DE4221762A1

DE4221762A1 - Schalthebellagerung

Info

Publication number: DE4221762A1
Application number: DE4221762A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl Ing Buhl; Wolfgang Dipl Ing Kleiner; Volker Dipl Ing Grube; Alfons Dipl Ing Nordloh; Metin Dr Ing Ersoy
Original assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Current assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Priority date: 1992-07-02
Filing date: 1992-07-02
Publication date: 1994-01-05
Also published as: US5419214A

Description

Die Erfindung betrifft die Lagerung eines Schalthebels zur mechanischen Fernbetätigung eines Wechselgetriebes in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine solche Schalthebellagerung ist aus der DE 38 08 272-C2- bekannt. Um dabei eine exakte Führung des Schalthebels auf dem Wählweg und auf dem Schaltweg zu erreichen und den für die Schalthebelbewegung erforderlichen Kraftaufwand zu reduzieren, ist der Schalthebel um eine Achse gelenkig in einer schalenförmigen Gelenkkugel und diese mit Zapfen, deren gemeinsame Achse im rechten Winkel zur Schwenkachse des Schalthebels in der Gelenkkugel liegen, in Ausnehmungen eines an der Karosserie befestigten Gehäuses schwenkbar und außerdem um die Hochachse in einem eingeschränkten Winkelbereich drehbar gelagert. Die Schaltstange durchsetzt die Gelenklagerung und ist an ihrem unteren Ende mit einem Kopplungsglied zur Übertragung der Schalthebelbewegung auf die Schaltstange des Wechselgetriebes verbunden, so daß die Wählbewegungen des Schalthebels als eine Drehbewegung und die Schaltbewegung als lineare Schiebebewegung auf eine oder auf getrennte Schaltstangen übertragen werden. Das Kopplungsglied muß daher zug-, druck- und in beiden Richtungen drehfest sein. Bewegungen des Schalthebels in der Wählebene und in der Schaltebene bleiben nicht ohne Einfluß auf die jeweils andere Übertragungsbewegung des Kopplungsgliedes bzw. der Kopplungsglieder.

Aufgabe der Erfindung ist die Ausbildung einer Schalthebellagerung der eingangs genannten Gattung, bei der die Schalthebelbewegungen in der Wählebene und in der Schaltebene voneinander abgekoppelt sind, also ohne gegenseitigen Einfluß bleiben und dies mit möglichst wenigen Bauteilen erreicht wird.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Ausbildung mit Merkmalen nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 1.

In einer bevorzugten Ausgestaltung dieses allgemeinen Lösungsvorschlages ist ein Kopplungsglied zur Übertragung der Schaltbewegung um eine quer zur Wählachse des Schalthebels liegende Gelenkachse und ein weiteres Kopplungsglied zur Übertragung der Wählbewegung des Schalthebels um eine quer zur Schaltachse liegende Gelenkachse gelenkig mit der Gelenkkugel verbunden. Dadurch wird erreicht, daß bei der Schaltbewegung, welche im allgemeinen parallel zur Fahrzeuglängsrichtung ausgeführt wird, die Gelenkverbindung des Kopplungsgliedes zur Übertragung der Wählbewegung um eine in der Ebene der Schaltbewegung liegende Achse und andererseits bei der Wählbewegung, welche allgemein quer zur Fahrzeuglängsrichtung ausgeführt wird, die Gelenkverbindung des Kopplungsgliedes zur Übertragung der Schaltbewegung um eine in der Ebene der Wählbewegung liegende Achse wirksam wird. Dies ermöglicht die völlig voneinander unabhängige Übertragung der Schaltbewegung und der Wählbewegung des Schalthebels auf eine oder mehrere Schaltstangen in dem an entfernter Stelle im Kraftfahrzeug angeordneten Getriebe. Für diese Übertragung sind insbesondere Bowdenzüge aus einer in einem Metallschlauch axial beweglichen Stahlseele als Übertragungsglieder verwendbar. Die vorgeschlagene Lösung zur gegenseitigen Entkopplung der Schaltbewegung und der Wählbewegung macht es möglich, die Befestigungsstellen solcher Bowdenzüge dicht beieinander vorzusehen. Daraus ergibt sich ein weiterführender Lösungsgedanke, der darin besteht, daß die zur Übertragung der Schaltbewegung und der Wählbewegung auf eine oder mehrere Schaltstangen im Getriebe dienenden Bowdenzüge in einer gemeinsamen Umhüllung geführt sind, wodurch Vorteile hinsichtlich der Montage und des Herstellungsaufwandes erreicht werden. Ein besonderer Vorschlag sieht vor, für die Übertragung der Schaltbewegung und der Wählbewegung einen Mehrfach-Koaxial- Bowdenzug zu verwenden, bei dem mehrere einen Bowdenzug bildende Stahlseelen und diese umhüllende Metallschläuche koaxial ineinander angeordnet sind.

