DE4227413A1

DE4227413A1 - Schaltvorrichtung zur mechanischen Fernbetätigung eines Wechselgetriebes in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE4227413A1
Application number: DE19924227413
Authority: DE
Inventors: Metin Dr Ing Ersoy; Klaus Dipl Ing Plietker
Original assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Current assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Priority date: 1992-08-19
Filing date: 1992-08-19
Publication date: 1994-02-24
Anticipated expiration: 2012-08-20
Also published as: DE4227413C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung zur mechanischen Fernbetätigung eines Wechselgetriebes in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine Schaltvorrichtung mit diesen Ausbildungsmerkmalen ist aus der DE 41 28 161-A1- bekannt.

In der DE 38 08 272-C2- ist eine Schaltvorrichtung beschrieben, bei der zur Erreichung einer exakten Führung des Schalthebels auf dem Wählweg und auf dem Schaltweg und zur Reduzierung der für die Schalthebelbewegung erforderlichen Kräfte um eine Achse gelenkig in einer schalenförmigen Gelenkkugel und diese mit angeformten Zapfen, deren gemeinsame Achse im rechten Winkel zur Schwenkachse des Schalthebels in der Gelenkkugel liegt, in Ausnehmungen eines an der Karosserie festen Gehäuses schwenkbar und außerdem um die Hochachse in einem eingeschränkten Winkelbereich drehbar gelagert ist. Die Schaltstange durchsetzt die Gelenklagerung und ist an ihrem nach unten aus der Gelenklagerung herausragenden 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 Schaltbewegungen als lineare Schiebebewegung auf eine oder auf getrennte Schaltstangen im Wechselgetriebe übertragen werden. Bewegungen des Schalthebels in der Wählebene und in der Schaltebene bleiben nicht ohne Einfluß auf die jeweils andere Übertragungsbewegung.

Aus Fig. 7 der DE 41 14 133 ist dagegen eine Schaltvorrichtung bekannt, bei der die Übertragungsgestänge für jede der beiden Schalthebelbewegungen in der Wählebene und in der Schaltebene parallel zueinander angeordnet sind. Durch einen seitlichen, im Winkel zur Schalthebelachse aus dem Gehäuse herausgeführten Zapfen an der mit dem Schalthebel verbundenen Gelenkkugel wird die Schalthebelbewegung in der einen Bewegungsebene auf einen Arm eines am Gehäuse gelagerten Winkelhebels übertragen, dessen anderer Arm sich dann parallel zum Schalthebel bei seiner Bewegung in der anderen Bewegungsebene bewegt, wobei diese Bewegung durch die über die Gelenkkugel des Schalthebels nach unten hinausreichende Verlängerung des Schalthebels auf das zugehörige Gestänge übertragen wird. Die Anlenkung dieser Schalthebelverlängerung an das eine Gestänge und die Anlenkung des Winkelhebelarmes an das andere Gestänge zur Übertragung der Schalthebelbewegungen auf eine oder auf mehrere Schaltstangen oder entsprechende Schaltglieder im Wechselgetriebe bewegen sich somit auf unterschiedlichen Kreisbögen um unterschiedliche Mittelpunkte.

Aufgabe der Erfindung ist die Ausbildung einer Schaltvorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen, bei der die Schalthebelbewegungen in der Wählebene und in der Schaltebene einerseits voneinander abgekoppelt, also ohne gegenseitigen Einfluß sind, aber andererseits die Anlenkungen der Gestänge zur Übertragung der Schalthebelbewegungen auf gleicher Achse angeordnet sind.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß zur Übertragung der Wählbewegungen und der Schaltbewegungen des Schalthebels zwei Winkelhebel im Gehäuse koaxial zueinander gelagert und in zueinander parallelen Ebenen um die gemeinsame Achse schwenkbar sind.

Beide Winkelhebel können somit auf einem gemeinsamen Bolzen, Zapfen oder dergleichen im Gehäuse gelagert werden, so daß ihre mit dem Gestänge zur Übertragung der Schalthebelbewegungen gelenkig verbundenen Arme sich auf Kreisbögen mit dem gleichen Radius um die gleiche Mittelachse bewegen, wenn sie gleichlang ausgeführt werden. Außerdem können beide Anlenkungen an das Gestänge sehr nahe beieinander liegen, wodurch die Unterbringung auf engstem Raume möglich wird. Die nahe Zusammenführung der beiden Gelenkverbindungen mit dem Übertragungsgestänge hat außerdem den Vorteil, daß als Übertragungsgestänge Zug- und Druckkräfte übertragende Seilzüge verwendet werden können und daß diese Seilzüge, vorzugsweise Bowdenzüge, als Mehrfach-Koaxial-Seilzüge für die Übertragung von Zug- und Druckkräften ausgebildet sein können.

