WO2008022618A1

WO2008022618A1 - Betätigungsvorrichtung für kraftfahrzeuggetriebe

Info

Publication number: WO2008022618A1
Application number: PCT/DE2007/001398
Authority: WO
Inventors: Andreas Giefer; Jörg Meyer; Ludger Rake
Original assignee: Zf Friedrichshafen Ag
Priority date: 2006-08-25
Filing date: 2007-08-07
Publication date: 2008-02-28
Also published as: DE102006039860B3; EP2054645A1; KR20090042809A; US20090266193A1; CN101506547B; US8250943B2; JP2010501403A; CN101506547A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere für Automatgetriebe. Die Betätigungsvorrichtung umfasst einen Wählhebel (1), eine Übertragungseinrichtung zur Sensierung bzw. Übertragung der Schaltbefehle von der Betätigungsvorrichtung zum Kraftfahrzeuggetriebe, sowie eine Gelenkeinrichtung zur schaltbeweglichen Lagerung des Wählhebels (1) in zumindest einer Bewegungsebene. Erfindungsgemäß zeichnet sich die Betätigungsvorrichtung dadurch aus, dass die Gelenkeinrichtung zumindest ein den Wählhebel (1) beweglich lagerndes Viergelenkgetriebe (2) umfasst. Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung weist gegenüber dem Stand der Technik Vorteile insbesondere bezüglich eines geringen Bauraumbedarfs bei gleichzeitiger Verbesserung der ergonomischen Eigenschaften auf, ferner bezüglich der Qualität des Kraft-Weg-Verlaufs am Wählhebel, sowie bezüglich Sensierung und Signalübertragung. Dank der Erfindung lassen sich visuelle Schaltgassen bzw. Schaltkulissen auch an sehr kompakt gestalteten Betätigungsvorrichtungen besser realisieren.

Description

Betätigungsvorrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere für ein Automatgetriebe, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Gangwechselgetriebe von Kraftfahrzeugen werden üblicherweise mittels einer im Griffbereich des Fahrers angeordneten Betätigungsvorrichtung gesteuert bzw. geschaltet. Häufig kommen hierzu Betätigungselemente wie Schalthebel oder Wählhebel zum Einsatz, die beispielsweise zwischen den Frontsitzen des Kraftfahrzeugs angeordnet sind.

Die konstruktiven und ergonomischen Anforderungen an derartige Schalthebel bzw. Wählhebel sind dabei vielfältig. Um beispielsweise dem Fahrer ein realistisches Gefühl der Getriebebetätigung zu vermitteln, wird für gattungsgemäße Betätigungsvorrichtungen gefordert, dass diese der Betätigung einen gewissen Bewegungswiderstand entgegensetzen, wobei jedoch auch eine zügige und glatte Bewegung des Betätigungselements gewünscht ist. Gleichzeitig sollen dem Fahrer jedoch auch klare haptische bzw. taktile Rückmeldungen vermittelt werden, aus denen er bei der Betätigung intuitiv auf den erfolgten Schaltvorgang schließen kann.

Ferner ist es wünschenswert, dem Fahrer auch anhand der jeweiligen Momentanposition bzw. Winkelstellung des Betätigungselements, beispielsweise eines Wählhebels, eine klare optische Rückmeldung über den momentanen Getriebezustand bzw. über die eingelegte Fahrstufe zu vermitteln. Mit diesem Hintergrund wird im Bereich des Schalt- bzw. Wählhebels häufig eine Schaltkulisse angebracht, in deren Gassen sich der Schalt- bzw. Wählhebel bewegen kann, wobei die Schaltkulisse zumeist mit Symbolen oder Ziffern im Sinne einer eindeutigen Anzeige der Fahrstufe versehen ist.

