DE19711237A1 - Schalteinrichtung für ein Getriebe - Google Patents
Schalteinrichtung für ein GetriebeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung zur Übertragung
von Schaltkräften für ein zwischen einer Neutralstellung und
wenigstens einer Nichtneutralstellung umschaltbares Getriebe,
insbesondere für ein Fahrzeugschaltgetriebe.
Bei mechanischen Schaltgetrieben, die durch einen Schalthebel
zwischen einer Neutralstellung und einer Gangschaltstellung oder
zwischen unterschiedlichen Übertragungsverhältnissen umschaltbar
sind, wird beim Umschalten nicht immer eine korrekte
Schaltstellung des Getriebes erreicht, sondern ungewollt eine
Zwischenstellung eingestellt, der weder die Neutralstellung noch
ein eindeutiger Gang des Getriebes zugeordnet ist. Es ist
wünschenswert eine Vorrichtung bereitzustellen, die eine
automatische Auffindung exakter Stellungen ermöglicht. Diese
exakten Stellungen sollen sich auch dann automatisch einstellen,
wenn an dem Getriebeschalthebel keine Rastpositionen vorgesehen
sind.
Die Einstellung von Zwischenstellungen kann daher rühren, daß
die erforderliche Umschaltkraft nicht voll erreicht wurde. Ihre
Ursache kann auch in zu großen Toleranzen der zwischen
Schalthebel und Getriebe angeordneten Übertragungselementen oder
in Verschleißerscheinungen liegen. Hohe Anforderungen an die
Toleranzen und die Beständigkeit erhöhen jedoch den technischen
Aufwand und die Kosten für die Übertragungselemente. Werden
zwischen dem Schalthebel und dem Getriebe Zug-Druck-Bowdenzüge
eingesetzt, kommen als erschwerende Faktoren ein lastabhängiges
Spiel, Reibung, Korrosion, Fehleinstellungen und enge
Verlegeradien hinzu.
Die EP-A-0 737 826 beschreibt eine Gangschalteinrichtung, bei
der ein Gangschalthebel über ein flexibles Kabel mit einem
Getriebe in Verbindung steht. Der Gangschalthebel ist um zwei
zueinander senkrechte Achsen verschwenkbar. Um den
Gangschalthebel hinsichtlich einer Schwenkrichtung zuverlässig
in einer gewünschten mittleren Neutralposition oder einer
ausgelenkten Gangeingriffsposition zu halten, wird diese
Schwenkrichtung durch eine Schraubenfeder beeinflußt. Der Kern
der Schraubenfeder stützt sich an einem Bolzen ab. Die nach
außen abstehenden Schenkel der Schraubenfeder greifen in ein
Langloch eines verschwenkbaren am Gangschalthebel befestigten
Hebels ein und drängen diesen in eine mittlere Position, die der
Neutralposition entspricht. Das Langloch enthält Rastpositionen,
die dem Festhalten des Gangschalthebels in einer
Gangeingriffsposition dienen sollen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen,
eine Schalteinrichtung zur Übertragung von Schaltkräften für ein
zwischen einer Neutralstellung und wenigstens einer
Nichtneutralstellung umschaltbares Getriebe derart auszubilden,
daß die eingangs genannten Probleme überwunden werden.
Insbesondere soll ein sicheres Auffinden der Neutralstellung
oder einer Nichtneutralstellung sowie ein sicheres Halten in
diesen Stellungen möglich sein. Es soll eine Rückstellkraft
angelegt werden, die eine Rückstellung der Schalteinrichtung in
die Neutralstellung gewährleistet, sofern die Auslenkposition für
eine Nichtneutralstellung noch nicht erreicht wurde. Dabei soll
allenfalls ein sehr kleiner Totpunktsbereich durchfahren werden.