Bei einer bevorzugten Ausbildung ist vorgesehen, daß Kugelgelenke zur Verbindung der Winkelhebel mit der Gelenkkugel des Schalthebels vorgesehen sind, wobei die Gelenkkugel des einen dieser Kugelgelenke an einem seitlich aus der Lagerschale der Gelenkkugel des Schalthebels herausgeführten Zapfen und die Gelenkkugel des anderen Kugelgelenkes an einem Arm eines der beiden Winkelhebel ausgebildet und in einer Lagerschale innerhalb der Gelenkkugel des Schalthebels gelagert ist. Eine solche Ausbildung erlaubt die kostengünstige Herstellung der Schaltvorrichtung mit relativ wenig Bauteilen sowie die Ausbildung einer leichtgängigen Schaltung mit größtmöglicher Genauigkeit in der Übertragung der Schalthebelbewegungen.

Dieser Zielsetzung dient auch eine Ausbildung entsprechend Anspruch 4. Hiernach ist vorgesehen, daß eine Lagerschale des Kugelgelenks mit der am Winkelhebel für die Übertragung der Schaltbewegung ausgebildeten Gelenkkugel in ein rohrförmig ausgebildetes Zapfenende eines in die Gelenkkugel zur Lagerung des Schalthebels eingebetteten metallischen Kreuzstückes eingesetzt ist. Dabei ist es vorteilhaft, daß das in eine Gelenkkugel aus Kunststoff eingebettete Kreuzstück mit dem Schalthebel fest verbunden ist und an einem der beiden zur Achse des rohrförmig ausgebildeten Zapfenendes im rechten Winkel liegenden Zapfen die aus dem Gehäuse herausgeführte Gelenkkugel des Kugelgelenks der Verbindung mit dem Winkelhebel für die Übertragung der Wählbewegung trägt.

Ein anderer Lösungsgedanke zur weiteren Gestaltung der Erfindung ist in Anspruch 6 enthalten, nach dem die Lagerschale der an einem Winkelhebel ausgebildeten Gelenkkugel in einem in die Gelenkkugel des Schalthebels eingesetzten Rohr angeordnet ist, so daß ein metallisches, die Lagerschale aufnehmendes Rohr und ein metallischer, die Gelenkkugel des anderen Kugelgelenkes aufweisender Zapfen in einer sich kreuzenden und formschlüssig gegenseitig durchdringenden Anordnung in den Werkstoff der Gelenkkugel am Schalthebel eingebettet werden können. Vorteilhaft werden das Rohr und der Zapfen zusammen mit einem metallischen Teilstück des Schalthebels in einer sich formschlüssig gegenseitig durchdringenden Anordnung in einer Gelenkkugel aus Kunststoff am Schalthebel eingebettet. Auf diese Weise kann der Schalthebel mit der angeformten Gelenkkugel und metallischen Bauteilen zur Aufnahme der Kräfte bei der Schalthebelbewegung einstückig vorgefertigt werden. Um dies mit wenig Kostenaufwand zu erreichen, wird weiter vorgeschlagen, daß das die Gelenkschale der einen Kugelgelenkverbindung mit einem der beiden Winkelhebel aufnehmende Rohr im Zentrum der Gelenkkugel am Schalthebel flachgedrückt ist, eine von dem Zapfen durchsetzte Bohrung aufweist und in einen sich in axialer Richtung erstreckenden Schlitz des Schalthebels eingesetzt ist.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird nun auf die Zeichnung Bezug genommen, auf der Ausführungsbeispiele der Erfindung teils schematisch dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt entsprechend Fig. 1 in einem demgegenüber jedoch vergrößerten Maßstab,

Fig. 4 einen Schnitt entsprechend Fig. 2 im Maßstab der Fig. 3,

Fig. 5 einen Teilschnitt entsprechend Fig. 4 durch die Gelenkkugel am Schalthebel eines abgewandelten Ausführungsbeispieles mit einem einteiligen Kreuzstück,

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 5,

Fig. 7 einen Teilschnitt entsprechend Fig. 4 durch die Gelenkkugel am Schalthebel eines abgewandelten Ausführungsbeispieles und

Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 7.