Bei der Konstruktion moderner Kraftfahrzeuge wird jedoch zunehmend auch darauf geachtet, dass Betätigungselemente mit einem Minimum an verfügbarem Bauraum auskommen. Damit wird einerseits sowohl Platz für andere Bauelemente geschaffen, und andererseits lässt sich auf diese Weise auch der Bewegungsraum des Fahrers bzw. der Passagiere vergrößern, ohne dass damit eine Erhöhung der Fahrzeugabmaße verbunden ist. Ein weiterer Faktor im Hinblick auf die zunehmende Verkleinerung insbesondere der Betätigungselemente für Fahrzeuggetriebe besteht darin, dass moderne Schaltgetriebe, insbesondere jedoch die aktuellen Generationen der Automatgetriebe bzw. der automatisierten Kraftfahrzeuggetriebe, nur noch geringe Betätigungskräfte erfordern, oder aber sogar komplett aktuatorisch gesteuert werden.

Hierzu zählen insbesondere die sog. "shift-by-wire"-Getriebe, bei denen zumeist keinerlei mechanische Verbindung zwischen dem Betätigungselement in der Fahrgastzelle und dem Kraftfahrzeuggetriebe selbst mehr vorhanden ist. Vielmehr erfolgt die Übertragung der Schaltbefehle von der Betätigungsvorrichtung zum Kraftfahrzeuggetriebe in Beispielfall der "shift-by-wire"-Getriebe zumeist ausschließlich mittels elektrischer oder elektronischer Signale. Auch von dieser Seite her entfällt somit die Notwendigkeit zur Übertragung nennenswerter Betätigungskräfte oder -momente, womit grundsätzlich auch kein konstruktives Erfordernis nach raumgreifenden, langen Betätigungselementen oder Wählhebeln mehr besteht.

Derartige Entwicklungen führen bezüglich der Konstruktion von Betätigungsvorrichtungen für Kraftfahrzeuggetriebe somit im Ergebnis dazu, dass Betätigungselemente wie Schaltgriffe oder Wählhebel zunehmend mit kleineren Abmessungen, verringerten Betätigungskräften wie auch mit kleineren Schaltwegen konzipiert werden.

Dabei führen insbesondere Bauraumverkleinerung und Reduzierung der Schaltwege häufig dazu, dass sich im Sichtbereich eines Schaltgriffs bzw. Wählhebels eine ausgeprägte Gassenkontur bzw. Schaltkulisse nicht mehr ohne weiteres darstellen lässt. Denn aufgrund der verringerten Schaltwege und der zumeist aus Bauraumerwägungen heraus ebenfalls verringerten Hebellänge werden die Bewegungen des Schaltgriffs bzw. Wählhebels im Bereich der Schaltkulisse zwischen zwei benachbarten Schaltstellungen teilweise kleiner als der Durchmesser der Hebelstange.

Aufgrund der somit insgesamt verringerten Relativbewegungen im Bereich der Betätigungselemente für Kraftfahrzeuggetriebe wird zudem auch eine zuverlässige Sensierung der Momentanposition des Wählhebels zunehmend schwieriger. Ähnliches gilt im Sinne der Haptik und Ergonomie für die Qualität des Kraft-Weg- Verlaufs der Rastierung des Wählhebels, die bei kleineren Abmessungen und Winkelbewegungen des Wählhebels nicht mehr ohne weiteres mit der erforderlichen Güte sichergestellt werden kann.

Mit diesem Hintergrund ist es somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Betätigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe zu schaffen, mit der die genannten, im Stand der Technik vorhandenen Nachteile überwunden werden. Die Erfindung soll dabei insbesondere ermöglichen, auch bei kleinen Schaltwegen und/oder bei Verringerung des für die Betätigungsvorrichtung zur Verfügung stehenden Bauraums sowohl eine ausgeprägte Gassenkontur bzw. Schaltkulisse darzustellen, als auch eine zuverlässige Sensierung der Wählhebelposition realisieren zu können. Ferner soll trotz verringerter Schaltwege und/oder Verkleinerung des Bauraums ein uneingeschränkt hochwertiger Kraft-Weg-Verlauf im Sinne der zuverlässigen taktilen Rückmeldung von Schaltvorgängen darstellbar sein. Diese Aufgabe wird durch eine Betäügungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unter ansprüche.

