DE4322675A1

DE4322675A1 - Schaltmechanismus für ein Getriebe in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE4322675A1
Application number: DE19934322675
Authority: DE
Inventors: Anders Gustavsson
Original assignee: Saab Scania AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 1992-07-07
Filing date: 1993-07-07
Publication date: 1994-01-13
Anticipated expiration: 2013-07-08
Also published as: BR9302759A; DE4322675B4; SE9202095D0; SE9202095L; SE470401B

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen für ein Getriebe in einem Kraftfahrzeug vorgesehenen Schaltmechanismus von einer im Oberbegriff zu Patentanspruch 1 angegebenen Art.

Stand der Technik

Bei frontgelenkten Fahrzeugen, zum Beispiel Lastkraftwagen, ist das Fahrerhaus oberhalb des im Rahmen des Fahrzeugs gelagerten Motors angeordnet. Der Boden des Fahrerhauses ist mit einer Motorhaube ausgeführt, die in das Fahrerhaus hineinragt und den Motor überdeckt. Im Sinne einer guten Zugänglichkeit des Motors bei Wartungs- und etwaigen Reparaturarbeiten kann das Fahrerhaus im Verhältnis zum Rahmen gekippt werden. Ein Schalthebel ist in einer fahrerhausseitigen Lagerung, normalerweise in der Motorhaube oder im Fahrerhausboden, so angeordnet, daß er sich beim Kippen des Fahrerhauses mit diesem bewegen kann. Der Schalthebel hat außerdem Verbindung mit einem System von Schaltstangen zur Übertragung der Schaltbewegungen vom Schalthebel auf das Getriebe des Fahrzeugs. Diese Schaltstangen sind so angeordnet, daß sie die Kippbewegung des Fahrerhauses nicht behindern.

Bei einem gewöhnlich vorkommenden Schaltmechanismus ist der Schalthebel mit einer teleskopischen Schaltstange verbunden, die sich beim Vorkippen des Fahrerhauses verlängert. Diese Anordnungsweise ist mit wesentlichen Nachteilen behaftet. Die auf- und abwärts gerichteten Federungsbewegungen des Fahrerhauses verursachen nämlich so große Ausschläge beim Schalthebel, daß Gefahr besteht, daß der eingelegte Gang ausspringt. Desweiteren ist eine relativ lange teleskopische Stange erforderlich, die einen Sperrmechanismus umfaßt, der die teleskopisch beweglichen Teile bei Schaltvorgängen fest miteinander verbindet, sie jedoch vor einem Kippvorgang voneinander freigibt. Eine derartige Lösung gestaltet sich deshalb sowohl kompliziert als auch kostenträchtig.

Eine Weiterentwicklung eines eine teleskopische Schaltstange umfassenden Schaltmechanismus ist im schwedischen Patent SE 426 676 beschrieben. Dieses Patent zeigt einen im Boden oder in der Motorhaube des Fahrerhauses gelagerten Schalthebel mit einem unteren Teil mit Verbindung zu einer waagrecht in der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordneten Teleskopstange, deren anderes Ende mit einem Zwischengelenk verbunden ist, an dem eine zum Getriebe führende Schaltstange gelenkig befestigt ist. Die Teleskopstange ist mit einem Sperrmechanismus versehen, der die teleskopisch beweglichen Teile fest miteinander verbindet, wenn sich das Fahrerhaus in Fahrstellung befindet.

Da das Fahrerhaus im eine in Fahrzeuglängsrichtung gesehen vor dem Schalthebel liegende Kippachse gekippt wird und die teleskopische Schaltstange nach vorn zur Kippachse hin gerichtet ist, kann die Teleskopstange relativ kurz ausgeführt werden, gleichzeitig wie die Federungsbewegungen des Fahrerhauses den Schalthebel geringfügig beeinflussen.

Diese Konstruktion löst demzufolge eines der früher mit teleskopischen Schaltstangen verbundenen Probleme, aber das Problem des komplizierten und kostenträchtigen Sperrmechanismus besteht weiterhin.

Zweck der Erfindung

Vorliegende Erfindung dient dem Zweck, genannte Nachteile auszuschalten und einen Schaltmechanismus zu erhalten, der ein Kippen des Fahrerhauses im Verhältnis zum Rahmen ohne vorherige Betätigung eines Sperrmechanismus gestattet, der konstruktiv einfach ausgeführt ist und sich wirtschaftlich herstellen, einbauen und warten läßt. Obige Zwecke werden gemäß der Erfindung dadurch erfüllt, daß der Schaltmechanismus die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale aufweist.

