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Die Erfindung bezieht sich auf einen
Handschalthebel gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Es sind verschiedene Arten von Verbindungen
zwischen einem Schaltknopf und einem Schalthebel üblich. Eine
Pressverbindung weist die Nachteile auf, dass sie im Service nicht
beschädigungsfrei demontierbar
ist und dass es schwierig ist, den Schaltknopf auszurichten. Im
Falle einer Schraubverbindung ist ein relativ großer Zeitaufwand
für das
Aufschrauben des Schaltknopfs und das Ausrichten des auf dem Schaltknopf
angebrachten Schaltsymbols erforderlich. Bei einer Verbindung in
der Art eines Bajonettverschlusses ist eine Voraussetzung, dass
der Schaltknopf gedreht werden kann, was jedoch nicht bei allen
Systemen, insbesondere nicht bei Automatensystemen, der Fall ist.
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Ein gattungsgemäßer Handschalthebel ist aus
der
DE 203 09 385
U1 bekannt. Hierbei handelt es sich um eine Clipsverbindung,
bei der der Schaltknopf auf dem Schalthebel mittels eines lösbar angeordneten
Klemmkörpers
befestigt ist. Dieses zusätzliche
Rastelement verursacht bei der Montage einen erhöhten Zeitaufwand und erfordert
bei der Demontage die Verwendung eines Werkzeugs.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, einen gattungsgemäßen Schalthebel
zur Verfügung
zu stellen, bei dem der Schaltknopf auf sehr einfache Weise montiert
und demontiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
Der Schaltknopf weist eine Aufnahmebohrung auf, mit der er auf das
freie Ende des Schalthebels aufsteckbar ist. Der Schalthebel bzw. der
Schaltknopf weisen Mittel auf, die verhindern, dass sich der befestigte
Schaltknopf um seine Längsachse
drehen lässt.
Der Schalthebel weist mindestens eine im Wesentlichen quer, vorzugsweise
in einem rechten Winkel, zur Längsachse
des Schalthebels angeordnete Nut auf. Zur Verrastung mit dieser mindestens
einen Nut besitzt der Schaltknopf ein Rastelement, das fest in der
Aufnahmebohrung angeordnet ist. Durch die Verrastung ist der Schaltknopf in
axialer Richtung fixiert. Das Rastelement und die mindestens eine
Nut sind so ausgelegt, dass sie, indem eine bestimmte Zugkraft auf
den Schaltknopf ausgeübt
wird, unter Gleitreibung wieder voneinander lösbar sind.
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Somit kann der Schaltknopf an dem
Schalthebel auf einfache Weise, in kurzer Zeit montiert und demontiert
werden, ohne dass dazu ein Werkzeug erforderlich ist.
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Es können zwei Nuten an dem Schalthebel ausgebildet
sein, die einander gegenüberliegen.
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Vorzugsweise ist die mindestens eine
Nut kerbenförmig,
wobei eine zum Schaltknopf weisende Wandung eine Neigung aufweist,
die die zum Lösen des
Schaltknopfs zu überwindende
Gleitreibung maßgeblich
bestimmt. Der Winkel zwischen der gedachten Verlängerung der besagten Wandung
und der auf der Mittelachse des Schalthebels stehenden Normalen
kann z.B. 10 bis 15 Grad betragen. Bei einer solchen Neigung der
besagten Wandung ist etwa eine Kraft von 380 N erforderlich, um
den Schaltknopf von dem Schalthebel abzuziehen. Je größer der
Winkel zwischen der gedachten Verlängerung der besagten Wandung
und der Normalen ist, desto geringer ist die zum Abziehen des Schaltknopfs
erforderliche Kraft. Somit kann über
eine entsprechende Wahl dieses Winkels die Abzugskraft auf einfache
Weise eingestellt werden. Der Winkel zwischen der der besagten Wandung
gegenüberliegenden
Wandung der Nut und der auf der Mittelachse des Schalthebels stehenden
Normalen kann genauso groß sein
wie der zuvor beschriebene Winkel, er kann jedoch auch eine andere
Größe aufweisen.
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Das Rastelement kann insbesondere
U-förmig
sein und ein Mittelteil sowie zwei seitliche, zueinander parallele
Schenkel aufweisen. Vorzugsweise ist nur einer der beiden Schenkel
bei der vorgesehenen Verrastung in Eingriff mit nur einer vorhandenen Nut.