Weitere vorteilhafte Ausbildungsmerkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 enthalten.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung sind auf der Zeichnung einige Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Schalthebellagerung in der Ebene der Schalt bewegung,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine Schalthebellagerung in der Ebene der Wählbewegung,

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend Fig. 1, jedoch in einem verkleinerten Maßstab durch ein abgeändertes Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 3,

Fig. 5 einen gegenüber Fig. 3 um 90° versetzten Schnitt in der Ebene der Wählbewegung,

Fig. 6 einen Querschnitt durch ein Kopplungsglied,

Fig. 7 einen Querschnitt durch ein weiteres Aus führungsbeispiel durch ein Kopplungsglied und

Fig. 8 eine schematische Darstellung des Ausführungs beispieles nach Fig. 7.

In den Ausführungsbeispielen ist der Schalthebel 1 zur mechanischen Fernbetätigung einer Schaltwelle eines Wechselgetriebes in Kraftfahrzeugen mit einer Gelenkkugel 2 fest verbunden und mit dieser Gelenkkugel 2 in einem an der Karosserie des Kraftfahrzeuges befestigbaren Gehäuse 3 kugelig beweglich gelagert. Zur Verringerung der Reibungskräfte bei der Bewegung der Gelenkkugel 2 in dem Gehäuse 3 ist eine einstückige oder mehrteilige Lagerschale 4 aus einem Kunststoff oder dergleichen vorgesehen. Die Schalthebelbewegung erfolgt gemäß der Symbolisierung durch den Doppelpfeil 5 in Fig. 1 parallel zur Längsrichtung des Fahrzeuges. Die Wählbewegung erfolgt um 90° versetzt dazu gemäß der Symbolisierung durch den Doppelpfeil 6 in Fig. 2. Zur Übertragung der Schaltbewegung des Schalthebels 1 ist mit der Gelenkkugel 2 ein Kopplungsglied 7 um einen Gelenkzapfen 8 schwenkbar verbunden, dessen Gelenkachse 9 in der Ebene der Schaltbewegung quer zur Wählbewegung mit einem gewissen Abstand von der Mitte der Gelenkkugel 2 liegt. Die Übertragung der Wählbewegung des Schalthebels 1 erfolgt durch einen mit der Gelenkkugel 2 fest verbundenen und durch eine Öffnung 11 im Gehäuse 3 aus dem Gehäuse herausgeführten Zapfen 10, dessen Längsachse 12 sich in der Äquatorebene der Gelenkkugel 2 erstreckt. Der Zapfen 10 ist am freien Ende mit einer Gelenkkugel 13 ausgebildet und mit dieser Gelenkkugel 13 in einer entsprechend geformten Gelenkschale 14 am freien Ende des einen Armes 15 eines Winkelhebels 16 gelagert, der seinerseits mittels eines Kugelgelenks 17 am Gehäuse 3 oder einem anderen karosseriefesten Bauteil gelagert ist. Die von einer linearen Bewegung abweichende Bogenbewegung der Gelenkkugel 13 wird durch diese Kugelgelenklagerung in Verbindung mit dem Kugelgelenk 17 der Lagerung des Winkelhebels 16 am Gehäuse 3 kompensiert. Mit dem freien Arm 18 des Winkelhebels 16 ist ein weiteres Kopplungsglied zur Übertragung der Wählbewegung des Schalthebels 1 und mit dem Kopplungsglied 7 ist ein weiteres Kopplungsglied zur Übertragung der Schaltbewegung des Schalthebels 1 auf eine Schaltwelle im Wechselgetriebe des Kraftfahrzeugs verbindbar.