DE102004024520B4

DE102004024520B4 - Schaltgetriebebetätigung in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102004024520B4
Application number: DE102004024520.7A
Authority: DE
Inventors: Frank Langer
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2004-05-18
Filing date: 2004-05-18
Publication date: 2015-03-19
Anticipated expiration: 2024-05-19
Also published as: DE102004024520A1

Abstract

Schaltgetriebebetätigung in einem Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Seilzug mit einer rohrförmigen zwischen zwei Fixpunkten (3; 4) abgestützten Hülle (2) und einem in der Hülle längsverschiebbaren, wenigstens auf Zug belastbaren Seil (1), wobei die Hülle wenigstens einen gekrümmten Abschnitt (13; 14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Seil derart gespannt ist, dass es an einer inneren Oberfläche (15; 16) des wenigstens einen gekrümmten Abschnitts der Hülle anliegt und durch das Anliegen des Seils (1) eine reibungsvermittelte Längsvibrationsdämpfung bewirkt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltgetriebebetätigung in einem Kraftfahrzeug mit einer rohrförmigen, zwischen zwei Fixpunkten abgestützten Hülle und einem in der Hülle längsverschiebbaren, wenigstens auf Zug belastbaren Seil, wobei die Hülle wenigstens einen gekrümmten Abschnitt aufweist.
Werden derartige Schaltgetriebebetätigungen mit dem Schaltungsgetriebe verbunden, welches neben den eigenen Vibrationen auch die des Motors überträgt, kann es zu einer Relativbewegung zwischen den Seilen und ihrer Hülle kommen. So werden durch die Motorvibrationen überwiegend Schwingungen in Querrichtung in den Seilzug eingeleitet, was dazu führen kann, dass das Seil in der Hülle hin- und herschlägt. Andererseits werden durch die Bewegung der Steuerwelle des Getriebes (”Shifter”) überwiegend Längsvibrationen im Seilzug ausgelöst. Durch die in die Seilzüge eingeleiteten Vibrationen wird meist ein lautes Rasselgeräusch erzeugt, welches von Personen in der Fahrgastzelle im Allgemeinen als sehr unangenehm und störend empfunden wird.
Zur Vermeidung derartiger unangenehmer Geräusche ist es beispielsweise bekannt, die Hülle eines Seilzugs mit Fett zu füllen, wodurch die Relativbewegungen zwischen Seil und Hülle aufgrund der Zähigkeit des Fetts gedämpft werden. Zudem wird alternativ, oder ergänzend hierzu, das Spiel des Seils in seiner Hülle minimiert. Dies bringt zwar den Vorteil, dass sich das Geräuschverhalten verbessert, jedoch kommt es dabei auch zu wesentlichen Einbußen im Schaltkomfort, was Kundenbeanstandungen sehr wahrscheinlich macht.
Die DE 44 26 879 A1 zeigt einen Seilzug mit einem in einer Hülle angeordneten Seil, das von einer Zugfeder vorgespannt ist, eingesetzt bspw. für eine Luftklappe einer Klimaanlage. Die DE 100 16 888 A1 zeigt eine Schaltbetätigung zum Betätigen der Gänge eines Kfz-Getriebes, das ein Seil aufweist, das in einer Hülle angeordnet ist. Weiterhin sind aus dem Stand der Technik die DE 41 35 263 A1 und die GB 1 092 979 A1 bekannt.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Schaltgetriebebetätigung in einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welche bei der Verbindung mit einem Schaltungsgetriebe lediglich ein deutlich vermindertes Geräusch erzeugt und zudem geeignet ist, den Schaltkomfort nicht wesentlich zu beeinträchtigen.
Diese Aufgabe wird durch eine Schaltgetriebebetätigung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.