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass beide Schenkel mit jeweils
einer von zwei einander gegenüberliegenden
Nuten in Eingriff sind. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Schaltknopf
mittels eines Federelements in Richtung seines freien Endes, also in
Richtung der Hand eines Benutzers, vorgespannt ist. Durch die Vorspannung
wird verhindert, dass das Rastelement in der Nut möglicherweise
ein geringfügiges
Spiel hat und ein dadurch verursachtes störendes Geräusch entstehen könnte. Bei
der Montage des Schaltknopfs wird die Gegenkraft des Federelements
durch eine angemessene Impulsbeaufschlagung des Schaltknopfs von
oben überwunden.
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Das Federelement ist auf Druck elastisch verformbar.
Bei dem Federelement kann es sich um ein Elastomerteil, ein Schaumteil
oder ein weiches Gummiteil handeln. Es kann an dem dem Schaltknopf
zugekehrten Ende des Schalthebels angeordnet sein und eine Stirnfläche des
Schalthebels bilden, gegen die der befestigte Schaltknopf mit einer
entsprechenden inneren Gegenfläche
unter Druck anliegt. Alternativ kann das Federelement eine Anschlagfläche bilden,
gegen die der Schaltknopf mit einem unteren Ende unter Druck anliegt,
wenn er sich in seiner befestigten Position befindet. Dazu kann das
Federelement ringförmig
an dem Umfang des Schalthebels angeordnet sein. Wiederum alternativ kann
das Federelement eine innere Fläche
des Schaltknopfs bilden, mit der dieser in seiner befestigten Position
gegen das zugekehrte Ende des Schalthebels unter Druck anliegt.
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Die Mittel zur Verhinderung einer
Drehbarkeit des Schaltknopfs sind vorzugsweise formschlüssig. Insbesondere
kann. der Schalthebel in einem oberen Bereich überwiegend rund mit einer ebenen Führungsfläche ausgebildet
sein, die gegen eine entsprechende innere ebene Gegenfläche des
befestigten Schaltknopfs anliegt. Um eine letzte Spielfreiheit des
befestigten Schaltknopfs auf dem Schalthebel zu beseitigen, kann
die Führungsfläche zum
freien Ende des Schalthebels etwas zur Mittelachse geneigt sein, um
eine Verkeilung mit der inneren Gegenfläche des Schaltknopfs zu erreichen.
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Es kann in dem oberen Bereich des
Schalthebels auch ein Ausrichtelement mit zwei einander gegenüberliegenden
ebenen Flächen
vorgesehen sein, welche zum freien Ende des Schaltknopfs hin konisch
zulaufen und so ausgelegt sind, dass sie mit entsprechenden inneren
Gegenflächen
des Schaltknopfs verkeilend zusammenwirken. Ein solches Ausrichtelement
verhindert sowohl eine Drehbarkeit des Schaltknopfs als auch eine
möglicherweise
noch verbleibende geringfügige
seitliche Spielfreiheit des Schaltknopfs.
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Der Schalthebel kann in dem oberen
Bereich auch eine sich in Längsrichtung
des Schalthebels erstreckende Rippe aufweisen, die mit einer entsprechenden,
im Inneren des Schaltknopfs angeordneten Nut zusammenwirkt, um eine
Drehung des Schaltknopfs zu verhindern.
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Weiterhin kann als Mittel zur Verhinderung einer
Drehbarkeit des Schaltknopfs vorgesehen sein, dass dieser an seinem
dem Schaltknopf zugekehrten Ende eine Ausformung aufweist, die einer
Schraubendreherklinge ähnlich
ist und mit einer entsprechenden schlitzartigen Aufnahme im Inneren
des Schaltknopfs zusammenwirkt. Bei dieser Ausführungsform ist vorzugsweise
die oben beschriebene Führungsfläche vorgesehen,
damit beim Aufstecken des Schaltknopfs die Ausformung automatisch
so ausgerichtet ist, dass sie in die Aufnahme gelangen kann.
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Vorzugsweise weist der Schaltknopf
eine Kerneinlage auf, die die Wandung der Aufnahmebohrung bildet
und in der das Rastelement befestigt ist. Die Kerneinlage ist umgeben
von einem Hüllkörper, der
die äußere Oberfläche des
Schaltknopfs bildet und in dem ein Schaltsymbol angeordnet sein
kann.
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Der Schalthebel kann eine Kerneinlage
aus Metall und einen die Kerneinlage umgebenden Hüllkörper aufweisen.
