkbar aufgenommen ist und eine Kulissenführung 8 zur Aufnahme eines in einer Langlochöffnung 22 des Gehäuseteils geführten, gegen die Wirkung der Feder 10 verstellbaren Kulissenstifts 9 aufweist, wobei der Wählhebel 1 in mindestens zwei Arretierungsstellungen verstellbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für ein elektronisch steuerbares Steuergerät eines Kraftfahrzeugs mit einem verstellbaren Wählhebel, der auf einer in einem Wählhebelgehäuse vorgesehenen Querachse gegen die Wirkung einer Feder verschwenkbar ist, wobei das Wählhebelgehäuse mit dem Wählhebel auf einer Schaltachse verschwenkbar angeordnet ist.

Es ist bereits eine Schlitzabdeckung für ein geschlitztes Gehäuse (DE 199 26 602 A1) einer äußeren Schaltung bekannt, das für ein Kraftfahrzeuggetriebe vorgesehen ist. Hierzu gehört ein Schaltstock, der sowohl begrenzt in eine Längsrichtung als auch quer zu besagter Längsrichtung schwenkbar gelagert ist, wobei die Schlitzabdeckung eine Längsschlitzabdeckung und eine gegenüber der Längsschlitzabdeckung um eine Schwenkachse drehbeweglich angeordnete Querabdeckung umfasst, die eine Durchtrittsöffnung aufweist, welche der Schaltstock durchsetzt. Um den Bedarfsraum einer Schlitzabdeckung für ein geschlitztes Gehäuse einer äußeren Schaltung zu verringern, wird hierzu die Durchtrittsöffnung versetzt zur Schwenkachse der Querabdeckung angeordnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erfindungsgemäße Vorrichtung derart auszubilden und anzuordnen, dass eine einfache Montage möglich ist und mit wenigen Bauteilen ausgekommen werden kann.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass das Wählhebelgehäuse mittels eines Tragteils und der Querachse auf einem die Feder aufnehmenden Gehäuseteil schwenkbar aufgenommen ist und eine Kulissenführung zur Aufnahme eines in einer Langlochöffnung des Gehäuseteils geführten, gegen die Wirkung der Feder verstellbaren Kulissenstifts aufweist, wobei der Wählhebel in mindestens zwei Arretierungsstellungen verstellbar ist. Hierdurch wird auf einfache kostengünstige Weise eine Montage eines Wählhebels bzw. eines Tipphebels ermöglicht und die Funktion verbessert, d. h. es wird eine einfache Verstellung des Wählhebels aus seiner Rastposition in eine Schaltfunktion möglich, aus der der Wählhebel nach Aufhebung der auf den Wählhebel einwirkenden Stellkraft eine automatische Rückstellung in die Nullstellung erfolgt. Ferner kann auf einfache Weise der Wählhebel in eine weitere Raststellung verstellt werden, um beispielsweise auch hier einen Schaltvorgang auszulösen oder um diesen in einer zweiten Schaltposition zu arretieren.

Hierzu ist es vorteilhaft, dass der Wählhebel mittels des in der Kulissenführung aufgenommenen Kulissenstifts in mindestens zwei Stellungen arretierbar und darüber hinaus in eine dritte Stellung verstellbar ist.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, dass das Tragteil bzw. das Wählhebelgehäuse gabelförmig bzw. U-förmig ausgebildet und auf das Gehäuseteil aufgebracht ist, das mit der Schaltachse fest angeordnet ist, die die Querachse in einem Winkel, vorzugsweise in einem rechten Winkel, schneidet. Durch die vorteilhafte Ausbildung und Anordnung der einzelnen Teile des Wählhebels sowie des Schaltgehäuses bzw. des entsprechenden Gehäuseteils wird eine einfache und schnelle Montage der gesamten Vorrichtung möglich.

Ferner ist es vorteilhaft, dass das Gehäuseteil aus zwei parallel zueinander verlaufenden Seitenteilen besteht, die über eine Platte miteinander verbunden sind, wobei in der Platte ein nach oben offener länglicher Schlitz oder eine Langlochöffnung zur Aufnahme des Kulissenstifts vorgesehen ist, der gegen die im Gehäuseteil vorgesehene Feder anliegt und im Bereich seiner beiden Enden in der Kulissenführung aufgenommen und mittels des Wählhebels in der Kulissenführung in verschiedene Positionen verstellbar ist.

Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass die Kulissenführung zwei nebeneinander angeordnete, als Raststellen ausgebildete Einbuchtungen aufweist, wobei sich an die eine Einbuchtung eine geneigt verlaufende Gleitfläche anschließt, gegen die der Kulissenstift angelegt und entlang bewegt werden kann, wenn der Wählhebel aus einer seiner Rastpositionen heraus verstellbar ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass der Kulissenstift mit einem Teil gegen die Kulissenführung und mit einem anderen Teil gegen die Feder anliegt, die den Kulissenstift gegen die Gleit- bzw. Anlagefläche und/oder in eine seiner Rastpositionen drückt.

Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass nach einer Verstellung des Wählhebels und somit auch des Kulissenstifts aus seiner einen Raststellung heraus dieser gegen die Gleitfläche zur Anlage bringbar ist und der Hebel danach wieder über die Feder selbsttätig in seine eine Rastposition zurückkehrt, wenn eine Stellkraft nicht mehr auf den Wählhebel einwirkt.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass in beiden Seiten bzw. beiden Tragteilen des Wählhebelgehäuses auf gleicher Ebene je eine Kulissenführung vorgesehen ist, in der der Kulissenstift verstellbar aufgenommen ist.

Vorteilhaft ist es ferner, dass der Wählhebel an einem Verbindungsteil angeordnet ist, das die beiden parallel zueinander verlaufenden Tragteile miteinander verbindet.

Außerdem ist es vorteilhaft, dass das Gehäuseteil und/oder die zugehörige Platte zur Aufnahme der Feder eine Einlassöffnung aufweist, in deren Bereich sich die Langlochöffnung befindet, wobei der Kulissenstift sich durch die Einlassöffnung erstrecken kann.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines auf einer Tippachse angeordneten Wählhebels mit dem zugehörigen Gehäuseteil zur Aufnahme einer Stellfeder,

Fig. 2 ebenfalls eine perspektivische Darstellung des Gehäuseteils zur Aufnahme der Feder mit der Tippachse und Schaltachse sowie der Schlitzöffnung zur Aufnahme eines Kulissenstifts,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines Teils des Gehäuses zur Aufnahme der Feder mit der zugehörigen Kulissenführung zur Aufnahme des Kulissenstifts und einen Teil des Wählhebels.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 und 2 ein Wählhebel mit 1 bezeichnet, der auf einem Deckel bzw. auf einem Verbindungsteil 26 fest angeordnet ist. Das Verbindungsteil 26 verbindet zwei mit Abstand zueinander angeordnete, parallel zueinander verlaufende Tragteile 21, die rechteckförmig ausgebildet sind und in Verbindung mit dem Verbindungsteil 26 ein gabelförmiges Tragteil 21 bilden. Das Tragteil 21 weist im unteren Bereich zwei auf einer Querebene verlaufende Bohrungen auf, die zur Aufnahme einer Querachse 7 dienen.
Die Querachse 7 ist in Fig. 1, insbesondere auch in Fig. 2 veranschaulicht und zeigt, dass die Querachse 7 mit einem Gehäuseteil 23 ebenfalls fest verbunden sein kann. Die Querachse 7 liegt etwas oberhalb einer Schaltachse 6 und schneidet diese in einem rechten Winkel. Die Schaltachse 6 ist ebenfalls wie die Querachse 7 in dem Gehäuseteil 23 aufgenommen und ermöglicht, dass das Gehäuseteil 23 gemeinsam mit dem Tragteil 21 um diese Achse 6 verschwenken kann, wenn hierzu auf den Schaltwählhebel 1 eine Kraft ausgeübt wird, um beispielsweise eine Schaltfunktion im zugehörigen Getriebe des Kraftfahrzeugs auszulösen.
Das Gehäuseteil 23 ist Teil eines Wählhebelgehäuses 20, das gemäß Fig. 2 rechteckförmig ausgebildet ist und aus vier Seitenteilen 4.1; 4.2 mit einer Einlassöffnung 27 besteht, das zur Aufnahme einer Feder 10 dient. Das Wählhebelgehäuse 20 bzw. das Gehäuseteil 23 weist an seinem oberen Ende eine Platte 24 mit der Einlassöffnung 27 auf, durch die die Feder 10 gemäß Fig. 1 eingesetzt werden kann. Die Feder 10 ist als Spiralfeder ausgebildet und endet mit ihrer oberen Windung etwas unterhalb der oberen Einlassöffnung 27.
In der Platte bzw. in dem Verbindungsteil 24, in dem sich die Einlassöffnung 27 befindet, ist ebenfalls ein Schlitz bzw. eine Langlochöffnung 25 vorgesehen, die mit Bezug auf die Zeichnung gemäß Fig. 2 nach oben hin offen ist und einen Kulissenstift 9 aufnimmt. Der Kulissenstift liegt gemäß Fig. 2 mit seinen beiden Enden auf den beiden gegenüberliegenden, auf einer Querebene angeordneten Langlochöffnungen 25. In dieser Langlochöffnung 25 kann der Kulissenstift 9 vertikal zwischen einer oberen Position gemäß Fig. 1 und einer unteren Position, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, verstellt werden, wobei er dann gegen die untere Begrenzung 17 der Langlochöffnung 29 zur Anlage kommt.