Die Schalteinrichtung soll keine hohen Anforderungen an
Herstellungstoleranzen und Verschleißvorkehrungen stellen und
einfach und kostengünstig herstellbar und montierbar sein. Sie
soll insbesondere auch für eine Kraftübertragung mit Bowdenzügen
geeignet sein.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des
Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
Erfindungsgemäß enthält die Schalteinrichtung einen ersten
Hebel, der mit einem der Getriebeumschaltung dienenden
Getriebeschalthebel in Verbindung steht und durch diesen um eine
erste ortsfeste Achse verschwenkbar ist, und einen zweiten
Hebel, der um eine zweite parallel zur ersten Achse verlaufende
ortsfeste Achse verschwenkbar gelagert ist. Ein Umschaltelement
des Getriebes steht mit dem ersten oder dem zweiten Hebel in
Verbindung, um eine Getriebeumschaltung vornehmen zu können.
Ferner ist ein Federelement vorgesehen, welches den zweiten
Hebel in eine Getriebeneutralstellung drängt. Der Getriebe
schalthebel ist beispielsweise ein von Hand betätigbarer
Schaltknüppel, und bei dem Umschaltelement kann es sich z. B. um
eine verdrehbare Schaltwelle oder verschiebbare Schaltstange des
Getriebes handeln.
Jeder der beiden Hebel weist wenigstens einen Schenkel auf, die
durch eine Gelenkstelle miteinander verbunden sind. Die
Gelenkstelle läßt einerseits ein Verschieben und andererseits
ein Verdrehen der beiden Schenkel relativ zueinander zu, so daß
ein Ausknicken der Schenkel aus ihrer Neutralstellung gegen die
Kraft des Federelements möglich ist. Es ist ferner wenigstens
eine Raststellung vorgesehen, die einer Nichtneutralstellung des
Getriebes entspricht, in welcher die ausgeknickten Schenkel
trotz der Wirkung des Federelements verharren.
Durch eine geeignete Auslegung und Anordnung der beiden Hebel
läßt sich der Drehwinkel vergrößern ohne auch die Toleranzwinkel
zu vergrößern, d. h. der Eingangsdrehwinkel des ersten Hebels
wird in einen vergrößerten Ausgangsdrehwinkel des zweiten Hebels
übersetzt. Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung ermöglicht ein
sicheres Auffinden der Neutralstellung bzw. einer
Nichtneutralstellung und ein zuverlässiges Halten in dieser
Stellung. Es wird eine Rückstellkraft erzeugt, die eine
Rückstellung der Schalteinrichtung in die Neutralstellung
gewährleistet, sofern die Auslenkposition für eine
Nichtneutralstellung noch nicht erreicht wurde. Die
Herstellungstoleranzen können großzügig bemessen werden, da sie
sich nicht wesentlich auf die Funktionsfähigkeit der
Schalteinrichtung auswirken. Auch Verschleißerscheinungen und
Fehleinstellungen haben nur einen geringen Einfluß auf die
Funktionsweise der Schalteinrichtung, welche sich insbesondere
für eine Kraftübertragung mit Bowdenzügen eignet.
Die Auslegung erfolgt vorzugsweise so, daß beim Verstellen des
Getriebeschalthebels die Kraft des Federelements ausgehend von
der Neutralstellung schnell zunimmt. Dabei ist es zweckmäßig,
wenn die Federkraft des Federelements in der Neutralstellung
gering oder Null ist. Dies erlaubt es, daß ein entfernt
liegender Getriebeschalthebel seine neutrale Gasse auffinden
kann und nicht durch das Federelement in eine andere nicht in
seiner neutralen Gasse liegende Lage gedrängt wird.
Es ist von Vorteil als Federelement eine Zugfeder,
beispielsweise eine schraubenförmige Zugfeder mit abgebogenen
Enden oder Ösen an ihren Enden, zu verwenden. Ein Ende der
Zugfeder kann an dem zweiten Schenkel angreifen während das
andere Ende an einer Anlenkstelle eingehängt wird, die in einer
Fluchtlinie mit der ersten und zweiten Achse liegt.
Beispielsweise liegt die an dem zweiten Hebel ausgebildete
Anlenkungsstelle des Federelements in bezug auf die zweite Achse
auf der zur Gelenkstelle gegenüberliegenden Seite des Hebels
(Fig. 1). In diesem Fall liegen die erste Achse, die zweite
Achse und die Anlenkstelle des Federelements in einer
Fluchtlinie hintereinander.
