Переключательное устройство для автоматической коробки передач - RU2492380C2

Чертежи

Показать все 8 чертежа(ей)

Описание

Данное изобретение относится к переключательному устройству для автоматической коробки передач автомобиля с признаками ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Из DE 100 57 299 А1 известно переключательное устройство для автоматической коробки передач автомобиля, которое имеет рычаг управления, который установлен с возможностью перестановки в дорожке автоматического выбора передач для выбора положений переключения. Эта дорожка может иметь, например, положения переключения: парковка, задний ход, нейтральное положение и передний ход. Кроме того, известное переключательное устройство имеет блокировочное устройство, которое выполнено с возможностью переключения, по меньшей мере, между состоянием блокирования и состоянием деблокирования. Кроме того, оно имеет клавишу деблокирования для изменения состояния блокировочного устройства. В состоянии блокирования блокировочное устройство блокирует перестановку рычага управления, по меньшей мере, в положения переключения парковка и задний ход, а также, по меньшей мере, из положения переключения парковка. В состоянии деблокирования блокировочное устройство допускает перестановку рычага управления, по меньшей мере, между положениями переключения парковка, задний ход, нейтральное положение и передний ход.

Кроме того, известное переключательное устройство имеет дорожку для ручного выбора передач, в которой рычаг управления можно перестанавливать между средним положением и положением повышающей передачи, а также положением понижающей передачи. Кроме того, предусмотрена поперечная дорожка для перевода рычага управления между автоматической дорожкой и ручной дорожкой.

Из DE 22 50 985 известно переключательное устройство, блокировочное устройство которого можно переводить из положения переднего хода посредством одного нажатия на клавишу деблокирования в нейтральное положение переключения, и лишь посредством повторного нажатия на клавишу деблокирования можно переводить из нейтрального положения переключения в положение переключения задний ход. За счет этого при непреднамеренном приведении в действие клавиши деблокирования можно предотвращать не желательное включение передачи заднего хода во время режима движения вперед. Однако за счет этого маневрирование становится очень неудобным, поскольку для движения назад необходимо каждый раз два раза нажимать на клавишу деблокирования.

Из DE 199 13 835 А1 известно другое переключательное устройство, блокировочное устройство которого имеет стопорную кулису с соответствующими отдельным положениям переключения участками кулисы, в которые может входить приводимый в действие с помощью клавиши деблокирования стопорный элемент. Со смещением относительно нее предусмотрена поворотная кулиса, в которую можно переводить стопорный элемент из нейтрального положения переключения за счет более сильного нажатия на клавишу деблокирования, и которая обеспечивает возможность поворота рычага управления вплоть до горизонтального исходного положения. За счет этого рычаг управления можно располагать особенно компактно, когда пространство, в котором находится переключательное устройство, используется, например, в качестве прохода между кокпитом и спальной кабиной.

Из US 4 612 820 известно переключательное устройство, рычаг управления которого можно блокировать с помощью блокировочного устройства в различных положениях переключения. Эта блокировка снимается с помощью клавиши деблокирования, которая для этого расположена на рукоятке рычага управления и взаимодействует с нажимным штоком. При этом нажимной шток проходит внутри рычага управления и соединен с установленным снаружи на рычаге управления с возможностью регулирования длины хода кулисным камнем. Этот кулисный камень с помощью пружин подпружинен в стопорную кулису и имеет в направлении хода ступенчатую конструкцию с различно широкими плечами. Стопорная кулиса имеет поперек направления хода различно глубокие зацепления, которые соответствуют различным положениям переключения. При не нажатой клавише деблокирования рычаг управления блокирован в положении переключения парковка и с возможностью перестановки в нейтральное положение переключения и в положение переключения передний ход. Кроме того, его можно переводить из положения переключения задний ход в нейтральное положение переключения, но не наоборот. За счет нажатия на клавишу деблокирования, более широкое плечо выводится из стопорной кулисы, так что активным остается лишь более узкое плечо. Затем рычаг управления можно произвольно переставлять между положениями переключения задний ход, нейтральное положение и передний ход, в то время как его, как и прежде, нельзя перевести в положение переключения парковка или выводить его из этого положения. Лишь когда клавиша деблокирования нажата дальше вниз, узкое плечо может также выходить из стопорной кулисы. Затем рычаг управления можно свободно переставлять между указанными положениями переключения. При быстро следующими друг за другом процессами переключения, что обычно происходит при маневрировании, водитель не может точно дозировать усилие, с которым он нажимает на клавишу деблокирования, так что существует опасность, что он слишком сильно нажимает на клавишу деблокирования и при переключении на заднюю передачу ошибочно попадает в положение парковки.

В основу данного изобретения положена задача создания для переключательного устройства указанного в начале вида улучшенного или, по меньшей мере, другого варианта выполнения, который характеризуется, в частности, тем, что он обеспечивает улучшенный комфорт переключения и, соответственно, комфорт приведения в действие, и/или что имеет повышенную стабильность, и/или что имеет повышенную защищенность от отказов.

Эта задача решена, согласно изобретению, с помощью предмета независимого пункта формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения являются предметом зависимых пунктом формулы изобретения.

Изобретение основывается на общей идее придания блокировочному устройству дополнительно к состоянию блокировки и состоянию деблокирования состояния частичного деблокирования. В этом состоянии частичного деблокирования рычаг управления можно переставлять в положение переключения «задний ход» и из него, в то время как перестановка рычага управления в положение переключения «парковка» и из него остается блокированной. Для обеспечения возможности активирования этого состояния частичного деблокирования, клавиша деблокирования снабжена двумя исполнительными положениями. В первом исполнительном положении блокировочное устройство переводится в состояние частичного деблокирования. Во втором исполнительном положении блокировочное устройство переводится в состояние деблокирования. За счет предложенного выполнения переключательного устройства, водитель автомобиля может в состоянии частичного деблокирования особенно просто переключать между положениями переключения «передний ход» и «задний ход», без возникновения при этом опасности ошибочного переключения в положение «парковка». Эти возможности приведения в действие имеют особое преимущество, в частности, при маневрировании автомобиля, поскольку водитель автомобиля при такой конструкции может полагаться на тактильную чувствительность переключательного устройства, так что он может более внимательно следить за окружением автомобиля. За счет этого можно более комфортно выполнять маневрирование. При этом особенно предпочтительными являются реализируемые с помощью этой клавиши деблокирования различаемые исполнительные положения.

