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WO2009040183A1 - Betätigungseinrichtung für ein wechselgetriebe eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Betätigungseinrichtung für ein wechselgetriebe eines kraftfahrzeuges Download PDF

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WO2009040183A1
WO2009040183A1 PCT/EP2008/060533 EP2008060533W WO2009040183A1 WO 2009040183 A1 WO2009040183 A1 WO 2009040183A1 EP 2008060533 W EP2008060533 W EP 2008060533W WO 2009040183 A1 WO2009040183 A1 WO 2009040183A1
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WO
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lever
actuating device
guide
shift
roller
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2008/060533
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English (en)
French (fr)
Inventor
Waldemar Maier
Ioan Stanciu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHO Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Schaeffler KG filed Critical Schaeffler KG
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H2063/3076—Selector shaft assembly, e.g. supporting, assembly or manufacturing of selector or shift shafts; Special details thereof

Definitions

  • the present invention relates to an actuating device for a change gear of a motor vehicle having the features of the preamble of claim 1.
  • actuators for shifting and rotating a selector shaft are necessary, which as a rule comprise two levers.
  • the one lever of this arrangement usually the selector lever is pivoted to move the shift shaft axially.
  • a selection movement is transmitted to the selector lever in a linear movement of the shift shaft.
  • the other lever usually the shift lever, rotates the shift shaft e.g. for switching and engaging the gears.
  • the (shift) lever and the (selector) lever are connected via linkage, cables and the like kinematically connected to a manual shift lever or servomotors o.
  • Such actuators are known, for example, from DE 197 54 760 A1, from DE 101 11 911 A1, from DE 101 38 729 A1 and from EP 0 933 563 A1.
  • the coupling of the selector lever to the selector shaft is relatively complicated to manufacture, since a pivoting movement must be transmitted in a linear adjusting movement.
  • this engagement for coupling the two parts is usually made of sheet metal or integrated in a balance weight of a manufactured by casting component.
  • An object of the present invention is seen in a simple and cost-effective mechanical coupling between a dialing to provide at and a shift shaft of a transmission, which allows a precise transmission of a pivoting movement of the selector lever in a linear displacement of the shift shaft.
  • the present invention comprises an actuating device for a change gear of a motor vehicle with at least two levers coupled together, which cooperate with a switching shaft for their axial and radial movement.
  • a selector lever is coupled to a transmission device for the axial displacement of the shift shaft.
  • a shift lever is rotatably connected to the radial rotation of the shift shaft with this.
  • the transmission device has at least one engagement element fixed axially on the control shaft, which interacts with a coupling element which is arranged at a free end of a straight or cranked section of the pivotally mounted selector lever.
  • the engagement element is formed by a guide which cooperates with a roller which forms the coupling element which is arranged on the selector lever.
  • the engagement element may in particular be formed by two spaced webs or metal strips o. The like., Between which the coupling element and the rotatably mounted roller is guided axially.
  • the engagement member may be formed as a hub of the shift lever, which is fixedly connected to the shift shaft.
  • the guide is an integral part of the rotationally fixed and immovably fixed to the shift shaft shift lever. The guide can thus be moved and rotated axially and radially only together with the shift lever.
  • the coupling element is designed as a roller which is rotatably arranged at the free end of the straight or cranked portion of the pivotally mounted selector lever.
  • This arranged on the selector lever roller may preferably be made of plastic, but optionally also of a suitable metal. Also suitable as plastics are in particular PA or PTFE o. The like. Also, the sleeve or its guide web can optionally be made of metal, which could possibly be useful for reasons of rigidity and / or durability.
  • the shift lever which is to transmit an actuating movement in a rotation of the shift shaft, is rotationally fixed to the shift shaft.
  • Shift lever and guide can be made in particular of flat material such as steel.
  • the selector lever can be made of suitable flat material, in particular made of sheet steel. As a result, the lever can be easily and inexpensively manufactured in sufficient precision and dimensional accuracy.
  • Fig. 1 shows a sectional view of a first variant of an actuating arrangement for a manual transmission.
