DE2157600A1

DE2157600A1 - Durch Handschalthebel betätigtes Gestänge für Getriebe von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2157600A1
Application number: DE19712157600
Authority: DE
Inventors: Tage Ernst Stockholm; Dahlen Stig-Lennart Södertälje Soderberg (Schweden)
Original assignee: Saab Scania AB
Current assignee: Saab AB
Priority date: 1970-11-23
Filing date: 1971-11-20
Publication date: 1972-05-31
Also published as: NL7116069A; SE348148B; GB1326476A; DE2157600B2; DE2157600C3

Description

Dipl.-Ing. H. Sauenland · Dn.-Ing. R. König · Dipl.-Ing. K. Bergen

Patentanwälte · 4ooo Düsseldorf · Cecilienallee 7B · Telefon 43Ξ732

Unsere Akte: 27 052 19. November 1971

SAAB-SCANIA AKTIEBOLAG, S-151 B7 Södertäl.je, Schweden

"Durch Handschalthebel betätigtes Gestänge für Getriebe ·

von Kraftfahrzeugen"

Die Erfindung bezieht sich auf Kraftfahrzeuge mit einem Getriebeschalthebel zum Wechseln der Gänge von Hand und insbesondere auf ein System zum Reduzieren der Bewegung des Schalthebels, die von Relativbewegungen zwischen dem Fahrzeugaufbau und dem Fahrzeugrahmen oder Untergestell herrühren.

Bei der Erfindung handelt es sich in erster Linie um schwere Fahrzeuge. Sie ist vor allem für Lastwagen geeignet, die in Verbindung mit Bauarbeiten oder auch im Gelände sowie im Überlandverkehr eingesetzt werden. Es ist bekannt, bei solchen Fahrzeugen den Motor und das Führerhaus am vorderen Teil einer Rahmenkonstruktion durch bewegungsdämpfende Mittel aufzuhängen. Dabei sind die bewegungsdämpfenden Mittel so angebracht und gestaltet, daß sie größere oder kleinere Relativbewegungen gestatten. Die rückwärtige Aufhängung des Motors ist im allgemeinen starrer als die vordere Motoraufhängung, während das umgekehrte häufig in bezug auf die Anbringung' des Führerhauses gilt. Der Motor wird am Fahrzeugrahmen in bekannter Weise mittels Gummiblöcken aufgehängt. Der Hauptzweck der Blöcke ist dabei, das Maß zu verringern, in welchem Motorschwingungen auf den Fahrzeugrahmen übertragen werden. Andererseits hängt die Art und Weise, in der das Führerhaus aufgehängt wird, von dem Zweck ab, für den

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das Fahrzeug bestimmt ist. In dieser letzteren Hinsicht sind Aufhängungen bekannt, die verhältnismäßig starr konstruiert sind. In diesem Falle wirken Schlinger- und Stampfbewegungen des Fahrzeugs, die durch die Gestaltung des Fahrwerks (Radabfederung und Stoßdämpfer) nicht aufgenommen werden, auf den Fahrzeugrahmen ein und werden über diesen direkt auf das Führerhaus übertragen. Unter normalen Fahrbedingungen bedeutet dies keinen besonderen Nachteil. Unter anormalen Bedingungen, wenn das Fahrzeug beispielsweise über schlechte Straßen oder rauhes Gelände gefahren wird, besteht dagegen die ernste Gefahr, daß das Führerhaus infolge der Art, in der es angebracht ist, Schaden erleidet. Dabei ist zu bedenken, daß aus Sicherheitsgründen das Führerhaus als formstarre Konstruktion gestaltet wird.

