DE19803607A1 - Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei einer bekannten Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art (DE 41 00 574 C2) besteht die Lageranordnung des Handschalthebels quasi aus einem Kugelgelenk, welches den Handschalthebel in einen längeren oberen, den Schaltgriff aufweisenden Hebelarm und in einen kürzeren unteren, mit der Fernschaltstange verbundenen Hebelarm unterteilt. Aufgrund des Längenverhältnisses der Hebelarme des Handschalthebels ergeben sich für den Schaltgriff zwangsläufig lange Schaltwege zwischen den einzelnen Gangstellungen, die bei den beengten Raumverhältnissen im Bereich des Fahrersitzes oftmals als störend empfunden werden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird im wesentlichen darin gesehen, den Raumbedarf für die Gangstellungen des den Schaltgriff aufweisenden Hebelarmes des Handschalthebels so gering wie möglich zu halten.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 in vorteilhafter Weise gelöst.

Bei der Schaltvorrichtung nach der Erfindung sind die Schaltwege des den Schaltgriff aufweisenden Hebelarmes des Handschalthebels in bezug auf dessen eine, zur Schwenklagerung gegenüber dem Gelenkträger dienende Schwenkachse durch die Übersetzung des zwischen Handschalthebel und Fernschaltstange eingeschalteten Lenkertriebes in ihrer Länge beeinflußbar und somit auch relativ kurz zu halten.

Bei der Schaltvorrichtung nach der Erfindung kann sich das Übersetzungsverhältnis des Lenkertriebes nicht, also auch nicht negativ auf die der anderen, zur Schwenklagerung des Gelenkträgers gegenüber der Einrichtung zur Halterung der Lageranordnung des Handschalthebels dienenden Schwenkachse zugehörigen Schaltwege des Handschalthebels auswirken, wenn die Maßnahme nach Patentanspruch 2 angewendet ist.

Bei der Schaltvorrichtung nach der Erfindung sind die zum Wählen der Schaltgasse erforderlichen Schaltwege verkürzt, wenn die den Schaltgassen zugehörigen Schaltstangen im Getriebegehäuse durch Drehen der Schaltwelle an letztere ankoppelbar sind und die Maßnahme nach Patentanspruch 3 angewendet ist.

Die Patentansprüche 4 bis 9 haben vorteilhafte Ausgestaltungen der Schaltvorrichtung nach der Erfindung zum Gegenstand.

Gegenstand der älteren Patentanmeldung 196 46 648.2-14 ist eine Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit einem eine Schaltwelle drehbar und axial verschiebbar lagernden Getriebegehäuse, das relativ zu einem Fahrzeugteil begrenzt elastisch gelagert ist, mit einem einen Handschalthebel schwenkbar lagernden Lagergehäuse, das relativ zu dem Fahrzeugteil elastisch abgestützt und mit dem Getriebegehäuse durch einen zur Übertragung von Reaktionskräften verwendeten Koppelgestängeteil verbunden ist, und bei der der Handschalthebel durch eine Schaltstange mit einem das Getriebegehäuse nach außen durchsetzenden Wellenende der Schaltwelle kinematisch verbunden ist, wobei der Koppelgestängeteil einen starren Fortsatz aufweist, welcher sowohl gegenüber dem Lagergehäuse in der von dem mit dem Getriebegehäuse verbundenen Gestängeende des Koppelgestängeteiles auf das mit dem Lagergehäuse verbundenen Gestängeende des Koppelgestängeteiles weisenden oder in der entgegengesetzten Richtung versetzt als auch zur mittelbaren Abstützung des Lagergehäuses gegenüber dem Fahrzeugteil verwendet ist. Der Koppelgestängeteil weist zwei mit Abstand zueinander zwischen den Gestängeenden des Koppelgestängeteiles sich erstreckende Profilstreben auf, welche im Bereich der Gestängeenden starr miteinander verbunden sind. Der Koppelgestängeteil mit seinen Profilstreben und das Lagergehäuse der Lageranordnung des Handschalthebels sind insgesamt als ein einteiliges Blechpreßteil ausgebildet. Die Fernschaltstange ist durch je ein einachsiges Gelenk mit dem Handschalthebel und mit der Schaltwelle verbunden, wobei die Gelenkachsen dieser beiden Gelenke zueinander senkrecht liegen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsform näher beschreiben. In der Zeichnung bedeuten