Für eine kompakte Bauweise kann es jedoch vorteilhaft sein, wenn
das Federelement einenends auf der Seite der Gelenkstelle an dem
zweiten Hebel angreift und mit seinem anderen Ende an einer
Welle eingehängt ist, deren Achse mit der ersten Achse
zusammenfällt (Fig. 2). Diese Ausbildung hat auch den Vorteil,
daß beim Umschalten die Bauteile lediglich eine geringe
Relativbewegung zueinander ausführen, da sich die Feder mit der
Welle und dem ersten Hebel gleichsinnig verdreht.
Als einfache, zweckmäßige Lösung für eine Gelenkstelle kann im
zweiten Hebel eine sich im wesentlichen in Hebellängsrichtung
erstreckende Längsausnehmung, z. B. ein Langloch, vorgesehen
sein, in die ein zapfenförmiges Element des ersten Hebels
eingreift.
Die Auslegung der Schalteinrichtung kann so erfolgen, daß die
beiden Hebel in der Nichtneutralstellung einen Winkel von 90°
oder etwas darüber einnehmen, so daß in dieser Stellung das
Federelement keine Kraftkomponente aufbringt, die die beiden
Hebel in ihre Neutralstellung drängt. Eine Raststellung, die der
Nichtneutralstellung entspricht, läßt sich jedoch auf einfache
Weise auch dadurch realisieren, daß der Längsschlitz im Bereich
seines dem ersten Hebel zugewandten Endes eine seitliche
Ausbuchtung aufweist, in die ein mit dem ersten Hebel
verbundenes zapfenförmiges Element eingreift und verrastet,
sofern sich die Hebel in der Nichtneutralstellung befinden.
Für einen leichtgängigen Mechanismus ist es zweckmäßig, das
zapfenförmige Element als auf einer Welle gelagerte ballige
Rolle auszubilden.
Vorzugsweise ist der erste Hebel mit einer drehbar gelagerten
Welle drehfest verbunden, deren Drehachse die erste Achse ist
und die einen weiteren Hebel drehfest trägt, an dem der
Getriebeschalthebel direkt oder mittelbar angreift. An diesem
weiteren Hebel kann beispielsweise ein Zug-Druck-Bowdenzug
angreifen, der der Kraftübertragung eines von Hand einstellbaren
Getriebeschalthebels dient. Ferner kann die Drehachse mit dem
Umschaltelement des Getriebes verbunden sein.
Eine stabile Bauweise ergibt sich, wenn der erste Hebel im
wesentlichen aus zwei zueinander parallelen Schenkeln besteht,
zwischen deren freien Enden sich ein zapfenförmiges Element
parallel zur ersten Achse erstreckt, wobei das zapfenförmige
Element in eine im wesentlichen in Hebellängsrichtung
verlaufende Ausnehmung des zweiten Hebels eingreift und die
Gelenkstelle bildet. Es ist hierbei für eine kompakte Bauweise
vorteilhaft, als Federelement eine schraubenförmige Zugfeder zu
verwenden, deren eines Ende an dem zweiten Schenkel angreift und
deren anderes Ende an einer den ersten Hebel tragenden drehbaren
Welle angreift. Die Zugfeder erstreckt sich dabei im
wesentlichen zwischen den beiden Schenkeln des gehäuseartig
ausgebildeten ersten Hebels.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor,
daß der zweite Hebel mit einer drehbar gelagerten Welle drehfest
verbunden ist, deren Drehachse die zweite Achse ist. Diese
Drehachse kann direkt oder mittelbar an dem Umschaltelement des
Getriebes angreifen. Der zweite Hebel kann als plattenförmiges
Bauteil ausgebildet sein, dessen Schenkel einen Längsschlitz
aufweist, in den ein zapfenförmiges Element des ersten Hebels
eingreift.
Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung findet bevorzugt bei
Reversiergetrieben für landwirtschaftliche oder industrielle
Arbeitsfahrzeuge, insbesondere Ackerschlepper, mit wenigstens
einer Neutralstellung, einer Vorwärtsstellung und einer
Rückwärtsstellung Anwendung.
