DE3839319C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebeschaltgerät für Kraftfahrzeuge mit einer Kabineneinheit zur Aufnahme der Schaltbefehle eines Schalthebels, der um zwei zueinander senkrechte Achse schwenkbar ist, einer am Getriebe angebrachten Getriebeeinheit zur Abgabe der Schaltbefehle an das Getriebe und Schaltkabeln, die die Kabineneinheit mit der Getriebeeinheit verbinden und die Schaltbewegung von der Kabineneinheit auf die Getriebeeinheit übertragen, wobei durch die Getriebeeinheit bei einer Schwenkbewegung des Schalthebels um eine Achse eine Getriebegasse ausgewählt und bei einer Schwenkbewegung des Schalthebels um die andere Achse eine Einrückbewegung zum Einrücken einer Schaltkupplung ausgeführt wird und wobei an ein die Schaltbewegung ausführendes Bauteil der Getriebeeinheit ein bewegbares Betätigungselement gekuppelt ist, auf das die Schaltbewegung übertragen wird.

Ein Getriebeschaltgerät der angegebenen Art ist aus der EP 00 84 239 bekannt. Ein solches Getriebeschaltgerät ist vor allem für Lastkraftwagen und Reisebusse vorgesehen, um dort ein durch die räumlichen Gegebenheiten bedingt aufwendiges und entsprechend wartungsbedürftiges Schaltgestänge zu ersetzen und dadurch den Bau- und Wartungsaufwand zu reduzieren. Da bei dem Getriebeschaltgerät zur Übertragung der Schaltbewegung kein Gestänge, sondern Zug- und Druckkräfte übertragende Schaltkabel vorgesehen sind, ergibt sich vor allem bei längeren Übertragungsstrecken ein Schaltgefühl, das sich deutlich von dem Schaltgefühl eines Schaltgestänges unterscheidet und von den Fahrern als weniger vorteilhaft empfunden wird.

Wie aus der RCS-Firmenschrift (Druck-Zugkabel-Programm), Ausgabe 10/84, Seite 1 und 2, "Technische Daten", "Technische Informationen" ersichtlich, ist es auch bekannt, daß Zug- und Druckkräfte übertragende Schaltkabel einen Hubverlust zeigen, der bei einer gegebenen Kabelgröße von der Kabellänge und der Summe aller Kabelbiegungen abhängig ist. Dieser Hubverlust beruht hauptsächlich auf einer durch Zug oder Druck hervorgerufenen, elastischen Verformung der Kabelseele quer zur Längsachse der Führungshülle und bewirkt im Vergleich zu einem Schaltgestänge eine größere Elastizität bei der Übertragung von Schaltbewegungen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe­ schaltgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich durch ein angenehmes und dem Schaltgefühl eines Schaltgestänges ähnliches Schaltgefühl auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Betätigungselement als Massekörper mit einer solchen Masse ausgebildet ist, daß es der Einrückbewegung in ihrer Anfangsphase durch seine Trägheit einen merklichen Widerstand entgegensetzt und in ihrer Endphase aufgrund seines Drehimpulses die Einrückbewegung merklich unterstützt und dadurch das elastische Verhalten des Schaltkabels teilweise kompensiert. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß durch die erfindungsgemäße Anordnung eines Massekörpers das Schaltgefühl eines Getriebeschaltgerätes er angegebenen Art wesentlich verbessert werden kann und große Ähnlichkeit mit dem Schaltgefühl eines Schaltgestänges erlangt. Durch den Massekörper wird ein Teil der beim Einleiten des Schaltvorgangs ausgeübten Schaltkraft gespeichert und gegen Ende des Schaltvorgangs abgegeben, wodurch das Einrücken der Schaltkupplungen im Getriebe erleichtert und die vergleichsweise größere Elastizität der Schaltkabel kompensiert wird.

Der Massekörper kann unterschiedlich angeordnet sein und eine lineare oder auch eine drehende Bewegung ausführen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Getriebeeinheit an eine durch Drehen und axiales Verschieben zu betätigende Schaltwelle angeschlossen ist und daß der Massekörper durch die Drehbewegung der Schaltwelle bewegbar ist. Hierdurch unterstützt der Massekörper das durch die Drehbewegung der Schaltwelle erzielbare Einrücken der Schaltkupplungen, ohne notwendigerweise auch bei der axialen Verschiebung der Schaltwelle zum Selektieren der Getriebegasse bewegt zu werden. Die Wirkung des Massekörpers kann somit auf die Ausführung der Einrückbewegung beschränkt werden.

