DE19544837A1 - Gangschalteinrichtung zur manuellen Betätigung eines mehrgängigen Schaltgetriebes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gangschalteinrichtung zur manuellen Betätigung eines mehr­ gängigen Schaltgetriebes, vorzugsweise eines Kraftfahrzeuges gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Wie beispielsweise aus der DE-OS 41 28 161 bekannt, ist der Handschalthebel zur ma­ nuellen Betätigung eines Kraftfahrzeug-Wechselgetriebes im räumlichen Abstand von die­ sem Getriebe angeordnet. Die von dem Fahrer eines solchen Kraftfahrzeuges durchzufüh­ rende Schalthebelbetätigung zum Wählen und Einlegen unterschiedlicher Getriebegänge wird dabei durch ein mechanisches Kraftübertragungssystem auf das Getriebe bzw. dessen Betätigungsglieder übertragen. Ein solches Betätigungsglied eines Getriebes ist in der Regel eine um ihre Längsachse verdrehbare sowie axial verschiebbare Schaltwelle. Zur Kraftüber­ tragung für die Verdreh- und Verschiebebewegung der Schaltwelle dienen verschwenk-, verschieb- bzw. verdrehbare Schaltstangen, mit denen sowohl die Schaltbewegung (Einlegen eines Ganges) als auch die Wählbewegung von dem Handschalthebel zu dem Getriebe übertragbar ist. Bei diesen Schaltstangen handelt es sich um zwei voneinander getrennt angeordnete und betätigbare Kraftübertragungsglieder, mit denen Zug- und Schubbewegungen durchführbar sind. Zur mechanischen Ankopplung der Betätigungsglie­ der des Wechselgetriebes einerseits und des Handschalthebels andererseits an die Schaltstangen sind dabei im allgemeinen aus mehreren schwenkbaren Umlenkhebeln oder ähnlichen bestehende Zwischenglieder vorgesehen, deren konstruktiver Aufbau entspre­ chend den unterschiedlichen Erfordernissen voneinander abweichen.

Üblicherweise sind die Kraftfahrzeug-Wechselgetriebe, die Kraftübertragungseinrichtung sowie die vom Fahrer manuell zu betätigende Handschalthebeleinrichtung derart ausgebildet und ausgerichtet, daß zum Einlegen eines Ganges der Handschalthebel jeweils zunächst in Querrichtung zur Fahrzeuglängsachse verschwenkt wird, um dadurch die Schaltgasse des Handschalthebels zu wählen, in der der gewünschte Gang angeordnet ist. Anschließend wird der Handschalthebel in Fahrzeuglängsrichtung entweder nach vorne oder nach hinten verschwenkt, um den gewünschten Gang einzulegen. Über die Kraftübertragungseinrich­ tung, also über die auf Zug und Druck belastbaren Schaltstangen wird dabei die Schaltwelle bei der Wählbewegung des Handschalthebels jeweils in eine definierte Position für den ge­ wünschten Vorwärts- oder Rückwärtsgang gebracht.

Die in solchermaßen bekannten Schalteinrichtungen genutzten Schaltstangen sind kosten­ aufwendig. Außerdem leiten diese weitgehend starren Kraftübertragungseinrichtungen Ag­ gregatebewegungen zu dem Handschalthebel weiter, was von dem Fahrer eines solchen Fahrzeuges als unkomfortabel empfunden wird. Bei sehr starker Aggregatbewegung können die Gänge sogar herausgerissen werden.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine gattungsgemäße Handschalteinrichtung vorzuschlagen, die einerseits preisgünstiger herstellbar ist und ande­ rerseits eine bessere Entkopplung der Aggregatebewegungen zum Handschalthebel ge­ währleistet. Desweiteren soll ein vergleichsweise gutes Schaltverhalten, etwa wie bei den Schalteinrichtungen mit weitgehend starren Kraftübertragungseinrichtungen erreicht werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruchs 1, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.

Erfindungsgemäß wird demnach eine Gangschalteinrichtung vorgeschlagen, bei der an Stelle von Schaltstangen handelsübliche Seilzüge oder Baudenzüge nutzbar sind. Da derar­ tige Betätigungselemente nur auf Zug belastbar sind, sind sowohl für die Schalt- als auch für die Wählbetätigung der Getriebeschaltwelle jeweils zwei Seilzüge vorgesehen. Zum Schutz dieser Seilzüge gegen Umwelteinflüsse sind diese vorzugsweise in Rohren geführt, die ih­ rerseits an fahrzeug- oder getriebefesten Bauteilen befestigt sind.

