DE10322924B4 - Getriebe-Schaltvorrichtung in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Getriebe-Schaltvorrichtung in einem Kraftfahrzeug, mit einem Schalthebel (1), der mit einem endseitigen Lagerauge (3) zwischen den Seitenwangen einer Schaltgabel (9) am vorderen Ende einer zur Schaltwelle eines Getriebes führenden Schaltstange (2) mittels einer querdurchgehenden Lagerschraube (12) – um diese drehbar – angelenkt ist, wobei der Schalthebel (1) sowohl von der Schaltgabel (9) der Schaltstange (2) als auch der Lagerschraube (12) unter Zuhilfenahme zweier, jeweils auf einer Bundbuchse (24, 25) sitzender nichtmetallischer Stützringe (26, 27) körperschallentkoppelt ist, gekennzeichnet durch eine Körperschallentkopplung, bei der die beiden Stützringe (26, 27) in Verbindung mit den beiden Bundbuchsen (24, 25) axiale Abstandsspalte (21, 22, Δx) zwischen den einander zugewandten Flächen von Schaltgabel (9) und Schalthebel (2) und einen radialen Abstandsspalt (23, Δy) zwischen der Lagerschraube (12) und der Durchgangsbohrung (4) im Schalthebel-Lagerauge (3) sicherstellen, wobei jeder Stützring (26, 27)
a) einen im Wesentlichen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweist,
b) in einer radialen Erweiterung...

Description

• Dis Erfindung betrifft eine Getriebe-Schaltvorrichtung in einem Kraftfahrzeug mit Merkmalen, wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben.
• Der Erfindung liegt dabei folgende Problematik zugrunde. Bei herkömmlichen Getriebe-Schaltvorrichtungen in Nutzfahrzeugen neigte in bestimmten Fahrzuständen und Drehzahlbereichen des Motors die Verbindung zwischen Schalthebel und Schaltstange aufgrund der vorhandenen Schwingungen zum Klirren. Je nach Intensität wurde dieses Geräusch im Fahrerhaus als unangenehm empfunden.
• Ein solches Klirren ist jedoch bei einer Getriebe-Schaltvorrichtung gemäß der DE 100 33 592 C2 , von der die Erfindung ausgeht, schon vermieden. Die Vorkehrungen zur Körperschallentkopplung des Schalthebels sowohl von der Schaltstange als auch der Lagerschraube sind dabei jedoch relativ aufwendig. Es sind zwei bundbuchsenförmige Stützringe sowie zwei Bundbuchsen und außerdem eine Distanzbuchse vorgesehen. Letztere sitzt auf der Lagerschraube, welche die beiden Wangen der endseitig gabelförmigen Schaltstange an die einander gegenüber liegenden Stirnflächen der Distanzbuche anpresst. Auf der Distanzbuchse sitzen jeweils endseitig die beiden Bundbuchsen. Diese stützen sich mit ihrem jeweiligen Bund innenseitig an der benachbarten Schaltgabelwange ab. Auf diesen Bundbuchsen wiederum sind die bundbuchsenartigen Stützringe angeordnet. Diese sitzen mit ihrem zylindrischen Abschnitt in einer Querdurchgangsbohrung im Schalthebel und distanzieren so diesen von der Distanzhülse und der Lagerschraube. Mit seinen jeweiligen Bund stützt sich jeder Stützring außenseitig am Bund der ihn tragenden Bundbuchse und innenseitig unter Zwischenschaltung einer Beilagsscheibe an der Außenseite des Schalthebellagerauges ab.
• Des Weiteren ist es aus der DE 94 14 598 U1 bekannt, innerhalb einer Getriebeschaltvorrichtung ein Schaltgelenk von einem Schaltgestänge schwingungstechnisch zu entkoppeln. Das Schaltgelenk weist einen Schaltfinger und ein kardanisches Schaltfingergelenk auf, das den Schaltfinger mit dem Schaltgestänge verbindet. Dabei ist ein Kreuzstück mit einer Buchse vorgesehen, die einen Schaltfingerzapfen über ein Elastomer dreidimensional schwingungsentkoppelnd und zweidimensional in x- und y-Richtung mit bis zum Formschluss progressiv elastischen Anschlag schwimmend lagert. Für diese Schwingungsentkopplung sind Bundbuchsen auf einem Schaltfingerzapfen zu beiden Seiten der Kreuzstückbuchse vorgesehen, außerdem je eine am Ende der Kreuzstückbuchse radial innen liegende Ringnut und je ein in dieser Ringnut sitzender Elastomerring. Dieser stützt sich axial außen am Bund der Bundbuchse, axial innen an einer Schulter der Ringnut, radial außen am Boden der Ringnut und radial innen am zylindrischen Abschnitt der Bundbuchse ab.