За счет предусмотрения двух различных исполнительных положений для клавиши деблокирования, водитель может интуитивно отличать друг от друга оба различных положения деблокирования блокировочного устройства, что облегчает обращение с переключательным устройством, в частности для процессов маневрирования, и тем самым повышает комфортность переключательного устройства.

Согласно одному особенно предпочтительному варианту выполнения, клавиша деблокирования может быть выполнена или, соответственно, расположена так, что оба исполнительных положения можно максимально различать. За счет этого пользователь получает с помощью тактильности (тактильной чувствительности) обратную связь при приведении в действие клавиши деблокирования, которая ему однозначно сообщает, какое имеется исполнительное положение клавиши деблокирования. Эту тактильную обратную связь можно реализовать, например, с помощью изменяющейся при достижении первого исполнительного положения кинематики движения (связи между путем и силой).

Согласно одному предпочтительному варианту выполнения, в клавише деблокирования оба исполнительных положения можно реализовать с помощью различных исполнительных давлений и/или исполнительных путей, при этом исполнительное давление и/или исполнительный путь для установки второго исполнительного положения больше, чем при установке первого исполнительного положения. Это означает, что при приведении в действие клавиши деблокирования второе исполнительное положение достигается тогда, когда пользователь нажимает или, соответственно, перемещает клавишу деблокирования за первое исполнительное положение. Таким образом, в переключательном устройстве интуитивно сначала открывается возможность переключения в положение «задний ход». Лишь при дальнейшем приведении в действие клавиши деблокирования дополнительно открывается возможность переключения в положение «парковка».

В одном особенно предпочтительном варианте выполнения предусмотрена возможность перестановки клавиши деблокирования из ее незадействованного исходного положения посредством нажимания против начального сопротивления, при этом это начальное сопротивление образует ступень давления, при преодолении которой клавиша деблокирования защелкивается во второе исполнительное положение и может удерживаться там за счет нажатия против удерживающего сопротивления, которое меньше начального сопротивления. За счет такой конструкции обеспечивается особенно простое и интуитивное включение первого исполнительного положения, при этом пользователь за счет процесса защелкивания имеет дополнительную тактильную возможность контроля. Уменьшенная сила удерживания в первом исполнительном положении облегчает частое переключение между положениями переключения «задний ход», «нейтральное положение» и «передний ход», что, в частности, облегчает процесс маневрирования.

В одной модификации может быть предусмотрена возможность перестановки клавиши деблокирования из ее первого исполнительного положения за счет нажатия против исполнительного сопротивления, которое больше удерживающего сопротивления, во второе исполнительное положение. Это означает, что водитель должен прикладывать дополнительное исполнительное давление, когда он хочет выбрать положение переключения «парковка». За счет этого можно лучше предотвращать ошибочное переключение клавиши деблокирования в ее второе исполнительное положение.

Представленное переключательное устройство особенно пригодно для применения в соединении с автоматической коробкой передач с двухдисковым сцеплением. Такая автоматическая коробка передач с двухдисковым сцеплением обеспечивает возможность экстремально быстрого переключения между соседними передачами. Предложенное переключательное устройство обеспечивает возможность особенно целесообразного использования этого свойства автоматической коробки передач с двухдисковым сцеплением. В частности, можно реализовать динамические процессы переключения, например, при маневрировании в автоматической дорожке или при приведении в действие автоматической коробки передач в ручной дорожке. Динамические процессы переключения и, соответственно, динамические процессы приведения в действие, которые возможны в такой автоматической коробки передач с двухдисковым сцеплением, требуют особенно стабильного переключательного устройства, которое выдерживает высокие нагрузки. Предложенное переключательное устройство имеет желаемую высокую стабильность и надежность в работе. При этом автоматическая коробка передач с двухдисковым сцеплением может быть особенно предпочтительно выполнена в виде семиступенчатой автоматической коробки передач, которая имеет семь передних передач. Кроме того, представленное переключательное устройство особенно пригодно для применения в спортивном автомобиле или, соответственно, в автомобиле с задним расположением двигателя. Как раз в спортивном автомобиле, в частности, с расположенным сзади двигателем, динамические процессы переключения часто желательны. Представленное стабильное переключательное устройство пригодно для этого за счет повышенной комфортности приведения в действие, а также за счет повышенной надежности.

Другие важные признаки и преимущества изобретения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения, из чертежей и соответствующего описания фигур на основании чертежей.

Понятно, что указанные выше и поясняемые ниже признаки можно применять не только в соответствующей указанной комбинации, но также в других комбинациях или отдельно, без выхода за рамки данного изобретения.

Предпочтительные примеры выполнения изобретения показаны на чертежах, и их пояснение приводится в последующем описании, при этом одинаковыми позициями обозначены одинаковые или аналогичные или функционально одинаковые конструктивные элементы.

На чертежах схематично изображено:

фиг.1 - устройство в перспективном виде;

фиг.2 - переключательная кулиса, на виде сверху;

фиг.3-9 - частичные разрезы переключательного устройства, на виде в перспективе при разных углах рассмотрения и разрезах.

Как показано на фиг.1, переключательное устройство 1, согласно изобретению, которое применяется в соединении с автоматической коробкой передач автомобиля, содержит рычаг 2 управления, который в данном случае имеет рукоятку 3. Кроме того, на рычаге 2 управления расположена клавиша 4 деблокирования, которая в показанном примере интегрирована в рукоятку 3. Рычаг 2 управления предназначен для перестановки в переключательной кулисе 5, которая в упрощенном виде показана на фиг.2. Переключательная кулиса 5 содержит автоматическую дорожку 6, а также ручную дорожку 7 и поперечную дорожку 8. Рычаг 2 управления можно перемещать в автоматической дорожке 6 и в ручной дорожке 7 для выбора положений 9 переключения. Например, автоматическая дорожка 6 содержит следующие положения переключения: парковка Р, задний ход R, нейтральное положение N и передний ход D. В отличие от этого ручная дорожка 7 содержит, например, среднее положение М, положение «+» повышающей передачи и положение «-» понижающей передачи. Поперечная дорожка 8 служит для перестановки рычага 2 управления между автоматической дорожкой 6 и ручной дорожкой 7.