  • FIG. 2 shows a perspective illustration of the first variant of the actuating arrangement according to FIG. 1.
  • FIG 3 shows a sectional view of a second variant of the actuating arrangement.
  • FIG. 4 shows a perspective view of the second variant of the actuating arrangement according to FIG. 3.
  • FIG. 1 The schematic representations of Figures 1 and 2 illustrate the structure and the operation of a first variant of an actuating device 1 for a manual transmission or change gear of a motor vehicle (not shown).
  • the actuating device 1 has a switching shaft 2 of the transmission.
  • This switching shaft 2 is rotatably and axially displaceably mounted in a transmission housing 3.
  • a shift lever 4 is fastened in a torque-proof manner, which is provided with a ball head 6 at its free end 5.
  • the shift shaft 2 can be rotated by a defined rotation angle, which is necessary to change a switching stage.
  • the shift shaft 2 can be moved in the axial direction.
  • this selector lever 7 is provided at its free end 8 with a ball head 9, to the cables or linkage connections of the manual shift lever (not shown) can attack.
  • the selector lever 7 has a pivotable mounting 10 on a carrier component 11, which may be part of the transmission housing 3.
  • the selector lever 7 has a coupling element in the form of a rotatable roller 13 which in a guide 14 in the form of two spaced-apart parallel webs 15 and Sheet metal sections is performed.
  • the guide 14 is integral with the hub 16 of the shift Hebeis 4 is formed, which is fixed against rotation and axially immovably at one end of the switching shaft 2.
  • the guide 14 and the webs 15 are axially fixed to the switching shaft 2, so that each pivotal movement of the selector lever 7 on the largely backlash-free power transmission of the mutually engaged coupling and engagement elements results directly in an axial displacement of the shift shaft 2.
  • the shift lever 4 may optionally be pressed with the shift shaft 2 in order to exclude twists.
  • Shifting lever 4 and selector lever 7 can be manufactured, in particular, from sheet-metal strips which are inexpensive to manufacture and process.
  • the roller 13 may in particular be made of a suitable plastic such as polyamide or polytetrafluoroethylene or the like.
  • the part may also be made of metal such as brass or aluminum, possibly also of coated metal.
  • FIG. 3 and 4 illustrate the structure and operation of a second variant of the actuator 1.
  • the same parts as in Fig. 1 are basically provided with the same reference numerals.
  • the essential difference from the first variant according to FIG. 1 and FIG. 2 is that the hub 16 of the shift lever 4 is shaped differently, so that the two sheet metal sections in the region of the hub attachment of the shift lever 4 lie flat against one another without spacing, while the webs 15 for largely play-free guidance of the roller 13 are arranged at a distance from each other, which corresponds to the diameter of the roller 13.
  • one of the two metal strips is deformed in a suitable manner, straight or cranked, which is illustrated with reference to Figures 3 and 4.
  • the remaining function and mode of action of this second variant corresponds to that of the first variant.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Betätigungseinrichtung (1) für ein Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit wenigstens zwei miteinander gekoppelten Hebeln (4, 7), die mit einer Schaltwelle (2) zu deren axialer und radialer Bewegung zusammenwirken. Ein Wählhebel (7) ist mit einer Übertragungseinrichtung zur axialen Verschiebung der Schaltwelle (2) gekoppelt, und ein Schalthebel (4) ist zur radialen Verdrehung der Schaltwelle (2) mit dieser drehfest verbunden. Die Übertragungseinrichtung umfasst eine am Schalthebel (4) angeordnete Führung (14) für eine Rolle (13), die an einem freien Ende eines geraden oder gekröpften Abschnittes (12) des schwenkbar gelagerten Wählhebels (7) angeordnet ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Betätigungseinrichtung für ein Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeuges
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für ein Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
In Kraftfahrzeugen mit Handschaltgetrieben oder mit automatisiert schaltenden Wechselgetrieben sind Betätigungseinrichtungen zur Verschiebung und Ver- drehung einer Schaltwelle notwendig, die in der Regel zwei Hebel umfassen. Der eine Hebel dieser Anordnung, in der Regel der Wählhebel, wird geschwenkt, um die Schaltwelle axial zu verschieben. Hierbei wird eine Wählbewegung am Wählhebel in eine lineare Bewegung der Schaltwelle übertragen. Der andere Hebel, in der Regel der Schalthebel, verdreht die Schaltwelle z.B. zum Schalten und Einlegen der Gänge. Der (Schalt-)Hebel und der (Wähl-)Hebel sind über Gestänge, Seilzüge und dergleichen kinematisch mit einem Handschalthebel bzw. mit Stellmotoren o. dgl. verbunden.