Anhand der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele der Erfindung
zeigt, werden nachfolgend die Erfindung sowie weitere Vorteile
und vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der
Erfindung näher beschrieben und erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 die schematische Ansicht einer ersten erfin
dungsgemäßen Schalteinrichtung in einer Nicht
neutralstellung,
Fig. 2 die Seitenansicht einer zweiten erfindungs
gemäßen Schalteinrichtung,
Fig. 3 die Aufsicht auf eine Schalteinrichtung gemäß
Fig. 2 in ihrer Neutralstellung,
Fig. 4-6 drei Aufsichten der Schalteinrichtung gemäß Fig.
2 und 3 in unterschiedlichen Stellungen und
Fig. 7 ein Diagramm, aus dem die Abhängigkeit der
Schaltkraft von dem Schalthebelwinkel
hervorgeht.
Aus Fig. 1 geht ein erstes Ausführungsbeispiel für eine auf
einer Grundplatte 10 montierte Schalteinrichtung hervor. Die
Grundplatte 10 trägt eine drehbar gelagerte Welle 12, mit der
ein erster Hebel 14 und ein weiterer Hebel 16 drehfest verbunden
sind. Der erste Hebel 14 trägt im Bereich seines freien Endes
ein zapfenförmiges Element 18, beispielsweise einen Bolzen, der
parallel zur Welle 12 ausgerichtet ist. Die Welle 12 definiert
eine erste ortsfeste Achse 20. An dem weiteren Hebel 16 greift
ein Ende eines Zug-Druck-Bowdenzugs 22 an, dessen anderes Ende
mit einem von Hand betätigbaren Getriebeschalthebel 24 verbunden
ist. Wird der schwenkbar gelagerte Getriebeschalthebel 24 in
Pfeilrichtung verschwenkt, so überträgt der Zug-Druck-Bowdenzug
22 die Schwenkbewegung auf den weiteren Hebel 16, die Welle 12
und den ersten Hebel 14.
Auf der Grundplatte 10 ist ferner über eine zweite ortsfeste
Achse 26, die parallel zur ersten Achse 20 ausgerichtet ist, ein
zweiter Hebel 28 drehbar gelagert. Der zweite Hebel 28 weist
beidseits der zweiten Achse 26 je einen Schenkel 30, 32 auf. In
den einen Schenkel 30 ist ein zum Schenkelende hin offener, in
Hebellängsrichtung ausgerichteter Längsschlitz 34 eingelassen.
In der Nähe des Schenkelendes befinden sich in dem Längsschlitz
34 auf dessen beiden Seiten je eine Ausbuchtung 36. An dem
freien Ende des anderen Schenkels 32 ist ein Ende einer Zugfeder
38 eingehängt, deren anderes Ende an einer auf der Grundplatte
10 montierten Anlenkstelle 40 angreift. Die Anlenkstelle 40
liegt mit den beiden Achsen 20 und 26 in einer Fluchtlinie 42.
Ferner greift an dem anderen Schenkel 32 über eine Gelenkstelle
44 ein Umschaltelement 46 eines nicht näher dargestellten
Getriebes an.
Das zapfenförmige Element 18 des ersten Hebels 14 wird von dem
Längsschlitz 34 des zweiten Hebels 28 aufgenommen, so daß sich
eine Gelenkstelle 48 ausbildet. Beim Verschwenken der Hebel 14
und 28 verschiebt sich das zapfenförmige Element 18 in
Längsrichtung innerhalb des Längsschlitzes 34.