Die Übertragung der Wähl- und Schaltbewegung des Schalthebels auf die vier Seilzüge kann über Rollen- und Hebelanordnungen erfolgen, die mit dem Schalthebel und der Getrie­ beschaltwelle verbunden sind. Dabei können in Abhängigkeit von dem vorhandenen Bau­ raum am Schalthebel und am Getriebe Lenkhebel- und/oder Lenkrollenkombinationen vor­ gesehen sein. Zum Spannen der Seilzüge sowie zur Einstellung der exakten Gangposition sind vorzugsweise Zentrier- oder Arretiervorrichtungen an den Lenkhebeln und/oder Lenkrol­ len vorhanden.

Die Erfindung läßt sich anhand von Ausführungsbeispielen erläutern, die in der Zeichnung dargestellt sind. Im einzelnen zeigen die Fig. 1 bis 3 den prinzipiellen Aufbau derartiger Betätigungsanordnungen mit jeweils zwei Seilzügen, die zur Übertragung der Schalt- oder Wählbewegung nutzbar sind. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 eine Doppelhebelanordnung,

Fig. 2 eine Hebel-/Rollenanordnung,

Fig. 3 eine Doppelrollenanordnung, sowie

Fig. 4 und 5 den konstruktiven Aufbau einer konkreten Ausführungsform der Gang­ schalteinrichtung im Bereich des Handschalthebels sowie im Bereich der Getriebeschaltwelle.

In Fig. 1 ist in schematischer Weise die Kraftübertragungseinrichtung für die Schaltbewe­ gung vom Handschalthebel zur Getriebeschaltwelle dargestellt. Eine zweite derartige Kraft­ übertragungseinrichtung kann in einer Gangschalteinrichtung auch für die Übertragung der Wählbewegung von dem Handschalthebel zu der Getriebeschaltwelle genutzt werden. In dem Beispiel der Fig. 1 ist mit 1 die Kraftübertragungseinrichtung für die Schaltbewegung bezeichnet. Die konkrete Übertragung der Schaltbewegung erfolgt über zwei wechselseitig zugbelastete Seil- oder Baudenzüge 4, 5, die zum Schutz gegen Umwelteinflüsse in flexiblen Rohren 2, 3 geführt werden. Diese Rohre 2, 3 sind vorzugsweise an karosserie- oder getrie­ befesten Bauteilen 6, 7 gehaltert.

Handschalthebelseitig sind die Schaltseile 4, 5 an einem Schwenkhebel 8 rechts- und links­ seitig von einem Schwenklager 10 befestigt. Der Schwenkhebel 8 steht mit einem nicht dar­ gestellten Handschalthebel in Wirkverbindung, so daß dessen Auslenkung in die eine oder andere Richtung eine Zugkraft auf das Schaltseil 4 oder 5 auslöst.

Getriebeseitig sind die Schaltseile 4, 5 in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls an den rechts und linksseitigen Enden eines in einem Lager 11 gehalterten Schwenkhebels 9 be­ festigt. Die Drehachse 110 dieses Schwenklagers 11 stellt entweder die Getriebeschaltwelle selbst dar, oder steht mit dieser in Wirkverbindung.

Die in Fig. 2 dargestellte Schalteinrichtung zeigt eine Kraftübertragungseinrichtung, deren handschalthebelseitiger Aufbau dem der Fig. 1 entspricht. Auf der Getriebeseite ist aller­ dings an Stelle eines Schwenkhebels eine Seilrolle 12 angeordnet, die von einem Rollenla­ ger 25 gehalten wird. Damit der Handschalthebel bei der Fertigungsmontage in den ent­ sprechenden Gangpositionen zentriert werden kann, ist an der Seilrolle 12 in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine Arretier- und Zentriervorrichtung 13 angedeutet, bei der in bekannter Weise zum Beispiel eine ein Innengewinde tragende Hülse über das Seil 4, 5 geschoben mittels einer Konterschraube fixierbar ist. Die Einstellung der exakten Gangpositionen kann aber in einer anderen, ebenfalls bekannten Weise, über nicht darge­ stellte Spannschrauben erfolgen, die das jeweilige Seil 4, 5 in dem zugehörigen Rohr 2, 3 eingeklemmen und mit Zentriermuttern 27, 28, die auf Gewindeabschnitten der Rohre 2, 3 im Bereich der gehäuse- oder getriebefesten Bauteile 6, 7 angebracht sind, gegen diese Bauteile 6, 7 verspannen.

