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DE19523141A1 - Gearchange mechanism for automotive gearbox - Google Patents

Gearchange mechanism for automotive gearbox

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DE19523141A1
DE19523141A1 DE1995123141 DE19523141A DE19523141A1 DE 19523141 A1 DE19523141 A1 DE 19523141A1 DE 1995123141 DE1995123141 DE 1995123141 DE 19523141 A DE19523141 A DE 19523141A DE 19523141 A1 DE19523141 A1 DE 19523141A1
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DE
Germany
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shift lever
shaft
additional mass
axis
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Guenter Dipl Ing Woerner
Heinz Alber
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Mercedes Benz Group AG
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Daimler Benz AG
Mercedes Benz AG
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Abstract

The mechanism comprises a gearchange shaft which is rotatably and axially shiftable in a housing. The shaft comprises a non-rotatable gear change lever (11), kinematically computed to a hand gearchange lever. The gear change lever is acted upon by an extra mass (12), increasing the shaft mass in inertial moment for reducing force peaks on the hand lever. The extra mass is swivelably mounted against a housing portion (34) and operationally linked to the gear change lever.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a switching device according to the Preamble of claim 1.

Bei einer bekannten Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art (DE 42 31 248 C2) ist die Zusatzmasse jeweils bewegungsfest ent­ weder an einer am Schalthebel der Schaltwelle angelenkten und über weitere Schaltgestängeglieder mit dem Handschalthebel ver­ bundenen Schaltstange oder direkt am Schalthebel der Schaltwelle angeordnet.In a known switching device of the type mentioned (DE 42 31 248 C2) the additional mass is immovable ent neither on one articulated on the shift lever of the shift shaft and ver with further shift linkages with the manual shift lever bound shift rod or directly on the shift lever of the shift shaft arranged.

Bei der bekannten Schaltvorrichtung tritt je nach räumlicher An­ ordnung der Schaltwelle der Nachteil auf, daß die Schaltwelle mehr oder weniger durch das Gewicht der Zusatzmasse belastet wird, so daß die Schaltwellenbewegungen in den Richtungen der Schaltwellenachse zum Anwählen der Schaltgassen durch den auf­ tretenden Masseneffekt nachteilig beeinflußt werden.In the known switching device occurs depending on the spatial An arrangement of the control shaft of the disadvantage that the control shaft more or less burdened by the weight of the additional mass is so that the shift shaft movements in the directions of Shift shaft axis to select the shift gates by the occurring mass effect are adversely affected.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesent­ lichen darin, bei einer Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art das Auftreten von das Anwählen der Schaltgassen nachteilig beeinflussenden Masseneffekte zu vermeiden.The object underlying the invention is essentially Lichen in a switching device of the aforementioned Kind of the occurrence of the selector gates disadvantageous to avoid influencing mass effects.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 ge­ löst.The object explained is advantageous according to the invention Way with the characterizing features of claim 1 ge solves.

Die Patentansprüche 2 und 3 haben vorteilhafte Ausgestaltungen der Schaltvorrichtung nach der Erfindung zum Gegenstand, um das Gewicht der Zusatzmasse durch eine geschickte Anordnung der Schwenklagerachse in einfacher Weise abfangen zu können.Claims 2 and 3 have advantageous configurations the switching device according to the invention to the subject  Weight of the additional mass through a clever arrangement of the Intercept pivot axis in a simple manner.

Gegenstand von Patentanspruch 4 ist eine vorteilhafte Ausgestal­ tung der Schaltvorrichtung nach der Erfindung, durch die der an­ gestrebte Effekt mit einer kleinen Zusatzmasse erreicht wird.The subject of claim 4 is an advantageous embodiment device of the switching device according to the invention, by which the desired effect is achieved with a small additional mass.

Durch eine Anbindung der Zusatzmasse über einen Ausleger kann durch die wirksame Übersetzung die Massendynamik so verstärkt werden, daß in dem gleichen zur Verfügung stehenden Bauraum mit einem Gewichtsaufwand von 20 bis 30% der gleiche Servoeffekt erzielt werden kann, wie es die beim Stand der Technik beschrie­ bene Lösung erreicht. Die Masse wird vorteilhaft am äußeren Aus­ legerende befestigt, um die Massendynamik (m × r²) zu optimieren.By connecting the additional mass via a boom strengthened the mass dynamics through the effective translation be that in the same available space with the same servo effect at a weight of 20 to 30% can be achieved, as described in the prior art bene solution reached. The mass is advantageous at the outer end Legendende attached to the mass dynamics (m × r²) optimize.