Es ist bekannt, bei Fahrzeugen, die auf schlechten Straßen Oder unebenem, rauhem Gelände verwendet werden sollen, mindestens die rückwärtige Aufhängung des Führerhauses so zu gestalten, daß die Schlinger- und Stampfbewegungen, die relativ zu einem in der Form unstarr gestalteten Rahmen auftreten, gedämpft werden« Dadurch wird nur ein begrenzter Anteil der Schlingerbewegungen des Fahrzeugs, die auf den Fahrzeugrahmen übergehen, auf das Führerhaus übertragen. Dies wiederum hat gegenseitige Verlagerungen zwischen dem Fahrzeugrahmen und dem Führerhaus zur Folge und erfordert spezielle Erwägungen bei der Konstruktion der Schalt- und Steuermittel im Führerhaus und bei der Art und Weise, wie diese Schalt- und Steuermittel mit den Teilen verbunden werden, auf die sie einwirken sollen. Unter anderem ist es nötig, mehr Raum für einen Getriebeschalthebel zu schaffen, der in üblicher Weise direkt oder indirekt mittels Drehlagern und Gelenken an den Motor angeschlossen ist, wobei hier und nachstehend das Getriebe als Bestandteil des Motors angesehen sei. Der Schalthebel wird üblicherweise

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so angeordnet, daß er durch den Boden des Führerhauses nach oben hindurchgeführt ist und sich in einer Stellung befindet, in der er vom Fahrzeugführer leicht erreicht werden kann, um die Getriebegänge zu wechseln, wobei der Schalthebel in verschiedene Betriebsstellungen von Hand bewegbar ist. Wird der Schalthebel am Motor oder Getriebe in der erwähnten üblichen Weise gelagert, so werden auf ihn die Bewegungen übertragen, die der Motor relativ zum Führerhaus ausführt, wenn das Fahrzeug schlingert oder stampft. Der Schalthebel macht also Bewegungen relativ zum Führerhaus, weil dieses unter Zwischenschaltung von Mitteln aufgehängt ist,· welche die Stampf- und Schlingerbewegungen reduzieren. Infolgedessen ist der Raumbedarf für einen Schalthebel in einem Führerhaus, dessen Aufhängung so gestaltet ist, daß die Schlinger- und Stampfbewegungen auf das Führerhaus nur in stark gedämpftem Maße übertragen werden, wesentlich größer als der Raumbedarf für einen Schalthebel in einem Führerhaus, das fest oder starr am Fahrzeugrahmen angebracht wäre," was aber schwerlich möglich ist.

In diesem Zusammenhange ist es bekannt, bei Fuhrerhäuser, die beliebig hoch gestaltet werden können, den Führerhausboden und demgemäß auch den Führersitz auf ein höheres Niveau relativ zum Motor zu legen, so daß der Betätigungsraum, der dem Fahrzeugführer zur Verfügung steht, im wesentlichen unverändert bleibt, was jedoch im Gegensatz zur üblichen Bauweise steht. Eine derartige Lösung mit der sich daraus ergebenden großen Höhe des Führerhauses ist jedoch bei vielen Fahrzeugtypen ungeeignet, vor allem bei Fahrzeugen für den Überlandverkehr, bei denen es wünschenswert ist, die äußeren Abmessungen des Führerhauses so klein wie möglich zu halten.

Handelt es sich um ein Fahrzeug dieses letztgenannten Typs, so ist es nötig, den Boden des Führerhauses im Fahrzeug auf