Bei dem erfindungsgemäßen Schaltmechanismus werden die Abstandänderungen zwischen der fahrerhausseitig festen Lagerung und der fahrgestellseitigen festen Lagerung bei einem der bewegungsübertragenden Organe durch Winkeländerungen in Gelenken zwischen miteinander verbundenen, bewegungsübertragenden Organen aufgenommen werden. Der Mechanismus wird in sehr geringem Ausmaß von den Federungsbewegungen des Fahrerhauses beeinflußt und erfordert keine Teleskopstange mit kompliziertem Sperrmechanismus. Da die Lösung aus konstruktiv einfachen Teilen besteht, ist der Mechanismus sehr zuverlässig, wirtschaftlich herzustellen sowie einfach einzubauen und zu warten.

Übrige, die Erfindung kennzeichnende Merkmale gehen aus den beiliegenden Patentansprüchen und der nachstehenden Beschreibung einer als Beispiel der Erfindung dienenden Ausführungsform hervor, wobei in der Beschreibung Bezug auf die beiliegenden Figuren genommen wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen gemäß der Erfindung ausgeführten, im Fahrerhaus eines Kraftfahrzeugs angeordneten Schaltmechanismus, wobei Fahrerhaus und Schaltmechanismus bei vorgekippter Stellung des Fahrerhauses mit gestrichelten Linien und bei zurückgekippter Stellung des Fahrerhauses mit durchgezogenen Linien dargestellt sind;

Fig. 2 zeigt die Teile des Schaltmechanismus in perspektivischer Darstellung;

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung den Schaltmechanismus bei zurückgekipptem Fahrerhaus;

Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung den Schaltmechanismus bei Einleitung eines Kippvorgangs;

Fig. 5 zeigt in schematischer Darstellung den Schaltmechanismus bei teilweise gekipptem Fahrerhaus;

Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung den Schaltmechanismus bei vollständig vorgekipptem Fahrerhaus.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorderteil eines Lastkraftwagens weist ein nach vorn kippbares Fahrerhaus 1 auf. Das Fahrerhaus 1 ist auf einem Rahmen 2 gelagert, in dem ein Motor 3 und ein Getriebe 4 gelagert sind. Das Fahrerhaus 1 ist im vorderen Teil um eine waagrechte, in der Fahrzeugquerachse liegende Kippachse 5 schwenkbar angeordnet. Der Boden des Fahrerhauses 1 ist mit einer den Motor überdeckenden Motorhaube 6 versehen. Wahlweise in der Motorhaube 6 oder im Fahrerhausboden ist ein Schalthebel 7 nicht verschiebbar, aber ansonsten beweglich in einer Lagerung 14 gelagert. Um eine Übertragung der Schaltbewegungen vom Schalthebel 7 an das Getriebe 4 zu ermöglichen, ist der untere Teil 15 (Fig. 3) des Schalthebels 7 über bewegungsübertragende Organe mit den Schaltorganen 22 (Fig. 3) im Getriebe 4 verbunden. Als bewegungsübertragende Organe dienen ein erstes bewegungsübertragendes Organ - eine zur Kippachse 5 des Fahrerhauses 1 gerichtete Schaltstange 8, ein zweites bewegungsübertragendes Organ - ein Hebel 9, der in einer fest im Rahmen angeordneten Lagerung 10 gelagert ist, und ein drittes bewegungsübertragendes Organ - eine Schaltstange 11, die mit den Schaltorganen 22 im Getriebe 4 verbunden ist. In Fig. 1 sind Fahrerhaus und Schaltmechanismus bei vorgekippter Stellung des Fahrerhauses mit gestrichelten Linien 12, 13 und bei zurückgekippter Stellung des Fahrerhauses mit durchgezogenen Linien dargestellt.

In Fig. 2 sind die zum Schaltmechanismus gehörenden Teile dargestellt. Der Schalthebel 7 ist beweglich in der Lagerung 14 im Fahrerhaus 1 gelagert, und der unterhalb der Lagerung 14 liegende untere Teil 15 verläuft nach vorn in der Motorhaube 6 (Fig. 1). Der untere Teil 15 des Schalthebels ist über ein erstes Gelenk 16 gelenkig mit dem einen Ende der Schaltstange 8 verbunden, die aus einem in Längsrichtung festen Element besteht und zur Kippachse 5 des Fahrerhauses gerichtet ist. Das andere Ende der Schaltstange 8 ist über ein zweites Gelenk 18 mit dem einen Ende des Hebels 9 verbunden, dessen anderes Ende über ein drittes Gelenk 20 mit der Schaltstange 11 verbunden ist, die ihrerseits mit den Schaltorganen 22 im Getriebe 4 verbunden ist. Der Hebel 9, der im wesentlichen senkrecht angeordnet ist, ist nicht verschiebbar, aber ansonsten beweglich in einer fest im Rahmen angeordneten Lagerung 10 zwischen seinen beiden Enden gelagert. Die Lagerung 10 kann wahlweise am Antriebsaggregat und dann vorzugsweise am Motor angebaut sein.

