DE19901813A1

DE19901813A1 - Schaltvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeuggetriebe

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Publication number: DE19901813A1
Application number: DE19901813A
Authority: DE
Inventors: Raimund Juergens
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1999-01-19
Filing date: 1999-01-19
Publication date: 2000-07-20
Anticipated expiration: 2019-01-20
Also published as: DE19901813B4

Abstract

Eine Schaltvorrichtung, die insbesondere für ein Fahrzeuggetriebe (3) vorgesehen ist, weist einen in einer Schaltkonsole beweglich gelagerten Schalthebel und eine Schwingungsdämpfungseinrichtung (11) auf. Die Schaltkonsole ist entfernt von dem Fahrzeuggetriebe (3) angeordnet und es ist eine zwischen der Schaltkonsole und dem Fahrzeuggetriebe (3) angeordnete Übertragungseinrichtung (6') vorgesehen. Die Übertragungseinrichtung (6') weist Übertragungselemente und eine Getriebekonsole (7') auf. Die Schwingungsdämpfungseinrichtung (11) ist an der Getriebekonsole (7') angeordnet.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Schaltvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeuggetriebe, mit einem in einer Schaltkonsole beweglich gelagerten Schalthebel und mit einer Schwingungsdämpfungseinrichtung.

Es gibt unterschiedlichste Schaltvorrichtungen, mit deren Hilfe Gangwechsel in Stufengetrieben vorgenommen oder veranlaßt werden können. Besonders in Kraftfahrzeugen mit manuell schaltbaren Stufengetrieben werden bevorzugt mechanische Schaltvorrichtungen verwendet, die einen in den Innenraum des Kraftfahrzeuges hineinreichenden Schalthebel aufweisen, über den von einem Fahrer Schaltvorgänge eingebbar sind. Die Schaltvorgänge bzw. -bewegungen werden über eine Übertragungseinrichtung, die Gestänge oder Seilzugvorrichtungen aufweisen kann, an das Fahrzeuggetriebe übertragen. In der Schaltvorrichtung treten häufig unerwünschte Schwingungen auf, die sich in Form von Geräuschen und Vibrationen äußern. Diese mindern nicht nur den Fahrkomfort, sondern führen auch zu einem vorzeitigen Verschleiß von Bauteilen der Schaltvorrichtung. Ursache für die unerwünschten Schwingungen sind meist ungleichförmige Gas- und Massenkräfte, die im Antriebsbereich, und hier speziell im meist als Verbrennungskolbenmotor ausgebildeten Antriebsmotor, im Fahrzeuggetriebe und in den Antriebswellen, auftreten und über die Bauteile der Schaltvorrichtung bis zum Schalthebel übertragen werden.

Abhängig von der Ausbildung und Anordnung der jeweiligen Schaltvorrichtung sind verschiedene Maßnahmen zur Unterdrückung und Abschwächung von unerwünschten Schwingungen möglich. Beispielsweise ist aus der DE 30 16 538 A1 eine Gangschaltung für ein Fahrzeuggetriebe bekannt, die unmittelbar am Fahrzeuggetriebe angeordnet ist und eine sich in den Fahrgastraum erstreckende Schaltstange aufweist. Zwischen der Gangschaltung und dem Fahrzeuggetriebe ist eine Schall- und Schwingungsdämpfungseinrichtung vorgesehen, die im wesentlichen Lagerelemente aufweist, die als Dämpfungstüllen ausgebildet sind. Durch eine elastische Lagerung der gesamten mit einer relativ hohen Masse behafteten Gangschaltung wird eine niedrige Eigenfrequenz und somit eine wirksame Dämpfung höherer Schwingungsfrequenzen erreicht.

Bei den meisten Kraftfahrzeugen ist jedoch eine unmittelbare Lagerung der Schaltvorrichtung an dem Fahrzeuggetriebe nicht möglich, da sich die Schaltvorrichtung aufgrund einer größeren Entfernung zwischen dem Fahrzeuggetriebe und dem Schalthebel über einen größeren Bereich erstreckt und demzufolge mehrere Lagerungsbereiche erforderlich sind.