Als wichtiger Vorteil ist die Trennung des Gewichtes der Zusatz­ masse von der Schaltwelle zu nennen, weil dadurch die Wählbewe­ gung durch den auftretenden Masseneffekt nicht beeinflußt wird. Bei der Erfindung wird nach dem Synchronisierungspunkt der Kraftverlauf deutlich geglättet, wodurch eine harmonischere Schaltung durchgeführt werden kann.The separation of the weight is an important advantage to be called mass of the selector shaft, because the is not influenced by the occurring mass effect. In the invention, after the synchronization point Force curve significantly smoothed, creating a more harmonious Circuit can be performed.

Durch die Patentansprüche 5 und 6 ergeben sich zwei in bezug auf den Schwenksinn der Zusatzmasse relativ zum Schwenksinn des Schalthebels unterschiedliche Varianten der Schaltvorrichtung nach der Erfindung, um letztere den jeweiligen Gegebenheiten in bezug auf den vorhandenen Bauraum anpassen zu können.The claims 5 and 6 result in two in relation to the direction of rotation of the additional mass relative to the direction of rotation of the Shift lever different variants of the switching device according to the invention to the latter in the respective circumstances to be able to adapt to the existing installation space.

Die Patentansprüche 7 und 8 haben je eine vorteilhafte Ausge­ staltung der Schaltvorrichtung nach der Erfindung in bezug auf die getriebliche Verbindung zwischen Schalthebel und Zusatzmasse zum Gegenstand.The claims 7 and 8 each have an advantageous Ausge staltung the switching device according to the invention in relation to the gear connection between gear lever and additional mass to the subject.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von drei in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsformen. In der Zeichnung bedeuten Details of the invention follow from the following Description of three shown schematically in the drawing Embodiments. Mean in the drawing  

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines an einem Gangwech­ selgetriebe eines Kraftfahrzeuges angeordneten Teiles ei­ ner Schaltvorrichtung, welcher durch zwei Seilzüge mit einem nicht mehr dargestellten Handschalthebel kinemati­ sch verbunden werden kann, wobei dieser Teil der Schalt­ vorrichtung u. a. eine Schaltwelle und einen mit letzterer bewegungsfest verbundenen Schalthebel umfaßt, Fig. 1 is a perspective view of a gear change gearbox of a motor vehicle arranged part egg ner switching device, which can be connected kinemati sch by two cables with a manual shift lever, not shown, this part of the switching device including a switching shaft and one connected to the latter in a non-moving manner Includes shift lever,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Schaltvorrichtung nach der Er­ findung in einer ersten Ausführungsform, bei welcher le­ diglich der bei der Schaltvorrichtung der Fig. 1 verwend­ bare Schalthebel und seine getriebliche Verbindung mit einer für sich gelagerten Zusatzmasse dargestellt sind, Fig. 2 shows a section through a switching device according to the invention it in a first embodiment in which the diglich le are shown in the switching device of FIG. 1 verwend bare shift lever and its kinematic connection with a shaft mounted for itself additional mass,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die in einer Neutralstellung gezeich­ nete Schaltvorrichtung von Fig. 2, Fig. 3 is a plan view of the Drawn to in a neutral position the switching device of Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die in einer Gangstellung gezeichnete Schaltvorrichtung von Fig. 2, Fig. 4 is a plan view of the drawn in a gear position of the switching device of Fig. 2,

Fig. 5 einen Schnitt durch eine Schaltvorrichtung nach der Er­ findung in einer zweiten Ausführungsform, bei welcher le­ diglich der bei der Schaltvorrichtung der Fig. 1 verwend­ bare Schalthebel und seine getriebliche Verbindung mit einer für sich gelagerten Zusatzmasse dargestellt sind, Fig. 5 is a sectional view of a switching device according to the invention it in a second embodiment in which the diglich le are shown in the switching device of FIG. 1 verwend bare shift lever and its kinematic connection with a shaft mounted for itself additional mass,

Fig. 6 eine Draufsicht auf die in einer Neutralstellung gezeich­ nete Schaltvorrichtung von Fig. 5, Fig. 6 is a plan view of the Drawn to in a neutral position the switching device of FIG. 5,

Fig. 7 eine Draufsicht auf die in einer Gangstellung gezeichnete Schaltvorrichtung von Fig. 5, und Fig. 7 is a plan view of the shifting device of Fig. 5, and drawn in a gear position

Fig. 8 einen Schnitt durch eine Schaltvorrichtung nach der Er­ findung in einer dritten Ausführungsform, bei welcher lediglich der bei der Schaltvorrichtung von Fig. 1 verwendbare Schalthebel und seine getriebliche Verbindung mit einer Zusatzmasse dargestellt sind. Fig. 8 shows a section through a switching device according to the invention in a third embodiment, in which only the shift lever usable in the switching device of FIG. 1 and its gear connection are shown with an additional mass.