Die Schalteinrichtung der Fig. 1 ist in einer ihrer beiden
Nichtneutralstellungen dargestellt, d. h. insbesondere das
Umschaltelement 46 befindet sich in einer Stellung, in der das
Getriebe eine erste Gangeingriffsstellung für eine Drehmoment
übertragung einnimmt. Wird der Getriebeschalthebel 24
hinsichtlich Fig. 1 nach rechts in eine mittlere Lage
verschwenkt, so verdreht sich die Welle 12 gegen den
Uhrzeigersinn und verschwenkt den ersten Hebel 14. Die
Schwenkbewegung wird durch das zapfenförmige Element 18 auf den
zweiten Hebel 28 übertragen, der sich mit gleichzeitiger
Unterstützung durch die Federkraft der Zugfeder 38 im
Uhrzeigersinn verschwenkt. Dabei wird das Umschaltelement 46
hinsichtlich der Fig. 1 nach unten verschoben. Wenn sich der
Getriebeschalthebel 24 in seiner mittleren Neutralgasse
befindet, liegt das zapfenförmige Element 18 in der Fluchtlinie
42 und das Umschaltelement 46 befindet sich in einer mittleren
Lage, die der Neutralstellung des Getriebes entspricht, in der
also kein Gangeingriff erfolgt.
Bei einem weiteren Verschwenken des Getriebeschalthebels 24 nach
rechts wird über die Gelenkstelle 48 eine Kraft auf den zweiten
Hebel 28 übertragen, der diesen weiter im Uhrzeigersinn
verschwenkt, so daß das Umschaltelement 46 sich weiter nach
unten bewegt und das Getriebe in eine zweite
Gangeingriffsstellung bringt.
Eine Gangeingriffsposition wird immer dann erreicht, wenn das
zapfenförmige Element 18 in eine seitliche Ausbuchtung 36 des
Längsschlitzes 34 eingreift und sich dann auf einer zur zweiten
Achse 26 weisenden Flanke der Ausbuchtung 36 abstützt. Hierdurch
ergibt sich eine Rastposition, in der der erste und zweite Hebel
14, 28 trotz der Wirkung der Zugfeder 38 und eventueller
Erschütterungen und dergleichen verharren. Kräfte, die auf den
zweiten Hebel 28 wirken, vermögen die Verrastung nicht
aufzuheben. Lediglich durch ein Verschwenken des
Getriebeschalthebels 24 und mit ihm des ersten Hebels 14 kann
die Rastposition überwunden und die Schalteinrichtung aus der
Nichtneutralstellung in die Neutralstellung gebracht werden.
Wenn die beiden Hebel 14, 18 so ausgebildet sind, daß sie in
ihrer Nichtneutralstellung einen Winkel von wenigstens 90°
zueinander einnehmen, sind keine Ausbuchtungen 36 mit Flanken in
dem Längsschlitz 34 erforderlich, da in dieser Stellung die
Zugfeder 38 keine Kraftkomponente aufbringt, um die Hebel 14, 28
in ihre Neutralstellung zu drängen. Diese Ausbildung ist in der
Zeichnung jedoch nicht dargestellt.
Die Zugfeder 38 ist so ausgelegt, daß ihre Zugkraft in der
Neutralstellung Null oder nahezu Null ist und mit zunehmender
Auslenkung des zweiten Hebels 28 aus der Neutralstellung rasch
ansteigt. Die Zugfeder 38 übt auf den zweiten Hebel 28 und die
übrigen beweglichen Teile der Schalteinrichtung eine Kraft aus,
um diese in ihre Neutralstellung zu bewegen. Wird auf den
Getriebeschalthebel 24 durch die Bedienungsperson keine Kraft
ausgeübt, so verstellt sich die Schalteinrichtung und mit ihr
das Getriebe automatisch in die Neutralstellung. Da in der
Neutralstellung die Federkraft sehr gering ist, wird der
Getriebeschalthebel 24 am Auffinden seiner Neutralgasse nicht
gehindert. Lediglich wenn die Gelenkstelle 48 eine der beiden
Rastpositionen einnimmt, ist die Zugfeder 38 nicht in der Lage,
eine automatische Verstellung in die Neutralstellung
vorzunehmen.
Der Getriebeschalthebel 24 ist vorzugsweise ein
Reversierschalthebel, durch den sich das Getriebe von einem
Vorwärtsgang über eine Neutralstellung in einen Rückwärtsgang
einstellen läßt.