In den Ausführungsbeispielen ist der Schalthebel 1 der Schaltvorrichtung zur mechanischen Fernbetätigung einer Schaltwelle eines auf der Zeichnung nicht dargestellten Wechselgetriebes in Kraftfahrzeugen mit einer am Schalthebel 1 ausgebildeten Gelenkkugel 2 fest verbunden und mit dieser Gelenkkugel 2 in einem an der Karosserie des Kraftfahrzeuges befestigbaren Gehäuses 3 kugelig beweglich gelagert. Zur Verringerung der Reibungskräfte bei der Bewegung der Gelenkkugel 2 in dem Gehäuse 3 ist eine mehrteilige oder auch einstückige Lagerschale 4 aus einem geeigneten Kunststoff vorgesehen. Die Schaltbewegung des Schalthebels 1 erfolgt parallel zur Zeichenebene in Richtung des Doppelpfeiles 5, so daß der Schalthebel 1 zur Wählbewegung senkrecht zur Zeichenebene verschwenkt wird. Die Übertragung der Wählbewegungen und der Schaltbewegungen des Schalthebels 1 erfolgt durch zwei Winkelhebel 6 und 7, die in dem Gehäuse 3 auf einem gemeinsamen Bolzen 8, Zapfen oder dergleichen koaxial gelagert sind.

In dem Beispiel der Fig. 3 und 4 ist der Winkelhebel 6 zur Übertragung der Wählbewegung ist mit dem freien Ende seines einen Armes durch ein Kugelgelenk 9 mit einem Zapfen 10 gelenkig verbunden, der sich durch das Zentrum der Gelenkkugel 2 erstreckt und mit der Achse des Schalthebels 1 einen Winkel von 90° einschließt. Dieser Zapfen 10 ist mit seinem einen Ende aus dem Gehäuse 3 herausgeführt, und an ihm ist die Gelenkkugel des Kugelgelenks 9 ausgebildet, so daß dessen Gelenkschale in dem freien Arm des Winkelhebels 6 angeordnet ist. Zur Übertragung der Schaltbewegungen ist das freie Ende des anderen Winkelhebels 7 unter Einschluß eines Winkels von etwa 90 durch ein Kugelgelenk 11 ebenfalls mit der Gelenkkugel 2 am Schalthebel 1 gelenkig verbunden. Die Gelenkkugel dieses Kugelgelenks 11 ist am freien Arm des Winkelhebels 7 ausgebildet. Die Gelenkschale dieses Kugelgelenks 11 ist am Ende eines Rohres 12 in der Gelenkkugel 2 angeordnet. Die jeweils anderen Arme beider Winkelhebel 6 und 7 erstrecken sich parallel zueinander. Sie können gleich oder unterschiedlich lang sein. Ihre Enden sind durch Gelenke 13 oder dergleichen mit einem auf der Zeichnung nicht dargestellten Übertragungsgestänge verbindbar, vorzugsweise mit Zug- und Druckkräfte übertragenden Seilzügen, besonders Seilzügen mit Doppellitzen. Eine Bewegung des Schalthebels 1 in der Wählebene führt zu einer Verschwenkung des Winkelhebels 6 und eine Bewegung des Schalthebels in der Schaltebene führt zu einer Verschwenkung des Winkelhebels 7. Keine der beiden Schalthebelbewegungen hat Einfluß auf die jeweils andere Schalthebelbewegung. Die Lagerung beider Winkelhebel 6 und 7 besteht im Beispiel aus einem metallischen Mittelbolzen 8 aus Metall oder Kunststoff, welcher eine Kunststofflagerhülse 14 durchsetzt, auf der die beiden Winkelhebel 6 und 7 leichtgängig verschwenkbar angeordnet sind.

Zur Verringerung der Herstellungskosten ist nach dem Beispiel in den Fig. 7 und 8 das Rohr 12 zur Aufnahme der Lagerschale des Kugelgelenks 11 im mittleren Bereich flachgedrückt und mit einer zentralen Bohrung versehen, deren Durchmesser dem Durchmesser des Zapfens 10 entspricht, so daß dieser die Bohrung durchsetzt. Der flachgedrückte Bereich des Rohres 12 ist außerdem in einen axial verlaufenden Schlitz eines metallischen Teilstücks 15 des Schalthebels 1 eingesetzt, so daß das Rohr 12, der Zapfen 10 und das metallische Teilstück 15 des Schalthebels 1 eine formschlüssige Verbindung aufweisen. Diese formschlüssige Verbindung ist in den Werkstoff der Gelenkkugel 2, zum Beispiel aus Kunststoff oder dergleichen, eingebettet und dadurch fixiert. Die Gelenkkugel 2 und Anschlußbereiche des Schalthebels 1 sind bei diesem Ausführungsbeispiel einstückig aus Kunststoff hergestellt.

