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Sperrmechanismus für den Rückwärtsgang Die Erfindung bezieht sich
auf einen handbetätigten Sperrmechanismus für das Einlegen des Rückwärtsgangs eines
Getriebes bei einem Fahrzeug mit Heckmotor, bei welchem das Getriebe mit dem Motor
zusammengebaut ist.
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Bei den meisten konventionellen Fahrzeugen mit Heckantrieb, wie z.B.
dem Volkswagen, ist das Getriebe zusammen mit dem Motor im Heck des Fahrzeugs angeordnet.
Um das Getriebe durch seine Vorwärts- und Rückwärtsgänge zu schalten, ist am Bodenblech
des Fahrzeugs in der Nähe des Fahrersitzes, normalerweise in der
Mitte
des Fahrzeugs, ein Gangschalthebel oder Schalthebel angebracht. Bisher wies der
Schalthebel eine Anschlagscheibe auf, welche nach unten gedrückt und nach links
bewegt werden mußte, um den Rückwärtsgang in dem Getriebe zu suchen. Eine solche
Bewegung machte es erforderlich, daß die rechte Hand des Fahrers zum Niederdrücken
des konventionellen Schalthebels und dann zur Bewegung des Schalthebels nach links
und nach unten benutzt wurde. Dies macht einen sehr großen Druck der Hand oder des
Armes in der ausgestreckten Lage des Armes nötig und erfordert eine ungeheure physische
Kraft in einem Ausmaß, daß es in machen Fällen für Leute mit schwachen Armen fast
unmöglich ist, ein Fahrzeug mit Heckantrieb, wie einen Volkswagen, zu fahren.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu überwinden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Sperrmechanistnus
der eingangs beschriebenen Art, welcher umfaßt ein vondem Getriebe nach vorne verlaufendes
Schaitgestänge, einen mit dem Schaltgestänge verbundenen und nach oben in das Fahrzeug
ragenden schwenkbaren Schalthebel, eine an dem Fahrzeug angebrachte Halteplatte
mit einer Öffnung, durch welche der Schalthebel ragt und wodurch der Schalthebel
während des Schaltens der Vorwärtsgänge seitlich begrenzbar ist, eine unabhängig
von dem Schalthebel vertikal bewegbare und die Halteplatte übergehende Sperreinrichtung
auf dem Schalthebel, durch welche der Schalthebel bewegbar und eine Vorwärts- und
Winkelbewegung auf das Schaltgestänge zum Einlegen des Rückwärtsgangs übertragbar
ist, und eine fingerbetätigte Steuereinrichtung an dem Schalthebel, welche mit der
Sperreinrichtung verbunden und zu deren Bewegung vorgesehen ist.
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Die Erfindung stellt dar eine Druekknopfsteuereinrichtung an einem
konventionellen Schalthebel am Boden des Fahrzeugs zum Lösen des Schalthebels aus
seiner normalen neutralen oder Vorwärtslage in die Rückwärtslage ohne die Notwendigkeib,
einen großen physischen Druck aut den Schalthebel auszuüben, utn diesen gezwungen
in die Rückwärts Lage zu bewegen,
Mit Hilfe eines federbelasteten
Gangsperrmechanismus am unteren Ende des Gangschalthebels kann eine Anschlageinrichtung
über die Standardschaltführungsplatte angehoben werden, so daß der Schalthebel seitlich
nach links bewegt und nach hinten gezogen und so ein Schaltgestänge bewegt werden
kann, wodurch der Rückwärtsgang eines Getriebes eingelegt wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Sperrmechanismus für
den Rückwärtsgang einen federgespannten Anschlag- oder Sperrzapfen auf, welcher
seitlich von einer Standardanschlagscheibe herausragt, wie sie an den meisten Schalthebeln
von Fahrzeugen mit Heckantrieb, wie dem Volkswagen, zu finden ist.
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Die Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung
im Zusammenhang mit der Zeichnung klar werden.
