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Die Erfindung betrifft Schaltgestänge für das Getriebe eines Fahrzeuges
mit einer ersten, durch einen Handhebel bewegbaren, drehbar und axial verschiebbar
am Chassis gelagerten Stange, einer zweiten am Chassis drehbar und verschiebbar
gelagerten Stange, durch die die Gangschaltung im Getriebe erfolgt, und mit mindestens
einer übertragungsstange, deren eines Ende mit dem freien Ende der ersten Stange
und deren anderes Ende mit dem freien Ende der zweiten Stange in die Schaltkräfte
übertragender und die Übertragungsstange tragender Verbindung steht und die etwa
im rechten Winkel zu der zweiten am Chassis gelagerten Stange angeordnet ist.
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Die beiden Bewegungen der ersten Stange, die dieser durch einen unterhalb
des Lenkrades angeordneten Handhebel erteilt werden, werden bei einem bekannten
Schaltgestänge (deutsche Patentschrift 803 391) durch eine einzige übertragungsstange
auf das Getriebe übertragen. Zu diesem Zweck ist ein Ende der übertragungsstange
durch eine von dieser radial seitlich versetzt getragenen Gelenkkugel und eine an
der ersten Stange befestigte Gabel mit der ersten Stange verbunden, die unter Zwischenschaltung
einer weiteren Gelenkkugel die übertragungsstange lagert. Die Drehbewegungen der
ersten Stange bewirken dadurch axiale Verschiebungen der übertragungsstange, während
axiale Bewegungen der ersten Stange Schwenkbewegungen der übertragungsstange hervorrufen.
Durch diese Anordnung verbleibt die übertragungsstange nicht in einer festen Lage
zum Chassis, sondern benötigt durch die während der Schaltbewegungen erforderlichen
Seitenbewegungen einen größeren Einbauraum. Darüber hinaus machen die Seitenbewegungen
der übertragungsstange eine komplizierte Verbindung ihres zweiten Endes mit dem
Schaltgetriebe erforderlich.
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Die beiden Bewegungen, nämlich die Drehbewegungen und die axialen
Schiebebewegungen der ersten Stange werden im allgemeinen durch einen unterhalb
des Lenkrades angeordneten Hebel bewirkt. Eine bekannte Anordnung (britische Patentschrift
614 658) sieht zu diesem Zweck vor, daß der Handhebel mit seinem freien Ende
an die erste Stange angelenkt ist und um eine zwischen beiden Enden C
liegende
Schwenkachse bewegbar ist. Diese Schwenkachse wird von einer fest mit dem oberen
Ende der Stange verbundene Gabel getragen. Auf diese Weise wird die erste Stange
durch Verschwenken des Handhebels in einer senkrecht zur Achse der Lenksäule stehenden
Ebene gedreht und durch Verschwenken des Hebels in einer parallel zur Achse der
Lenksäule liegenden Ebene axial verschoben.
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Ferner ist eine Anordnung bekannt (USA.-Patentschrift 2
312 975), bei der die Schaltbewegungen eines unterhalb des Lenkrades angeordneten
Handhebels über eine parallel zur Achse der Lenksäule längsverschiebbar gelagerte
erste Stange und eine die erste Stange umschließende, an der Lenksäule drehbar gelagerte
Hülse derart übertragen werden, daß Schwenkungen des Handhebels in Ebenen parallel
zur Achse der Lenksäule die erste Stange längs verschieben und Schwenkungen des
Handhebels in Ebenen senkrecht zur Achse der Lenksäule die Hülse drehen. Die beiden
Bewegungen werden getrennt über zwei Stangen auf das Wechselgetriebe weitergeleitet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltgestänge zu schaffen,
das gemäß der eingangs angeführten Art nur eine übertragungsstange erforderlich
macht, jedoch die Nachteile des bekannten Schaltgestänges beseitigt und bei dem
die übertragungsstange bei allen Schaltvorgängen nur reine axiale Schiebebewegungen
oder Drehungen um die Achse ausführt.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jede Verbindung
zwischen einem Ende einer am Chassis gelagerten Stange und dem benachbarten Ende
der übertragungsstange am Ende der jeweils am Chassis gelagerten Stange eine erste,
die Stange in ihrer Achsrichtung verlängernde Gelenkkugel, eine gemeinsam mit der
Stange drehbare, je-
doch axial nicht bewegbare Hülse, eine zweite,
je-
weils mit der Hülse über einen Schwenkhebel fest in Verbindung stehende
Gelenkkugel, deren Mittelpunkt in der MittelsteRung des Schaltgestänges in einer
senkrecht zur Achse der Übertragungsstange stehenden und durch den Mittelpunkt der
ersten Gelenkkugel gehenden Ebene in einem Abstand von dieser liegt, und am anderen
Ende der übertragungsstange ein sphärisches Lager umfaßt, das zur Achse der Übertragungsstange
zentriert ist, zur Aufnahme der zweiten Gelenkkugel dient und an dem durch einen
etwa parallel zur Achse der am Chassis gelagerten Stange stehenden Stift bzw. eine
Gelenkgabel angelenkt ist, die an ihrem freien Ende ein sphärisches Lager zur Aufnahme
der ersten Gelenkkugel besitzt.