Aus Fig. 2 und 3 geht ein zweites Ausführungsbeispiel der
Erfindung hervor, bei dem in einer Grundplatte 50 eine erste
Welle 52 drehbar gelagert ist. Auf der hinsichtlich der Fig. 2
unteren Seite der Grundplatte 50 ist an der Welle 52 ein
gehäuseartig ausgebildeter erster Hebel 54 drehfest montiert,
der zwei parallele Schenkel 54a und 54b enthält. Zwischen den
freien Enden der Schenkel 54a und 54b ist eine zur Welle 52
parallele Achse eingespannt, die eine verdrehbare ballig oder
tonnenförmig ausgebildete Rolle 58 trägt.
Auf der oberen Seite der Grundplatte 50 ist ein weiterer Hebel
56 drehfest an der Welle 52 festgelegt, an dessen freiem Ende
ein Zug-Druck-Bowdenzug 62 angreift, der mit einem nicht näher
dargestellten Getriebeschalthebel in Verbindung steht.
Ferner ist in der Grundplatte 50 eine zweite Welle 66 drehbar
gelagert, die parallel zur ersten Welle 52 ausgerichtet ist, und
an derem hinsichtlich Fig. 2 unteren Ende ein plattenförmiger
zweiter Hebel 68 drehfest montiert ist.
Die zweite Welle 66 kann mit einem Umschaltelement für ein
Getriebe in Verbindung stehen, was jedoch nicht näher
dargestellt wurde. Alternativ hierzu kann auch eine mit dem
ersten Hebel 54 drehfest verbundene und mit der Welle 52
fluchtende Welle 69 mit einem Umschaltelement für ein Getriebe
in Verbindung stehen.
Der zweite Hebel 68 enthält einen sich im wesentlichen in
Hebellängsrichtung erstreckenden Längsschlitz 74, der sich zu
der von der Welle 66 weg weisenden Seite zu beiden Seiten
aufweitet und zwei seitliche Ausbuchtungen 76 bildet. In dem
Längsschlitz 74 wird die Rolle 58 geführt.
An dem freien Ende des zweiten Hebels 68 ist eine Gelenkstelle
72 vorgesehen, an der ein Ende einer Zugfeder 78 angreift, deren
anderes Ende in die erste Welle 52 eingehängt ist.
Die Schaltungseinrichtung gemäß der Fig. 2 und 3 unterscheidet
sich von der in Fig. 1 dargestellten vor allem durch die
gedrungene Bauweise, die sich im wesentlichen dadurch ergibt,
daß die Zugfeder 78 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel zwischen
dem zweiten Hebel 68 und der ersten Welle 52 eingehängt ist. Die
Funktionsweisen der beiden Ausführungsbeispiele ist im
wesentlichen gleich.
In Fig. 3 ist die Schalteinrichtung in ihrer Neutralstellung
dargestellt, in der die Gelenkstelle 72 in einer Fluchtlinie 82
mit der ersten und zweiten Welle 52, 66 liegt. In dieser Lage
ist die Zugfeder 78 im wesentlichen entspannt und die Rolle wird
von dem geraden Abschnitt des Längsschlitzes 74 aufgenommen.
Die Fig. 4 bis 6 stellen die Schalteinrichtung der Fig. 2 und 3
in unterschiedlichen aus der Neutralstellung ausgelenkten
Stellungen dar. Bei Fig. 4 beträgt der Auslenkwinkel α des
ersten Hebels 54 gegenüber seiner Neutralstellung 5°, während
der Auslenkwinkel β des zweiten Hebels 68 gegenüber seiner
Neutralstellung 23° beträgt. Es handelt sich hierbei um eine
nicht stabile Zwischenstellung der Schalteinrichtung, die durch
die Zugkraft der Zugfeder 78 automatisch in ihre Neutralstellung
(Fig. 3) zurückgeführt wird, sofern keine Kräfte auf den
Getriebeschalthebel und die erste Welle 52 ausgeübt werden. Die
Fig. 5 stellt eine weitergehende Auslenkstellung dar, in der der
Winkel α = 13° und der Winkel β = 41° beträgt. Dies ist die
Übergangsstellung, von der aus die Schalteinrichtung spontan in
die verriegelte Nichtneutralstellung übergeht. Die
Nichtneutralstellung ist in Fig. 6 dargestellt. Hierbei ist α =
17° und β = 39° Eine Rückkehr aus der Nichtneutralstellung in
die Neutralstellung ist nur möglich, wenn der erste Hebel 54
zurückgestellt wird.