In für sich genommen zunächst bekannter Weise umfasst die Betätigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen Schaltgriff bzw. Wählhebel und eine Übertragungseinrichtung zur Übertragung der Schaltbefehle von der Betätigungsvorrichtung zum Kraftfahrzeuggetriebe. Bei der Übertragungseinrichtung kann es sich beispielsweise, jedoch keineswegs ausschließlich, um ein Gestänge, um einen Seilzug oder um eine Sensorik mit elektrischer bzw. elektronischer Signalübertragung zwischen Betätigungsvorrichtung und Kraftfahrzeuggetriebe handeln. In an sich ebenfalls bekannter Weise umfasst die Betätigungsvorrichtung ferner eine Gelenkeinrichtung zur schaltbeweglichen Lagerung des Schaltgriffs oder Wählhebels innerhalb zumindest einer Wählhebel-Bewegungsebene.

Erfindungsgemäß zeichnet sich die Betätigungsvorrichtung jedoch dadurch aus, dass die Gelenkeinrichtung zumindest ein den Wählhebel beweglich lagerndes Viergelenkgetriebe umfasst. Im Unterschied zum Stand der Technik, bei dem Schaltgriff oder Wählhebel üblicherweise mittels Kugelgelenk oder Kreuzgelenk mit der Fahrzeugstruktur verbunden sind, erfolgt die Verbindung zwischen Wählhebel und Fahrzeugstruktur somit erfindungsgemäß über die Lenker zumindest eines Viergelenkgetriebes.

Dies ist zunächst einmal vorteilhaft insofern, als mit dem Einsatz eines Viergelenkgetriebes der Ort des Drehpunkts bzw. der Schwenkachsen des Wählhebels nicht mehr wie beim Stand der Technik innerhalb der Betätigungsvorrichtung selbst angeordnet sein muss, was zu den eingangs beschriebenen Beschränkungen bezüglich der sich daraus ergebenden Kinematik des Wählhebels führt. Vielmehr ermöglicht der Einsatz des Viergelenkgetriebes den Ersatz des reellen Drehpunkts bzw. der reellen Schwenkachsen des Wählhebels durch, einen virtuellen Drehpunkt bzw. durch eine virtuelle Schwenkachse.

Dabei kann der virtuelle Drehpunkt bzw. die virtuelle Schwenkachse weitestgehend frei im Raum positioniert werden. So ist es beispielsweise durchaus möglich, den virtuellen (vom Bediener jedoch als reell empfundenen) Drehpunkt nicht nur außerhalb der Betätigungsvorrichtung selbst anzuordnen, sondern bei Bedarf zum Beispiel sogar unter den Fahrzeugboden zu verlegen. Die Betätigungsvorrichtung kann dabei - trotz einer solchen fast beliebigen virtuellen Länge des Wählhebels - jedoch unverändert klein und kompakt ausgeführt werden.

Dank der somit erfindungsgemäß nahezu beliebig positionierbaren Drehpunkte bzw. Schwenkachsen des Betätigungselements lassen sich bei stark verkleinertem Bauraum einer Betätigungsvorrichtung - wie auch bei verkleinerten Schaltwegen - sowohl Übertragungseinrichtung als auch Rastierung des Betätigungselements, ferner Schaltgassen oder Schaltkulissen am Betätigungselement, mit größerer konstruktiver Freiheit anordnen, bzw. überhaupt erst realisieren.

Aufgrund der mit dem Viergelenkgetriebe und dank der damit realisierbaren virtuellen Drehpunkte ermöglichten Kinematik des Betätigungselements, die beispielsweise einen höheren Translationsanteil bei gleichzeitig verringertem Rotationsanteil bei der Bewegung des Wählhebels aufweisen kann, wird ferner auch die vom Bediener wahrgenommen Ergonomie des Betätigungselements verbessert. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass der Bediener den Eindruck hat, einen langen Hebel mit entsprechenden Kraft-Weg-Verläufen in der Hand zu haben, obwohl das tatsächlich viel kürzere Betätigungselement in Wirklichkeit mittels eines Viergelenkgetriebes in einem äußerst kompakten Gehäuse gelagert ist, wobei aber der virtuelle Drehpunkt durchaus weit außerhalb des Gehäuses der Betätigungsvorrichtung liegen kann.