Es ergibt sich daher das Problem, eine mehrere Lagerungsbereiche aufweisende Schaltvorrichtung mit einer Schwingungsdämpfungseinrichtung zu versehen, welche die in der Schaltvorrichtung auftretenden Schwingungen mit einfachen Mitteln wirksam unterdrückt bzw. abschwächt.

Das die Schaltvorrichtung betreffende Problem wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 10.

Die insbesondere für ein Fahrzeuggetriebe vorgesehene Schaltvorrichtung ist mit einem in einer Schaltkonsole beweglich gelagerten Schalthebel und mit einer Schwingungsdämpfungseinrichtung versehen. Die Schaltkonsole ist entfernt von dem Fahrzeuggetriebe angeordnet und steht mit diesem über eine Übertragungseinrichtung in Verbindung. Die Übertragungseinrichtung weist Übertragungselemente und eine Getriebekonsole auf, und die Schwingungsdämpfungseinrichtung ist an der Getriebekonsole angeordnet.

Über den Schalthebel sind Wähl- und Schaltvorgänge manuell eingebbar. Unter einem Wahlvorgang wird die Auswahl einer Schaltebene verstanden, der jeweils ein oder zwei Gänge und eine Leerlaufposition zugeordnet sind. Unter einem Schaltvorgang wird dagegen die Auswahl eines Ganges oder der Leerlaufposition in der betreffenden Schaltebene verstanden. In der Schaltkonsole, in welcher der Schalthebel beweglich gelagert ist, werden Bewegungen des Schalthebels, z. B. über Umlenkhebel und Gleitführungen, umgewandelt, d. h. übersetzt und umgelenkt, und in die Übertragungseinrichtung eingeleitet. Die Übertragungseinrichtung kann als Gestängevorrichtung oder als Seilzugvorrichtung oder in anderer Weise ausgebildet sein. In der am Fahrzeuggetriebe befestigten Getriebekonsole werden Bauteile der Übertragungseinrichtung gelagert, auftretende Kräfte abgestützt und bedarfsweise wiederum umgewandelt, so daß die am Schalthebel vorgenommenen Wähl- und Schaltvorgänge in geeigneter Form in das Fahrzeuggetriebe eingeleitet werden. In der Regel führt ein Wählvorgang zu einer Axialverschiebung und ein Schaltvorgang zu einer Drehung einer in dem Fahrzeuggetriebe angeordneten Schaltwelle. Durch eine Bewegung der Schaltwelle werden dann getriebeinterne Wähl- und Schaltvorgänge, z. B. durch ein Einrasten einer Schaltgabel oder durch ein Verschieben einer Schaltmuffe, vorgenommen. Durch die Anordnung der Schwingungsdämpfungseinrichtung an der Getriebekonsole, d. h. nahe am Entstehungsort unerwünschter Schwingungen, ist mit relativ einfachen Mitteln eine weitgehende Isolierung der Schaltvorrichtung von Geräuschen und Schwingungen der Antriebseinheit gegeben.

Somit ist das der Erfindung zugrundeliegende Problem gelöst.

Im folgenden werden zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung näher erläutert.

Die Schwingungsdämpfungseinrichtung kann Lagerelemente mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften aufweisen, die zwischen dem Fahrzeuggetriebe und der Getriebekonsole angeordnet sein können. Bei den Lagerelementen handelt es sich um einfach und preiswert herstellbare Serienbauteile, die durch eine entsprechende Ausbildung in Form, Größe und Dämpfungseigenschaften auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt werden können.

Die Lagerelemente können als Lagertüllen ausgebildet sein, wobei eine Anordnung der Lagertüllen in Bohrungen der Getriebekonsole vorgesehen sein kann. In diesem Fall kann die Getriebekonsole über die Lagertüllen und in diesen geführte beispielsweise Verschraubungen mit dem Fahrzeuggetriebe in Verbindung stehen.

Als Material der Lagertüllen kann Gummi vorgesehen sein. Gummi kann mit unterschiedlichen Elastizitäts- und Dämpfungseigenschaften hergestellt werden.