Derartige Betätigungseinrichtungen sind bspw. aus der DE 197 54 760 A1 , aus der DE 101 11 911 A1 , aus der DE 101 38 729 A1 sowie aus der EP 0 933 563 A1 bekannt.
Insbesondere die Koppelung des Wählhebels mit der Schaltwelle ist relativ aufwändig zu fertigen, da eine Schwenkbewegung in eine lineare Stellbewegung übertragen werden muss. Bei den bekannten Schalteinheiten ist dieser Eingriff zur Koppelung der beiden Teile normalerweise aus Blech gefertigt bzw. in einem Ausgleichsgewicht eines im Gießverfahren gefertigten Bauteils integriert.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird darin gesehen, eine einfach und kostengünstig zu fertigende mechanische Koppelung zwischen einem Wählhe- bei und einer Schaltwelle eines Wechselgetriebes zur Verfügung zu stellen, die eine präzise Übertragung einer Schwenkbewegung des Wählhebels in eine Linearverschiebung der Schaltwelle erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs ge- löst. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine Betätigungseinrichtung für ein Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit wenigstens zwei miteinander gekoppelten Hebeln, die mit einer Schaltwelle zu deren axialer und radialer Bewegung zusammenwirken. Ein Wählhebel ist mit einer Übertragungseinrichtung zur axialen Verschiebung der Schaltwelle gekoppelt. Ein Schalthebel ist zur radialen Verdrehung der Schaltwelle mit dieser drehfest verbunden. In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, dass die Übertragungseinrichtung wenigstens ein axial an der Schaltwelle festgelegtes Eingriffselement aufweist, das mit einem Koppelelement zusammenwirkt, das an einem freien Ende eines geraden oder gekröpften Abschnittes des schwenkbar gelagerten Wählhebels angeordnet ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Eingriffselement durch eine Führung gebildet, die mit einer Rolle zusammenwirkt, die das Koppelelement bildet, das am Wählhebel angeordnet ist. Die drehbar am freien Ende des geraden oder gekröpften Abschnittes des bspw. am Getriebegehäuse schwenkbar gelagerten Wählhebels gelagerte Rolle ist in der Führung geführt, so dass jede Schwenkbewegung des Wählhebels in eine präzise Axialbewegung der Schaltwelle übertragen werden kann.
Das Eingriffselement kann insbesondere durch zwei voneinander beabstandete Stege oder Blechstreifen o. dgl. gebildet sein, zwischen denen das Koppelelement bzw. die drehbar gelagerte Rolle axial geführt ist. Hierbei kann das Eingriffselement als Nabe des Schalthebels ausgebildet sein, die fest mit der Schaltwelle verbunden ist. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Führung einstückiger Bestandteil des drehfest und unverschiebbar an der Schaltwelle fixierten Schalthebels. Die Führung kann somit nur gemeinsam mit dem Schalthebel axial und radial verschoben bzw. verdreht werden. Bei dieser Anordnung ist das Koppelelement als Rolle ausgebildet, die am freien Ende des geraden oder gekröpften Abschnittes des schwenkbar gelagerten Wählhebels drehbar angeordnet ist. Durch weitgehend spielfreie Führung der Rolle in den Führungsstegen erfolgt eine präzise Übertragung der gewünsch- ten Stellbewegung vom Wählhebel auf die Schaltwelle. Diese am Wählhebel angeordnete Rolle kann vorzugsweise aus Kunststoff, wahlweise jedoch auch aus einem geeigneten Metall gefertigt sein. Als Kunststoffe eignen sich ebenfalls insbesondere PA oder PTFE o. dgl. Auch die Hülse bzw. deren Führungssteg kann wahlweise aus Metall gefertigt sein, was ggf. aus Gründen der Stei- figkeit und/oder der Dauerhaltbarkeit sinnvoll sein könnte.