• Ausgehend vom gattungsgemäßen Stand der Technik gemäß der DE 100 33 592 C2 ist es Aufgabe der Erfindung, innerhalb der Getriebe-Schaltvorrichtung die Körperschallentkopplung ohne Qualitätseinbuße mit weniger und zumindest partiell einfachere Bauteilen zu realisieren.
• Diese Aufgabe ist mit einer Getriebe-Schaltverrichtung mit dem im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
• Durch das erfindungsgemäße Vorsehen der axialen Abstandsspalte zwischen den einander zugewandten Flächen von Schaltgabel und Schalthebel und des radialen Abstandsspaltes zwischen den koaxial auf der Lagerschraube sitzenden Bundbuchsen und den auf diesen abgestützten, in den Erweiterungen der Querdurchgangsbohrung im Schalthebel-Lagerauge aufgenommenen Stützringen ist gewährleistet, dass die Schaltgabel nie in metallischen Kontakt mit dem Schalthebel kommen kann, also vollständig körperschallentkoppelt ist. Das lästige Klirren der alten Verbindung ist daher vollständig eliminiert. Außerdem wird eine mechanische Überbeanspruchung der Stützringe vermieden. Ferner kann auf eine Klebung oder Vulkanisierung der Stützringe mit den Bundbuchsen verzichtet werden, wodurch bei Verschleiß dieser Bauteile jedes derselben einzeln austauschbar ist.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung sind in den Unteransprüchen angegeben. Da deren Merkmale alle ihre Stütze in der Figurenbeschreibung haben, sei an dieser Stelle auf deren wörtliche Wiedergabe verzichtet.
• Was Dämpfungsvorrichtungen in Getriebeschaltvorrichtungen anbelangt, so sind solche an sich bekannt, siehe z. B. jene gemäß der DE 44 100 13 A1 . Dort ist ein komplexes Kreuz mit Dämpfungsmaterial umgeben. Demgegenüber ist die erfindungsgemäße Lösung wesentlich einfacher gestaltet, erfüllt trotzdem aber die gestellte Aufgabe zur vollsten Zufriedenheit.
• Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles noch näher erläutert. Die Zeichnung zeigt dabei eine Getriebe-Schalteinrichtung im Schnitt im Bereich der erfindungsgemäßen Verbindung.
• Die Getriebe-Schaltvorrichtung ist in einem Kraftfahrzeug, wie Lastkraftwagen oder Omnibus, vorgesehen. Ein Teil derselben bildet ein metallischer Schalthebel 1, über den der Schaltwunsch vom Fahrer eingeleitet und auf eine metallische Schaltstange 2 übertragen wird, die zu einer nicht dargestellten Schaltwelle am Eingang eines Schaltgetriebes hinführt. Dabei ist am äußeren freien Ende des Schalthebels 1 ein Lagerauge 3 mit einer Querdurchgangsbohrung 4 vorgesehen. Die Breite des Lagerauges 3 ist durch dessen beide zueinander parallele Außenflächen 5, 6 definiert. Das Lagerauge 3 des Schalthebels 1 ist zwischen den Seitenwangen 7, 8 einer U-förmigen Schaltgabel 9 aufgenommen, die am vorderen Ende der Schaltstange 2 angeordnet bzw. ausgebildet ist. Die zueinander parallelen Innenflächen an den Seitenwangen 8, 9 sind mit 10 und 11 bezeichnet. Die Verbindung zwischen Schalthebel 1 und Schaltstange 2 ist im Bereich der Schaltgabel 9 durch eine Lagerschrau be 12 hergestellt, die mit ihrem Schaft 13 zueinander koaxiale Bohrungen 14, 15 in den Seitenwangen 7, 8 durchdringt, mit ihrem Kopf 16 außen an einer Seitenwange 7 bzw. 8 abgestützt ist und mittels einer auf einen Gewindezapfen 17 aufgeschraubten, sich außen an der gegenüberliegenden Seitenwange 8 bzw. 7 abstützenden Mutter 18 an der Schaltgabel 9 fixiert ist. Diese Seitenwange 8 ist dabei zwischen der Mutter 18 und einer Stirnfläche 19 am Ende eines gegenüber dem Rest des Schaftes 13 durchmesserkleineren Bundes 20, der in der Bohrung 15 geführt ist, eingespannt.