Показанная на фиг.2 переключательная кулиса 5 имеет одномерные дорожки 6, 7, 8, в которых можно перестанавливать рычаг 2 управления исключительно в продольном направлении, а именно, в автоматической дорожке 6 и в ручной дорожке 7 или, соответственно, исключительно в поперечном направлении, а именно, в поперечной дорожке 8.

Для реализации переключательной кулисы 5 рычаг 2 управления, как показано на фиг.1, установлен на опорном кронштейне 10 или переключательном кронштейне 10 или управляющем кронштейне 10. Из опорного кронштейна 10 выведен исполнительный кабель 11, который на переключательном кронштейне 10 приводится в действие с помощью рычага 2 управления и который ведет к не изображенной здесь автоматической коробке передач. Автоматическая коробка передач предпочтительно является автоматической коробкой передач с двухдисковым сцеплением. В частности она может быть семиступенчатой автоматической коробкой передач. Автомобиль, в котором предпочтительно применяется показанное здесь переключательное устройство 1, является спортивным автомобилем и/или автомобилем с расположенным сзади двигателем.

Переключательный кронштейн 10 имеет корпус 12, который на фиг.3 и 9, по меньшей мере, частично не опущен, для удобства пояснения внутренней конструкции переключательного устройства 1.

Переключательное устройство 1 имеет устройство блокирования 13, которое показано, например, по меньшей мере, частично на фиг.3 и 4. Это блокировочное устройство 13 предназначено для переключения, по меньшей мере, между состоянием блокирования и состоянием деблокирования. Указанная выше клавиша 4 деблокирования взаимодействует с блокировочным устройством 13. В частности, клавиша 4 деблокирования образует составляющую часть блокировочного устройства 13. С помощью клавиши 13 деблокирования можно изменять состояние блокировочного устройства 13. В состоянии блокировки блокировочное устройство 13 блокирует перестановку рычага 2 управления в положения переключения «парковка» Р и «задний ход» R. Кроме того, оно блокирует в состоянии блокирования перестановку рычага 2 управления из положения переключения «парковка» Р. В принципе, блокировочное устройство 13 в своем состоянии блокирования может блокировать перестановку рычага 2 управления из положений переключения «задний ход» R, нейтральное положение N и «передний ход» D. В состоянии блокирования оно может также допускать смену между переключательными дорожками 6, 7. Кроме того, в состоянии блокирования можно свободно осуществлять перестановку в ручной дорожке 7 между положениями переключения «среднее положение» М, положение «+» повышающей передачи и положение «-» понижающей передачи. Кроме того, в своем состоянии деблокирования блокировочное устройство 13 обеспечивает возможность перестановки рычага 2 управления в положение переключения «парковка» Р и из положения переключения «парковка» Р. Таким образом, в состоянии деблокирования рычаг 2 управления можно свободно перестанавливать в автоматической дорожке 6 между положениями «парковка» Р, «задний ход» R, «нейтральное положение» N и «передний ход» D.

Кроме того, блокировочное устройство 13 выполнено с возможностью перевода его в состояние частичного деблокирования. В этом состоянии частичного деблокирования рычаг 2 управления можно дополнительно к возможностям переключения в состоянии блокирования перестанавливать в положение переключения «задний ход» R и из него. В отличие от состояния деблокирования рычаг 2 управления в этом состоянии частичного деблокирования нельзя перестанавливать ни в положение переключения «парковка» Р, ни из него. Это означает, что также в состоянии частичного деблокирования блокирована перестановка рычага 2 управления в автоматической дорожке 6 в положение переключения «парковка» Р и из него. Таким образом, состояние частичного деблокирования обеспечивает возможность, в частности без визуального контроля, осуществлять переключения между положениями переключения «задний ход» R и «передний ход» D без опасности ошибочного переключения в положение переключения «парковка» Р. Таким образом, это состояние частичного деблокирования особенно полезно в режиме маневрирования автомобиля.

Для реализации состояния частичного деблокирования клавиша 4 деблокирования имеет два исполнительных положения. В первом исполнительном положении блокировочное устройство 13 переводится в состояние частичного деблокирования. Во втором исполнительном положении блокировочное устройство 13 переводится в состояние деблокирования. При не приведенной в действие клавиши 4 деблокирования блокировочное устройство 13 переводится в состояние деблокирования. При этом особенно предпочтительно, что различные состояния блокировочного устройства 13 можно устанавливать или, соответственно, переключать с помощью лишь одной единственной клавиши 4 деблокирования.

Целесообразно, клавиша 4 деблокирования может быть выполнена так, что она реализует оба исполнительных положения с возможностью тактильного отличия, в частности за счет различных исполнительных давлений и/или за счет различных исполнительных путей. При этом предпочтительным является вариант выполнения, в котором различные исполнительные давления приводят к различным исполнительным путям. Например, если клавиша 4 деблокирования выполнена предпочтительно в виде качающейся клавиши, которая установлена на рычаге 2 управления или, соответственно, рукоятке 3 с возможностью поворота вокруг поворотной оси 14. В показанном примере клавиша 4 деблокирования расположена на рукоятке 3 с возможностью доступа сверху так, что ее можно удобно с точки зрения эргономики приводить в действие большим пальцем охватывающей рукоятку 3 руки. Для приведения в действие клавиши 4 деблокирования пользователь нажимает большим пальцем на клавишу 4 деблокирования вниз. Для обеспечения возможности различения различных исполнительных положений друг от друга, исполнительный путь для установки второго исполнительного положения больше исполнительного пути для установки первого исполнительного положения. Дополнительно к этому или в качестве альтернативного решения, исполнительное давление для установки второго исполнительного положения может быть больше исполнительного давления для установки первого исполнительного положения.