Nach dem Vorschlag der Erfindung ist eine Schaltgetriebebetätigung in einem Kraftfahrzeug mit einem Seilzug, insbesondere Bowdenzug, mit einer rohrförmigen, zwischen zwei Fixpunkten abgestützten Hülle und einem in der Hülle längsverschiebbaren, wenigstens auf Zug belastbaren Seil vorgesehen, wobei die Hülle wenigstens einen gekrümmten Abschnitt aufweist, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass das Seil derart gespannt ist, dass es an einer inneren Oberfläche des wenigstens einen gekrümmten Abschnitts der Hülle anliegt. Im Allgemeinen wird das in seiner Hülle gespannte Seil durch das mit dem Spannen einher gehende Strecken des Seils an der krümmungsinnenseitigen, inneren Oberfläche des wenigstens einen gekrümmten Abschnitts der Hülle anliegen. Wie bei einem Bowdenzug gemeinhin der Fall ist, ist es erfindungsgemäß beabsichtigt, dass das Seil des Seilzugs auf Zug und gegebenenfalls auch auf Druck belastbar ist. Ferner ist die Hülle des Seilzugs im Allgemeinen flexibel, um in beliebiger Weise wenigstens einen gekrümmten Abschnitt zu formen. Gemäß dieser Erfindung liegt ein gespanntes Seil an der inneren Oberfläche der Hülle insbesondere in einer Neutralstellung des Seilzugs stellenweise an, und wird durch das Anliegen des Seils an einer inneren Oberfläche wenigstens eines gekrümmten Abschnitts der Hülle eine reibungsvermittelte Längenvibrationsdämpfung bewirkt.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schaltgetriebebetätigung kann somit in einfacher und zuverlässiger Weise ein durch in den Seilzug eingeleitete Vibrationen ausgelöstes Geräusch in Form eines Rasselns vermieden werden, indem das Seil in seiner Hülle so gespannt ist, dass eine Relativbewegung zwischen Seil und Hülle durch ein stellenweises Anliegen des Seils an der inneren Oberfläche der Hülle verringert oder sogar komplett vermieden wird.
Durch das Anliegen des Seils an einer inneren Oberfläche wenigstens eines gekrümmten Abschnitts der Hülle wird eine reibungsvermittelte Längenvibrationsdämpfung bewirkt. Auf diese Weise können insbesondere Längsvibrationen des Seils unterdrückt werden, welche ansonsten auf Bauteile übertragen werden könnten in welchen Schwingungen unerwünscht sind. Im Falle einer Schaltgetriebebetätigung eines Kraftfahrzeugs kann durch diese Maßnahme ein seilvermitteltes Übertragen von Längsvibrationen auf den Schalthebel vermieden bzw. verringert werden. Die Größe der Reibungskraft zwischen Seil und Hülle ergibt sich hierbei durch die Spannkraft beim Anlegen des Seils an die Hülle, sowie den für einen speziellen Fall gewählten Materialien von Seil und Hülle. Das Seil kann zu diesem Zweck insbesondere mit einem reibungsverstärkenden Überzug, wie etwa Gummi, versehen sein.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltgetriebebetätigung wird dies dadurch erreicht, dass ein unter elastischer Vorspannung stehendes Federmittel angeordnet ist, welches einerseits mit einer Seite des Seils, insbesondere einem Endabschnitt hiervon, und andererseits mit einem Fixpunkt verbunden ist, wodurch das Seil in seiner Hülle gespannt wird.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltgetriebebetätigung wird dies dadurch erreicht, dass auf beiden Seiten des Seils jeweils ein unter elastischer Vorspannung stehendes Federmittel angeordnet ist, welche einerseits mit einer Seite des Seils, insbesondere einem Endabschnitt hiervon, und andererseits mit einem jeweiligen Fixpunkt verbunden sind, wodurch das Seil gespannt wird.
Bei dem unter Vorspannung stehenden elastischen Federmittel kann es sich um eine Schraubenfeder, Blattfeder, Schenkelfeder, Spiralfeder und dergleichen handeln, wobei diese Aufzählung weder einschränkend noch abschließend aufgefasst werden soll.