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ist der Gelenkzapfen 8, mit dem das Kopplungsglied 7 an die Gelenkkugel 2 angelenkt ist, mit einem gewissen Abstand von der Äquatorebene, in der sich die Längsachse 12 des Zapfens 10 erstreckt, angeordnet. Dies ermöglicht einerseits eine kostengünstige Herstellung und andererseits eine raumsparende Unterbringung, hat jedoch zur Folge, daß Wählbewegungen des Schalthebels 1 noch zu einer geringen, wenn auch vernachlässigbaren Einwirkung auf das Kopplungsglied 7 führen. Zur Vermeidung dieses Einflusses ist bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 bis 5 eine Lagerung des Kopplungsgliedes 7 zur Übertragung der Schaltbewegungen mit einer Gelenkachse vorgesehen, die sich in der Äquatorebene der Gelenkkugel 2 erstreckt. Dazu ist das Befestigungsende des Kopplungsgliedes 7 gabelförmig ausgebildet und mittels zweier, koaxial zueinander angeordneter Gelenkzapfen 19 und 20 in einer inneren, nach unten offenen Ausnehmung der Gelenkkugel 2 gelenkig gelagert. Außerdem ist bei diesem Ausführungsbeispiel der mit der Gelenkkugel 13 am Ende des Zapfens 10 gelenkig verbundene Winkelhebel 16 kardanisch beweglich auf einer Achse gelagert, zum Beispiel mittels einer an sich bekannten Molekulargelenklagerung. Der mit einem weiteren Kopplungsglied verbindbare Arm 18 des Winkelhebels 16 ist gekröpft ausgeführt, so daß die beiden Anschlußstellen der Kopplungsglieder 7 und 16 für weitere Kopplungsglieder zur Übertragung der Schalthebelbewegungen auf eine oder mehrere Schaltstangen im Wechselgetriebe nahe beieinanderliegen, wie es besonders aus der Fig. 5 zu entnehmen ist. In der Fig. 5 ist schließlich dargestellt, daß der an seinem einen Ende die Gelenkkugel 13 tragende Zapfen 10 durchgehend ausgeführt sein kann, so daß er den durch die Gabelausbildung des Kopplungsglied 7 geschaffenen Freiraum durchsetzt.

Die mit den Kopplungsgliedern 7 und 16 (18) verbindbaren Kopplungsglieder bestehen in an sich bekannter Weise aus Laschen, Stangen oder dergleichen. Eine besondere Ausführungsform der Erfindung sieht hierfür entsprechend der Darstellung in den Fig. 3 bis 8 Bowdenzüge 21 und 22 aus einer Stahldrahtseele und einem diese ummantelnden Metallschlauch vor. Die beiden Bowdenzüge 21 und 22 zur Übertragung der Schaltbewegungen und der Wählbewegungen des Schalthebels 1 können durch die in den Fig. 3 bis 5 dargestellte Ausbildung in einer gemeinsamen Schlauchhülle 23 untergebracht sein, wodurch die Montage erleichtert wird und Kosten eingespart werden. Ein Querschnitt einer solchen Anordnung ist beispielsweise in der Fig. 6 dargestellt. Die Fig. 7 zeigt im Querschnitt eine davon abweichende Lösung. Hiernach ist vorgesehen, die zur Übertragung der Schalthebelbewegungen dienenden Bowdenzüge 21 und 22 als einen Mehrfach-Koaxial-Bowdenzug in einer gemeinsamen äußeren Hülle anzuordnen, wobei der den inneren Bowdenzug umgebende Bowdenzug und jeder weitere Bowdenzug eine rohrförmige Seele aufweist, die einerseits auf dem Mantel des Metallschlauches des jeweils inneren Bowdenzuges gleitet. Schematisch ist dies in den Fig. 7 und 8 dargestellt. In letzterer ist mit den Buchstaben a jeweils eine Metallseele und mit den Buchstaben b ein diese umgebender Metallschlauch bezeichnet.