Fig. 1 eine Schaltvorrichtung nach der Erfindung in perspektivischer Darstellung, und

Fig. 2 die Schaltvorrichtung von Fig. 1 in Explosivdarstellung von erfindungswesentlichen Einzelteilen.

Gegenüber einem bei 15 lediglich angedeuteten Fahrzeugaufbau eines Kraftfahrzeuges ist ein in Fahrzeuglängsrichtung relativ vorn liegendes und bei 16 ebenfalls nur angedeutetes Getriebegehäuse begrenzt elastisch abgestützt. Das Getriebegehäuse 16 enthält eine bei 17 angedeutete sowie dreh- und axialbeweglich gelagerte Schaltwelle zum Wählen der jeweils einer Schaltgasse 25 bis 28 im Schaltbild 24 eines in Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Getriebegehäuse 16 angeordneten Handschalthebels 3 zugeordneten Schaltstangen und zum Einrücken der jeweils einem Gang zugehörigen Zahnradkupplung durch Betätigen der betreffenden Schaltstange. Im vorliegenden Falle werden die Schaltstangen durch Drehbewegungen der Schaltwelle 17 ausgewählt und die zugehörige Zahnradkupplung durch Axialbewegungen der Schaltwelle 17 bzw. der angekoppelten Schaltstange ein- oder ausgerückt.

Der Handschalthebel 3 ist über seine Lagerung 13 an einem als Blechprofil ausgebildeten Koppelgestängeteil 11 angeordnet, welcher an seinem in Fahrzeuglängsrichtung hinten liegenden Gestängeende über ein Linearlager 29 gegenüber dem Fahrzeugaufbau 15 längsbeweglich und in den zur Fahrzeuglängsachse senkrechten Richtungen begrenzt elastisch abgestützt ist. Der Koppelgestängeteil 11 ist an seinem vorderen Gestängeende durch ein einachsiges Gelenk 30 mit dem Getriebegehäuse 16 verbunden.

Der Koppelgestängeteil 11 ist dazu verwendet, den Handschalthebel 3 von den Relativbewegungen zwischen Fahrzeugaufbau 15 und Getriebegehäuse 16 zu entkoppeln und die Schaltreaktionskräfte gegenüber dem Getriebegehäuse 16 abzustützen.

Die Lageranordnung 13 weist einen Gelenkträger 12 auf, welcher sowohl durch ein einachsiges Gelenk 10 um eine Schwenkachse 2-2 gegenüber dem Koppelgestängeteil 11 schwenkbar gelagert als auch durch ein sphärisches Gelenk 9 mit dem hinteren Stangenende einer Fernschaltstange 7 verbunden ist. Die Fernschaltstange 7 führt zum Getriebegehäuse 16, wobei ihr vorderes Stangenende durch ein weiteres einachsiges Gelenk 19 mit der Schaltwelle 17 verbunden ist.

Der Handschalthebel 3 ist durch ein einachsiges Gelenk 18 um eine zur Schwenkachse 2-2 senkrechte Schwenkachse 1-1 gegenüber dem Gelenkträger 12 schwenkbar gelagert. Der Handschalthebel 3 ist als Winkelhebel ausgebildete wobei sein mit dem üblichen Schaltgriff 32 versehener einer Hebelarm 33 in der unbetätigten Ruhestellung 14 etwa aufrecht steht. Der andere Hebelarm 21 des Handschalthebels 3 ist in der Ruhestellung 14 etwa parallel zur Schwenkachse 2-2 ausgerichtet und durch ein erstes zusätzliches Gelenk 5 mit dem oberen Lenkerende eines Lenkers 4 verbunden. Das untere Lenkerende des Lenkers 4 ist durch ein zweites zusätzliches Gelenk 6 mit einem festen Hebelarm 20 am hinteren Stangenende der Fernschaltstange 7 verbunden. Der Hebelarm 20 ist in der Ruhestellung 14 ebenfalls etwa parallel zur Schwenkachse 2-2 ausgerichtet.