Der Hüllkörper kann
aus Kunststoff durch Überspritzen
der Kerneinlage hergestellt sein. Alternativ kann der Schalthebel
auch vollständig
aus Metall hergestellt sein, wobei die beschriebenen Formelemente
durch geeignete Verfahren eingebracht sind.
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Die Erfindung wird im Folgenden unter
Bezugnahme auf in den Zeichnungen wiedergegebene Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es
zeigen schematisch:
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1 eine
Teilansicht eines Schalthebels,
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2 eine
Teilansicht eines Schaltknopfs und eines Schaltsacks,
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3a ein
Drahtelement der 2 in
Seitenansicht,
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3b das
Drahtelement der 3a in Draufsicht,
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4 eine
Detaildarstellung einer Nut des Schalthebels der 1,
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5 ein
freies Ende einer anderen Ausführungsform
eines Schalthebels,
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6 eine
Teilansicht einer anderen Ausführungsform
eines Schaltkopfs.
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In den Zeichnungen sind gleiche Teile
mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Mit 1 ist in 1 ein Schalthebel eines
Fahrzeugwechselgetriebes bezeichnet, der mit seinem oberen Ende 2 in
den Fahrgastraum des Fahrzeugs hineinragt und dessen in der Zeichnung
nicht wiedergegebenes unteres Ende in an sich bekannter Weise über Zwischenglieder,
die zur Übertragung
von Wähl- und
Schaltbewegungen eingerichtet sind, mit den Eingangsorganen des
zu schaltenden Getriebes in Wirkverbindung steht. Hierauf soll jedoch
im Folgenden nicht näher
eingegangen werden.
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Der Schalthebel 1 weist
in dieser Ausführungsform
eine metallische Kerneinlage 3 auf, die von einer durch Überspritzung
hergestellten Außenhülle 4 aus
Kunststoff umgeben ist. In einem oberen Bereich 6 ist der
Schalthebel 1 im Gegensatz zu einem unteren Bereich 7 im
Querschnitt nicht vollständig
rund, sondern weist eine Führungsfläche 8 auf.
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An dem oberen Ende 2 besitzt
der Schalthebel 1 ein Ausrichtelement 9, welches
zwei ebene Flächen 10 und 10' aufweist,
die zum oberen Ende 2 hin konisch zulaufen.
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In dem unteren Bereich 7 des
Schalthebels 1 ist beidseitig jeweils eine kerbenförmige Nut 11 und 11' in
der Außenhülle 4 angeordnet.
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An einem Flanschteil 12 ist
zu dem oberen Ende 2 weisend ein ringförmiges Federelement 13 mit
einer Anschlagfläche 14 angeordnet.
Das Federelement 13 ist aus einem elastischen Material
hergestellt. Alternativ zu dem Federelement 13 kann ein eine
Stirnfläche 15 aufweisendes
Federelement 13' aus einem elastischen Material angebracht
sein.
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In 2 ist
ein auf das obere Ende 2 des Schalthebels 1 aufzusteckender
Schaltknopf 16 teilweise dargestellt. Der Schaltknopf 16 weist
eine Kerneinlage 17 aus Kunststoff auf. Die Kerneinlage 17 besitzt
eine Aufnahmebohrung 18. Benachbart zu einem unteren Ende 19 des
Schaltknopfs 16 ist in der Kerneinlage 17 ein
als Rastelement dienendes Drahtelement 20 angebracht. Wie
insbesondere aus den 3a und 3b zu erkennen ist, ist das
Drahtelement 20 im Wesentlichen U-förmig und weist ein Mittelteil 21 und
zwei sich seitlich in einem rechten Winkel von dem Mittelteil 21 parallel
zueinander erstreckende Schenkel 22 und 22' auf.
Das Drahtelement 20 erstreckt sich in einem rechten Winkel
zu der Mittelachse 23 des Schaltknopfs 16, die,
wenn der Schaltknopf 16 auf den Schalthebel 1 aufgesetzt
ist, mit der Mittelachse 24 des Schalthebels 1 zusammenfällt. Wie in 3b zu sehen ist, kann das
Mittelteil 21 des Drahtelements 20 zu dem unteren
Ende 19 des Schaltknopfs 16 hin gebogen sein,
um auf diese Weise in der Kerneinlage 17 gegen ein Verrutschen
gesichert zu sein.
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Die Kerneinlage 17 ist von
einem nicht gezeigten Hüllkörper umgeben,
der die äußere Oberfläche des
Schaltknopfs 16 bildet und auch insbesondere ein Schaltsymbol
aufweisen kann.