In Fig. 1 und 3 befindet sich der Wählhebel 1 in seiner Neutralstellung bzw. Nullstellung, in der keine Schaltfunktion am Getriebe ausgelöst wird. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, erstreckt sich der Kulissenstift 9 endseitig in zwei gegenüberliegenden Kulissenführungen 8, die in etwa den Durchmesser der Einlassöffnung 27 bzw. eine Bohrung 18 zur Aufnahme der Feder 10 ausfüllen. Die Kulissenführung 8 besteht aus einem in etwa horizontal verlaufenden Kulissenteil 17, an das sich eine Rundung 12 und ein schräg verlaufendes Kulissenteil bzw. eine Gleitfläche 13 anschließt, an die sich wiederum eine nach oben zeigende erste Einbuchtung 14 und eine nach unten gerichtete bzw. konvexe Einbuchtung 15 anschließt, sowie eine weitere Rastposition bzw. Einbuchtung 16. An die Einbuchtung 16 schließt sich weiter eine gewölbt verlaufende Gleitfläche 19 bzw. Begrenzungsfläche 19 an, an die sich eine Kurvenfläche oder horizontal verlaufende Kulissenfläche 17 anschließt.
Der Wählhebel 1 kann durch Einwirkung einer Stellkraft F_KAP, die durch eine Bedienungsperson ausgelöst wird, aus seiner in Fig. 1 und 3 dargestellten Nullstellung entweder nach rechts in die erste Rastposition verstellt werden, die durch die Einbuchtung 16 wiedergegeben ist. Hierzu wird bei Verschwenken des Wählhebels 1 um die Tippachse 7 im Uhrzeigerdrehsinn gemäß Fig. 1 der Kulissenstift an der konvexen Kurvenbahn bzw. Gleitfläche 15 entlang geführt und dabei gegen die Wirkung der Feder 10 nach unten gedrückt, so dass er dann in die Einbuchtung 16 und somit in seine zweite Rastposition gelangt.
In dieser Stellung kann auch eine Schaltfunktion am Getriebe ausgelöst werden. Ebenso ist es möglich, den Wählhebel 1 in einer zweiten Schaltgasse zu bewegen, die durch diese Rastposition wiedergegeben ist.
Ferner kann der Wählhebel 1 aus seiner Stellung gemäß Fig. 3 nach links um die Tippachse 7 verschwenkt werden und gelangt dabei gegen die Gleitfläche 13. Dabei wird der Kulissenstift 9 ebenfalls aufgrund der geneigt verlaufenden Anordnung der Gleitfläche 13 gemäß Fig. 3 nach unten weiter in den Schlitz bzw. in die Langlochöffnung 29 bewegt, wobei die untere Begrenzung der Langlochöffnung die Abwärtsbewegung des Kulissenstifts 29 begrenzt. Hat der Wählhebel 1 aufgrund einer auf den Wählhebel 1 einwirkenden Stellkraft FDP eine linke Schaltposition eingenommen und liegt dabei gegen die Gleitfläche 13 an, so wird nach Aufhebung der Stellkraft über die Feder 10 der Kulissenstift 9 wieder nach rechts verschoben, bis er in die Einbuchtung 14 gelangt und auf diese Weise seine Nullstellung wieder erreicht.
Die Montage der Schaltvorrichtung ist, wie aus den Fig. 1 bis 3 hervorgeht, sehr einfach, da für den Zusammenbau zuerst die Feder 10 in die Öffnung bzw. Bohrung eingesetzt, dann das Wählhebelgehäuse 20 mit dem Kulissenstift 9 auf das Gehäuseteil 23 aufgesetzt wird, wobei darauf geachtet werden muss, dass der Kulissenstift 9 in die Schlitzöffnung 25 gelangt. Danach lässt sich die Tippachse 7 einsetzen und die Verbindung zwischen dem Wählhebelgehäuse 20 und dem Gehäuseteil 23 herstellen.
Zur Erzeugung von Tipp- und Schaltkräften wird darauf hingewiesen, dass der Kulissenstift 9 in der Nut bzw. in der Langlochöffnung 25 geführt wird, so dass er nur eine Höhenbewegung vollziehen kann. Die Druckfeder 10 drückt dabei den Kulissenstift mit der Kraft F_Feder gegen die Kulissenflächen, die sich in der Wählhebelvorrichtung befinden. Beim Betätigen des Wählhebels 1 in Querrichtung gemäß Fig. 3 muss eine Kraft F_KAP auf den Wählhebel gebracht werden, um die Kulissennadel 9 über Kulissenkontur gegen die Kraft F_Feder nach unten zu bewegen. F_KAP errechnet sich unter Vernachlässigung der Reibkraft zwischen Kulissennadel 9 und Federaufnahme wie folgt:

F_KAP = _a/b × F_Feder/tan α
Ist der Winkel α abhängig vom Auslenkwinkel β des Wählhebels, so ist

F_KAP= f (β)
Daraus folgt, dass annähernd beliebiger Kraftwegverlauf erzielt werden kann. Mit dieser Anordnung ist eine Übertragung höherer Stellkräfte möglich, und der Verschleiß der zu verstellenden Teile wird auf ein Minimum reduziert.