• Entsprechend der Erfindung ist der Schalthebel 1 sowohl von der Schaltgabel 9 der Schaltstange 2 als auch der Lagerschraube 12 körperschallentkoppelt. Dies geschieht durch eine mittelbare Sicherstellung axialer Abstandsspalte 21, 22 zwischen den Seitenwangen-Innenflächen 10, 11 und den jeweils hierzu benachbarten Lageraugen-Außenflächen 5, 6 sowie das mittelbare Sicherstellen eines radialen Abstandsspaltes 23 zwischen der Querdurchgangsbohrung 4 im Lagerauge 3 des Schalthebels 1 und dem Schaft 13 der Lagerschraube 12.
• Zur Aufrechterhaltung dieser Abstandsspalte 21, 22, 23 sind erfindungsgemäß zwei Bundbuchsen 24, 25 und zwei aus nichtmetallischem Material, z. B. begrenzt elastischem Gummi- oder Kunststoffmaterial, hergestellte Stützringe 26, 27 vorgesehen. Jeder der beiden vorzugsweise identischen Stützringe 26, 27 weist einen im Wesentlichen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt auf und ist in einer radialen Erweiterung 28, 29 an je einem Ende der Querdurchgangsbohrung 4 im Schalthebel-Lagerauge 3 kraftschlüssig sowie außenbündig oder axial geringfügig vorstehend aufgenommen. Außerdem weist jeder der beiden Stützringe 26, 27 eine Durchgangsbohrung 30, 31 mit einem um wenigstens das 2fache des radialen Spaltmaßes Δy des Radialspaltes 23 kleineren Durchmesser ∅₃₀, ∅₃₁, auf und sitzt vorzugsweise kraftschlüssig auf dem ringzylindrischen Teil 24/1 bzw. 25/1 der Bundbuchse 24 bzw. 25. Jede der Bundbuchsen 24, 25 sitzt mit ihrer Durchgangsbohrung 24/3 bzw. 25/3 gleitfähig auf dem Schaft 13 der Lagerschraube 12 und ist mit ihrem Bund 24/2 bzw. 25/2 jeweils zwischen der Außenseite 26/1 bzw. 27/1 eines Stützringes 26, 27 und der Innenseite 10 bzw. 11 der benachbarten Schaltgabel-Seitenwange 7 bzw. 8 gleitfähig eingespannt. Dabei definiert die Dicke des Bundes 24/2 bzw. 25/2 an jeder der beiden Bundbuchsen 24, 25 das axiale Spaltmaß Δx des jeweiligen axialen Spielspaltes 21, 22. Das axiale Spaltmaß Δx beträgt zwischen etwa 0,2 und 1,5 mm. Das radiale Spaltmaß Δy der radialen Spiel spalte 23, das sich aus der Formel (∅ Durchgangsbohrung 4 – ∅ Durchgangsbohrung 30, 31)/2 ergibt, beträgt zwischen ca. 0,4 und 2,0 mm. Der Bund 24/2 bzw. 25/2 jeder Bundbuchse 24, 25 hat einen kleineren Außendurchmesser als der jeweils daran abgestützte Stützring 26 bzw. 27. Die Bundbuchsen 24, 25 können aus Kunststoff oder Metall, z. B. Sintermetall, hergestellt sein.