Особенно удобное с точки зрения эргономики приведение в действие, которое можно, в частности, осуществлять интуитивно, достигается, когда клавишу 4 деблокирования можно перестанавливать из соответствующего состоянию блокирования не приведенного в действие исходного положения посредством нажатия против начального сопротивления. При этом указанное начальное сопротивление образует ступень давления, при преодолении которой клавиша 4 деблокирования заскакивает (защелкивается) в первое исполнительное положение и может удерживаться в нем посредством нажатия против удерживающего сопротивления. При этом указанное удерживающее сопротивление меньше начального сопротивления для преодоления ступени давления. Другими словами, для достижения первого исполнительного положения пользователь должен приводить в действие клавишу 4 деблокирования со сравнительно большой силой, чтобы преодолеть начальное сопротивление. Затем пользователь для удерживания первого исполнительного положения должен прикладывать лишь сравнительно небольшую удерживающую силу, чтобы компенсировать удерживающее сопротивление.

Для того чтобы теперь перевести клавишу 4 деблокирования из ее первого исполнительного положения во второе исполнительное положение, может быть, согласно целесообразному варианту выполнения, предусмотрено, что для этого необходимо выполнить нажатие против исполнительного сопротивления, которое больше удерживающего сопротивления. Другими словами, чтобы попасть из первого исполнительного положения во второе исполнительное положение, пользователь должен нажать вниз клавишу 4 деблокирования сильнее, чем это требуется для простого удерживания клавиши 4 деблокирования в первом исполнительном положении. Эта конфигурация распознается и, соответственно, заучивается интуитивно.

Целесообразно, для реализации второго исполнительного положения предусмотрен упор, который ограничивает путь перестановки или, соответственно, путь поворота клавиши 4 деблокирования. Факультативно, исполнительное сопротивление, которое необходимо преодолевать для достижения второго исполнительного положения, может быть, по меньшей мере, равно начальному сопротивлению, которое необходимо преодолевать для достижения первого исполнительного положения. За счет этого оба исполнительных положения отличаются дополнительно к различным исполнительным путям также различными исполнительными давлениями или, соответственно, исполнительными силами.

Для обеспечения возможности реализации указанной кинематики рычаг 2 управления имеет в данном случае трубчатое тело 15, в котором установлен показанный на фиг.3 нажимной шток 16 с возможностью регулирования длины хода. Клавиша 4 деблокирования соединена не изображенным образом с нажимным штоком 16 с возможностью передачи движения, так что приведение в действие клавиши 4 деблокирования создает соответствующий ход нажимного штока 16. Кроме того, на трубчатом теле 15 расположен с возможностью регулирования длины хода толкатель 17, который коаксиально окружает трубчатое тело 15. Нажимной шток 16 соединен с этим толкателем 17 с возможностью передачи движения, так что ход нажимного штока 16 вызывает ход толкателя 17. Например, соединение между нажимным штоком 16 и толкателем 17 осуществляется с помощью, по меньшей мере, одного пальца 18, который расположен неподвижно на нажимном штоке 16 и который проходит через удлиненное отверстие 19, которое выполнено в трубчатом теле 15, и который входит с геометрическим замыканием в соответствующее гнездо толкателя 17. При этом удлиненное отверстие 19 ориентировано в направлении хода нажимного штока 16 и толкателя 17, т.е. в продольном направлении трубчатого тела 15. Кроме того, между толкателем 17 и трубчатым телом 15 образован стопор 20, который служит для реализации начального сопротивления. Для этого стопор 20 содержит, например, пружинный фиксирующий элемент 21, который расположен неподвижно на толкателе 17. Фиксирующий элемент 21 имеет фиксирующий выступ (носик) 22, который входит в фиксирующий контур 23. Указанный фиксирующий контур 23 образован на трубчатом теле 15. Фиксирующий контур 23 имеет фиксирующую кромку 24, к которой прилегает фиксирующий выступ 22 в ориентированном вниз исполнительном положении клавиши 4 деблокирования. При приведении в действие клавиши 4 деблокирования фиксирующий элемент 21 вытесняется наружу за счет скольжения фиксирующего выступа 22 по фиксирующему контуру 23, а именно, против сопротивления фиксирующего элемента 21. Как только фиксирующий выступ 23 преодолевает фиксирующую кромку 24, реализованное с помощью стопора 20 начальное сопротивление сильно уменьшается. Затем фиксирующий выступ 23 входит во второй фиксирующий контур 25. Клавиша 4 деблокирования находится затем в своем первом исполнительном положении. Второй фиксирующий контур 25 выполнен более плоским по сравнению с первым фиксирующим контуром. Нажимной шток 16 опирается в трубчатом теле 15 целесообразно на не изображенную здесь пружину сжатия, которая обеспечивает существенную часть исполнительного сопротивления клавиши 4 деблокирования. До преодоления реализованной с помощью стопора 20 ступени давления, исполнительное сопротивление клавиши деблокирования обеспечивается силой противодействия указанной пружины, а также силой противодействия фиксирующего элемента 21. После преодоления ступени давления имеется сначала лишь сила противодействия пружины, поскольку фиксирующий элемент 21 входит фиксирующим выступом во второй фиксирующий контур 25. Лишь при дальнейшей перестановке клавиши 4 деблокирования, фиксирующий элемент 25 снова выдавливается наружу, так что он может снова создавать часть исполнительного сопротивления.

Длину удлиненного отверстия 19 можно использовать, например, для реализации концевых упоров для задания, с одной стороны, второго исполнительного положения клавиши 4 деблокирования и, с другой стороны, начального положения клавиши 4 деблокирования, которое имеется при не приведенной в действие клавиши 4 деблокирования. Сила противодействия указанной выше пружины в первом исполнительном положении и неизбежно также во втором исполнительном положении является достаточно большой, чтобы самостоятельно переставлять назад нажимной шток 16 с толкателем 17 для напряжения клавиши 4 деблокирования в ее исходном положении. В частности, сила противодействия достаточно велика, чтобы фиксирующий элемент 21 снова преодолел фиксирующую кромку 24.