Die Lagertüllen können jeweils eine Außennut aufweisen und/oder an einer Montageseite mit einem Montagekegel versehen sein. An einer der Montageseite gegenüberliegenden Seite der Lagertüllen kann jeweils ein Anschlagflansch vorgesehen sein. Durch die Außennut werden die Lagertüllen in den Bohrungen der Getriebekonsole fixiert. Der Montagekegel erleichtert ein Einpressen der Lagertüllen in die Bohrungen, Beschädigungen bei der Montage sind somit weitgehend ausgeschlossen. Durch den Anschlagflansch wird eine vergrößerte Kontaktfläche zwischen der Lagertülle und der Getriebekonsole bzw. dem Fahrzeuggetriebe erreicht, so daß eine verbesserte axiale Dämpfung gegeben ist.

In den Lagertüllen kann jeweils eine Distanzhülse angeordnet sein. Durch eine Verwendung von Distanzhülsen wird ein zu starkes Zusammenpressen der Lagertüllen bei der Montage verhindert. Auf diese Weise ist eine konstruktionsgerechte Verspannung und somit eine funktionsgerechte schwingungsdämpfende Funktion der Lagertüllen gewährleistet. Im übrigen wird damit eine Beschädigung der Lagertüllen bei der Montage vermieden.

Die Lagerelemente können aber auch als Lagerbuchsen ausgebildet sein. Die Lagerbuchsen können in Bohrungen und/oder in Buchsen der Getriebekonsole angeordnet sein. In diesem Fall kann die Getriebekonsole über die Lagerbuchsen und in diesen geführte beispielsweise Verschraubungen mit dem Fahrzeuggetriebe in Verbindung stehen.

Als Material der Lagerbuchsen kann Polyurethan (PUR) vorgesehen sein. Polyurethan ist mit unterschiedlichen Härtegraden herstellbar und weist gute Dämpfungseigenschaften bei geringen Verformungen auf. Bei Verwendung von Bauteilen aus Polyurethan als Dämpfungselementen ist im Vergleich zu Bauteilen aus Gummi aufgrund der geringeren Verformungen eine höhere Schaltpräzision erreichbar.

Die Schwingungsdämpfungseinrichtung kann jedoch auch einen Schwingungstilger aufweisen. Der Schwingungstilger kann mit einer Tilgermasse versehen sein, die federelastisch oder starr mit der Getriebekonsole verbunden sein kann. Im Fall der federelastischen Verbindung wirkt der Schwingungstilger schwingungsdämpfend auf die Getriebekonsole. Im Fall der starren Verbindung bilden die Tilgermasse und die Getriebekonsole eine effektive Masse, die dann in Verbindung mit federelastischen Lagerelementen schwingungsdämpfend auf das Fahrzeuggetriebe einwirkt. Bei Ausbildung und Anordnung des Schwingungstilgers werden Formen, Längs- oder Drehschwingungen, und Achsen der auftretenden Schwingungen berücksichtigt.

Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ergeben sich aus der Beschreibung der nachstehend aufgeführten Ausführungsbeispiele. Es zeigen

Fig. 1 eine Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeuges in einer Übersicht,

Fig. 2 eine Anordnung einer Getriebekonsole mit einer Schwingungsdämpfungseinrichtung an einem Fahrzeuggetriebe

Fig. 3 eine Lagertülle einer Getriebekonsole.

Die Fig. 1 zeigt eine Schaltvorrichtung 1, die in einem Kraftfahrzeug 2 angeordnet ist und mit einem Fahrzeuggetriebe 3 in Verbindung steht. Der Schaltvorrichtung 1 ist eine Schaltkonsole 4 und einen in dieser beweglich gelagerten Schalthebel 5 zugeordnet. Darüber hinaus weist die Schaltvorrichtung 1 eine Übertragungseinrichtung 6, die in diesem Fall als Seilzugvorrichtung ausgebildet ist, und eine Getriebekonsole 7 auf. Ein Wählseil 8 und ein Schaltseil 9 der Übertragungseinrichtung 6 bilden eine Verbindung zwischen der Schaltkonsole 4 einerseits und einer Schaltwelle 10 des Fahrzeuggetriebes 3 und der Getriebekonsole 7 andererseits. Die Getriebekonsole 7 weist eine Schwingungsdämpfungseinrichtung 11 auf.