Die Gelenke 5 und 6 liegen in einer Ebene des Gelenkträgers 12, welche die Schwenkachse 2-2 enthält, und auf welcher die andere Schwenkachse 1-1 senkrecht steht. Dadurch kann sich die durch den Lenkertrieb 4-5-6-20-21 erreichte Übersetzungsänderung zwischen den Wählbewegungen des Schaltgriffes 32 und den Wählbewegungen (Drehbewegungen) der Schaltwelle 17 nicht auf die Schaltbewegungen dieser Schaltungskomponenten auswirken.

Die eine Schwenkachse 1-1 des Handschalthebels 3 ist den Drehbewegungen der Schaltwelle 17 und somit den Bewegungen des Schaltgriffes 32 quer zu den Schaltgassen 25 bis 28, d. h. den Bewegungen des Schaltgriffes 32 in der Wählgasse 31 des Schaltbildes 24, zugeordnet.

Somit ist die andere Schwenkachse 2-2 des Handschalthebels 3 den Axialbewegungen der Schaltwelle 17 und somit den Bewegungen des Schaltgriffes 32 entlang den Schaltgassen 25 bis 28 zugeordnet.

Durch Änderung der wirksamen Hebellängen der Hebelarme 20 und 21 können die Wege des Schaltgriffes 32 zum Wählen der Schaltgassen 25 bis 28 variiert werden.

Durch eine alternative Zuordnung der Schwenkachse 1-1, d. h. für die Schwenklagerung des Gelenkträgers 12 gegenüber dem Koppelgestänge 11, und durch eine alternative Zuordnung der Schwenkachse 2-2, d. h. für die Schwenklagerung des Handschalthebels 3 am Gelenkträger 12, können in entsprechender Weise die Wege des Schaltgriffes 32 entlang der Schaltgassen 25 bis 28 durch den Lenkertrieb verändert werden.

Claims (9)

1. Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe,

• - mit einem Handschalthebel (3),
  • - mit einer Lageranordnung (13) zur schwenkbaren Lagerung des Handschalthebels (3) um zwei zueinander senkrechte Schwenkachsen (1-1) und (2-2),
• - mit einer einem Fahrzeugaufbau (15) zugeordneten Einrichtung (11) zur Halterung der Lageranordnung (13),
• - mit einem am Fahrzeugaufbau (15) gehalterten Getriebegehäuse (16)
  • - mit einer dreh- und axialbeweglich gelagerten Schaltwelle (17)
• - mit einer die Schaltwelle (17) mit dem Handschalthebel (3) kinematisch verbindenden Fernschaltstange (7),
• - mit einer den Handschalthebel (3) mit der Fernschaltstange (7) verbindenden Gelenkanordnung (18-5-6-9),
• - mit einer die Fernschaltstange (7) mit der Schaltwelle (17) verbindenden Gelenkanordnung (19),