Da die Schaltstange 8 aus einem in Längsrichtung festen Element besteht, bleibt der Abstand zwischen dem ersten Gelenk (16) und dem zweiten Gelenk (18) während des Kippvorgangs des Fahrerhauses unverändert.

Bei einem Schaltvorgang werden die vor- und rückwärtsgerichteten Bewegungen des Schalthebels 7 auf die Schaltorgane 22 im Getriebe dadurch übertragen, daß der Schalthebel bei manueller Betätigung sich in der Lagerung so dreht, daß sein unterer Teil 15 die Schaltstange 8 vorwärts oder rückwärts in Fahrzeuglängsrichtung verschiebt und den Hebel 9 um den durch die rahmenseitige Lagerung 10 gebildeten Drehpunkt vorwärts oder rückwärts dreht. Hierdurch werden die vor- und rückwärtsgerichteten Bewegungen der Schaltstange 8 auf die Schaltstange 11 übertragen, die die Schaltorgane 22 betätigt.

An der Schaltstange 8 ist ein radial vorstehendes Halteorgan 25 (s. Fig. 2) fest angeordnet, in dem das eine Ende eines vierten bewegungsübertragenden Organs - einer Parallelstange 17 - über eine Lagerung 27 gelenkig gelagert ist. Das andere Ende der Parallelstange 17 ist über eine Lagerung 28 gelenkig in einen radial vorstehenden, mit der Schaltstange 11 fest verbundenen Halteorgan 26 gelagert. Die Parallelstange 17 ist parallel zum Hebel auf einem Abstand von diesem angeordnet.

Während eines Schaltvorgangs werden die quergerichteten Schaltbewegungen des Schalthebels 7 auf die Schaltorgane 22 im Getriebe dadurch übertragen, daß der untere Teil 15 des Schalthebels 7 bei seitlicher Verschiebung eine Verdrehung der Schaltstange 8 um deren Längsachse bewirkt, wobei das Halteorgan 25 nach oben oder unten geschwenkt wird und die Parallelstange 17 senkrecht nach oben oder unten verschiebt und dadurch über das Halteorgan 26 die Drehbewegung der Schaltstange 8 auf die Schaltstange 11 überträgt, so daß auch diese um ihre Längsachse gedreht wird und die Schaltorgane 22 betätigt.

In Fig. 3 ist der Schaltmechanismus bei zurückgekipptem Fahrerhaus, d. h. in der Normal- oder Neutralstellung, schematisch dargestellt. Der Schalthebel 7 steht abwärts in der Motorhaube 6 vor, und die Schaltstange 8 ist zur Kippachse 5 des Fahrerhauses gerichtet. Der Hebel 9 ist in der rahmenseitigen Lagerung 10 drehbar gelagert und am oberen Ende über das Gelenk 18 gelenkig mit der Schaltstange 8 verbunden. Das Fahrerhaus 1 ist federnd im Rahmen 2 gelagert, und in Fig. 3 ist eine vordere Fahrerhausfederung durch eine Strichpunktlinie 21 dargestellt, die durch die Kippachse 5 verläuft. Die Schaltstange 11 ist über das Gelenk 20 mit dem Hebel 9 verbunden und in der Fahrzeuglängsrichtung nach hinten zu den Schaltorganen 22 im Getriebe 4 gerichtet.

In Fig. 4 ist der Schaltmechanismus bei Einleitung eines Kippvorgangs dargestellt. Der Kippvorgang wird durch Betätigen eines herkömmlichen und daher nicht näher dargestellten Kippzylinders eingeleitet. Der Ansatzpunkt des Kippzylinders am Fahrerhaus 1 liegt in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Schwerpunkt des Fahrerhauses 1, so daß in der Einleitungsphase des Kippvorgangs das Fahrerhaus 1 an der Vorderkante angehoben wird. Wenn das Fahrerhaus eine obere Endstellung erreicht hat, beginnt der eigentliche Kippvorgang, bei dem das Fahrerhaus 1 um die Kippachse 5 gekippt wird. Dies ist in Fig. 5 gezeigt, wo der Schalthebel 7 während des anfänglichen Kippvorgangs im Verhältnis zur Motorhaube 6 nach vorn gewinkelt ist, während gleichzeitig ein stumpfer Winkel zwischen der Schaltstange 8 und dem Hebel 9 gebildet wird.