Über den Schalthebel 5 sind Wähl- und Schaltvorgänge von einem Fahrer des Kraftfahrzeuges 2 manuell eingebbar. Diesen Wähl- und Schaltvorgängen zugeordnete Bewegungen des Schalthebels 5 werden in der Schaltkonsole 4 umgelenkt und umgewandelt, d. h. über Umlenkhebel und Gleitführungen in Längsbewegungen umgesetzt. Diese Längsbewegungen werden durch das Wählseil 8 und das Schaltseil 9 auf die Schaltwelle 10 des Fahrzeuggetriebes 3 übertragen. Hierzu stützen sich Führungen des Wählseils 8 und des Schaltseils 9 sowohl an der Schaltkonsole 4 als auch an der Getriebekonsole 7 ab. Wählvorgängen ist eine Axialbewegung der Schaltwelle 10 und Schaltbewegungen eine Drehung der Schaltwelle 10 zugeordnet. Um eine Übertragung von Schwingungen von dem Fahrzeuggetriebe 3 über die Führungen auf die Schaltkonsole 4 und den in dieser gelagerten Schalthebel 5 zu vermeiden oder zumindest abzuschwächen, weist die Getriebekonsole 7 die Schwingungsdämpfungseinrichtung 10 auf.

In der Fig. 2 ist die Anordnung einer mit der Schwingungsdämpfungseinrichtung 11 versehenen Getriebekonsole 7' an dem Fahrzeuggetriebe 3 detaillierter dargestellt. Das Fahrzeuggetriebe 3 weist die Schaltwelle 10 auf, der ein Pilothebel 12 zugeordnet ist. Die Schaltwelle 10 weist ferner eine Außenkerbverzahnung 13 und ein Außengewinde 14 auf. Der Pilothebel 12 ist mit einer entsprechenden Innenkerbverzahnung 15 versehen, wird verdrehfest auf der Schaltwelle 10 fixiert und mit einer Mutter 16 gesichert. An der Getriebekonsole 7' ist die mit Lagertüllen 17 versehene Schwingungsdämpfungseinrichtung 11 angeordnet. Die Getriebekonsole 7' wird über die Lagertüllen 17 und mittels Schrauben 18 und Muttern 19 an dem Fahrzeuggetriebe 3 befestigt. Im Gegensatz zu Fig. 1 ist hier eine nicht vollständig abgebildete, als Gestängevorrichtung ausgebildete Übertragungseinrichtung 6' vorgesehen, so daß die Getriebekonsole 7' mit einem jeweils drehbar gelagerten und Kugelköpfe 20 aufweisenden Wählumlenkhebel 21 und mit einem Schaltumlenkhebel 22 versehen ist. Die jeweiligen Wähl- und Schaltbewegungen werden über Zwischenhebel, von denen hier nur ein Wählzwischenhebel 23 abgebildet ist, auf die Schaltwelle 10 übertragen. Durch die Befestigung der Getriebekonsole 7' mittels Lagertüllen 17 an dem Fahrzeuggetriebe 3 werden von dort ausgehende oder übertragene Schwingungen weitgehend von der Getriebekonsole 7' ferngehalten und somit nicht weiter z. B. zu dem Schalthebel 5 übertragen.

Die Fig. 3 zeigt eine der zuvor angesprochenen Lagertüllen 17 im eingebauten Zustand im Detail. Die Lagertülle 17 besteht aus Gummi und weist eine zylindrische Bohrung 24 auf, in der eine Distanzhülse 25 angeordnet ist. Die Lagertülle 17 ist mit einer Außennut 26 versehen, mit der sie formschlüssig in einer Bohrung 27 der Getriebekonsole 7, 7' sitzt. An einer Montageseite 28 weist die Lagertülle 17 einen Montagekegel 29 auf, der ein Einpressen der Lagertülle 17 in die Bohrung 27 der Getriebekonsole 7, 7' erleichtert. An einer der Montageseite 28 gegenüberliegenden Seite der Lagertülle 17 ist ein Anschlagflansch 30 vorgesehen, durch den eine großflächige Zwischenlage zwischen dem Fahrzeuggetriebe 3 und der Getriebekonsole 7, 7' realisiert ist, die im wesentlichen für eine Dämpfung in axialer Richtung 31 sorgt. Über die Lagertüllen 17 ist die Getriebekonsole 7, 7' mittels der Distanzhülse 25 und der Schraube 18 axial und radial schwingungsdämpfend mit dem Fahrzeuggetriebe 3 verbunden.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Schaltvorrichtung