Die Erfindung lässt sich zunächst einmal unabhängig davon verwirklichen, wie das Viergelenkgetriebe konstruktiv ausgeführt, dimensioniert und angeordnet ist, solange das Viergelenkgetriebe die Realisierung der gewünschten Kinematik des Betätigungselements erlaubt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch der Abstand der wählhebelseitigen Gelenkpunkte des Viergelenkgetriebes größer als der Abstand der karosserieseitigen Gelenkpunkte.

Dies führt mit Vorteil zu einer Wählhebelkinematik, bei der der virtuelle Drehpunkt bzw. die virtuelle Schwenkachse des Wählhebels karosserieseitig und wählhebelfern angeordnet ist. Damit entspricht das gefühlte Schaltverhalten einer so ausgeführten Betätigungsvorrichtung im Wesentlichen dem Schaltverhalten der bisherigen, traditionellen Betätigungselemente oder Wählhebel, bei denen der reelle Drehpunkt vergleichsweise niedrig im Bereich des Fahrzeugbodens angeordnet ist.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Viergelenkgetriebe zur schaltbeweglichen Lagerung des Wählhebels in zwei zueinander senkrecht stehenden Bewegungsebenen eingerichtet. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass der Wählhebel auf diese Weise mittels des Viergelenkgetriebes nicht nur innerhalb einer Bewegungsebene geschwenkt werden kann. Vielmehr kann das Betätigungselement bzw. der Wählhebel gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung mittels des Viergelenkgetriebes beispielsweise sowohl entlang der Fahrtrichtung bewegt werden, als auch zusätzlich Schaltvorgänge quer zur Fahrtrichtung ausführen. Somit können zum Beispiel beim Automatgetriebe sowohl Fahrstufenwechsel (Hebelbewegung in/gegen Fahrtrichtung) als auch Schaltgassenwechsel (Hebelbewegung quer zur Fahrtrichtung) ausgeführt werden.

Dabei ist es konstruktiv zunächst einmal beliebig, wie die schaltbewegliche Lagerung des Betätigungselements in den beiden zueinander senkrecht stehenden Bewegungsebenen erfolgt. So ist es beispielsweise denkbar, zu diesem Zweck zumindest zwei Viergelenkgetriebe käfigartig anzuordnen und dabei jeweils zwei benachbarte Hebeldrehpunkte der Viergelenkgetriebe auf einer gemeinsamen - senkrecht zur Drehachse der Hebeldrehpunkte positionierten - Schwenkachse anzuordnen. Auf diese Weise erlauben die beiden käfigartig angeordneten Viergelenkgetriebe Bewegungen des Betätigungselements beispielsweise sowohl entlang der Fahrtrichtung als auch quer zur Fahrtrichtung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Gelenkpunkte des Viergelenkgetriebes jedoch als Kugelgelenke ausgebildet. Auf diese Weise ergibt sich, insbesondere bei der käfigartigen Kombination zweier Viergelenkgetriebe, konstruktiv eine besonders einfache Realisierung der schaltbeweglichen Lagerung des Wählhebels in den beiden zueinander senkrecht stehenden Bewegungsebenen.

Gemäß weiterer, bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung ist der wählhebelseitige Angriffspunkt der Übertragungsemrichtung oder Sensierung zur Übertragung der Schaltbefehle, bzw. ist die Rastiereinrichtung zur Erzeugung eines definierten Kraft-Weg-Verlaufs am Betätigungselement jeweils im Bereich der karosserieseitigen Gelenkpunkte des Viergelenkgetriebes angeordnet.

Die Anordnung des Angriffspunkts der Übertragungseinrichtung, bzw. die Anordnung der Rastiereinrichtung des Betätigungselements in der Nähe der karosserieseitigen Gelenkpunkte des Viergelenkgetriebes führt zu einem besonders kompakten Aufbau der Betätigungsvorrichtung, da auf diese Weise auch und gerade der Bauraum im Bereich des karosserieseitigen Endes des Betätigungselements konstruktiv genutzt werden kann.