In Fig. 3 ist eine Kraftübertragungseinrichtung dargestellt, bei der die Übertragung der Schaltbewegung des Handschalthebels wie schon bei der Beschreibung zur Fig. 2 erläutert über zwei Seilrollen 12, 14 erfolgt, die handschalthebelseitig in einem Rollenlager 29 und getriebeseitig in einem Rollenlager 26 gehalten werden. In diesem Ausführungsbeispiel ver­ fügen beide Seilrollen über baugleiche Arretier- und Zentriervorrichtungen 13, 15.

In den Fig. 4 und 5 ist in einem konkreten Ausführungsbeispiel eine Schalteinrichtung für ein Kraftfahrzeug dargestellt, bei der die Schalt- und Wählbewegung des Handschalthebels 16 auf die Getriebeschaltwelle 110 mit insgesamt vier Schaltseilen oder Baudenzügen 4, 5, 22, 23 übertragen werden. Dazu ist der Schalthebel 16 mit einer karosseriefest gelagerten Achse 17 über ein eine Lagerstelle bildendes Befestigungsmittel 18 verbunden, die ein Schwenken des Handschalthebels 16 in unterschiedliche Gangpositionen in etwa parallel zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges erlaubt. Die Achse 17 trägt rechts- und linksseitig von dem Handschalthebel 16 Seilrollen 141, 142, in deren je weiligen Umfangsnut die Schaltseile 4, 5 geführt werden und befestigt sind.

Diese Schaltseile 4, 5 sind durch Öffnungen 20, 29 eines karosseriefesten Bauteils 6 hin­ durchgeführt, an dem die hier nicht dargestellten Rohre 2, 3 sich abstützen können. Getrie­ beseitig (Fig. 5) sind die Seile 4, 5 durch Öffnungen 32, 33 des Abstützbauteils 7 hindurch­ geführt, um dann am rechts- und linksseitigen Ende 99, 100 eines Schalthebels 98 befestigt zu sein, welcher seinerseits mit der Getriebeschaltwelle 110 verbunden ist. Wie aus der Zusammenschau der Abbildungen gemäß Fig. 4 und Fig. 5 erkennbar ist, führt eine Be­ wegung des Handschalthebels 16 in Fahrtrichtung oder entgegengesetzt zur Fahrtrichtung zu einer Verdrehung der Getriebeschaltwelle 110 entsprechend dem Richtungspfeil 120, so daß entsprechende Schaltvorgänge im Getriebe ausgelöst werden. An dieser Stelle sei ein­ gefügt, daß die Getriebewelle 110 in dem Getriebegehäuse 111 gelagert ist.

Zur Übertragung der Wählbewegung des Handschalthebels 16 zur Getriebeschaltwelle 110 ist gemäß Fig. 4 handschalthebelseitig ein weitgehend T-förmiges Hebelbauteil 81 vorge­ sehen, das über eine im wesentlichen vertikaler Achse 19 in einem karosseriefesten Bauteil gelagert ist. Das Hebelbauteil 81 weist einen Abschnitt 84 mit einer etwa U-förmigen Aus­ sparung 85 auf. In dieser Aussparung 85 ist das mit einem Kugelkopf 21 versehene Ende des Handschalthebels 16 angeordnet. Eine Auslenkung des Handschalthebels 16 im Lager 18 quer zur Längsachse des Kraftfahrzeuges führt so zu einer Auslenkung der anderen bei­ den Abschnitte 82, 83 des Hebelbauteils 81.