Aus den Fig. 3 bis 6 wird deutlich, daß durch die Anordnung der
Hebel 54, 68 und ihrer Achsen 52, 66 sich eine
Vergrößerungsfunktion für den Auslenkwinkel ergibt. Eine relativ
kleine Änderung des Auslenkwinkels α des ersten Hebels 54 führt
zu einem vergleichsweise großen Auslenkwinkel β des zweiten
Hebels 68. Hierdurch werden auch die Toleranzwinkel vergrößert,
so daß realtiv geringe Anforderungen an die Fertigungstoleranzen
der Schaltungseinrichtung gestellt werden müssen.
Der gestrichelte Kreis 84 in den Fig. 4 bis 6 deutet jeweils
eine virtuelle Lage der Gelenkstelle 72 an, die eingenommen
wird, wenn die Hebel 54 und 68 aus ihrer Neutralstellung nach
unten in eine Lage verstellt werden, die spiegelbildlich der
dargestellten oberen Lage entspricht. Damit ist die
Schalteinrichtung für ein Reversiergetriebe geeignet, das sich
aus einem Vorwärtsgang über eine Neutralstellung in einen
Rückwärtsgang umschalten läßt.
In Fig. 7 ist die am Getriebeschalthebel aufzubringende Kraft F
gegenüber dem Ablenkwinkel α aufgetragen. Es wird deutlich, daß
in der Neutralstellung N beim Ablenkwinkel α = 0° die Kraft F
Null ist. Die Kraft F steigt mit zunehmendem Ablenkwinkel α an,
erreicht ihr Maximum und fällt dann sehr steil ab. Durch eine
positive Kraft F wird die Schalteinrichtung immer in ihre
Neutralstellung gedrängt. Bei α = 13° wird der Umkehrpunkt
erreicht, von dem aus die Kraft F negativ wird und die Rolle 58
in eine der Ausbuchtungen 76 eingreift und eine stabile
Nichtneutralstellung einnimmt. Besonders hervorzuheben ist der
steile Abfall der Kurve zwischen 12° und 13,5°, durch den eine
Totpunktslage weitgehend vermieden wird.
Auch wenn die Erfindung lediglich anhand zweier Ausführungs
beispiele beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann
im Lichte der vorstehenden Beschreibung sowie der Zeichnung
viele verschiedenartige Alternativen, Modifikationen und
Varianten, die unter die vorliegende Erfindung fallen.
Claims (15)
1. Schalteinrichtung zur Übertragung von Schaltkräften für ein
zwischen einer Neutralstellung und wenigstens einer
Nichtneutralstellung umschaltbares Getriebe, insbesondere
Fahrzeuggetriebe, mit einem ersten Hebel (14, 54), der mit
einem der Getriebeumschaltung dienenden Getriebeschalthebel
(24) in Verbindung steht und durch diesen um eine erste
ortsfeste Achse (20) verschwenkbar ist, mit einem zweiten
Hebel (28, 68), der um eine zweite parallel zur ersten
Achse (20) verlaufende ortsfeste Achse (26) verschwenkbar
gelagert ist, mit einem Umschaltelement (46) des Getriebes,
das mit dem ersten Hebel (54) oder dem zweiten Hebel (28)
in Verbindung steht, und mit einem Federelement (38, 78),
welches den zweiten Hebel (28, 68) in eine Lage drängt, die
der Getriebeneutralstellung entspricht, wobei je ein
Schenkel (14, 54a, 54b; 30, 68) der beiden Hebel (14, 54;
28, 68) über eine Gelenkstelle (48) miteinander verbunden
sind, welche einerseits ein Verschieben und andererseits
ein Verdrehen der beiden Schenkel (14, 54; 28, 68) relativ
zueinander zuläßt, so daß ein Ausknicken der Schenkel (14,
54; 28, 68) aus ihrer Neutralstellung gegen die Kraft des
Federelements (38, 78) möglich ist, und wobei wenigstens
eine Raststellung, die einer Nichtneutralstellung des
Getriebes entspricht, vorgesehen ist, in der die
ausgeknickten Schenkel (14, 54; 28, 68) trotz der Wirkung
des Federelements (38, 78) verharren.