Dies ist beim Stand der Technik keineswegs selbstverständlich, insbesondere da bei den aus dem Stand der Technik bekannten Betätigungsvorrichtungen die am Wählhebel abgreifbaren Schaltwege um so kleiner werden, je näher am karosserieseitigen Ende des WäMhebels der Abgriff erfolgt. Beim Stand der Technik ist somit ein zuverlässiger Abgriff für die Übertragungseinrichtung der Schaltbefehle, bzw. die Darstellung eines qualitativ hochwertigen Kraft-Weg-Verlaufs, um so schwieriger, je näher der Abgriff, bzw. die Rastierung, im Bereich des karosserieseitigen Endes des Wählhebels erfolgt. Da dank der Erfindung, und dank des damit ermöglichten virtuellen Drehpunkts die Bewegungskinematik des Wählhebels vorwiegend translatorisch und weniger rotatorisch ausgelegt werden kann, ist mit der Erfindung jedoch auch eine viel größere konstruktive Freiheit bei der Anordnung des Abgriffs der Übertragungseinrichtung, bzw. bei der Anordnung der Rastierung des Wählhebels gegeben.

Der Abgriff für die Übertragungseinrichtung, bzw. die Rastierungseinrichtung des Betätigungselements, kann dank der Erfindung somit besonders bauraumsparend auch und gerade im Bereich der karosserieseitigen Drehpunkte des Viergelenkgetriebes angeordnet werden.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Diese stellen lediglich Ausführungsbeispiele dar. Es zeigt:

Fig. 1 in schematischer Seitenansicht eine Ausführungsform einer Betätigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung und Ansicht eine Betätigungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik; und

Fig. 3 in einer Fig. 1 und 2 entsprechenden Darstellung und Ansicht die Betätigungsvorrichtung gemäß Fig. 1 bei der Betätigung.

Fig. 1 zeigt in einer schematisierten seitlichen Ansicht eine Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung. Man erkennt zunächst einmal einen ohne Betätigungsknauf dargestellten Wählhebel 1, sowie ein den Wählhebel 1 lagerndes Viergelenkgetriebe 2, bestehend aus den beiden Schwenkhebeln 3, 4 sowie aus dem zwischen den Schwenkhebeln 3, 4 angeordneten Viergelenk-Verbindungsglied 5. Dabei ist das Verbindungsglied 5 wiederum mit dem Wählhebel 1 verbunden, und führt somit den Wählhebel 1 kinematisch in Übereinstimmung mit den Schwenkbewegungen des Verbindungsglieds 5 des Viergelenkgetriebes 2. Bei der dargestellten Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung besitzen die wählhebelseitigen, also zeichnungsbezogen oberen Gelenkpunkte 6, 7 des Viergelenkgetriebes 2 einen größeren Abstand voneinander als die karosserieseitigen, also zeichnungsbezogen unteren Gelenkpunkte 8, 9 des Viergelenkgetriebes 2. Aufgrund dieser Anordnung der Gelenkpunkte 6, 7, 8, 9 des Viergelenkgetriebes 2 ergibt sich eine in Fig. 1 mittels strichpunktierter Linie 10 angedeutete Kinematik bzw. Lage des virtuellen Drehpunkts 11 des Verbindungsglieds 5 im Viergelenkgetriebe 2 und somit auch des Wählhebels 1.

Dies bedeutet mit anderen Worten, dass sich der virtuelle Drehpunkt 11 des Verbindungsglieds 5 im Viergelenkgetriebe 2 in der dargestellten Lage von Viergelenkgetriebe 2 und Wählhebel 1 im Schnittpunkt der Verbindungslinien 10 durch die Gelenkpunkte der beiden Schwenkhebel 3, 4 des Viergelenkgetxiebes 2 befindet. Der Drehpunkt 11 liegt bei der dargestellten Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung zeichnungsbezogen so weit unten, dass der tatsächliche Ort des virtuellen Drehpunkts 11 nicht mehr auf dem Zeichnungsblatt dargestellt werden kann, weshalb die strichpunktierten Verbindungslinien 10 durch die Gelenkpunkte 6, 7, 8, 9 der beiden Schwenkhebel 3, 4 des Viergelenkgetriebes 2 auch entsprechend geknickt dargestellt sind.