Die Schaltvorrichtungen der Fig. 1 bis 8 können in folgender Anordnung übereinstimmen:The switching devices of Figures 1 to 8 can match in the following arrangement:

In eine Öffnung eines lediglich gestrichelt angedeuteten Ge­ triebegehäuses 24 eines Gangwechselgetriebes ist ein Schaltge­ häuse 9 mit im wesentlichen vertikaler Anordnung eingesetzt. Das Schaltgehäuse 9 ragt mit einer Schaltkonsole 25 in das Getriebe­ gehäuse 24 hinein, dessen zugehörige Gehäuseöffnung durch einen Abschlußflansch 26 des Schaltgehäuses 9 verschlossen ist. Eine mit ihrer Drehachse 14-14 (Fig. 2, 5 und 8) vertikal ausge­ richtete Schaltwelle 10 ist mittels einer oberen Lageranordnung 27 im Abschlußflansch 26 und einer unteren Lageranordnung 28 der Schaltkonsole 25 dreh- und axialverschiebbar gegenüber dem Schaltgehäuse 9 gelagert. Die Schaltwelle 10 ist in den Richtun­ gen der Drehachse 14-14 durch eine untere Zentrierfederanordnung 29 an der Schaltkonsole 25 und eine obere Zentrierfederanordnung (nicht sichtbar) am Abschlußflansch 26 in der gezeichneten (Fig. 1) Neutralstellung fixierbar.In an opening of a gearbox 24 indicated by a dashed line Ge a gear change transmission is a Schaltge housing 9 is used with a substantially vertical arrangement. The switch housing 9 projects with a switching console 25 into the gear housing 24 , the associated housing opening of which is closed by an end flange 26 of the switching housing 9 . One with its axis of rotation 14-14 ( Fig. 2, 5 and 8) vertically aligned shift shaft 10 is rotatably and axially displaceable relative to the switch housing 9 by means of an upper bearing arrangement 27 in the end flange 26 and a lower bearing arrangement 28 of the switching console 25 . The selector shaft 10 can be fixed in the directions of the axis of rotation 14-14 by a lower centering spring arrangement 29 on the switching console 25 and an upper centering spring arrangement (not visible) on the end flange 26 in the illustrated ( FIG. 1) neutral position.

Ein mit seinem einen Ende mit einem Handschalthebel kinematisch verbundener und bei 33 angedeuteter Seilzug ist mit seinem ande­ ren Ende durch ein Gelenk 32 mit einem Schalthebel 11 verbunden, welcher seinerseits über seine Nabe 31 mit dem die Lageranord­ nung 27 nach außen durchsetzenden oberen Wellenende der Schalt­ welle 10 fest verbunden ist. Beim Betätigen des Seilzuges 33 wird ein Schaltfinger 30 der Schaltwelle 10 in der üblichen Weise verschwenkt.One with its one end with a manual shift lever kinematically connected and indicated at 33 cable is connected at its other end by a hinge 32 with a shift lever 11 , which in turn via its hub 31 with the bearing arrangement 27 penetrating the shaft shaft outwardly penetrating the upper shaft end of the shift shaft 10 is firmly connected. When the cable 33 is actuated, a shift finger 30 of the shift shaft 10 is pivoted in the usual manner.

Weitere Einzelheiten der Schaltvorrichtung sind der Patentan­ meldung P 44 43 523.1-12 zu entnehmen.Further details of the switching device are the patent message P 44 43 523.1-12.

Die Schaltvorrichtungen der Fig. 2 bis 8 stimmen in folgenden Merkmalen überein: The switching devices of FIGS. 2 to 8 have the following features:

An einem in Nähe der Drehachse 14-14 der Schaltwelle 10 liegen­ den Teil 34 des Getriebegehäuses 24 oder des Schaltgehäuses 9 ist ein Schwenklager 35 mit seiner Schwenklagerachse 13-13 par­ allel zur Drehachse 14-14 angeordnet, welches einen Ausleger 36 mit einer Zusatzmasse 12 lagert. Dieser Ausleger 36 weist eine getriebliche Verbindung 19 (Fig. 2 bis 4) oder 20 (Fig. 5 bis 7) oder 21 (Fig. 8) mit dem Schalthebel 11 auf, welcher - wie beschrieben - über seine Nabe 31 bewegungsfest mit der Schaltwelle 10 verbunden ist.On a near the axis of rotation 14-14 of the shift shaft 10 are the part 34 of the gearbox 24 or the shift housing 9 , a pivot bearing 35 is arranged with its pivot bearing axis 13-13 parallel to the axis of rotation 14-14 , which has a boom 36 with an additional mass 12 stores. This boom 36 has a gear connection 19 ( Fig. 2 to 4) or 20 ( Fig. 5 to 7) or 21 ( Fig. 8) with the shift lever 11 , which - as described - via its hub 31 in motion with the shift shaft 10 is connected.