• Mit der erfindungsgemäßen Konstruktion ist somit sichergestellt, dass der Schalthebel 1, wenn unbetätigt, nie in metallischen Kontakt mit der Lagerschraube 12 bzw. deren Schaft 13 kommen kann, weil die Stützringe 26, 27 die radialen Spielspalte 23 aufrecht halten. Während eines Schaltvorganges durch Betätigung des Schalthebels 1 kann eine elastische Deformation der Stützringe 26, 27 nur soweit erfolgen, bis der Schalthebel 1 mit seiner Durchgangsbohrung 4 außen am zylindrischen Teil 24/1, 25/1 der Bundbuchsen 24, 25 zur Anlage kommt. Dadurch ist außerdem sichergestellt, dass die Stützringe 26, 27 nicht überbeansprucht werden und durch deren Elastizität der Schalthebel 1 bei Beendigung des Schaltvorgangs wieder in seine Normallage zurückgeführt wird. Darüber hinaus stellt der Bund 24/2 bzw. 25/2 an jeder Bundbuchse 24, 25 sicher, dass die axialen Spielspalte 21, 22 auf beiden Seiten des Schalthebel-Lagerauges 3 auch bei starken Schwingungen und Kippbewegungen der Schaltstange 2 und/oder des Schalthebels 1 aufrecht erhalten bleiben. Ein Klirren, wie früher aufgetreten, ist somit durch die erfindungsgemäße Konstruktion wirksam unterbunden.

Claims (5)

1. Getriebe-Schaltvorrichtung in einem Kraftfahrzeug, mit einem Schalthebel (1), der mit einem endseitigen Lagerauge (3) zwischen den Seitenwangen einer Schaltgabel (9) am vorderen Ende einer zur Schaltwelle eines Getriebes führenden Schaltstange (2) mittels einer querdurchgehenden Lagerschraube (12) – um diese drehbar – angelenkt ist, wobei der Schalthebel (1) sowohl von der Schaltgabel (9) der Schaltstange (2) als auch der Lagerschraube (12) unter Zuhilfenahme zweier, jeweils auf einer Bundbuchse (24, 25) sitzender nichtmetallischer Stützringe (26, 27) körperschallentkoppelt ist, gekennzeichnet durch eine Körperschallentkopplung, bei der die beiden Stützringe (26, 27) in Verbindung mit den beiden Bundbuchsen (24, 25) axiale Abstandsspalte (21, 22, Δx) zwischen den einander zugewandten Flächen von Schaltgabel (9) und Schalthebel (2) und einen radialen Abstandsspalt (23, Δy) zwischen der Lagerschraube (12) und der Durchgangsbohrung (4) im Schalthebel-Lagerauge (3) sicherstellen, wobei jeder Stützring (26, 27) a) einen im Wesentlichen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweist, b) in einer radialen Erweiterung (28, 29) an einem Ende der Querdurchgangsbohrung (4) im Schalthebel-Lagerauge (3) kraftschlüssig sowie außen-bündig oder axial geringfügig vorstehend aufgenommen ist, c) eine Durchgangsbohrung (30, 31) mit einem um wenigstens das 2fache des radialen Spaltmaßes (Δy, 23) kleineren Durchmesser aufweist und d) auf dem zylindrischen Teil (24/1, 25/1) der Bundbuchse (24, 25) sitzt, wobei jede Bundbuchse (24, 25) e) mit ihrer Durchgangsbohrung (24/3, 25/3) koaxial und gleitfähig auf dem Schaft (13) der Lagerschraube (12) sitzt und f) mit ihrem Bund (24/2, 25/2) gleitfähig zwischen der Außenseite (24/3, 25/3) eines Stützringes (26, 27) und der Innenseite (10, 11) der benachbarten Schaltgabel-Seitenwange (7, 8) eingespannt ist, wobei g) die Dicke des Bundes (24/2, 25/2) jeder Bundbuchse (24, 25) das axiale Spaltmaß (Δx) eines axialen Abstandsspaltes (21, 22) definiert und h) der Bund (24/2, 25/2) jeder Bundbuchse (24, 25) einen kleineren Außendurchmesser hat als der jeweils daran abgestützte Stützring (26, 27).
2. Getriebe-Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stützringe (26, 27) aus begrenzt elastischem Gummi- oder Kunststoffmaterial hergestellt sind.
3. Getriebe-Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bundbuchsen (24, 25) aus Kunststoff oder Metall, beispielsweise Sintermetall, hergestellt sind.
4. Getriebe-Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der das axiale Spaltmaß (Δx) definierende Bund (24/2, 25/2) an jeder Bundbuchse (24, 25) eine Dicke von ca. 0,2 bis 1,5 mm hat.
5. Getriebe-Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das radiale Spaltmaß Δy durch die Formel

   

   bestimmt ist und im Bereich jedes radialen Spielspaltes (23) zwischen ca. 0,4 und 2,0 mm beträgt.