Блокировочное устройство 13 имеет, по меньшей мере, один стопорный элемент 26, который установлен на рычаге 2 управления с возможностью регулирования длины хода и который соединен с клавишей 4 деблокирования с возможностью передачи движения. При этом клавиша 4 деблокирования и указанный стопорный элемент 13 взаимодействуют друг с другом так, что приведение в действие клавиши 4 деблокирования вызывает ход стопорного элемента 26. В показанном примере стопорный элемент 26 расположен на толкателе 17, который через нажимной шток 16 соединен с клавишей 4 деблокирования. Кроме того, как показано на фиг.4, блокировочное устройство 13 содержит, по меньшей мере, одну стопорную кулису 27, которая взаимодействует с соответствующим стопорным элементом 26. Стопорная кулиса 27 имеет несколько кулисных участков. В показанном примере предусмотрено четыре кулисных участка, а именно, первый кулисный участок 28, второй кулисный участок 29, третий кулисный участок 30 и четвертый кулисный участок 31. При этом первый кулисный участок 28 соответствует обоим положениям переключения «нейтральное положение» N и «передний ход» D. Второй кулисный участок 29 соответствует положению переключения «задний ход» R. Третий кулисный участок не соответствует никакому положению переключения и служит лишь для перевода рычага 2 управления между положением переключения «задний ход» R и «парковка» Р. Соответственно, четвертый кулисный участок 31 соответствует положению переключения «парковка» Р. Первый кулисный участок 28 отделен от второго кулисного участка 29 первой ступенькой 32. Эта первая ступенька 32 преодолима с помощью первого положения хода стопорного элемента 26, которое соответствует первому исполнительному положению клавиши 4 деблокирования. Второй кулисный участок 29 отделен от третьего кулисного участка 30 второй ступенькой 33. Эта вторая ступенька 33 преодолима с помощью второго положения хода стопорного элемента 26, которое соответствует второму исполнительному положению клавиши 4 деблокирования. Кроме того, третий кулисный участок 30 отделен от четвертого кулисного участка 31 третьей ступенькой 34. Эта третья ступенька 34 также преодолима с помощью соответствующего второму исполнительному положению клавиши 4 деблокирования второго положения хода стопорного элемента 26. При этом блокировочное устройство 13 работает следующим образом.

На фиг.4 блокировочное устройство 13 находится в своем состоянии блокирования. Кроме того, выбрано положение переключения «парковка» Р. Клавиша 4 деблокирования не приведена в действие. Для того чтобы перейти с четвертого кулисного участка 31 на соседний кулисный участок 30, необходимо перевести клавишу 4 деблокирования в ее второе исполнительное положение, за счет чего блокировочное устройство 13 достигает своего состояния деблокирования. За счет этого соответствующий стопорный элемент 26 переходит в свое второе положение хода, которое достаточно для преодоления третьей ступеньки 34. Затем можно поворачивать рычаг 2 управления, а именно, вокруг поперечной оси 35. За счет этого стопорный элемент 26 приходит в третий кулисный участок 30. Отсюда рычаг 2 управления можно произвольно переводить либо в положение переключения «задний ход» R, т.е. во второй кулисный участок 29, либо снова назад в положение переключения «парковка» Р, т.е. обратно в четвертый кулисный участок 31. Для этого нет больше необходимости приводить в действие клавишу 4 деблокирования. При переводе во второй кулисный участок 29 стопорный элемент 26 отпружинивает при не приведенной в действие клавише 4 деблокирования обратно в свое первое положение хода. Без приведения в действие клавиши 4 деблокирования, рычаг 2 управления больше не может быть перестановлен обратно в положение переключения «парковка» Р, поскольку для этого необходимо преодолеть вторую ступеньку 33. В отличие от этого можно без приведения в действие клавиши 4 деблокирования выполнять переключения в положения «нейтральное положение» N и «передний ход» D. Как только стопорный элемент 26 входит в первый кулисный участок 28, то он отпружинивает назад в свое исходное положение. Теперь без приведения в действие клавиши 4 деблокирования можно переключать рычаг 2 управления лишь между положениями переключения «нейтральное положение» N и «передний ход» D. Для того чтобы снова попасть обратно в положение переключения «задний ход» R, необходимо преодолеть первую ступеньку 32. Для этого необходимо перевести клавишу 4 деблокирования в ее первое исполнительное положение для обеспечения частичного деблокирования блокировочного устройства 13. Однако указанное состояние частичного деблокирования недостаточно для преодоления второй ступеньки 33, так что в состоянии частичного деблокирования рычаг 2 управления нельзя переводить в положение переключения «парковка» Р. Лишь при приведении в действие клавиши 4 деблокирования в ее второе исполнительное положение, соответствующий стопорный элемент 26 может преодолеть вторую ступеньку 33. Затем блокировочное устройство 13 полностью деблокировано, и рычаг 2 управления можно свободно переставлять в положение переключения «парковка» Р и снова из него.

Таким образом, блокировочное устройство 13 служит для блокировки движений перестановки рычага 2 управления, по меньшей мере, в одно положение 9 переключения и/или, по меньшей мере, из одного положения 9 переключения. Одновременно расположенная на рычаге 2 управления клавиша 4 деблокирования служит для снятия блокировки блокировочного устройства 13. Как показано на фиг.5, на рычаге 2 управления расположены одновременно два стопорных элемента 26 с возможностью регулирования длины хода. При этом оба стопорных элемента 26 расположены избыточно относительно друг друга. Оба стопорных элемента 26 установлены на толкателе 17, который через нажимной шток 16 соединен с возможностью передачи движения с клавишей 4 деблокирования. В соответствии с этим, оба стопорных элемента 26 синхронно регулируются по длине хода при приведении в действие клавиши 4 деблокирования. При этом оба стопорных элемента 26 взаимодействуют каждый со стопорной кулисой 27. Для этого в показанном примере предусмотрены две стопорные кулисы 27, при этом каждый из обоих стопорных элементов 26 взаимодействует с одной из этих стопорных кулис 27. При этом особенно предпочтительной является показанный здесь вариант выполнения, в котором обе стопорные кулисы 27 выполнены в общем конструктивном элементе 35. При этом обе стопорные кулисы 27 расположены так, что они открыто переходят друг в друга. Это происходит особенно явно в средней зоне, в которой первый кулисный участок 28 изображенной справа стопорной кулисы 28 бесшовно или, соответственно, открыто переходит в четвертый кулисный участок 31 изображенной слева стопорной кулисы 27. Таким образом, оба стопорных элемента 26 расположены на одной и той же стороне рычага 2 управления. За счет этого можно особенно компактно реализовать избыточность (дублирование).