und bei der die Lageranordnung (13) des Handschalthebels (3) und die mit der Fernschaltstange (7) verbundenen Gelenkanordnungen so aufeinander abgestimmt sind, daß die Schwenkbewegungen des Handschalthebels (3) um die eine Schwenkachse (1-1) zwangsläufig zu Drehbewegungen - dagegen um die andere Schwenkachse (2-2) zwangsläufig zu Axialbewegungen jeweils der Schaltwelle (17) führen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageranordnung (13) einen Gelenkträger (12) aufweist, welcher durch ein einachsiges Gelenk (10) um die eine (2-2) der beiden jeweils einer Bewegungsart (Drehbewegungen,Axialbewegungen) der Schaltwelle (17) zugeordneten Schwenkachsen (1-1 oder 2-2) des Handschalthebels (3) gegenüber der Einrichtung (11) schwenkbar gelagert ist, daß der Handschalthebel (3) durch ein einachsiges Gelenk (18) um die andere (1-1) der beiden jeweils einer Bewegungsart der Schaltwelle (17) zugeordneten Schwenkachsen (1-1) des Handschalthebels (3) gegenüber dem Gelenkträger (12) schwenkbar gelagert ist, daß die den Handschalthebel (3) mit der Fernschaltstange (7) verbindende Gelenkanordnung (18-5-6-9) ein sphärisches Gelenk (9) aufweist, durch welches der Gelenkträger (12) mit der Fernschaltstange (7) verbunden ist, daß der den Handschalthebel (3) mit der Fernschaltstange (7) verbindenden Gelenkanordnung (18-5-6-9) ein Lenker (4) und zwei zusätzliche Gelenke (5) und (6) zugeordnet sind, und daß der Lenker (4) an seinem einen Lenkerende durch das eine zusätzliche Gelenk (5) mit dem Handschalthebel (3) und an seinem anderen Lenkerende durch das andere zusätzliche Gelenk (6) mit der Fernschaltwelle (7) wirkungsmäßig verbunden ist.

2. Schaltvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkzentren der beiden mit dem Lenker (4) verbundenen zusätzlichen Gelenke (5) und (6) in der Ruhestellung (14) des Handschalthebels (3) in einer Ebene des Gelenkträgers (12) liegen, welche die der Schwenklagerung des Gelenkträgers (12) dienende Schwenkachse (2-2) des Handschalthebels (3) enthält und auf der die andere Schwenkachse (1-1) des Handschalthebels (3) senkrecht steht.

3. Schaltvorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Axialbewegungen der Schaltwelle (17) zugeordnete Schwenkachse (2-2) des Handschalthebels (3) der Schwenklagerung des Gelenkträgers (12) gegenüber der Einrichtung (11) zur Halterung der Lageranordnung (13) des Handschalthebels (3) dient.

4. Schaltvorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hebelarm (20) der Fernschaltstange (7) in der Ruhestellung (14) des Handschalthebels (3) etwa parallel zu der den Axialbewegungen der Schaltwelle (17) zugeordneten Schwenkachse (2-2) des Handschalthebels (3) ausgerichtet und durch das andere zusätzliche Gelenk (6) mit dem anderen Lenkerende des Lenkers (4) verbunden ist.

5. Schaltvorrichtung nach Patentanspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Handschalthebel (3) einen in seiner Ruhestellung (14) etwa parallel zu seiner den Axialbewegungen der Schaltwelle (17) zugeordneten Schwenkachse (2-2) ausgerichteten festen Hebelarm (21) aufweist, welcher durch das eine zusätzliche Gelenk (5) mit dem Lenker (4) verbunden ist.

6. Schaltvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkträger (12) einen zur schwenkbaren Lagerung des Handschalthebels (3) verwendeten Gehäuseteil (22) und einen in den Gehäuseteil einsetzbaren Gelenkeinsatz (23) aufweist, und daß der Gelenkeinsatz (23) zur schwenkbaren Lagerung des Gelenkträgers (12) gegenüber der Einrichtung (11) zur Halterung der Lagerung (13) des Handschalthebels (3) verwendet ist.

7. Schaltvorrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseteil (22) eine Elastomerfüllung zu seiner Schwingungsisolierung gegenüber dem Gelenkeinsatz (23) enthält.

8. Schaltvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Einrichtung zur Halterung der Lageranordnung (13) des Handschalthebels (3) ein Koppelgestängeteil (11) nach Patent . . . (Patentanmeldung 196 46 648.2-14) verwendet ist.

9. Schaltvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für die kinematische Verbindung zwischen der Fernschaltstange (7) und der Schaltwelle (17) eine Gelenkanordnung (19) nach Patent . . . (Patentanmeldung 196 46 648.2-14) verwendet ist.