Erfindungsgemäß kann weiterhin vorgesehen sein, daß der Masse­ körper auf der Schaltwelle befestigt ist und einen Hebelarm bildet, an den das Endteil der Seele des Schaltkabels an der Getriebeeinheit zum Drehen der Schalt­ welle angekuppelt ist. Hierdurch kann ein besonderer Über­ tragungshebel zwischen Getriebeeinheit und Schaltwelle ent­ fallen. Weiterhin ist erfindungsgemäß von Vorteil, wenn der Schwerpunkt des Massekörpers auf oder in der Nähe der Dreh­ achse der Schaltwelle liegt, so daß beim Schalten keine zu­ sätzlichen Massenkräfte die Schaltwellenlagerung belasten. Erfindungsgemäß kann weiterhin vorgesehen sein, daß der Mas­ sekörper mehrere in unterschiedlichem Abstand von der Schalt­ welle angeordnete Befestigungsbohrungen zum Ankuppeln der Getriebeeinheit hat. Hierdurch lassen sich die Schaltwege von Massenkörper und Schaltkabel den jeweiligen Einbauverhält­ nissen anpassen. Zur Befestigung des Massekörpers auf der Schaltwelle kann erfindungsgemäß ein Konusspannelement vor­ gesehen sein. Besondere Anpassungsmaßnahmen an unterschied­ liche Schaltwellenausführungen können daher entfallen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Aus­ führungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung dar­ gestellt ist. Die Zeichnung zeigt eine perspektivische Dar­ stellung der Einzelbaukomponenten des Getriebeschaltgerätes in einer in der Praxis üblichen Einbaulage.

Das Getriebeschaltgerät besteht aus einer Kabineneinheit 1 und Getriebeeinheit 2, die durch Zug- und Druckkräfte über­ tragende Schaltkabel 3, 4 miteinander verbunden sind. Die Kabineneinheit 1 weist eine auf dem Kabinenboden befestig­ bare Grundplatte 5 von annähernd quadratischem Querschnitt auf, auf der in einer Ecke eine Säule 6 aufrecht stehend be­ festigt ist. Am oberen Ende der Säule 6 ist mit Hilfe eines Kreuzgelenks 7 ein Schalthebel 8 befestigt, der um die beiden zueinander senkrechten Achsen x, y des Kreuzge­ lenks 7 schwenkbar ist. Der Schalthebel 8 trägt eine Hebel­ platte 9 in der Form eines gleichschenkligen, rechtwinkligen Dreiecks. Die Hebelplatte 9 ist mit ihrer durch den rechten Winkel gebildeten Ecke am Schalthebel 8 derart befestigt, daß sie in der Neutralstellung des Schalthebels 8, in der seine Längsachse mit der Längsachse der Säule 6 zusammen­ fällt, in einer zur Grundplatte 5 parallelen Ebene liegt. In der Nähe ihrer spitzwinkligen Ecken sind an der Hebel­ platte 9 zwei Kreuzgelenke 10, 11 befestigt, deren Gelenkachsen parallel zu den Achsen x, y ausgerichtet sind. Am Kreuzgelenk 10 ist das Endteil 12 der Seele des Schaltka­ bels 3 und am Kreuzgelenk 11 das Endteil 13 der Seele des Schaltkabels 4 befestigt. Die Schaltkabel 3, 4 sind durch Öffnungen in der Grundplatte 5 hindurchgeführt. Ihre Füh­ rungshüllen 14, 15 sind an der Grundplatte 5 befestigt.

Von der Kabineneinheit 1 führen die Schaltkabel 3, 4 zur Getriebeeinheit 2, die eine Trägerplatte 16 umfaßt, an der die Führungshüllen 14, 15 ebenfalls befestigt sind. Die Trägerplatte 16 ist mit dem nicht dargestellten Fahrzeug­ getriebe fest verschraubt. An der Trägerplatte 16 ist um eine im wesentlichen vertikale Drehachse ein durch eine drei­ eckige Platte 17 gebildeter, zweiarmiger Winkelhebel dreh­ bar gelagert, an dessen Hebelarm 18 das Endteil 113 der Seele des Schaltkabels 4 gelenkig befestigt ist. An den anderen durch die Platte 17 gebildeten Hebelarm 19 ist eine Wählstange 20 angelenkt, die sich im wesentlichen parallel zu einer aus dem Fahrzeugge­ triebe herausragenden Schaltwelle 21 erstreckt und mit ihrem anderen Ende über ein Universalgelenk 22 mit einem Masse­ körper 23 verbunden ist. Der Massekörper 23 ist auf dem Ende der Schaltwelle 21 angeordnet und drehfest und axial unver­ schiebbar mit der Schaltwelle 21 verbunden. In einem radialen Abstand von der Schaltwelle 21 ist an den Massekörper 23 fer­ ner das Endteil 112 der Seele des Schaltkabels 3 derart drehbar befestigt, daß durch eine Axialbewegung der Seele der Mas­ sekörper 23 und die Schaltwelle 21 in Drehung versetzt werden. Um die Größe des Drehwinkels bei einer gegebenen Axialbewegung des Endteils 112 variieren zu können, weist der Massekörper 23 in verschiedenen Abständen von der Schaltwelle 21 mehrere Be­ festigungsbohrungen auf.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Getriebeschaltgerätes ist folgende:

Wird der Schalthebel 8 um die Achse y geschwenkt, so bewegt die Hebelplatte 9 lediglich die Seele des Schaltkabels 4. Diese Bewegung wird von der Platte 17 auf die Wählstange 20 übertragen, die die Schaltwelle 21 in einem den verschiedenen Hebellängen entsprechenden Übersetzungsverhältnis in axialer Richtung verstellt. Diese Axialverstellung der Schaltwelle 21 dient zur Auswahl der Getriebegasse, in der sich der Gang be­ findet, der eingelegt werden soll. In der Darstellung befin­ det sich die Schaltwelle 21 in der Getriebegasse für die Gänge 3 und 4, wie die Schaltschemen unterhalb des Massekörpers 23 bzw. am Ende des Schalthebels 8 zeigen. Wird das Ende des Schalthebels 8 aus dieser Position in die für das Einlegen des ersten oder zweiten Ganges vorgesehene Position bewegt, so wird auch die Schaltwelle 21 so weit axial verschoben, bis sich ihr Schaltnocken vor der Getriebegasse für den ersten und zweiten Gang befindet.

Um einen Gang einzurücken, wird nach der Auswahl der gewünsch­ ten Getriebegasse der Schalthebel aus seiner Mittelstellung im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse x geschwenkt. Diese Bewegung wird ausschließlich auf die Seele des Schaltkabels 3 übertragen, die über den Masse­ körper 23 die Schwaltwelle 21 im gleichen Drehsinne verdreht, wodurch die entsprechende Schaltkupplung eingerückt wird. Vor allem bei diesem Einrückvorgang ist die Trägheit des Massekör­ pers 23 deutlich spürbar, indem sie in der Anfangsphase der Einrückbewegung einen Widerstand entgegensetzt und in der End­ phase aufgrund ihres Drehimpulses die Einrückbewegung unter­ stützt. Auf diese Weise wird das elastische Verhalten des Schaltkabels 3 bis zu einem gewissen Grade kompensiert und ein Schaltgefühl erzeugt, welches dem eines Schaltgestänges sehr ähnlich ist.

Selbstverständlich kann der Massekörper auch anders ausge­ bildet oder an anderer Stelle angeordnet sein. Weiterhin ist auch denkbar, daß der Massekörper mit der Schaltwelle durch ein Übersetzungsgetriebe verbunden ist, welches den Drehwin­ kel des Massekörpers vergrößert, um auf diese Weise mit einer kleineren Masse den gleichen Effekt zu erzielen. Ferner kann der Massekörper auch so angeordnet sein, daß nur die Einrück­ bewegung auf ihn übertragen wird, nicht aber die Auswahlbewegung ohne Unterstützung des Massekörpers erfolgt.

Claims (6)

1. Getriebeschaltgerät für Kraftfahrzeuge mit einer Kabineneinheit zur Aufnahme der Schaltbefehle eines Schalthebels, der um zwei zueinander senkrechte Achsen schwenkbar ist, einer am Getriebe angebrachten Getriebeeinheit zur Abgabe der Schaltbefehle an das Getriebe und Schaltkabeln, die die Kabineneinheit mit der Getriebeeinheit verbinden und die Schaltbewegung von der Kabineneinheit auf die Getriebeeinheit übertragen, wobei durch die Getriebeeinheit bei einer Schwenkbewegung des Schalthebels um eine Achse eine Getriebegasse ausgewählt und bei einer Schwenkbewegung des Schalthebels umd die andere Achse eine Einrückbewegung zum Einrücken einer Schaltkupplung ausgeführt wird und wobei an ein die Schaltbewegung ausführendes Bauteil der Getriebeeinheit ein bewegbares Betätigungselement gekuppelt ist, auf das die Schaltbewegung übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement als Massekörper (23) mit einer solchen Masse ausgebildet ist, daß es der Einrückbewegung in ihrer Anfangsphase durch seine Trägheit einen merklichen Widerstand entgegensetzt und in ihrer Endphase aufgrund seines Drehimpulses die Einrückbewegung merklich unterstützt und dadurch das elastische Verhalten des Schaltkabels (3) teilweise kompensiert.

2. Getriebeschaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeeinheit (2) an eine durch Drehen und axiales Verschieben zu betätigende Schaltwelle (21) angeschlossen ist und daß der Massekörper (23) durch die Drehbewegung der Schaltwelle (21) bewegbar ist.

3. Getriebeschaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (23) auf der Schaltwelle (21) befestigt ist und einen Hebelarm bildet, an den das Endteil (112) der Seele des Schaltkabels (3) an der Getriebeeinheit (2) zum Drehen der Schaltwelle (21) angekuppelt ist.

4. Getriebeschaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüch, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (23) mehrere in unterschiedlichem Abstand von der Schaltwelle (21) angeordnete Befestigungsbohrungen für das Endteil (112) der Seele des Schaltkabels (3) an der Getriebeeinheit (2) hat.

5. Getriebeschaltgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt des Massekörpers (23) auf oder nahe der Drehachse der Schaltwelle (21) liegt.

6. Getriebeschaltgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Massekörper (23) mit einem Konusspannelement auf der Schaltwelle (21) befestigt ist.