Bei den beiden Ausführungsformen einerseits der Fig. 2 bis 4 und andererseits der Fig. 8 ist als getriebliche Verbindung 19 oder 21 ein Führungsschlitz 37 des Auslegers 36 und ein korre­ spondierender Führungsbolzen 38 des Schalthebels 11 verwendet.In the two embodiments, on the one hand of FIGS. 2 to 4 and on the other hand of FIG. 8, a guide slot 37 of the arm 36 and a correspondingly coordinating guide pin 38 of the shift lever 11 are used as the gear connection 19 or 21 .

Bei der Ausführungsform der Fig. 5 bis 7 ist als getriebliche Verbindung 20 eine bewegungsfest zur Nabe 31 und konzentrisch zur Drehachse 14-14 ausgebildete Stirnradverzahnung 22 und eine korrespondierende, bewegungsfest zum Ausleger 36 sowie konzen­ trisch zur Schwenkachse 13-13 ausgebildete Stirnradverzahnung 23 vorgesehen.In the embodiment of FIGS . 5 to 7, a spur gear toothing 22 designed to be fixed to the hub 31 and concentrically to the axis of rotation 14-14 and a corresponding spur gear toothing 22 designed to be non -moving to the boom 36 and concentrically designed to the pivot axis 13-13 spur gear toothing 23 is provided as the gear connection 20 .

Den drei Ausführungsformen der Fig. 2 bis 8 ist nun weiterhin gemeinsam, daß der Abstand 15 zwischen der Zusatzmasse 12 und der Schwenkachse 13-13 wesentlich größer ist als der Abstand 16 zwischen der getrieblichen Verbindung 19 oder 20 oder 21 einer­ seits und der Schwenkachse 13-13 andererseits.The three embodiments of FIGS. 2 to 8 now also have in common that the distance 15 between the additional mass 12 and the pivot axis 13-13 is substantially greater than the distance 16 between the gear connection 19 or 20 or 21 on the one hand and the pivot axis 13 -13 on the other hand.

Den beiden Ausführungsformen der Fig. 2 bis 4 und der Fig. 5 bis 7 ist gemeinsam, daß der Abstand 17 zwischen der getrieb­ lichen Verbindung 19 (Fig. 2 bis 4) bzw. 20 (Fig. 5 bis 7) und der Drehachse 14-14 kleiner ist als der Abstand 18 zwischen der Schwenkachse 13-13 und der Drehachse 14-14. Auf diese Weise wird die Zusatzmasse 12 beim Schalten eines Ganges entgegenge­ setzt zum Schalthebel 11 ausgelenkt (Schwenkwinkel (α und Schwenkwinkel β). The two embodiments of FIGS. 2 to 4 and FIGS. 5 to 7 have in common that the distance 17 between the gear union 19 (FIGS . 2 to 4) or 20 ( FIGS. 5 to 7) and the axis of rotation 14th -14 is smaller than the distance 18 between the pivot axis 13-13 and the axis of rotation 14-14 . In this way, the additional mass 12 is shifted counter to the gear lever 11 when shifting a gear (swivel angle (α and swivel angle β).

Bei der Ausführungsform der Fig. 8 weist die getriebliche Ver­ bindung 21 einen größeren Abstand 17 zur Drehachse 14-14 der Schaltwelle 10 auf als die Schwenkachse 13-13 (kleinerer Abstand 18). Dadurch werden Zusatzmasse 12 und Schalthebel 11 gleich­ sinnig beim Gangschalten geschwenkt.In the embodiment of FIG. 8, the gearbox connection 21 has a greater distance 17 to the axis of rotation 14-14 of the control shaft 10 than the pivot axis 13-13 (smaller distance 18 ). As a result, additional mass 12 and shift lever 11 are pivoted equally sensibly when shifting gears.