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Es zeigen: Fig. 1 eine seitliche Darstellung mit Umgebung, welche
ein Fahrzeug mit Heckantrieb in strichpunktierten Linien und die Lage des Gangschaltmechanismus
zeigt, Fig. 2 eine Seitenansicht des Gangschaltmechanismus, Fig. 3 eine Seitenansicht
im Schnitt, welche den Sperrzapfen für den Rückwärtsgang in einer oberen Lage gelöst
von den Grenzen der neutralen oder Vorwärtslage zeigt, Fig. 4 eine Schnittansicht
im einzelnen des Schalthebels mit im Schalthebel in der Rückwärtslage, Fig. 5 eine
Schnittansicht von hinten längs der Linie 5-5 in Fig. 2, Fig. 6 eine Querschnittansicht
längs der Linie 6-6 in Fig. 5, Fig. 7 eine Querschnittansicht längs der Linie 7-7
in Fig. 5,
Zeigt 8 eine Ansicht von hinten, welche den Sperr- oder
Anschlagzapfen in einer gelösten Lage wie in Fig 3 dargestellt, zeigt, Fig. 9 eine
Ansicht von hinten des Gangschalthebels in Rückwärtslage und des Sperr- oder Anschlagzapfens
im Eingriff mit eines Nockenleistes Fig. 10 eine perspektivische Ansicht der Nockensteuerpiatte
des Gangschaltmechanismus, Fig. 11 eine Seitenansicht des T-stangenförmigen Handgriffs
des Schalthebels, welche die Druckknopfsteuereinrichtung in gestrichelten Linien
zeigt, Fig. 12 eine Querschnittansicht längs der Linie 12-12 in Fig. 11, Fig. 13
eine Querschnittansicht im einzelnen des T-stangenförmigen Handgriffs und der Druckknopfsteuereinrichtung
längs der Linie 13-13 in Fig. 11, und Fig. 14 eine Querschnittansicht, welche das
Innere des T-stangenförmigen Handgriffs des Schalthebels mit niedergedrückter Druckknopfsteuereinrichtung
zeigt.
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In Fig. 1 ist in strichpunktierten Linien als Beispiel ein mit der
Bezugsziffer 20 bezeichnetes Heckmotorfahrzeug gezeigt, bei welchem ein Motor 22
im Heck des Fahrzeugs befestigt ist> und zu diesem ein mit 24 bezeichnetes Getriebe
gehört. Um das Getriebe 24 schalten zu können, ist ein Schaltgestänge 26 vorgesehen,
welches von dem Getriebe 24 In einem allgemein U-£Urmigen, kanalartigen Rahmenteil
28, welches seinerseits auf dem Boden 30 des Fahrzeugs befestigt ist, nach vorne
führt.
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Das Schaltgestänge 26 weist eine Ffannenfassung 32 auf> welche
eine Kugel 34> wie sie in Fig. 2 und 3 in gestrichelten Linien gezeigt
ist,
aufnehmen kann, wobei die gesamte Anordnung eine Kugelgelenkanordnung bildet.
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Die Kugel 34 bildet einen Endfortsatz eines langgestreckten Schalthebels
35. Der Schalthebel 35 weist eine Stange 36 auf, welche durch eine Offnung 38 in
dem U-förmigen Rahmenteil 28 nach oben ragt. Am Ende gegenüber der Kugel 34 der
Stange 36 des Schalthebels ist eine zweite langgestreckte Schaltstange 40 befestigt.
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Die Schaltstange 40 weist eine Bodenvertiefung 42 auf, in welche das
Ende der langgestreckten Stange 36 des Schalthebels eingeführt ist, und die Schaltstange
wird an diesen mit Hilfe von zwei Stellschrauben 44 gehalten.
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Der Bequemlichkeit halber ist die Schaltstange 40 ungefähr in der
Mitte ihrer Länge gegenüber der Vertikalen abgebogen, so daß ihre obere Hälfte nach
hinten ragt und sich in einer Lage befindet, in welcher sie von der rechten Hand
des Fahrers des Fahrzeugs leicht zu erreichen ist.
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Am oberen Ende 46 der Schaltstange 40 ist ein T-stangenförmiger Handgriff
48 befestigt. Die T-Stange ist zylindrisch mit ihrer Achse senkrecht zur Schaltstange
40 und weist ein Kragenteil 50 mit einem Durchmesser entsprechend dem Durchmesser
der Schaltstange 40 auf.