Aufgrund der speziellen Kinematik des Viergelenkgetriebes 2 ergibt sich bei der Betätigung des Wählhebels 1 der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung eine Hebelbewegung, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Dies bedeutet mit anderen Worten zunächst einmal, dass sich der Wählhebel 1 der dargestellten, erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung für den Bediener so verhält, bewegt und anfühlt, als ob der Wählhebel 1 vergleichsweise lang wäre, und als ob der Drehpunkt 11 des Wählhebels sich zeichnungsbezogen weit unterhalb der Betätigungsvorrichtung, bzw. sogar außerhalb des Zeichnungsblatts befände, wie dies auch anhand der strichpunktierten Verlängerungen 10 der Hebellängsachsen in den beiden Betätigungsstellungen in Fig. 3 angedeutet ist.

Damit stimmt die gefühlte Kinematik des Wählhebels 1 der in den Fig. 1 und 3 dargestellten B etätigungs Vorrichtung mit einem konventionellen, allerdings viel längeren Wählhebel überein. Dieser würde jedoch sehr viel mehr Bauraum im Kraftfahrzeug erfordern, als dies bei der erfindungsgemäß äußerst kompakt ausführbaren Betätigungsvorrichtung gemäß Fig. 1 und 3 der Fall ist.

Bei der dargestellten Ausführungsform spielt es dabei zunächst einmal keine Rolle, ob die vorliegend mit der Zeichenblattebene übereinstimmende Bewegungsebene des Wählhebels 1 am Kraftfahrzeug in Fahrzeuglängsrichtung oder in Fahrzeugquerrichtung verläuft. In beiden Fällen kann die jeweils senkrecht zur dargestellten Bewegungsebene verlaufende Hebelbewegung (vorliegend also die Hebelbewegung in die Zeichenebene hinein und aus der Zeichenebene heraus) dann mittels einer konventionellen Gelenklagerung erfolgen, die beispielsweise im Verbindungsglied 5 des Viergelenkgetriebes 2 angeordnet sein kann. Das Viergelenkgetriebe 2 kann jedoch auch so ausgelegt werden, dass sowohl Hebelbewegungen wie dargestellt innerhalb der Zeichnungsebene, als auch Hebelbewegungen senkrecht zur Zeichnungsebene durch entsprechende Bewegungen des Viergelenkgetriebes 2 ausgeführt werden können. In diesem Fall kommen die erfindungsgemäßen Vorteile somit bei Hebelbewegungen sowohl in Fahrzeuglängsrichtung als auch in Fahrzeugquerrichtung zum Tragen.

Wollte man einen konventionellen Wählhebel 12 aus dem Stand der Technik in einem ebenso kompakten Bauraum unterbringen, wie er von der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung in Anspruch genommen wird, so ergäbe sich beispielsweise ein Bild wie in Fig. 2 dargestellt. Zwar wären bei dem konventionellen Wählhebel 12 gemäß Fig. 2 zunächst einmal dieselben Betätigungswege B = A im Bereich des Hebelendes bzw. am (nicht dargestellten) Schaltknauf bei B erzielbar, wie dies bei der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung bei A gemäß Fig. 3 der Fall ist. Jedoch wäre bei dem konventionell gelagerten Wählhebel 12 gemäß Fig. 2 - aufgrund des viel weiter oben liegenden Drehpunkts 13 und der damit starken Rotationskomponente der Hebelbewegung - bereits nicht mehr die erwünschte Kinematik eines langen Hebels gegeben.

Ein konventionell aufgebauter Wählhebel 12 andererseits, der eine mit der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung insgesamt vergleichbare Kinematik aufweisen sollte, würde ein Vielfaches des Bauraums der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung beanspruchen, da der Drehpunkt 13 eines solchen konventionellen Wählhebels 12 sehr viel weiter unten angeordnet werden müsste. Hierzu wird in der Figurendarstellung auf die zeichnerisch bereits verkürzt dargestellte große Entfernung 14 zwischen der Ebene E der (nicht dargestellten) Schaltkulisse und dem virtuellen Hebeldrehpunkt 11 bei der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung verwiesen, im Vergleich zu der kurzen und damit bauraumsparenden Entfernung 15 zwischen der Ebene E und den tatsächlichen unteren Drehpunkten 8, 9 des Viergelenkgetriebes 2.