2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Federelement (38, 78) derart ausgelegt ist, daß
seine Federkraft in Neutralstellung verhältnismäßig gering
oder Null ist.
3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Federelement (38, 78) eine Zugfeder
ist, deren eines Ende an dem zweiten Schenkel (28, 68)
angreift und deren anderes Ende an einer Anlenkstelle (40,
54) angreift, die in einer Fluchtlinie (42, 82) mit der
ersten und zweiten Achse (20, 26) liegt.
4. Schalteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anlenkstelle (54), an der das andere Ende der
Zugfeder (78) angreift, mit der ersten Achse (54) zusammen
fällt.
5. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß im zweiten Hebel (28, 68) eine sich im
wesentlichen in Hebellängsrichtung erstreckende
Längsausnehmung (34, 74) vorgesehen ist, in die ein
zapfenförmiges Element (18, 58) des ersten Hebels (14, 54)
eingreift.
6. Schalteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Längsausnehmung (34, 74) im Bereich ihres dem
ersten Hebel (14, 54) zugewandten Endes wenigstens eine
seitliche Ausbuchtung (36, 76) aufweist, die als Raststelle
dient.
7. Schalteinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das zapfenförmige Element (18, 58) als
auf einer Welle gelagerte ballige Rolle ausgebildet ist.
8. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Hebel (14, 54) mit einer
drehbar gelagerten Welle (12, 52) drehfest verbunden ist,
deren Drehachse die erste Achse (20) ist und die einen
weiteren Hebel (16, 56) drehfest trägt, an dem der
Getriebeschalthebel (24) direkt oder mittelbar angreift.
9. Schalteinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem weiteren Hebel (16, 56) ein mit dem
Getriebeschalthebel (24) in Verbindung stehendes Zug-Druck-
Kabel (22, 62) angreift.
10. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Hebel (14, 54) mit einer
drehbar gelagerten Welle (12; 52) drehfest verbunden ist,
deren Drehachse die erste Achse (20) ist und die direkt
oder mittelbar mit dem Umschaltelement (46) des Getriebes
in Verbindung steht.
11. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hebel (54) im
wesentlichen aus zwei zueinander parallelen Schenkeln (54a,
54b) besteht, zwischen deren freien Enden sich ein
zapfenförmiges Element (58) erstreckt, das in eine im
wesentlichen in Hebellängsrichtung verlaufende Ausnehmung
(74) des zweiten Hebels (68) eingreift und die Gelenkstelle
bildet.
12. Schalteinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das Federelement (78) eine Zugfeder ist, deren eines
Ende an dem zweiten Schenkel (68) angreift und deren
anderes Ende an einer den ersten Hebel (54) tragenden
drehbaren Welle (52) angreift, und daß die Zugfeder (78)
sich im wesentlichen zwischen den beiden Schenkeln (54a,
54b) des gehäuseartig ausgebildeten ersten Hebels (54)
erstreckt.
13. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hebel (28, 68) mit
einer drehbar gelagerten Welle (26) drehfest verbunden ist,
deren Drehachse die zweite Achse (26) ist, die direkt oder
mittelbar an dem Umschaltelement (46) des Getriebes
angreift.
14. Schalteinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Hebel (28, 68) als plattenförmiges Bauteil
ausgebildet ist und sein Schenkel (30, 68) einen
Längsschlitz (34, 74) aufweist, in den ein zapfenförmiges
Element (18, 58) des ersten Hebels (14, 54) eingreift.
15. Verwendung einer Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 14 für ein Reversiergetriebe mit wenigstens einer
Neutralstellung, einer Vorwärtsstellung und einer
Rückwärtsstellung.
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