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ein niedriges Niveau zu bringen, wobei der Sitzraum· für den Fahrzeugführer auf der einen Seite des Motors, also neben dem Motor angeordnet wird. Da die totale Breite des Fahrzeugs bestimmte, durch Gesetze des jeweiligen Landes vorgeschriebene Grenzen nicht überschreiten darf, so ist die Breite des Raumes, der für den Fahrzeugführer zwischen der Motorhaube und der Seitenwand des Fahrzeugs zur Verfügung steht, derart eng, daß es notwendig wird, den Fahrersitz in die unmittelbare Nachbarschaft zur Motorhaube zu bringen. Der Schalthebel muß zwischen dem Führersitz und der Motorhaube angeordnet werden, was bedeutet, daß in dem betrachteten Fall ungenügend Raum für einen Schalthebel zur Verfügung steht, der in der bisher üblichen Weise gelagert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Winkelbewegung des Schalthebels relativ zum Führerhaus, wie sie beim Stampfen und Schlingern des Fahrzeugs auftritt, zu reduzieren, so daß trotz des geringen für den Schalthebel zur Verfügung stehenden Raumes klare und eindeutige Schaltbewegungen und Schalthebelstellungen möglich sind. Die Erfindung bezieht sich also auf eine Anordnung, die es ermöglicht, Schlinger- und Stampfbewegungen, soweit sie auf den Schalthebel übertragen werden, in ihrem Ausmaße herunterzusetzen. Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der Schalthebel gelenkig an einem Arm gelagert wird, der seinerseits gelenkig sowohl mit dem Fahrzeugantrieb (Motor und Getriebe) als auch mit einem Längsträger des Fahrzeugrahmens verbunden wird.

In der bevorzugten Ausführungsform ist es ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß der Arm gelenkig mit dem Längsträger des Fahrzeugrahmens an einer Stelle verbunden wird, die im wesentlichen gegenüber den rückwärtigen Lagerpunkten des Fahrzeugantriebs und den vorderen Lagerpunkten des Füh-

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rerhauses auf dem genannten Längsträger liegen. Einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht es ferner, daß der Arm mit dem Längsträger über eine Kuppelstange mit Gelenkanschlüssen an beiden Enden verbunden ist, die eine solche Länge hat, daß der Arm im allgemeinen mehr oder weniger horizontal liegt, wobei der Schalthebel in einem Punkt auf dem Arm gelagert ist, der im wesentlichen zentrisch zwischen dem Motor und der Kuppelstange liegt.

Durch die Erfindung gelingt es, unerwünschte Bewegungen des Schalthebels relativ zum Führerhaus unter allen praktisch vorkommenden Situationen wirksam zu reduzieren.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel. Es zeigen

Fig. 1 einen schematisch gehaltenen Querschnitt durch ein Fahrzeug nebst Führerhaus mit den Merkmalen der Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht des Schalthebels und seiner Lagerung von oben,

Fig. 3 den Schalthebel und seine Lagerung in perspektivischer Darstellung und kleinerem Maßstabe und

Fig. 4 eine schematisch gehaltene Ansicht des vorderen Fahrzeugteils von oben.

In der schematischen Darstellung des vorderen Teils eines Fahrzeugs nach Fig. 4 erscheint der Motor 1, der in üblicher Weise am Fahrzeugrahmen^ mittels nicht gezeichneter Gummiblöcke aufgehängt ist.

Der Fahrzeugrahmen 2 be steht,-^aus mindestens zwei Längsträgern 32, 33, die durch eine Anzahl nicht gezeichneter Querträger miteinander verbunden sind. Diese dienen unter ande-

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rem als Stützen für den Motor» Von anderen Gesichtspunkten abgesehen ist die Konstruktion des Fahrzeugrahmens durch .-.-die verlangte Widerstandsfähigkeit gegen auf ihn wirkende Torsionsbeanspruchungen bestimmt„ In dem hier als Beispiel gewählten Fall ist es wünschenswert, daß der Fahrzeugrahmen 2 einen relativ hohen Grad von Deformation ohne Schaden auszuhalten vermag, wenn das Fahrzeug schlingert oder stampft. Diesem Umstand muß die Art und Weise, in der die Hauptkomponenten mit dem Fahrzeugrahmen 2 verbunden sind, beispielsweise der Motor 1 (nebst Getriebe) und ebenso das Führerhaus 3» angepaßt sein.