Bezugszeichenliste

1 Schalthebel
2 Gelenkkugel
3 Gehäuse
4 Lagerschale
5 Doppelpfeil
6 Doppelpfeil
7 Kopplungsglied
8 Gelenkzapfen
9 Gelenkachse
10 Zapfen
11 Öffnung im Gehäuse
12 Längsachse
13 Gelenkkugel
14 Gelenkschale
15 Arm
16 Winkelhebel
17 Kugelgelenk
18 Arm
19 Gelenkzapfen
20 Gelenkzapfen
21 Bowdenzug
22 Bowdenzug
23 Hülle

Claims

1. Lagerung für einen Schalthebel zur mechanischen Fernbetätigung einer Schaltwelle eines Wechselgetriebes in Kraftfahrzeugen, bei der der Schalthebel mittels einer Gelenkkugel in einer Lagerschale in einem an der Karosserie festen Gehäuse um eine Wählachse und um eine dazu im Winkel liegende Schaltachse schwenkbar gelagert und durch Kopplungsglieder mit einer Schaltstange eines Wechselgetriebes verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsglieder (7) zur Übertragung der Schalthebelbewegung auf die Schaltstange jeweils mit einem Abstand von der Mitte der Gelenkkugel (2) um eine Achse (9) gelenkig mit der Gelenkkugel verbunden sind, wobei diese Achse sich in der einen Schwenkebene des Schalthebels (1) quer zur Schwenkachse des Schalthebels in der anderen Schwenkrichtung erstreckt.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kopplungsglied (7) zur Übertragung der Schaltbewegung um eine quer zur Wählachse des Schalthebels (1) liegende Gelenkachse (9) und ein Kopplungsglied (16) zur Übertragung der Wählbewegung des Schalthebels um eine quer zur Schaltachse liegende Gelenkachse (12) gelenkig mit der Gelenkkugel (2) verbunden sind.

3. Lagerung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungsglied (7) zur Übertragung der Schaltbewegung um eine in der Gelenkkugel (2) angeordnete Gelenkachse (9) und das Kopplungsglied (16) zur Übertragung der Wählbewegung um eine sich dazu in der Äquatorebene der Gelenkkugel (2) rechtwinklig und mit einem größeren Abstand vom Mittelpunkt der Gelenkkugel erstreckende Gelenkachse (12) angelenkt sind.

4. Lagerung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkung des Kopplungsgliedes (16) zur Übertragung der Wählbewegung außerhalb des Gehäuses (3) an einem mit der Gelenkkugel (2) fest verbundenen, aus dem Gehäuse herausgeführten Zapfen (10) angeordnet ist.

5. Lagerung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Zapfen (10) verbundene Kopplungsglied (16) als ein mittels eines Kugelgelenks (17) an einem karosseriefesten Bauteil gelagerter Winkelhebel ausgebildet ist, dessen einer Arm (15) durch ein Kugelgelenk (17) mit dem Zapfen (10) verbunden ist und dessen anderer Arm (18) etwa parallel zu dem die Schaltbewegung übertragenden Kopplungsglied (1) ausgerichtet ist.

6. Lagerung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem mit der Gelenkkugel (3) verbundenen Kopplungsglied (7) die Drahtseele eines Bowdenzuges (21) befestigt ist.

7. Lagerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bowdenzug (21) zur Übertragung der Schaltbewegung und der Bowdenzug (22) zur Übertragung der Wählbewegung in einer gemeinsamen Hülle (23) angeordnet sind.

8. Lagerung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Bowdenzüge (21,22) als ein Mehrfach- Koaxial-Bowdenzug in einer gemeinsamen Schlauchhülle ausgebildet sind.