Insbesondere jedoch ließe sich der konventionell gelagerte Wählhebel 12 gemäß Fig. 2 auch kaum noch mit einer visuell ausgeprägten Schaltgasse in Höhe der Ebene E der Schaltungsabdeckung versehen, geschweige denn - ebenfalls in Höhe der Ebene E - mit einer Schaltkulisse ausstatten. Letzteres liegt vor allem darin begründet, dass die bei Schaltbewegungen zurückgelegten Hebelwege des konventionellen Wählhebels 12 in dem in Fig. 2 markierten Bereich B¹ bereits viel zu klein sind, um dort, beispielsweise zwischen verschiedenen Schaltebenen des Wählhebels 12, noch die Stege einer Schaltkulisse anordnen zu können; bzw. um dort auch nur eine klare Visualisierung bzw. Beschriftung der unterschiedlichen Wählhebelpositionen anbringen zu können.

Zur Verdeutlichung wird hierzu auf eine Zusammenschau der Fig. 2 und 3 verwiesen, dort insbesondere auf einen Vergleich der mit A' bzw. B' gekennzeichneten Abstände der Hebeloberflächen zwischen benachbarten Wählhebelpositionen bzw. Schaltebenen. Man erkennt, dass der Abstand A' bei dem erfindungsgemäß gestalteten Wählhebel 1 gemäß Fig. 3 sehr viel größer ausfällt als der - beim dargestellten Beispiel sogar kleiner Null werdende - entsprechende Abstand B¹ bei einem konventionell gelagerten Wählhebel 12 gemäß Fig. 2.

Die problemlose Anordnung der Stege einer Schaltkulisse, bzw. die klare Visualisierung und Beschriftung der Wählhebelpositionen und Schaltgassen ist somit bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten Wählhebel 1 gemäß der Darstellung in Fig. 3 ohne weiteres gegeben. Denn dank der mit dem Viergelenkgetriebe 2 ermöglichten speziellen Kinematik der Wählhebelbewegung verbleibt in Höhe der Ebene E einer Schaltungsabdeckung bzw. Schaltkulisse noch ein genügender Abstand zwischen den einzelnen Wählhebelpositionen, um beispielsweise im Zwischenraum A' zwischen zwei Schaltebenen des Wäbihebels den Steg einer Schaltkulisse anordnen zu können.

Schließlich würde der konventionell gelagerte Wählhebel 12 gemäß Fig. 2 auch Probleme bei der Anordnung sowohl der Übertragungseinrichtung bzw. der zuverlässigen Sensierung der Wählhebelposition, als auch bei der Realisierung der Rastierung des Wählhebels 12 mit dem gewünschten Kraft-Weg-Verlauf mit sich bringen. Bei einem konventionell gelagerten Wählhebel 12 sind die Elemente der Übertragungseinrichtung (beispielsweise Bowdenzug, Gestänge oder dgl.) bzw. die Elemente der Sensierung der Wählhebelposition (beispielsweise Hallsensoren, Mikroschalter oder dgl.) ebenso wie die Rastierungseinrichtung üblicherweise auf der dem Wählhebel gegenüberliegenden Seite der Wählhebellagerung angeordnet, in Fig. 2 also etwa in dem mit Buchstabe B" kennzeichneten Bereich. Damit werden auch die für Sensierung bzw. Rastierung zur Verfügung stehenden Wege B" mit fortschreitender Bauraumverkleinerung bzw. mit Verringerung der Wählhebelwege immer kleiner, und die erforderlichen Kräfte gleichzeitig immer größer, je näher die entsprechenden Bauelemente an die Drehachse 13 des Hebels 12 herangerückt werden.