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Das Kragenteil paßt über das Ende 46 der Schaltstange 40 und wird
an dieser mit Hilfe einer Stellschraube 52 gehalten. Wie aus der Zeichnung zu erkennen
ist, erstreckt sich der T-stangenförmige Handgriff 48 quer zur senkrechten Richtung
der Schaltstange 40.
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Auf der Oberseite des U-förmigen Rahmenteils 28 ist über der Offnung
38 eine mit 54 bezeichnete Halteeinrichtung oder Nockenführungsplatte angebracht.
Die Platte ist allgemein langgestreckt und weist eine vordere Befestigungsöffnung
56 und eine hintere Befestigungsöffnung 58 auf. Die Nockenführungsplatte 54 weist
weiter eine zentrale Öffnung 60, auf einer Seite eine nach oben ragende Anschlagleiste
62 und gegenüber der Anschlagleiste 62 eine Rtekwärtsnockenleiste
64
auf, welche eine obere, von der Ebene der Nockenführungsplatte 54 weggebogene Nockenfläche
66 hat. Die Nockenführungsplatte 54 ist über dem U-förmigen Rahmenteil 28 angeordnet,
wobei die Öffnung 60 der Platte mit der oeffnung 38 des Rahmensteils 28 ausgerichtet
ist. Über der NockenfUhrungsplatte 54 und der Öffnung 38 ist eine metallische Kappe
68 angebracht, welche eine aufgebogene Schürze 70 und einen Kegelteil 72 aufweist,
der in einem ringförmigen, eine obere Fassungsöffnung 76 bildenden Flansch 74 endet
Die metallische Kappe 68 und die Nockenführungsplatte 54 sind an dem U-förmigen
Rahmenteil 28 mit Kopfschrauben 78 befestigt.
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In der Fassungsöffnung 76 sitzt eine Drehkugel 80 welche an der langgestreckten
Stange 36 des- Schalthebels befestigt ist.
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Die Kappe 68 und die Drehkugel 80 ist von einer kegelstumpfförmigen
Abdeckung 69 zum Halten des Hebels mit einer oberen Offnung 69a umgeben, in welcher
die Drehkugel zur Verhinderung einer Verschiebung des Schalthebels 35 nach oben
sitzt Die Abdeckung 69 ist durch die Kopfschrauben 78 an dem U-formigen Rahmenteil
28 befestigt.
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Anschließend an das untere Ende der langgestreckten Stange 36 des
Schalthebels befindet sich eine Anschlagscheibe 82, die am besten in Pig, 7 zu sehen
ist. Diese Anschlagscheibe 82 ist halbkreisförmig und umgibt die Stange 36 des Schalthebels,
endet Je doch in einer flachen Seite 84, welche allgemein parallel zur Rckwa'rtsnockenleiste
64 ist. Der Zweck der Anschlagscheibe 82 besteht darin, den Schalthebel 35 innerhalb
der von der Anschlagleiste 62 und der Rückwärtsnockenleiste 64 gedildeten Grenzen
wie in Fig. 5, 8 und 9 zu sehen, zu halten. Mit anderen Worten wird die Anschlagscheibe
82 für konventionelles Schalten in Vorwärtsgänge in der oeffnung 60 gehalten werden0
Die
Sperreinrichtung 85 für den Rückwärtsgang weist eine Längsbohrung 86 in der Stange
36 auf, welche sich von deren oberen Ende zu einem Punkt etwas unterhalb der Querebene
der Anschlagscheibe 82 erstreckt. Die Stange 36 weist weiter einen langgestreckten
Längsschlitz 88 auf, der sich durch ihre Wandung erstreckt und mit der Längsbohrung
86 in Verbindung steht. In der Längsbohrung 86 ist eine Stange 90 gleitend angebracht,
welche sich nach oben etwas über das obere Ende der Stange 36 des Schalthebels und
nach unten bis zu einem Punkt in einer Ebene mit der Anschlagscheibe 82 erstreckt.
Durch den Längsschlitz 88 ragt ein Anschlag- oder Sperrzapfen 92 heraus, welcher
in der Stange 90 befestigt ist und in dem Längsschlitz 88 auf und ab bewegt werden
kann.