In Fig. 6 ist der Zustand des Schaltmechanismus bei vollständig vorgekipptem Fahrerhaus dargestellt. In dieser Fahrerhausstellung fluchten Schaltstange 8 und Hebel 9, und gleichzeitig ist der Schalthebel 7 verglichen mit dem Zustand gemäß Fig. 5 weniger zur Motorhaube gewinkelt.

Während der Kippbewegung werden die Abstandänderungen zwischen der rahmenseitigen Lagerung 10 des Hebels 9 und der fahrerhausseitigen Lagerung 14 des Schalthebels 7 durch Winkeländerungen in den Gelenken 16 und 18 zwischen Schalthebel 7 und Schaltstange 8 beziehungsweise zwischen Schaltstange 8 und Hebel 9 aufgenommen. Während des Kippvorgangs bewegt sich der Schalthebel 7, wie aus Fig. 3 bis 6 hervorgeht, hin und her in der Lagerung 14, aber da die Bewegungen des Schalthebels 7 innerhalb der normalen Schaltbewegungen liegen, besteht keine Gefahr von ausspringenden Gängen, wenn das Fahrerhaus bei der Fahrt im Verhältnis zum Fahrgestell federt.

Die Erfindung erfordert somit keine Teleskopstange mit kompliziertem Sperrmechanismus. Da die Lösung aus konstruktiv einfachen Teilen besteht, ist sie außerdem sehr zuverlässig, wirtschaftlich herzustellen sowie einfach einzubauen und zu warten.

Der Schaltmechanismus gemäß der Erfindung eignet sich auch für Fahrerhäuser mit andersartig arbeitender Kippvorrichtung, beispielsweise ohne Anheben der Fahrerhausvorderkante zu Beginn des Kippvorgangs.

Claims

1. Schaltmechanismus für ein Getriebe (4) in einem Kraftfahrzeug mit einem im Verhältnis zum Rahmen (2) des Fahrzeugs kippbaren Fahrerhaus (1), bestehend aus einem in einer fest im Fahrerhaus angeordneten Lagerung (14) gelagerten Schalthebel (7), einem in Längsrichtung des Fahrzeugs angeordneten ersten bewegungsübertragenden Organ (8), mindestens einem zweiten bewegungsübertragenden Organ (9, 11) zur Übertragung der Schaltbewegungen vom ersten bewegungsübertragenden Organ (8) auf das Getriebe (4), wobei ein erstes Gelenk (16) den Schalthebel (7) mit dem ersten bewegungsübertragenden Organ (8) verbindet, ein zweites Gelenk (18) das erste bewegungsübertragende Organ (8) mit dem zweiten bewegungsübertragenden Organ (9) verbindet und das zweite bewegungsübertragende Organ (9) mit einer am Motor oder Fahrgestell fest angebauten Lagerung (10) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste bewegungsübertragende Organ (8) aus einem in Längsrichtung festen Element besteht, wodurch der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Gelenk (16, 18) während eines Kippvorgangs des Fahrerhauses (1) unverändert bleibt und wodurch eine während des Kippvorgangs auftretende Abstandänderung zwischen der fahrerhausseitigen Lagerung (14) und der fahrgestellseitigen Lagerung (10) durch eine Winkeländerung im ersten Gelenk (16) und im zweiten Gelenk (18) aufgenommen wird.

2. Schaltmechanismus gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite bewegungsübertragende Organ (9) aus einem zwischen seinen Enden in einer rahmenseitig fest angeordneten Lagerung (10) gelagerten Hebel besteht.

3. Schaltmechanismus gemäß Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Hebels (9) über das zweite Gelenk (18) mit dem ersten bewegungsübertragenden Organ (8) und das andere Ende des Hebels (9) über ein drittes Gelenk (20) mit einem driften bewegungsübertragenden Organ (11) verbunden ist, das seinerseits mit Schaltorganen (22) im Getriebe (4) verbunden ist.

4. Schaltmechanismus gemäß Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (9) eine Parallelstange (17) aufweist und daß die Gelenke (18, 19) an deren beiden Enden zur Übertragung von Schaltbewegungen vom Schalthebel (7) über das erste bewegungsübertragende Organ (8) auf das dritte bewegungsübertragende Organ (11) ausgeführt sind.