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Die
Erfindung geht aus von einer Schaltvorrichtung für ein Fahrzeuggetriebe, mit
einem in einer Schaltkonsole beweglich gelagerten Schalthebel und mit
einer Schwingungsdämpfungseinrichtung.
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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.
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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.
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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.
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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.
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So
ist aus der
EP 0 524
059 A1 eine Schaltvorrichtung bekannt, bei der der fahrgastraumseitige Schalthebel über einen
größeren Abstand
von einer am Fahrzeuggetriebe angebrachten Getriebekonsole entfernt
ist. Die Getriebekonsole trägt
Gangschaltelemente und ist über
Befestigungslaschen am Fahrzeuggetriebe befestigt. Der Schalthebel
ist durch einen Seilzug mit der Getriebekonsole in Wirkverbindung.
Aus der
JP 10006801 ist
eine Lagertülle
als Schwingungsdämpfungseinrichtung
für eine,
dem Schalthebel zugeordnete Grundplatte bekannt. Aus der
EP 0 828 097 A2 ist
bekannt, zwischen einem Handschalthebel und einem zu einer Schaltwelle drehfesten
Schalthebel eine das Massenträgheitsmoment
der Schaltwelle erhöhende
Zusatzmasse sowie Dämpfungsglieder
vorzusehen.
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Das
die Schaltvorrichtung betreffende Problem wird durch die Merkmale
des Anspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis
10.
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Die
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.
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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.
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Somit
ist das der Erfindung zugrundeliegende Problem gelöst.
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Im
folgenden werden zweckmäßige Ausgestaltungen
der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung
näher erläutert.
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Die
Schwingungsdämpfungseinrichtung kann
Lagerelemente mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften
aufweisen, die zwischen dem Fahrzeuggetriebe und der Getriebekonsole
angeordnet sein konnen. 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.
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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.
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Als
Material der Lagertüllen
kann Gummi vorgesehen sein. Gummi kann mit unterschiedlichen Elastizitäts- und
Dämpfungseigenschaften
hergestellt werden.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Weitere
Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung
ergeben sich aus der Beschreibung der nachstehend aufgeführten Ausführungsbeispiele.
Es zeigen
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1 eine
Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeuges in einer Übersicht,
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2 eine
Anordnung einer Getriebekonsole mit einer Schwingungsdämpfungseinrichtung
an einem Fahrzeuggetriebe
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3 eine
Lagertülle
einer Getriebekonsole.
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Die 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.
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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.
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In
der 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 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.
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Die 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.
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- 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