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Die Schaltstange 40 ist weiter mit einer langgestreckten Bohrung
94 versehen, deren Durchmesser dem Durchmesser der Stange 90 entspricht. Diese Bohrung
94 erstreckt sich von dem unteren Ende 96 der Schaltstange 40 zu einem Punkt in
der Nähe der zentralen Abbiegung der Schaltstange 40. An diesem Punkt ist die Bohrung
vorzugsweise im Durchmesser verringert und erstreckt sich durch die verbleibende
obere Länge der Schaltstange 40 und durch deren oberes Ende 46.
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Ein flexibles Kabel 100 ist am oberen Ende der Stange 90 befertigt,
führt durch die Bohrung 94 nach oben und endet in einer Haltekugel 102.
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Eine Schraubenfeder oder Feder 104 umgibt das Kabel 100 in dem unteren
Teil der Bohrung 94 mit dem vergrößerten Durchmesser und ist gegen das Ende der
Stange 90 vorgespannt. Die Feder 104 spannt die Stange nach unten vor, wodurch der
Sperrzapfen 92 in seiner normalen Lage gegen den Boden des Längsschlitzes 88 wie
in Fig. 5 zu sehen, sitzt. Wenn der Sperrzapfen 92 in seiner unteren Lage, wie in
Fig. 5 zu sehen ist, schlägt er gegen die Rückwärtsnockenleiste 64 an und verhindert
eine übermäßige seitliche Bewegung nach rechts und sperrt den Rückwärtsgang.
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Um den Sperrzapfen 92 zur Bewegung aus seiner normalen Lage zu beeinflussen,
wodurch der Rückwärtsgang einschaltbar ist, ist in den T-stangenförmigen Handgriff
48 des Schaltmechanismus eine mit dem Finger betätigte Steuereinrichtung 106 angebracht.
Die Steuereinrichtung 106 ist in einer durch den T-stangenförmigen Handgriff 48
querlaufenden Längsbohrung 108 angebracht. An dem einen Ende 109 der Längsbohrung
befindet sich eine Kappe 110 zum Abschließen der Bohrung. In der Längsbohrung 108
ist ein Kolben 111 und an der Kappe 110 ist eine Druckfeder 114 angebracht.
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Der Kolben 111 besteht aus einem langgestreckten Körperteil 116,
durch dessen Durchmesser ein Schlitz 118 verläuft, und an desse Ende entfernt vom
inneren Ende 112 ein Druckknopfteil 120 für den Daumen angeordnet ist.
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Der Kolben 111 weist weiter eine abgerundete Nockenfläche 122 an
der vorderen Kante des Schlitzes 118 auf, welche einen Sitz 124 zur Aufnahme der
Haltekugel 102 des flexiblen Kabels 100 umfaßt.
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Am Ende der Längsbohrung 108 gegenüber der Kappe 110 ist ein Halteeinsats
126 zum Halten des Kolbens 111 angeordnet, so daß dieser nicht äus der Längsbohrung
108 herauslaufen kann.
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Wie aus Fig. 14 zu sehen ist, bewegt sich das Druckknopfteil 120
für den Daumen in der Längsbohrung 108, wenn es in Richtung des Pfeiles gedrückt
wird, wodurch das flexible Kabel 100 über die NockenRlEche 122 gedrückt wird und
das Kabel 100 sich nach oben bewegte Diese Bewegung wird ihrerseits auf die Stange
90 dbertragenS welche nach oben bewegt werden wird, so daß der Sperrzapfen 92 von
der in Fig. 5 gezeigten Lage in eine obere wie in Fig. 8 gezeigte Lage bewegt wird
wo er gegen das obere Ende des Längsschlitzes 88 angehoben ist. Diese in Fig 8 dargestellte@
Lage würde normalerweise als die neutrale Löselage für den Rückwärtsgang bezeichnet
werden.Mit anderen Worten ist die Schaltstange
40 nicht mehr gesperrt,
sondern kann in die Stellung bewegt werden, in welcher der Rückwärtsgang eingelegt
werden kann.