Der Schalthebel, der eine Stellbewegung in eine Verdrehung der Schaltwelle übertragen soll, ist verdrehfest an der Schaltwelle fixiert. Schalthebel und Führung können insbesondere aus Flachmaterial wie Stahlblech gefertigt sein. Ebenso kann der Wählhebel aus geeignetem Flachmaterial, insbesondere aus Stahlblech gefertigt sein. Dadurch lassen sich die Hebel einfach und kostengünstig in ausreichender Präzision und Maßhaltigkeit fertigen.
Insgesamt werden für die erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung nur wenige Bauteile benötigt, woraus ein geringes Gewicht der gesamten Anordnung resultiert. Die Montage ist einfach und kostengünstig. Die gesamte Fertigung erfordert nur geringen Aufwand und kann mit kostengünstigen Montagewerkzeugen durchgeführt werden. Nicht zuletzt ist die gesamte Anordnung sehr kompakt und ermöglicht eine Platz sparende Übertragung der Wählkraft und Sicherstellung des Wählweges.
Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nun folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel dient und auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt. Gleiche Bauteile weisen dabei grundsätzlich gleiche Bezugszeichen auf und werden teilweise nicht mehrfach erläutert. Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer ersten Variante einer Betätigungsanordnung für ein Schaltgetriebe.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung der ersten Variante der Betätigungsanordnung gemäß Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht einer zweiten Variante der Betätigungsanordnung.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Darstellung der zweiten Variante der Betätigungsanordnung gemäß Fig. 3.
Die schematischen Darstellungen der Figuren 1 und 2 verdeutlichen den Auf- bau und die Funktionsweise einer ersten Variante einer Betätigungseinrichtung 1 für ein Schalt- bzw. Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt). Die Betätigungseinrichtung 1 weist eine Schaltwelle 2 des Getriebes auf. Diese Schaltwelle 2 ist drehbar und axial verschiebbar in einem Getriebegehäuse 3 gelagert. Stirnseitig an der Schaltwelle 2 ist ein Schalthebel 4 drehfest befes- tigt, der an seinem freien Ende 5 mit einem Kugelkopf 6 versehen ist. Mittels einer Schwenkbewegung des Schalthebels 4, an dessen Kugelkopf 6 Seilzüge oder Gestängeverbindungen eines Handschalthebels (nicht dargestellt) angreifen können, kann die Schaltwelle 2 um einen definierten Drehwinkelbetrag verdreht werden, was zum Wechsel einer Schaltstufe notwendig ist. Mittels eines zweiten Hebels, des sog. Wählhebels 7, kann die Schaltwelle 2 in axialer Richtung verschoben werden. Auch dieser Wählhebel 7 ist an seinem freien Ende 8 mit einem Kugelkopf 9 versehen, an dem Seilzüge oder Gestängeverbindungen des Handschalthebels (nicht dargestellt) angreifen können. Der Wählhebel 7 weist eine schwenkbare Lagerung 10 an einem Trägerbauteil 11 auf, das Be- standteil des Getriebegehäuses 3 sein kann.
An einem geraden oder gekröpften Abschnitt 12, der dem freien Ende 8 mit dem Kugelkopf 9 gegenüber liegt, weist der Wählhebel 7 ein Koppelelement in Form einer drehbaren Rolle 13 auf, die in einer Führung 14 in Gestalt zweier beabstandet voneinander angeordneter paralleler Stege 15 bzw. Blechab- schnitte geführt ist. Die Führung 14 ist einstückig mit der Nabe 16 des Schalt- hebeis 4 ausgebildet, die verdrehfest und axial unverschiebbar an einem Ende der Schaltwelle 2 fixiert ist. Die Führung 14 bzw. die Stege 15 sind axial an der Schaltwelle 2 festgelegt, so dass jede Schwenkbewegung des Wählhebels 7 über die weitgehend spielfreie Kraftübertragung der miteinander im Eingriff stehenden Koppel- und Eingriffselemente unmittelbar in einer Axialverschiebung der Schaltwelle 2 resultiert. Wie im gezeigten Ausführungsbeispiel erkennbar, kann der Schalthebel 4 wahlweise mit der Schaltwelle 2 verpresst sein, um Verdrehungen auszuschließen.