Кроме того, переключательное устройство 1 снабжено блокировочным устройством 36, которое показано, в частности, на фиг.5. Блокировочное устройство 36 служит для блокировки рычага 2 управления в положении переключения «парковка» Р. Для этого блокировочное устройство 36 имеет два стопорных звена 37, которые установлены с дублированием. Каждое стопорное звено 37 взаимодействует с блокировочной кулисой 38. При этом соответствующая блокировочная кулиса 38 имеет кулисный участок 39, который соответствует положению переключения «парковка» Р. При перестановленном в положение переключения «парковка» Р рычаге 2 управления, соответствующее стопорное звено 27 входит в этот кулисный участок 39. В показанном примере каждое стопорное звено 37 имеет для этого отогнутый под углом концевой участок 40, который взаимодействует с соответствующей кулисой 38. Для этого соответствующий концевой участок 40 входит с геометрическим замыканием в блокировочную кулису 38 или, соответственно, в кулисный участок 39.

Оба стопорных звена 37 выполнены на общем стопорном рычаге 41. Этот стопорный рычаг 41 установлен с возможностью поворота вокруг поворотной оси 42 и имеет исполнительное плечо 43, которое связано с возможностью передачи движения с исполнительным механизмом 44. Кроме того, стопорный рычаг 44 имеет в показанном варианте выполнения аварийный исполнительный рычаг 45, который при отказе исполнительного механизма 44 может приводиться в действие вручную для вывода стопорных звеньев 37 из их положения блокирования.

Стопорный рычаг 41 имеет два стопорных плеча 46, которые в показанном примере образуют одно из стопорных звеньев 37. Поскольку стопорные звенья 37 уменьшены до отогнутых под углом от стопорных плеч 46 концевых участков 40, то стопорные плечи 46 имеют стопорные звенья 37, а именно, концевые участки 40.

В показанном примере оба стопорных звена 37 расположены на двух противоположных сторонах рычага 2 управления. За счет этого обеспечивается симметричная и безмоментная опора рычага 2 управления в положении переключения «парковка» Р. В этом случае целесообразно предусмотрены также две отдельные блокировочные кулисы 38, из которых на фиг.5 показана, однако, лишь одна. При этом обе блокировочные кулисы 38 образованы на опорной консоли 47, с помощью которой рычаг 2 управления установлен на корпусе 12 с возможностью поворота вокруг поворотной оси 35. Каждое из стопорных звеньев 37 взаимодействует с одной из блокировочных кулис 38.

В показанном здесь варианте выполнения каждая блокировочная кулиса 38 дополнительно снабжена дополнительным кулисным участком 48, который соответствует нейтральному положению N переключения. Соответствующее стопорное звено 37 взаимодействует в нейтральном положении N переключения с этим дополнительным кулисным участком 48 и может для блокировки рычага 2 управления входить в него. При этом особенно целесообразным может быть вариант выполнения, в котором соответствующее стопорное звено 37 в положении переключения «парковка» Р и при не приведенном в действие исполнительном механизме 44 входит в соответствующий кулисный участок 39 для блокировки рычага 2 управления в этом положении переключения «парковка» Р. В блокировочной кулисе 38 оба кулисных участка 39, 48 расположены противоположно друг другу. В соответствии с этим, стопорное звено 37 в нейтральном положении N переключения входит в соответствующий кулисный участок 48 лишь при приведенном в действие исполнительном механизме 44, чтобы блокировать рычаг 2 управления в этом нейтральном положении N переключения.

Блокировка рычага 2 управления в положениях переключения «парковка» Р и, соответственно, нейтральное положение N часто называется также блокировкой сдвига (Shift-Lock). Понятно, что переключательное устройство 1 соответствующим образом связано с замком зажигания, для того чтобы обеспечивать возможность, например, удаления ключа зажигания из замка зажигания лишь тогда, когда рычаг 2 управления находится в положении переключения «парковка» Р и блокирован с помощью блокировочного устройства 36, что называется блокировкой ключа (Key-Lock).

Кроме того, переключательное устройство снабжено фиксирующим устройством 49, которое показано, в частности, на фиг.6. Фиксирующее устройство 49 имеет соответствующие положениям 9 переключения рычага 2 управления фиксирующие положения. Для этого фиксирующее устройство 49 имеет, по меньшей мере, один фиксирующий элемент 50, который взаимодействует с фиксирующей кулисой 51. Указанная фиксирующая кулиса 51 имеет несколько кулисных участков. Они соответствуют каждый одному положению переключения. В соответствии с этим, в данном случае показаны четыре кулисных участка, а именно, первый кулисный участок 52, который соответствует положению переключения «парковка» Р, второй кулисный участок 53, который соответствует положению переключения «задний ход» R, третий кулисный участок 54, который соответствует нейтральному положению N переключения, а также четвертый кулисный участок 55, который соответствует положению переключения «передний ход» D. При этом фиксирующая кулиса 51 выполнена так, что ее кулисные участки 52-55 образуют для фиксирующего элемента 50 соответствующие каждому положению 9 переключения стабильные положения фиксации. В этих фиксирующих положениях фиксирующий элемент 50 нагружен пружинной силой. Кроме того, вывод фиксирующего элемента 50 из этих стабильных положений фиксации возможен лишь против пружинной силы. При этом особенно целесообразным является вариант выполнения, в котором фиксирующее устройство 49 имеет два таких фиксирующих элемента 50, которые одновременно взаимодействуют с соответствующей фиксирующей кулисой 51. Второй фиксирующий элемент 50 показан, например, на фиг.5. Таким образом, оба фиксирующих элемента 50 находятся в данном случае по обе стороны рычага 2 управления, за счет чего реализуется симметричная и безмоментная опора рычага управления. В соответствии с этим, предусмотрены также две фиксирующие кулисы 51.