An den äußeren Enden dieser beiden Abschnitte 82, 83 sind Wählseile 22, 23 befestigt, die durch Öffnungen 30, 31 des karosseriefesten Bauteils 6 durchgeführt sind. Ebenso wie die Schaltseile 4, 5 werden auch die Wählseile 22, 23 in hier nicht dargestellten Schutzrohren zum Getriebe geführt, wo sie entsprechend der Darstellung in Fig. 5 durch Bauteilöffnungen 34, 35 geleitet werden. Getriebeseitig ist für diese Wählseile 22, 23 ein Wählhebelbauteil 91 vorgesehen, an dessen rechts- und linksseitigen Enden 93, 94 diese befestigt sind. Dieser Wählhebel 91 verfügt über eine hier etwa horizontal gelagerte Schwenkachse 92, die eine Auf- und Abbewegung der Abschnitte 93, 94 des Hebels 91 erlaubt. Etwa senkrecht zu den Hebelabschnitten 92, 93, 94 verfügt dieses Hebelbauteil 91 über eine Betätigungs­ stange 95, die mit einem Kugelkopf 96 endet. Dieser Kugelkopf 96 ist seinerseits in einer Bauteilöffnung 97 des getriebeseitigen Schalthebels 98 gelagert. Eine Wählauslenkung des Handschalthebels 16 führt demnach über die Auslenkung der Hebel 81, 91 und 98 zu einer axialen Verschiebung der Getriebeschaltwelle 110 entsprechend dem Richtungspfeil 130.

Claims (3)

1. Schalteinrichtung zur manuellen Betätigung eines mehrgängigen Getriebes, mit einem Handschalthebel (16), der zum Wählen von Schaltgassen um eine erste Achse (18) und zum Einlegen von Gängen um eine zur ersten Achse (18) vorzugsweise rechtwinklig angeordneten zweiten Achse (17) schwenkbar ist, und bei der die Schwenkbewegung des Handschalthebels (16) mittels einer Kraftübertra­ gungseinrichtung (1) auf gangwählende und gangschaltende Betätigungsglieder (Getriebeschaltwelle 110) des Getriebes übertragbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungseinrichtung (1) über als Stellhebel und/oder Seilrollen (8, 9, 12, 14, 81, 91, 98, 141, 142) ausgebildete Stellelemente verfügt, die mit dem Hand­ schalthebel (16) und der Getriebeschaltwelle (110) in Wirkverbindung stehen, und daß zur Weiterleitung der Wähl- oder Schaltbewegung von den Stellelementen des Hand­ schalthebel (16) zu den Stellelementen der Getriebeschaltwelle (110) jeweils nur auf Zug belastbare Seilzüge genutzt werden.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß handschalthebelseitig und getriebeseitig zur Weiterleitung der Stell- und Wählbewegung des Handschalthebels (16) nur Stellhebelanordnungen (8, 11), nur Seilrollenanordnungen (12, 14) oder eine Kombination aus Stellhebel- und Seilhebelanordnungen (8, 12) vorgesehen sind.

3. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Handschalthebel (16) mit einer horizontalen Schwenkachse (17) verbunden ist,
daß auf der Schwenkachse (17) Seilrollen (141, 142) für Schaltseile (4, 5) befestigt sind,
daß der Handschalthebel (16) an seinem unteren Ende einen Kugelkopf (21) aufweist, der in eine Aussparung (85) eines T-förmigen Hebelbauteils (81) faßt,
daß das Hebelbauteil (81) mit einer rechtwinklig zur Achse (17) geführten Schwenk­ achse (19) verbunden ist und über rechts- und linksseitige Hebelarme (82, 83) verfügt, an denen Wählseile (22, 23) befestigt sind,
daß an einer Getriebeschaltwelle (110) ein Hebelbauteil (98) mit rechts- und linksseiti­ gen Hebelarmen (99, 100) befestigt ist,
daß an den Enden dieser Hebelarme (99, 100) die Schaltseile (4, 5) befestigt sind,
daß das Hebelbauteil (98) eine Bauteilöffnung (97) aufweist, in der ein Kugelkopf (96) einer Betätigungsstange (95) greift, die mit einem Hebelbaufell (91) verbunden ist, daß das Hebelbauteil (91) mit einer horizontal gelagerten Achse (92) verbunden ist und rechts- und linksseitige Hebelarme (93, 94) aufweist, an deren äußeren Enden die Wählseile (22, 23) befestigt sind.