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Bei diesem Schaltgestänge führt die übertragungsstange tatsächlich
während aller Schaltvorgänge nur Dreh- und Schiebebewegungen aus, so daß sie lediglich
Zug- und Torsionsbeanspruchungen ausgesetzt ist, denen sie selbst dann wiederstehen
kann, wenn der Querschnitt sehr gering gewählt ist. Dadurch sind Deformierungen
der Übertragungsstange unmöglich gemacht.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das Schaltgestänge
einen Handhebel umfassen, der unter dem Lenkrad angeordnet ist und einerseits um
einen an einer das lenkradseitige Ende der ersten Stange bildenden Gelenkgabel vorgesehenen
Drehzapfen und andererseits um eine Schwenkachse zu schwingen vermag, die in einem
Arm gelagert ist, der von einer Gelenkgabel getragen ist, die auf einem an der Lenksäule
befestigten Träger derart frei drehbar gelagert ist, daß alle Bewegungen des Handhebels
in einer parallel zur Achse der Lenksäule liegenden Ebene ein Verschieben der ersten
Stange bewirken und alle Bewegungen in einer senkrecht zur besagten Achse stehenden
Ebene eine Schwenkung der Gelenkgabel und der mit dieser fest verbundenen ersten
Hülse bewirken, die die erste am Chassis gelagerte Stange umschließt.
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Sollte bei einer speziellen Ausführung eines Schaltt' alestänges die
Achse der übertragungsstange nicht genau rechtwinklig zur Achse einer der am Chassis
gelagerten Stangen stehen, so kann, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, das
Ende der Übertragungsstange, das die Elemente zur Verbindung mit dem Ende dieser
am Chassis gelagerten Stange aufweist, mit dem Stangenteil der übertragungsstange
unter Zwischenschaltung eines in Schaltgestängen an sich bekannten Kardangelenkes
verbunden sein.
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Schließlich kann, nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, die Hülse
der zweiten am Chassis gelagerten Stange mit einer Verzahnung versehen sein, in
die eine von der zweiten Stange getragene Verzahnung
eingreift,
durch die die zweite Stange bei einer Drehung der Hülse mitgenommen wird, sich jedoch
axial zu bewegen vermag.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen
Schaltgestänges dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine schematische Draufsicht
auf die Gesamtschaltanordnung, F i g. 2 eine vergrößerte Teilschnittansicht
der an der Lenksäule angeordneten Handschaltung, F i g. 3 einen Teilschnitt
längs der Linie III-III in F i g. 2 (Bereich am oberen Ende der Lenksäule),
F i g. 4 eine Teildraufsicht der in F i g. 2 gezeigten Ausführung
(Bereich am unteren Teil der Lenksäule); F i g. 5 eine Vorderansicht des
in F i g. 4 dargestellten Bereiches, F i g. 6 die Schnittansicht längs
der Linie VI-VI in F i g. 4, F i g. 7 eine teils im Schnitt dargestellte
Ansicht einer anderen Ausführungsform für den in F i g. 6
dargestellten Bereich,
F i g. 8 eine Ansicht des Schaltgestänges im Bereich des Schaltgetriebes,
F i g. 9 eine Draufsicht auf den in F i g. 8 dargestellten Bereich,
F i g. 10 einen Schnitt längs der Linie X-X in F i g. 9 und durch
den Gangwähler.
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Der Handhebel 1 für die Getriebeschaltung ist in Form eines
Hebels unter dem Lenkrad 29 für den Fahrer leicht zugänglich angebracht (F
i g. 1 bis 3).