Wie die Zeichnung deutlich werden läßt, ist das Gewicht der Zu­ satzmasse 12 durch den Gehäuseteil 34 abgestützt und dadurch auf die vertikal angeordnete Schaltwelle 10 ohne Einfluß. Weiterhin wird deutlich, daß die Zusatzmasse 12 durch das Übersetzungsver­ hältnis der Abstände 15 und 16 sehr klein gehalten werden kann.As the drawing clearly shows, the weight of the mass to set 12 is supported by the housing part 34 and thereby on the vertically arranged control shaft 10 without influence. Furthermore, it is clear that the additional mass 12 can be kept very small by the translation ratio of the distances 15 and 16 .

Claims (8)

1. Schaltvorrichtung für ein Gangwechselgetriebe eines Kraft­ fahrzeuges, mit einer dreh- und axialverschiebbar in einem Schaltgehäuse angeordneten Schaltwelle, welche einen zu ihr drehfesten Schalthebel aufweist, der mit einem Handschalthebel kinematisch verbunden ist, und mit einer auf den Schalthebel einwirkenden Zusatzmasse, die das Massenträgheitsmoment der Schaltwelle derart erhöht, daß Kraftspitzen der am Handschalt­ hebel meßbaren Schaltkraft während einzelner Schaltvorgänge ab­ gebaut werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmasse (12) für sich gegenüber einem Gehäuseteil (34) schwenkbar gelagert und mit dem Schalthebel (11) getrieblich verbunden ist.1. Switching device for a gear change transmission of a motor vehicle, with a rotatably and axially displaceably arranged in a shift housing shift shaft, which has a rotationally fixed shift lever, which is kinematically connected to a manual shift lever, and with an additional mass acting on the shift lever, the mass moment of inertia the selector shaft is increased such that force peaks of the shifting force measurable on the manual shift lever are built up during individual switching operations, characterized in that the additional mass ( 12 ) is pivotally supported relative to a housing part ( 34 ) and is connected to the shift lever ( 11 ) in a geared manner. 2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenklagerachse (13-13) parallel zur Drehachse (14-14) der Schaltwelle (10) liegt.2. Switching device according to claim 1, characterized in that the pivot bearing axis ( 13-13 ) is parallel to the axis of rotation ( 14-14 ) of the control shaft ( 10 ). 3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenklagerachse (13-13) in Einbaulage vertikal an­ geordnet ist.3. Switching device according to claim 1 or 2, characterized in that the pivot bearing axis ( 13-13 ) is arranged vertically in the installed position. 4. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmasse (12) in einem größeren Abstand (15) zur Schwenklagerachse (13-13) angeordnet ist als die getriebliche Verbindung (19 oder 20 oder 21) zwischen Zusatzmasse (12) und Schalthebel (11).4. Switching device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the additional mass ( 12 ) is arranged at a greater distance ( 15 ) to the pivot bearing axis ( 13-13 ) than the gear connection ( 19 or 20 or 21 ) between the additional mass ( 12 ) and shift lever ( 11 ). 5. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die getriebliche Verbindung (19 oder 20) zwischen Schalt­ hebel (11) und Zusatzmasse (12) in einem kleineren Abstand (17) zur Drehachse (14-14) der Schaltwelle (10) angeordnet ist als die Schwenklagerachse (13-13).5. Switching device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the gear connection ( 19 or 20 ) between the switching lever ( 11 ) and additional mass ( 12 ) at a smaller distance ( 17 ) to the axis of rotation ( 14-14 ) of the switching shaft ( 10 ) is arranged as the pivot bearing axis ( 13-13 ). 6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die getriebliche Verbindung (21) zwischen Schalthebel (11) und Zusatzmasse (12) in einem größeren Abstand (17) zur Dreh­ achse (14-14) der Schaltwelle (10) angeordnet ist als die Schwenklagerachse (13-13).6. Switching device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the gear connection ( 21 ) between the shift lever ( 11 ) and additional mass ( 12 ) at a greater distance ( 17 ) to the axis of rotation ( 14-14 ) of the shift shaft ( 10 ) is arranged as the pivot bearing axis ( 13-13 ). 7. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als getriebliche Verbindung (20) korrespondierende Stirn­ radverzahnungen (22, 23) verwendet sind.7. Switching device according to one of claims 1 to 6, characterized in that corresponding spur gear teeth ( 22 , 23 ) are used as the gear connection ( 20 ). 8. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als getriebliche Verbindung (19 oder 21) eine einen Füh­ rungsstift (38) aufnehmende Schlitzführung (37) verwendet ist.8. Switching device according to one of claims 1 to 6, characterized in that a Füh approximately pin ( 38 ) receiving slot guide ( 37 ) is used as the gear connection ( 19 or 21 ).
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