Die Ausgestaltung der Erfindung, wonach auf beiden Seiten des Seils, insbesondere dessen Endabschnitten, jeweils ein unter elastischer Vorspannung stehendes Federmittel angeordnet ist, welche einerseits mit einem Ende des Seils und andererseits mit einem jeweligen Fixpunkt verbunden sind, ist dann besonders vorteilhaft, wenn die beiden Federmittel so dimensioniert sind, dass sie eine im Wesentlichen gleiche Zugkraft auf das Seil ausüben. Dies hat den entscheidenden Vorteil, dass sich die Zugkräfte der beiden Federmittel nach außen hin im Wesentlichen aufheben, so dass ein Stellvorgang nahezu unbeeinträchtigt von dem Spannen des Seils in seiner Hülle erfolgen kann. Hinsichtlich einer Verwendung eines erfindungsgemäßen Seilzugs in der Schaltgetriebebetätigung eines Kraftfahrzeugs kann hierdurch eine Verminderung des Geräuschs eines Seilzugs ohne nennenwerte Einbußen im Schaltkomfort erreicht werden.
Ohne hierauf eingeschränkt zu sein, wird vorweg genommen, dass eine solche im Wesentlichen gleiche Zugkraft der beiden Federmittel im Allgemeinen lediglich in einer Neutralstellung des Seilzugs realisiert sein wird, da bei einem Stellvorgang ein Seilende in Richtung zu dem Fixpunkt seines mit ihm verbundenen Federmittels bewegt wird, wodurch die Zugkraft verringert wird, während das andere Seilende von dem Fixpunkt seines mit ihm verbundenen Federmittels weg bewegt wird, wodurch die Zugkraft vergrößert wird. Gleichwohl wird der Stellvorgang hierdurch im Wesentlichen nicht oder nur unbedeutend beeinträchtigt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltgetriebebetätigung umfasst die Hülle wenigstens zwei gegensinnig gekrümmte Abschnitte, welche insbesondere im Wesentlichen S-förmig gekrümmt sein können. Durch die gegensinnige Krümmung der beiden Abschnitte liegt das gespannte Seil an den gegenüberliegenden, inneren Oberflächen der beiden gegensinnig gekrümmten Abschnitte an, wobei durch diese geometrische Anordnung in besonders effektiver Weise eine Verminderung einer vibrationsinduzierten Relativbewegung zwischen Seil und Hülle erreicht werden kann.
Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung in einem Kraftfahrzeug, welche ein Regelglied und ein durch wenigstens einen erfindungsgemäßen Seilzug gekoppeltes Stellglied umfasst. Regel- oder Stellglied können hierbei schwingende Systeme sein, welche die Antriebsstrangvibrationen aufnehmen. Bei einer solchen Anordnung handelt es sich insbesondere um ein Schaltgetriebe, bei welchem gemeinhin eine Steuerwelle (schwingendes System) zum Schalten der Gänge mittels eines Seilzugs mit dem Schalthebel (nicht-schwingendes Bauteil) verbunden ist.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügte Zeichnung genommen wird. Es zeigt
1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltbetätigung.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen SSchaltbetätigung in der Art eines Bowdenzugs. Ihr Seilzug umfasst ein Seil 1, welches in einer Hülle 2 unter Zug- und Druckbelastung in Längsrichtung verschiebbar ist. Die Hülle 2 des Seilzugs ist an einem ersten Fixpunkt 3, bei welchem es sich um das Gehäuse handelt, in welchem der Schalthebel geführt ist, und einem zweiten Fixpunkt 4, ein am Getriebe angebrachtes Widerlager, befestigt. Ein unter Vorspannung stehendes, erstes Federmittel 5 in Form einer Schraubenfeder ist mit ihrem einen Ende mit einem ersten Ende 6 des Seils 1 verbunden, während sie mit ihrem anderen Ende mit einem Fixpunkt 7, an dem Befestigungselement zwischen Seil und Schalthebel, verbunden ist. Ferner ist ein unter Vorspannung stehendes, zweites Federmittel 9 in Form einer Schraubenfeder mit ihrem einen Ende mit einem zweiten Ende 10 des Seils 1 verbunden, während sie mit ihrem anderen Ende mit einem