Schalthebel 4 und Wählhebel 7 können insbesondere aus kostengünstig her- zustellenden und zu verarbeitenden Blechstreifen gefertigt sein. Die Rolle 13 kann insbesondere aus einem geeigneten Kunststoff wie Polyamid oder PoIy- tetrafluorethylen o. dgl. gefertigt sein. Wahlweise kann das Teil auch aus Metall wie bspw. Messing oder Aluminium, ggf. auch aus beschichtetem Metall gefertigt sein.
Die schematischen Darstellungen der Figuren 3 und 4 verdeutlichen den Aufbau und die Funktionsweise einer zweiten Variante der Betätigungseinrichtung 1. Gleiche Teile wie in Fig. 1 sind grundsätzlich mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der wesentliche Unterschied zur ersten Variante gemäß Fig. 1 und Fig. 2 besteht darin, dass die Nabe 16 des Schalthebels 4 anders geformt ist, so dass die beiden Blechabschnitte im Bereich der Nabenbefestigung des Schalthebels 4 ohne Abstand flach aneinander liegen, während die Stege 15 zur weitgehend spielfreien Führung der Rolle 13 in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der dem Durchmesser der Rolle 13 entspricht. Somit ist einer der beiden Blechstreifen in geeigneter Weise verformt, gerade oder gekröpft, was anhand der Figuren 3 und 4 verdeutlicht ist. Die übrige Funktions- und Wirkungsweise dieser zweiten Variante entspricht der der ersten Variante.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen. Bezugszeichenliste
1 Betätigungseinrichtung
2 Schaltwelle 3 Getriebegehäuse
4 Schalthebel
5 freies Ende
6 Kugel köpf
7 Wählhebel 8 freies Ende
9 Kugel köpf
10 Lagerung
11 Trägerbauteil
12 gerade oder gekröpfter Abschnitt 13 Rolle
14 Führung
15 Steg
16 Nabe

Claims

Patentansprüche
1. Betätigungseinrichtung (1 ) für ein Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeu- ges mit wenigstens zwei miteinander gekoppelten Hebeln (4, 7), die mit einer
Schaltwelle (2) zu deren axialer und radialer Bewegung zusammenwirken, wobei ein Wählhebel (7) mit einer Übertragungseinrichtung zur axialen Verschiebung der Schaltwelle (2) gekoppelt ist, und wobei ein Schalthebel (4) zur radialen Verdrehung der Schaltwelle (2) mit dieser drehfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung eine am Schalthebel (4) angeordnete Führung (14) für eine Rolle (13) umfasst, die an einem freien Ende eines geraden oder gekröpften Abschnittes (12) des schwenkbar gelagerten Wählhebels (7) angeordnet ist.
2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (14) durch zwei voneinander beabstandete Stege (15) gebildet ist, zwischen denen die am Wählhebel (7) drehbar gelagerte Rolle (13) geführt ist.
3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (14) bzw. die Stege (15) einstückiger Bestandteil des drehfest und unverschiebbar an der Schaltwelle (2) fixierten Schalthebels (4) sind.
4. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (4) und die Führung (14) jeweils aus Flachmaterial, insbesondere aus Stahlblech gefertigt sind.
5. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (13) aus Kunststoff, insbesondere aus PA oder aus PTFE gefertigt ist.
PCT/EP2008/060533 2007-09-25 2008-08-11 Betätigungseinrichtung für ein wechselgetriebe eines kraftfahrzeuges Ceased WO2009040183A1 (de)

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