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Der Schaltknopf 16 wird
an dem Schalthebel 1 befestigt, indem er mit seinem unteren
Ende 19 auf das zugekehrte, obere Ende 2 des Schalthebels 1 aufgesteckt
wird. Die Aufnahmebohrung 18 bewegt sich dabei entlang
des Schalthebels 1, bis die Schenkel 20, 22' des
Drahtelements 20 in den kerbenförmigen Nuten 11, 11' einrasten.
Die Nuten 11, 11' sind in 4 detaillierter dargestellt. Der Übersichtlichkeit halber
ist in 4 das Federelement 13 nicht
dargestellt. Die Nut 11 weist eine zu dem oberen Ende 2 weisende
Wandung auf, die in ihrer gedachten Verlängerung einen Winkel α mit
einer auf der Mittelachse 24 stehenden Normalen 27 bildet.
Die gegenüberliegende
Wandung 28 der Nut 11 weist einen Winkel zu der
Normalen 27 auf, der größer ist
als der Winkel ?. Die Nut 11' ist der Nut 11 entsprechend
ausgebildet.
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Wenn die Verrastung zwischen dem
Drahtelement 20 und den Nuten 11, 11' hergestellt
ist, wird durch das Federelement 13, gegen dessen Anschlagfläche 14 das
untere Ende 19 des Schaltknopfs 16 anliegt, der
Schaltknopf 16 zu dem oberen Ende 2 des Schalthebels 1 hin
vorgespannt. Dadurch wird das Drahtelement 20 gegen die
Wandung 26 der Nut 11 bzw. gegen die entsprechende
Wandung der Nut 11' gedrückt. Auf diese Weise wird ein
geringfügiges
Spiel des Drahtelements 20 bzw. des Schaltknopfs 16 verhindert.
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Der Schaltknopf 16 kann
durch eine auf ihn ausgeübte
Zugkraft ohne ein Werkzeug wieder gelöst werden. Die erforderliche
Kraft hängt
ab von dem Winkel α.
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Das alternativ zu dem Federelement 13 verwendbare
Federelement 13' liegt mit seiner Stirnfläche 15 an
einer entsprechenden Innenfläche
des befestigten Schaltknopfs 16 an und erfüllt entsprechend dem
Federelement 13 eine Vorspannfunktion.
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Benachbart zu dem unteren Ende 19 des Schaltknopfs 16 ist
ein Schaltsack 30 mittels eines ringförmigen Befestigungselements 31,
das in eine Aussparung 32 der Kerneinlage 17 eingreift,
befestigt. Bei dem ringförmigen
Befestigungselement 31 kann es sich z.B. um ein Gummiband
oder einen Draht handeln. Der Schaltsack 30 verdeckt optisch das
Drahtelement 20. Diese Funktion kann auch durch zusätzliche
Design- oder Dekorelemente verwirklicht werden, falls ein Schaltsack
nicht erforderlich ist.
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Die Führungsfläche 8 des Schalthebels 1 ist, wenn
der Schaltknopf 16 in seiner befestigten Position ist,
in Eingriff mit einer entsprechenden Gegenfläche der Aufnahmebohrung 18,
so dass der Schaltknopf 16 gegen ein Verdrehen gesichert
ist. Zusätzlich
sind die Flächen 10, 10' des
Ausrichtelements 9 mit entsprechenden Gegenflächen der
Aufnahmebohrung 18 durch eine Verkeilung in Eingriff, so
dass eine letzte Spielfreiheit des Schaltknopfs 16 beseitigt ist.
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Alternativ zu dem Ausrichtelement 9 kann, wie
in 5 gezeigt ist, an
dem oberen Ende 2 eines anderen Schalthebels 1' eine
Ausformung 34 vorgesehen sein, die einer Schraubendreherklinge ähnelt und
zum Eingriff in eine entsprechende schlitzartige Aufname (nicht
gezeigt) im Innern eines Schaltknopfs vorgesehen ist.
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6 zeigt
das obere Ende einer weiteren Ausführungsform einer Kerneinlage 17' eines
Schaltknopfs. Bei dieser Kerneinlage 17' ist an dem oberen Ende
der Aufnahmebohrung 18 ein Federelement 13" angebracht,
das in seiner Funktion dem in 1 gezeigten
Federelement 13' entspricht und eine Anschlagfläche 35 für ein oberes
Ende eines Schalthebels, der kein Federelement besitzt, aufweist.