2

Kraftfahrzeug

3

Fahrzeuggetriebe

4

Schaltkonsole

5

Schalthebel

6

Übertragungseinrichtung (Seilzugvorrichtung)

6

' Übertragungseinrichtung (Gestängevorrichtung)

7

Getriebekonsole (Seilzugvorrichtung)

7

' Getriebekonsole (Gestängevorrichtung)

8

Wählseil

9

Schaltseil

10

Schaltwelle

11

Schwingungsdämpfungseinrichtung

12

Pilothebel

13

Außenkerbverzahnung

14

Außengewinde

15

Innenkerbverzahnung

16

Mutter

17

Lagertülle

18

Schraube

19

Mutter

20

Kugelkopf

21

Wählumlenkhebel

22

Schaltumlenkhebel

23

Wählzwischenhebel

24

Bohrung (Lagertülle)

25

Distanzhülse

26

Außennut

27

Bohrung (Getriebekonsole)

28

Montageseite

29

Montagekegel

30

Anschlagflansch

31

axiale Richtung

Claims

1. Schaltvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeuggetriebe, mit einem in einer Schaltkonsole (4) beweglich gelagerten Schalthebel (5) und mit einer Schwingungsdämpfungseinrichtung (11), dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkonsole (4) entfernt von dem Fahrzeuggetriebe (3) angeordnet ist, daß eine zwischen der Schaltkonsole (4) und dem Fahrzeuggetriebe (3) angeordnete Übertragungseinrichtung (6, 6') vorgesehen ist, daß die Übertragungseinrichtung (6, 6') Übertragungselemente und eine Getriebekonsole (7, 7') aufweist, und daß die Schwingungsdämpfungseinrichtung (11) an der Getriebekonsole (7, 7') angeordnet ist.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsdämpfungseinrichtung (11) Lagerelemente mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften aufweist, und daß die Lagerelemente zwischen dem Fahrzeuggetriebe (3) und der Getriebekonsole (7, 7') angeordnet sind.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerelemente als Lagertüllen (17) ausgebildet sind, daß die Lagertüllen (17) in Bohrungen (27) der Getriebekonsole (7, 7') angeordnet sind, und daß die Getriebekonsole (7, 7') über die Lagertüllen (17) mit dem Fahrzeuggetriebe (3) in Verbindung steht.

4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Material der Lagertüllen (17) Gummi vorgesehen ist.

5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagertüllen (17) jeweils eine Außennut (26) und/oder einen an einer Montageseite (28) angeordneten Montagekegel (29) und/oder einen an einer der Montageseite (28) gegenüberliegenden Seite einen Anschlagflansch (30) aufweisen.

6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Lagertüllen (17) jeweils eine Distanzhülse (25) angeordnet ist.

7. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerelemente als Lagerbuchsen ausgebildet sind, daß die Lagerbuchsen in Bohrungen (27) und/oder in Buchsen der Getriebekonsole (7, 7') angeordnet sind, und daß die Getriebekonsole (7, 7') über die Lagerbuchsen mit dem Fahrzeuggetriebe (3) in Verbindung steht.

8. Schaltvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Material der Lagerbuchsen Polyurethan vorgesehen ist.

9. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsdämpfungseinrichtung (11) einen Schwingungstilger aufweist, daß der Schwingungstilger mit einer Tilgermasse versehen ist, und daß die Tilgermasse federelastisch oder starr mit der Getriebekonsole (7, 7') verbunden ist.