Auch diese Probleme treten jedoch bei einem erfindungsgemäß gestalteten Wählhebel 1 gemäß Fig. 1 bzw. 3 nicht auf, vgl. die zur Betätigung der (nicht dargestellten) Übertragungseinrichtung bzw. zur Rastierung der Wählhebelpositionen zur Verfügung stehende Strecke A" bei einem erfindungsgemäßen Wählhebel 1 gemäß Fig. 3 gegenüber der entsprechenden, aber erheblich kleineren Strecke B" bei einem konventionell ausgeführten Wählhebel 12.

Gleichzeitig bleibt eine gemäß Fig. 1 bzw. 3 erfindungsgemäß ausgeführte Betätigungsvorrichtung mit Wählhebel 1 insgesamt jedoch äußerst kompakt, und es kann somit wertvoller Bauraum im Fahrzeuginneren eingespart, und stattdessen den Passagieren zur Verfügung gestellt bzw. konstruktiv anderweitig verwendet werden. Im Ergebnis wird somit deutlich, dass mit der Erfindung eine Betätigungsvorrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe geschaffen wird, die gegenüber dem Stand der Technik maßgebliche Vorteile bezüglich der Bewältigung der Zielkonflikte zwischen kurzen Schaltwegen und geringem Bauraumbedarf einerseits, sowie zwischen der Realisierung eines qualitativ und ergonomisch hochwertigen Kraft-Weg-Verlaufs und einer sicheren Sensierung bzw. Signalübertragung andererseits aufweist. Ferner lässt sich dank der Erfindung auch bei einer äußerst kompakt und bauraumsparend konzipierten Betätigungsvorrichtung gegebenenfalls ohne weiteres eine ausgeprägte Schaltgassenkontur bzw. eine Schaltkulisse realisieren.

Die Erfindung leistet somit einen maßgeblichen Beitrag zur Verbesserung der Ergonomie der Schaltbetätigung, bei gleichzeitiger Verringerung des Bauraumbedarfs, im Bereich der Betätigungsvorrichtungen für Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere im Einsatzfall bei anspruchsvollen Anwendungen im Bereich der der Automatikgetriebe und der automatisierten Schaltgetriebe.

Bezugszeichenliste

1 Wählhebel

2 Viergelenkgetriebe

3 Schwenkhebel

4 Schwenkhebel

5 Verbindungsglied

6, 7 Wählhebelseitiger Gelenkpunkt

8, 9 Karosserieseitiger Gelenkpunkt

10 Karosserieseitiger Gelenkpunkt

11 Virtueller Drehpunkt

12 Wählhebel (Stand der Technik)

13 Reeller Drehpunkt 14,15 Abstände

E Ebene der Schaltkulisse

Claims

Patentansprüche

1. Betätigungsvorrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere Automatgetriebe, die B etätigungs Vorrichtung umfassend einen Wählhebel (l), eine Übertragungseinrichtung zur Übertragung der Schaltbefehle von der Betätigungsvorrichtung zum

Kraftfahr zeuggetriebe, sowie eine Gelenkeinrichtung zur schaltbeweglichen Lagerung des Wählhebels (l) in zumindest einer Bewegungsebene, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkeinrichtung zumindest ein den Wählhebel (I] beweglich lagerndes

Viergelenkgetriebe (2) umfasst.

2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der wählhebelseitigen Gelenkpunkte (6, 7) des Viergelenkgetriebes (2) größer ist als der Abstand der karosserieseitigen Gelenkpunkte (8, 9) des Viergelenkgetriebes (2).

3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Viergelenkgetriebe (2) zur schaltbeweglichen Lagerung des Wählhebels (1) in zwei zueinander senkrecht stehenden Bewegungsebenen eingerichtet ist.

4. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkpunkte (6, 7, 8, 9) des Viergelenkgetriebes (2) als Kugelgelenke ausgebildet sind.

5. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wählhebelseitige Angriffspunkt der Übertragungseinrichtung im Bereich der karosserieseitigen Gelenkpunkte (8, 9) des Viergelenkgetriebes (2) angeordnet ist.

6. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rastiereinrichtung zur Erzeugung eines definierten Rraft-Weg-Verlaufs am Wählhebel (I] im Bereich der karosserieseitigen Gelenkpunkte (8, 9) des Viergelenkgetriebes (2) angeordnet ist.