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Wenn das Druckknopfteil 120 einmal gedrückt worden ist, wird die
Druckfeder 114 den Kolben 111 in seine in Fig. 11 gezeigte Ruhelage drücken. Weiter
wird das flexible Kabel gelöst werden, wodurch die Stange 90 und der Sperrzapfen
92 nach unten zurückkehren können, und wenn der Schalthebel 35 in eine Lage wie
in Fig. 9 gezeigt bewegt worden ist, wird der Sperrzapfen 92 in Eingriff mit r oberen
Nopkenfläche 66 kommen, wenn der Schalthebel 35 in die in Fig. 9 gezeigte Lage bewegt
wird. Mit der Feder 104 wird der Sperrzapfen 92 gegen die Nockenfläche 66 vorgespannt
werden und der Schalthebel 35 kann nach hinten geschwenkt werden, wodurch sich der
Sperrzapfen und das Schaltgestänge nach vorne und oben bewegen und der RUckwärtsgang
eingelegt wird.
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Es sollte bemerkt werden, daß der Kegelteil 72 der Kappe 68 jede
Abwärtsbewegung der Anschlagscheibe 82 oder des Sperrzapfens 92 verhindern wird,
durch welche das Getriebe versehentlich in den Rückwärtsgang geschaltet werden könnte.
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Im Betrieb befindet sich wie oben erwähnt der Anschlag- oder Sperrzapfen
92 normalerweise in einer unteren Lage, wie es in Fig.5 dargestellt ist, wodurch
der Schalthebel 35 mit Hilfe des T-stangenförmigen Handgriffs 48 in den Grenzen
der Anschlagleiste 62 und der RUckwärtsnockenleiste 64 in die normalen vier Lagen
für die Vorwärtsgänge, d.h. den ersten, zweiten, dritten und vierten Gang, bewegt
werden kann.
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Wenn der RUckwSrtsgang eingelegt werden soll, wird der T-stangenförmige
Handgriff 48 mit der Hand ergriffen und das Druckkopfteil 120 mit dem Daumen gedrückt,
wodurch eine Bewegung zum Bewegen des Sperrzapfen 92 nach oben wie in Fig. 8 gezeigt,
übertragen wird. In dieser Lage soll der Schaltmechanismus als in einer
neutralen
Lage stehend betrachtet werden. An diesem Punkt wird die Hand des Fahrers den T-stangenförmigen
Handgriff 48 dann nach links bewegen, was andererseits die gesamte Anordnung auf
der Drehkugel 80 in der Fassungsöffnung 76 in eine Lage wie in Fig. 9 gezeigt schwenkt5
wo die Anordnung nach links abgekantet ist und der angehobene Sperrzapfen 92 wie
in Fig. 8 zu sehen, dann auf der Rückwärtsnockenleiste' 64 entlang der Nockenfläche
66 gleiten wird. In dieser Lage wird der T-stangenförmige Handgriff 48 des Schalthebels
dann nach hinten zum Heck des Fahrzeugs hin gezogen, wodurch andererseits die Anordnung
durch die Drehkugel 80 in der Fassungsöffnung 76 in eine in Fig. 4 gezeigte Lage
geschwenkt wird, wdder Sperrzapfen 92 nach oben über die Nockenfläche 66 gleiten
und das Schaitgestänge 26 sich nach vorne bewegen wird, wodurch der Rückwärtsgang
des Getriebes 24. eingelegt wird.
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Bei der Verwendung dieses neuen Sperrmechanismus für den RUckwärtsgang
ist zu sehen, daß lediglich der Daumendruck und die normale Seitenbewegung des Armes
erforderlich sind, um ein Fahrzeug mit Heckantrieb in den Rückwärtsgang zu schalten.
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Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit einem bevorzugten, als am
praktischsten betrachteten Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, ist zu erkennen,
daß Anderungen an diesem AusfUhrungsbeispiel innerhalb des Bereichs der Er:Eindvang
durchgeführt werden l nnen, welche nicht auf die hier gezeigten Einzelheiten beschränkt
werden soll. Vielmehr soll der volle Bereich entsprechend den Ansprechen alle äquivalenten
Aufbauten und Vorrichtungen umfassen.