Fixpunkt 11, an dem Befestigungselement zwischen Seil und Steuerwelle des Getriebes, verbunden ist. Hierbei übt das erste elastische Federmittel 5 eine Kraft -F auf das Seilende 6 aus, während das zweite elastische Federmittel 9 eine ungefähr gleich große, gegensinnig gerichtete Kraft F auf das andere Seilende 10 ausübt. Durch die beiden Federmittel wird bewirkt, dass das Seil 1 in seiner Hülle 2 gespannt wird, wobei sich die Federkräfte gegenseitig kompensieren, so dass die Verstellbarkeit des Seilzugs im Wesentlichen unbeeinflusst ist. Die flexible Hülle 2 ist mit zwei gegensinnig gekrümmten Abschnitten 13, 14 versehen, die ungefähr eine S-Form haben. Durch Spannen des Seils 1 wird bewirkt, dass sich das Seil 1 jeweils an den inneren Oberflächen 15, 16 der gegensinnig gekrümmten Abschnitte 13, 14 anlegt, so dass eine durch Einleiten von Vibrationen in den Seilzug ausgelöste Relativbewegung zwischen Seil 1 und Hülle 2 verringert oder sogar komplett verhindert wird. Eine Verstellung des Schalthebels 8 bewirkt, dass vermittels des Seilzugs eine Verstellung des Shifters 12 (Getriebeeingang) bewirkt wird. Die Reibung zwischen Seil 1 und Hülle 2 ist so gewählt, dass eine Längsvibration des Seils 1 in der Hülle 2 im Wesentlichen unterdrückt wird, so dass auf den Schalthebel 8 im Wesentlichen keine Längsvibrationen durch das Seil 1 übertragen werden. Das Seil 1 des Seilzugs ist beispielsweise aus Metall gefertigt und weist beispielsweise einen Durchmesser im Bereich von ca. 3,2 bis ca. 3,5 mm auf. Die Hülle 2 ist beispielsweise aus Polyamid oder Hytrel gefertigt und weist beispielsweise einen Außendurchmesser von ca. 9,5 mm auf.
Bezugszeichenliste

1: Seil
2: Hülle
3: erster Fixpunkt der Hülle
4: zweiter Fixpunkt der Hülle
5: erstes Federmittel
6: erstes Seilende
7: Fixpunkt des ersten Federmittels
8: Schalthebel
9: zweites Federmittel
10: zweites Seilende
11: Fixpunkt des zweiten Federmittels
12: Shifter (Steuerwelle des Getriebes)

Claims

Schaltgetriebebetätigung in einem Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Seilzug mit einer rohrförmigen zwischen zwei Fixpunkten (3; 4) abgestützten Hülle (2) und einem in der Hülle längsverschiebbaren, wenigstens auf Zug belastbaren Seil (1), wobei die Hülle wenigstens einen gekrümmten Abschnitt (13; 14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Seil derart gespannt ist, dass es an einer inneren Oberfläche (15; 16) des wenigstens einen gekrümmten Abschnitts der Hülle anliegt und durch das Anliegen des Seils (1) eine reibungsvermittelte Längsvibrationsdämpfung bewirkt wird.
Schaltgetriebebetätigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein, einerseits mit einer Seite, insbesondere Endabschnitt (6; 10), des Seils (1) und andererseits mit einem Fixpunkt (7; 11) verbundenes, unter elastischer Vorspannung stehendes Federmittel (5; 9) zum Spannen des Seils angeordnet ist.
Schaltgetriebebetätigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei, jeweils einerseits mit einer Seite, insbesondere Endabschnitt (6; 10), des Seils (1) und andererseits jeweils mit einem Fixpunkt (7; 11) verbundene, unter elastischer Vorspannung stehende Federmittel (5, 9) zum Spannen des Seils angeordnet sind.
Schaltgetriebebetätigung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Federmittel (5; 9) geeignet sind, eine im Wesentlichen gleiche Zugkraft (F; -F) auf das Seil auszuüben.
Schaltgetriebebetätigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle wenigstens zwei gegensinnig gekrümmte, insbesondere im Wesentlichen S-förmig gekrümmte, Abschnitte (13, 14) aufweist.
Schaltgetriebebetätigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Anordnung mit einem Regelglied (8) und einem mit dem Seilzug gekoppelten Stellglied (12).