Соответствующий фиксирующий элемент 52 расположен в направляющей 56 с возможностью регулирования длины хода. Указанная направляющая 56 открыта к соответствующей фиксирующей кулисе 51, так что соответствующий фиксирующий элемент 50 может выступать из направляющей 56 под действием пружины для вхождения в соответствующую фиксирующую кулису 51. Соответствующая пружина сжатия может опираться внутри направляющей 56 на фиксирующий элемент 50.

В показанном примере фиксирующие элементы 50 расположены на рычаге 2 управления, а именно, в частности, вместе с соответствующей направляющей 56. Для этого рычаг 2 управления снабжен в данном случае опорной консолью 47, с помощью которой рычаг 2 управления опирается с возможностью поворота вокруг поворотной оси 35. При этом эта поворотная ось 35 проходит поперек направления движения рычага 2 управления в автоматической дорожке 6 и тем самым ее можно в последующем называть поперечной осью 35. В данном случае фиксирующие элементы 50 вместе с направляющими 56 расположены на этой опорной консоли 47. В противоположность этому, фиксирующие кулисы 51 образованы на корпусе 12 или, соответственно, на переключательном кронштейне или управляющем кронштейне 10.

Как показано на фиг.5, рычаг 2 управления может быть установлен на опорной консоли 47 с возможностью поворота вокруг продольной оси 57, которая проходит поперек поперечной оси 35. Вокруг продольной оси 57 рычаг 2 управления поворачивается, когда он перестанавливается в поперечной дорожке 8 между обеими дорожками 6, 7.

Каждая фиксирующая кулиса 51 имеет между соответствующими отдельным положениям 9 переключения кулисными участками 52-55 переходные участки 58, которые выполнены на обращенной к фиксирующему элементу 50 стороне в виде возвышения, в то время как соседние с ними кулисные участки 52-55 выполнены в виде впадин. При этом каждая фиксирующая кулиса 51 согласована с соответствующим фиксирующим элементом 50 так, что переходные зоны 58 образуют неустойчивые переходные положения, из которых действующие пружинные силы самостоятельно приводят в движение рычаг 2 управления в одно или другое соседнее стабильное положение фиксации, которое соответствует одному положению 9 переключения. За счет этого обеспечивается особенно комфортное приведение в действие рычага 2 управления при выборе различных положений 9 переключения автоматической дорожки 6.

Кроме того, каждая фиксирующая кулиса 51 может быть выполнена так и так взаимодействовать с соответствующим фиксирующим элементом 50, что в ручной дорожке 7 среднее положение М является самоцентрирующимся стабильным положением переключения. При этом соответствующий положению переключения передний ход D кулисный участок 55 соответствует также среднему положению М и образует стабильное фиксирующее положение. В соответствии с этим, среднее положение М является также самоцентрирующимся и стабильным положением.

Каждый фиксирующий элемент 50 имеет в данном случае роликовое тело 59, которое находится в контакте с контуром соответствующей фиксирующей кулисы 51. Роликовое тело 59 имеет сравнительно небольшое сопротивление, что обеспечивает при больших удерживающих силах комфортное переключение или, соответственно, приведение в действие рычага 2 управления.

Как показано на фиг.7-9, переключательное устройство 1 имеет дополнительно центрирующее приспособление 60. Это центрирующее приспособление 60 напрягает рычаг 2 управления в ручной дорожке 7 в среднее положение М с центрированием. Кроме того, центрирующее приспособление 60 выполнено так, что оно обеспечивает возможность перестановки рычага 2 управления в ручной дорожке 7 из среднего положения М, т.е. в положение «+» повышающей передачи или в положение «-» понижающей передачи, лишь против силы противодействия. При этом рычаг 2 управления за счет своей перестановки в поперечной дорожке 8 в ручную дорожку 7 сцепляется с указанным центрирующим приспособлением 60. За счет перестановки рычага 2 управления из ручной дорожки 7 через поперечную дорожку 8 в автоматическую дорожку 6 рычаг 2 управления выходит из зацепления с центрирующим приспособлением 60. В соответствии с этим, центрирующее приспособление 60 может передавать на рычаг 2 управления силы лишь тогда, когда он переставлен в ручную дорожку 7. В противоположность этому, фиксирующее устройство 49 может передавать на рычаг 2 управления силы независимо от того, находится ли он в автоматической дорожке 6 или в ручной дорожке 7. Это означает, что фиксирующее устройство 49 находится в сцеплении с рычагом 2 управления как в автоматической дорожке 6, так и в ручной дорожке 7.

Как показано на фиг.6, фиксирующее устройство 49 соотносит с положением «+» повышающей передачи и положением «-» понижающей передачи соответствующее положение 61 рычага управления, которые на фиг.6 соответственно обозначены позициями 61+ и 61-. Эти оба положения 61 рычага управления расположены относительно соответствующего среднему положению М положения фиксации, которое соответствует соответствующему положению переключения «передний ход» D кулисному участку 55, по ту сторону неустойчивого переходного положения 58 или, соответственно, 62, из которого рычаг 2 управления приводится в движение с помощью создаваемой фиксирующим устройством 49 пружинной силы из соответствующего среднему положению М стабильного положения фиксации. Другими словами, фиксирующий элемент 50 достигает в положении «+» повышающей передачи в фиксирующей кулисе 51 положения 61+ рычага управления, которое находится на фиг.6 справа от неустойчивого переходного положения 62, которое находится на фиг.6 справа от кулисного участка 55, который соответствует среднему положению М или, соответственно, положению переключения «передний ход» D. Это означает, что пружинная сила, которая выводит фиксирующий элемент 50 из его направляющей 56, перемещает рычаг 2 управления от указанного кулисного участка 55. Это относится, соответственно, к положению «-» понижающей передачи. В этом положении «-» понижающей передачи фиксирующий элемент 50 находится в положении 61- рычага управления, которое лежит на фиг.6 слева от переходного положения 58, которое на фиг.6 находится слева смежно с кулисным участком 55, который соответствует положениям переключения D и N. Это значит, что также в этом положении 61- рычага управления, т.е. в положении «-» понижающей передачи, действующая на фиксирующий элемент 50 сила приводит в движение фиксирующий элемент прочь от указанного кулисного участка 55 и перемещает в соседний кулисный участок 54.