Bevorzugt wird jedoch eine Ausbildung nach den Fig. 5 und 6, bei der in der Gelenkkugel 2 zur Lagerung des Schalthebels 1 ein metallisches Kreuzstück 16 eingebettet ist. Die Lagerschale des Kugelgelenks 11 mit der am Winkelhebel 7 ausgebildeten Gelenkkugel ist in einem rohrförmig ausgebildeten Zapfenende dieses Kreuzstückes 16 angeordnet. Die Gelenkkugel 2 am Schalthebel 1 besteht aus Kunststoff. An einem der beiden zur Achse des rohrförmig ausgebildeten Zapfenendes im rechten Winkel liegenden Zapfen ist die Gelenkkugel des Kugelgelenks 9 aus dem Gehäuse herausgeführt, wobei das Kugelgelenk 9 die Verbindung mit dem Winkelhebel 6 herstellt.

Bezugszeichenliste

1 Schalthebel
2 Gelenkkugel
3 Gehäuse
4 Lagerschale
5 Doppelpfeil
6 Winkelhebel (Wählen)
7 Winkelhebel (Schalten)
8 Achse (Bolzen)
9 Kugelgelenk
10 Zapfen
11 Kugelgelenk
12 Rohr
13 Gelenk
14 Hülse
15 Teilstück
16 Kreuzstück

Claims

1. Schaltvorrichtung zur mechanischen Fernbetätigung eines Wechselgetriebes in einem Kraftfahrzeug, bei der ein Schalthebel mittels einer Gelenkkugel in einer Lagerschale eines Gehäuses um eine Wählachse und in einem Winkel dazu um eine Schaltachse schwenkbar gelagert und durch schwenkbar im Gehäuse gelagerte, gelenkig mit der Gelenkkugel verbundene Winkelhebel mit Gestängegliedern zur Übertragung der Schalthebelbewegung auf die Schaltelemente im Wechselgetriebe verbunden ist, von denen einer die Wählbewegung und einer die Schaltbewegung des Schalthebels überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Winkelhebel (6, 7) im Gehäuse (3) koaxial zueinander gelagert und in zueinander parallelen Ebenen schwenkbar angeordnet sind.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Winkelhebel (6, 7) auf einer gemeinsamen Achse (8) nebeneinander angeordnet sind.

3. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kugelgelenke (9, 11) zur Verbindung der Winkelhebel (6, 7) mit der Gelenkkugel (2) des Schalthebels (1) vorgesehen sind, wobei die Gelenkkugel des einen Kugelgelenkes (9) an einem seitlich aus der Lagerschale (4) der Gelenkkugel (2) des Schalthebels (1) herausgeführten Zapfen (10) und die Gelenkkugel des anderen Kugelgelenks (11) an einem Arm der beiden Winkelhebel (7) ausgebildet und in einer Lagerschale innerhalb der Gelenkkugel (2) des Schalthebels (1) gelagert ist.

4. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale des Kugelgelenks (11) mit der am Winkelhebel (7 - Schalten) ausgebildeten Gelenkkugel in ein rohrförmig ausgebildetes Zapfenende eines in eine die Gelenkkugel (2) zur Lagerung des Schalthebels (1) eingebetteten metallischen Kreuzstückes (16) eingesetzt ist.

5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in eine Gelenkkugel (2) aus Kunststoff eingebettete Kreuzstück (16) mit dem Schalthebel (1) fest verbunden ist und an einem der beiden zur Achse des rohrförmig ausgebildeten Zapfenendes im rechten Winkel liegenden Zapfen die aus dem Gehäuse (3) herausgeführte Gelenkkugel des Kugelgelenks (9) der Verbindung mit dem Winkelhebel (6 - Wählen) trägt.

6. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale des Kugelgelenks (11) mit der am Winkelhebel (7) ausgebildeten Gelenkkugel in einem in die Gelenkkugel (2) des Schalthebels (1) eingesetzten Rohr (12) ausgebildet ist.

7. Schaltvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein metallisches, die Lagerschale des Kugelgelenks (11) aufnehmendes Rohr (12) und ein metallischer, die Gelenkkugel des anderen Kugelgelenks (9) aufweisender Zapfen (10) in einer sich kreuzenden und formschlüssig gegenseitig durchdringenden Anordnung in den Werkstoff der Gelenkkugel (2) am Schalthebel (1) eingebettet sind.

8. Schaltvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (12) und der Zapfen (10) zusammen mit einem metallischen Teilstück (15) des Schalthebels (1) in einer sich formschlüssig gegenseitig durchdringenden Anordnung in einer Gelenkkugel (2) aus Kunststoff eingebettet sind.

9. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das die Gelenkschale des einen Kugelgelenks (11) mit einem der beiden Winkelhebel (7) aufnehmende Rohr (12) im Zentrum der Gelenkkugel (2) am Schalthebel (1) flach zusammengedrückt ist, eine von dem Zapfen (10) mit der Gelenkkugel des anderen Kugelgelenks (9) durchsetzte Bohrung aufweist und in einen Schlitz eines metallischen Teils (15) des Schalthebels (1) eingesetzt ist.