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Der Handhebel 1 ist um einen Zapfen 2 schwenkbar gelagert,
der von einer Gelenkgabel 3 getragen wird, die das obere Ende einer rohrförmigen
ersten Stange 4 bildet. Die Stange 4 endet an ihrem unteren Ende in einer Gelenkkugel
5, deren Mittelpunkt in der Stangenachse liegt, und ist drehbar und län s
b 9
verschiebbar parallel zur Lenksäule 30 gelagert. Der Handhebel
1 besitzt eine zweite Schwenklagerung an der Schwenkachse 6, die parallel
zum Zapfen 2 ist und von einem Stützarm 7 getragen wird, der mittels einer
Gelenkgabel 8 auf einem mit einem Auge versehenen Träger 9 frei schwenkbar
getragen ist. Der Träger 9 ist durch einen Kragen 10 an der Lenksäule
30 befestigt und bildet mit seinem Auge auch die obere Lagerung für die erste
Stange 4, deren Längsachse mit der Schwenkachse des Stützarmes 7 zusammenfällt
und die gegenüber dem nur schwenkbaren Stützarin 7 entlang ihrer Achse verschiebbar
ist; infolgedessen bewirkt jede Schwenkung des Handhebels 1 in einer durch
diese Achse verlaufenden Ebene auf Grund des Abstandes der Schwenklagerungen bei
2 und 6 ein axiales Verschieben der ersten Stange 4.
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Im Gegensatz dazu bewirkt jede Schwenkbewegung des Handhebels
1 in einer senkrecht zur besaten Achse liegenden Ebene oder in Kegelflächen
zu dieser Achse (entsprechend den Bewegungen im üblichen H-Schaltschema) ein Verschwenken
des Stützarms 7 mit der zugehörigen Gelenkgabel 8 um diese Achse.
Diese Bewegung überträgt sich auf eine mit der Gelenkgabel 8 fest verbundene,
koaxial die erste Stange 4 umschließende erste Hülse 11, die an ihrem unteren
Ende in einem Tragarm 12 drehbar gelagert ist, der ebenfalls mittels eines Kragens
13,
an der Lenksäule 30 befestigt ist. Das untere Ende der ersten Hülse
11 bildet seinerseits das untere Führungslager für die erste Stange 4.
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Die doppelte Bewegung, nämlich die Drehbewegung der ersten Hülse
11 und die Verschiebebewegung der ersten Stange 4, wird auf eine übertragungsstange
14 (F i g. 4 bis 6) weitergeleitet, die als Zwischenglied wirkt und
schwebend an ihren beiden Enden von den in F i g. 1 schematisch mit
16, 17 bzw. 22 bis 24 angedeuteten Verbindungsteilen zur ersten Hülse
11 und ersten Stange 4 bzw. zu später erläuterten, am Chassis gelagerten
Gestängeteilen (19 in F i g. 1), die in das Wechselgetriebe 21 führen,
getragen wird. Die übertragungsstange 14 wird fenksäulenseitig durch eine zweite
Gelenkkugel 15, die von einem mit dem Ende 31 der ersten Hülse
11 fest verbundenen Hebel 16 getragen wird, in ihrer Stellung gehalten.
Die Drehung der Hülse 11 bewirkt eine Vor- oder Zurückbewegung der übertragungsstange
14 annähernd entlang ihrer Längsachse.
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Ferner trägt dIe übertragungsstange 14 am nämlichen Ende eine Gelenkgabel
17, die mittels eines senkrecht zur übertragungsstange 14 stehenden Stiftes
18 angelenkt ist und an ihrem anderen Ende mit der ersten Gelenkkugel
5 beweglich verbunden ist. Dadurch wird die Gelenkgabel 17
um die Längsachse
der übertragungsstange 14 verschwenkt und letztere dadurch gedreht, wenn die erste
Stange 4 verschoben wird. Die Übertragungsstange 14 kann also die Bewegungen der
ersten Stange 4 und der ersten Hülse 11 übertragen, in dem es Drehen in Längsverschieben
und umgekehrt umwandelt. Die erwähnten Verbindungselemente tragen gleichzeitig das
lenksäulenseitige Ende der übertragungsstange 14 so, daß ein festes Lager unnötig
ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel zeigt die Lenksäule 30 eine gewisse
Schräglage gegenüber der übertragungsstange 14. Daraus ergibt sich, daß sich die
übertragungsstange 14 um so mehr quer verlagern kann, je größer die Schräglage
ist. Die lästigen Störbewegungen, die auftreten würden, wenn die Lenksäule
30 zu sehr geneigt wäre, lassen sich jedoch gemäß F i g. 7 vermeiden.