Claims

1. Schaltvorrichtung für ein elektronisch steuerbares Steuergerät eines Kraftfahrzeugs mit einem verstellbaren Wählhebel (1), der auf einer in einem Wählhebelgehäuse (20) vorgesehenen Querachse (7) gegen die Wirkung einer Feder (10) verschwenkbar ist, wobei das Wählhebelgehäuse (20) mit dem Wählhebel (1) auf einer Schaltachse (6) verschwenkbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Wählhebelgehäuse (20) mittels eines Tragteils (21) und der Querachse (7) auf einem die Feder (10) aufnehmenden Gehäuseteil (23) schwenkbar aufgenommen ist und eine Kulissenführung (8) zur Aufnahme eines in einer Langlochöffnung (22) des Gehäuseteils geführten, gegen die Wirkung der Feder (10) verstellbaren Kulissenstifts (9) aufweist, wobei der Wählhebel (1) in mindestens zwei Arretierungsstellungen verstellbar ist.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wählhebel (1) mittels des in der Kulissenführung (8) aufgenommenen Kulissenstifts (9) in mindestens zwei Stellungen arretierbar und darüber hinaus in eine dritte Stellung verstellbar ist.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragteil (21) bzw. das Wählhebelgehäuse (20) gabelförmig bzw. U-förmig ausgebildet und auf das Gehäuseteil (23) aufgebracht ist, das auf der Schaltachse (6) fest angeordnet ist, die die Querachse (7) in einem Winkel, vorzugsweise in einem rechten Winkel, schneidet.

4. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (23) aus mindestens zwei parallel zueinander verlaufenden Seitenteilen (4.1; 4.2) besteht, die über eine Platte (24) miteinander verbunden sind, wobei in der Platte (24) ein nach oben offener länglicher Schlitz oder eine Langlochöffnung (25) zur Aufnahme des Kulissenstifts (9) vorgesehen ist, der gegen die im Gehäuseteil (23) vorgesehene Feder (10) anliegt und im Bereich seiner beiden Enden in der Kulissenführung (8) aufgenommen und mittels des Wählhebels (1) in der Kulissenführung in verschiedene Positionen verstellbar ist.

5. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulissenführung (8) zwei nebeneinander angeordnete, als Raststellen ausgebildete Einbuchtungen (14, 16) aufweist, wobei sich an die eine Einbuchtung eine geneigt verlaufende Gleitfläche (13) anschließt, gegen die der Kulissenstift (9) angelegt und entlang bewegt werden kann, wenn der Wählhebel (1) aus einer seiner Rastpositionen heraus verstellbar ist.

6. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kulissenstift (9) mit einem Teil gegen die Kulissenführung (8) und mit einem anderen Teil gegen die Feder (10) anliegt, die den Kulissenstift (9) gegen die Gleit- bzw. Anlagefläche (13) und/oder in eine seiner Rastpositionen drückt.

7. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Verstellung des Wählhebels (1) und somit auch des Kulissenstifts (9) aus seiner einen Raststellung heraus dieser gegen die Gleitfläche (13) zur Anlage bringbar ist und der Hebel (1) danach wieder über die Feder (10) selbsttätig in seine eine Rastposition zurückkehrt, wenn eine Stellkraft nicht mehr auf den Wählhebel (1) einwirkt.

8. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in beiden Seiten bzw. beiden Tragteilen (21) des Wählhebelgehäuses (20) auf gleicher Ebene je eine Kulissenführung (8) vorgesehen ist, in der der Kulissenstift (9) verstellbar aufgenommen ist.

9. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wählhebel (1) an einem Verbindungsteil (26) angeordnet ist, das die beiden parallel zueinander verlaufenden Tragteile (21) miteinander verbindet.

10. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (23) und/oder die zugehörige Platte (26) zur Aufnahme der Feder (10) eine Einlassöffnung (27) aufweist, in deren Bereich sich die Langlochöffnung (22) befindet, wobei der Kulissenstift (9) sich durch die Einlassöffnung (27) erstrecken kann.