Это специальное выполнение приводит к значительному изменению силы на рычаге 2 управления, когда он достигает положения «+» повышающей передачи или, соответственно, положения «-» понижающей передачи. Это вызвано тем, что при переходе через соответствующее неустойчивое переходное положение 58 или, соответственно, 62 направление действия пружинной силы фиксирующего устройства 49 меняется на противоположное. Это означает, что сила, с которой водитель должен приводить в движение рычаг 2 управления в положение «+» повышающей передачи или, соответственно, в положение «-» понижающей передачи, при достижении соответствующего положения или, соответственно, непосредственно перед достижением соответствующего положения, значительно уменьшается.

Согласно одному особенно предпочтительному варианту выполнения, центрирующее приспособление 60 может быть так согласовано с фиксирующим устройством 49, что сила противодействия центрирующего приспособления 60 в положении «+» повышающей передачи и в положении «-» понижающей передачи больше, чем противоположно действующая в соответствующем положении рычага управления пружинная сила фиксирующего устройства 49. За счет этого выполнения сила противодействия центрирующего приспособления 60 может самостоятельно возвращать рычаг 2 управления из положения «+» повышающей передачи или, соответственно, из положения «-» понижающей передачи, в которое он напряжен пружинной силой фиксирующего устройства 49, в среднее положение М.

Центрирующее приспособление 60 имеет, как показано на фиг.7-9, по меньшей мере, одну толкательную штангу 63. Она расположена с возможностью перестановки в обоих направлениях в направляющей 64 для штанги. Направляющая 64 для штанги образована в показанном примере в корпусе 12 или, соответственно, в управляющем кронштейне 10. Толкательная штанга 63 напряжена с центрированием с помощью двух возвратных пружин 65 в среднее положение, которое согласовано со средним положением М. Толкательная штанга 63 имеет захватное гнездо 66. Рычаг 2 управления имеет на своем удаленном от рукоятки 3 конце захват 67, который при перестановке рычага 2 управления в ручную дорожку 7 входит в захватный приемный элемент 66. За счет этого рычаг 2 управления сцепляется с центрирующим приспособлением 60.

Направляющая 64 для штанги и/или толкательная штанга 63 имеют амортизаторы 68 конечного положения. При вводе рычага 2 управления в положение «+» повышающей передачи и в положение «-» понижающей передачи, амортизаторы 68 конечного положения демпфируют достижение соответствующего конечного положения. Например, толкательная штанга 63 может быть выполнена в виде полого тела, которое пригодно для размещения возвратных пружин 65. Опорные точки, на которые могут опираться возвратные пружины 65 на направляющей 64 для штанги, образованы на корпусе 12 или, соответственно, на управляющем кронштейне 10. Однако они не изображены на фигурах. При этом эти опорные точки выступают на открытой стороне толкательной штанги 63 внутрь нее. Соответствующие отверстия показаны на фиг.9 и обозначены позицией 69.

Кроме того, переключательное устройство 1 снабжено исполнительным толкателем 70, который предусмотрен для приведения в действие исполнительного кабеля 11. Для этого исполнительный кабель может быть подходящим образом связан с исполнительным толкателем 70. Исполнительный толкатель 70 также снабжен захватным приемным элементом 71, который показан на фиг.7 и 8. В этот захватный приемный элемент 71 может входить захват 67 рычага 2 управления, когда он переставляется в автоматическую дорожку 6. За счет этого рычаг 2 управления сцепляется с исполнительным толкателем 70, когда рычаг 2 управления перестановлен в автоматическую дорожку 6. Исполнительный толкатель 70 затем можно переставлять в обоих направлениях с помощью рычага 2 управления. Для этого также предусмотрена продольная направляющая 72 для исполнительного толкателя 70. Продольная направляющая 72 образована в корпусе 12 или, соответственно, в управляющем кронштейне 10.

В положении переключения «передний ход» D исполнительный толкатель 70 позиционирован в своей продольной направляющей 72 так, что его захватный приемный элемент 71 находится на одной линии относительно захватного приемного элемента 66 толкательной штанги 63. Таким образом, при перестановке рычага 2 управления в поперечную дорожку 8 захват 67 переходит между обоими захватными приемными элементами 66, 71. Кроме того, переключательное устройство 1 снабжено в данном случае стопорным элементом 73, который при выходе захвата 67 из захватного приемного элемента 71 исполнительного толкателя 70 входит с геометрическим замыканием в выемку 74, которая образована на исполнительном толкателе 70. Входящий в выемку 74 стопорный элемент 73 фиксирует исполнительный толкатель 70 против движений перестановки вдоль продольной направляющей 72. При движении захвата 67 в захватный приемный элемент 71 исполнительного толкателя 70, стопорный элемент 73 снова выдавливается из выемки 74. Это может быть реализовано, например, с помощью исполнительного звена 75, которое связано со стопорным элементом 73 и приводится в движение или, соответственно, выдавливается захватом 67, когда он входит в захватный приемный элемент 71 исполнительного толкателя 70. Для вызывания входа стопорного элемента 73 в выемку 74 при выходе захвата 67 из захватного приемного элемента 71 исполнительного толкателя 70, может быть дополнительно предусмотрена пружина 76 сжатия, которая напрягает стопорный элемент 73 в направлении исполнительного толкателя 70.

Реферат

Изобретение относится к переключающему устройству для автоматической коробки передач автомобиля. Переключающее устройство содержит рычаг управления с возможностью перестановки для выбора положений переключения: «парковка», «задний ход», «нейтральное положение» и «передний ход», и блокировочное устройство. Блокировочное устройство имеет клавишу для переключения между состоянием блокирования и состоянием деблокирования. Блокировочное устройство в состоянии блокирования блокирует перестановку рычага управления из положения переключения «парковка». При установке блокировочного устройства в состояние частичного деблокирования рычаг управления можно переставлять в положение переключения «задний ход» и из него, в то время как перестановка рычага управления в положение переключения «парковка» и из него остается блокированной. Достигается повышение надежности устройства. 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

Формула