Zwischen das Ende der Übertragungsstange 14 und die Klemmbacke 25, die der
Gelenkgabel 17 aus F i g. 4 bis 6 entspricht, muß dann ein
Kardan(yelenk 35 eingesetzt werden, durch das sich die Achse der Klemmbacke
25 senkrecht zur Achse der Hülse 11 und der Stange 4 an der Lenksäule
30 stellen kann.
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Die Ausführung nach F i g. 6 und 7 kann zusammen mit
einer Kupplung 26 in der übertragungsstange 14 verwendet werden, durch die
die Länge der Übertragungsstange 14 #verändert werden kann. Bei der Ausführung mit
dem Kardangelenk 35 könnte auch noch die Klemmbacke 25 mittels eines
am Hebel 16 befestigten Haltebügels 27 in ihrer Stellung gehalten
werden.
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Die übertragungsstange 14 leitet ihre beiden Bewegungen auf eine zweite,
wiederum am Chassis gelagerte Stange 19 weiter, die von Lagern bei 20 und
21 (F i g. 10) getragen wird. Die Lagerung bei 20 ist von einer drehbaren,
aber axial unverschieblichen zweiten Hülse gebildet, die mit der verschiebbaren
und drehbaren zweiten Stange 19 mittels einer Keilverzahnun- drehfest verbunden
ist. Die zweite Stance CD CD
19 betätigt, wie aus F i g. 10
ersichtlich, die Getriebeschaltgabeln.
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Die übertragungsstange 14, die zweite Stange 19
und die zweite
Hülse 20 sind analog miteinander wie die erste Hülse 11, die erste Stange
und die übertragungsstange 14 verbunden, und zwar durch einen Hebel 22, der an der
zweiten Hülse 20 befestigt ist
und eine zweite Gelenkkugel
23 träg durch die die übertragungsstange 14 auf der Getriebeseite in ihrer
Stellung gehalten wird; ferner durch eine zweite Gelenkgabel 24, die mit einer zweiten
Gelenkkugel 37 in Verlängerung der zweiten Stange 19 zusammenarbeitet.
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Eine Drehung der übertragungsstange 14 bewirkt eine Längsverschiebung
der zu dieser querstehenden zweiten Stange 19 durch die Wirkung der Gelenkgabel
24, die einerseits mittels eines Stiftes 36 an der übertragungsstange 14
und andererseits an der zweiten Stange 19 durch die zweite Gelenkkugel
37 angelenkt ist.
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Eine axiale Verschiebung der übertragungsstange 14 hingegen verursacht
durch die Wirkung des Hebels 22 und die keilverzahnte zweite Hülse 20 eine Drehung
der zweiten Stange 19 um ihre Achse. Auf diese .Weise ist die Übertragungsstange
14 auch getriebeseitig ohne eigene Lagerung am Chassis schwebend gehalten.
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Mit der beschriebenen Einrichtung läßt sich in einfachster Weise ein
Schaltvorgang durchführen, der zwei unterschiedliche Bewegungen mit mehreren Stellungen
für jede Bewegung benötigt, ohne daß hierfür zwei verschiedene übertragungsstangen
erforderlich sind.
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Die gleiche Einrichtung kann zweimal oder mehrmals wiederholt werden,
wenn die Anordnungen zu schwierig sind, um die übertragung mit einer einzigen übertragungsstange
zu gewährleisten.
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Ist das Getriebe federnd am Fahrgestell angeordnet, so könnten die
auftretenden Bewegungen des Getriebes gegenüber dem Fahrgestell das Spiel der Einrichtung
beeinträchtigen. In einem solchen Fall ist es ratsam, das Ende der zweiten Stange
19 nicht nach F i g. 10 bei 20 am Fahrgestell abzustützen, sondern
es durch ein vom Getriebe getragenes Lager zu unterstützen. Man befestigt beispielsweise
ein Rohr am Teil 21 des Getriebedeckels, das an seinem .anderen Ende die Hülse 20
trägt.
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Alle Gelenkverbindungen lassen sich durch elastische Manschetten wie
38, 39, 40 und 41 leicht schützen. Diese Manschetten weisen Öffnungen auf,
die über die Rohre und Gestängeteile gestülpt werden, wobei sich die Ränder der
Öffnungen elastisch oder durch entsprechende Mittel zusammenziehen, um eine Abdichtung
der Anlenkungen sicherzustellen.
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Anspruch 2 ist ein echter Unteranspruch und gilt nur in Verbindung
mit Anspruch 1.