Die rückwärtige Aufhängung 30 des Motors 1 am Fahrzeugrahmen 2 ist im allgemeinen wesentlich starrer gestaltet als die vordere Aufhängung 3.1. Dies bedeutet, daß die Bewegungen des Motors, welche dieser beim Schlingern oder Stampfen des Fahrzeugrahmens 2 ausführt, von der Deformation des Fahrzeugrahmens im Bereich der rückwärtigen Motoraufhängung 30 abhängen.

Aus Sicherheitsgründen ist das Führerhaus 3 (Fig. 1) widerstandsfähig gegen Deformationen konstruiert und deshalb selbst nicht in der Lage, Schlingerbewegungen des Fahrzeugs nachzugeben. Mit Rücksicht hierauf muß das Führerhaus 3 auf dem Fahrzeugrahmen 2 in einer Weise montiert werden, die Gewähr dafür gibt, daß Schlinger- und Stampfbewegungen des Fahrzeugs gedämpft werden,, Im gezeichneten Beispiel besteht die vordere Aufhängung 34 aus mindestens einem Kipplager, während die rückwärtige Aufhängung 35 zwei Zapfenlager enthält „ Dies gestattet relative Bewegungen zwischen dem Führerhaus 3 und dem Fahrzeugrahmen 2. Führt das Fahrzeug Schlingerbewegungen aus, so nimmt das Führerhaus 3 an den Bewegungen des vorderen Teiles des Fahrzeugrahmens 2 teil, sofern die rückwärtige Aufhängung nachgiebig ist. Dies bedeutet, daß dem Motor 1 als Ergebnis einer kleinen Verzer-

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rung im Winkel eine Bewegung relativ zum Führerhaus 3 erteilt wirdo Bs ist unter anderem diese Bewegung, die durch die bewegungsvermindernden Mittel nach der Erfindung mit bezug auf einen Getriebeschalthebel 10 kompensiert werden sollen, der in dem für den Fahrzeugführer vorgesehenen Raum 5 des Fahrzeugs angeordnet ist. Der Schalthebel 10 ist in das Führerhaus 3 durch eine Öffnung im Fahrzeugboden 6 eingeführte Diese Öffnung ist mit einer Kappe 8 abgedeckt, die den Schalthebel 10 umgibt und am Boden des Führerhauses mittels eines Rahmens 9 befestigt ist. Der Schalthebel 10 ist wie üblich so gestaltet, daß er in zwei verschiedenen Ebenen 11 bewegt werden kann, wobei die eine Bewegung die Gangwahl und die andere Bewegung das Einlegen des gewählten Ganges gestattet. Um dies zu ermöglichen, ist das untere Ende 12 (Fig. 2 und 3) des Schalthebels 10 erfindungsgemäß gegabelt und um eine Achse 13 gelenkig mit einem Kuppel- oder Haltestück 22 verbunden. Das Kuppel- oder Haltestück 22 ist seinerseits mittels eines Schwenkzapfens 23 gelenkig an einen Arm 19 angeschlossen. Dabei liegen der Zapfen 23 und die Achse 13 rechtwinklig zueinander. Der Arm 19 ist auf einer Achse 21 eines Bockes 20 schwenkbar gelagert. Der Bock 20 ist mittels einer Schraubverbindung fest auf dem Motor 1 montierte Das andere Ende des Armes 19 ist gelenkig mit einer schwenkbaren Stützstrebe 24 verbunden, deren entgegengesetztes Ende gleichfalls gelenkig an ein Winkelstück 27 angeschlossen ist, das auf. dem einen Längsträger 32 des Fahrzeugrahmens befestigt ist.

Vermöge der Art und Weise, in welcher der Schalthebel 10 im Gesamtsystem montiert ist, vermag der Fahrzeugführer durch seitliche Bewegung des Schalthebels einen gewünschten Gang vorzuwählen, wobei gewisse Teile des Gestänges eine Drehung um den Gelenkzapfen 23 ausführen. Hierauf kann der Fahrzeugführer den Schalthebel in die dem gewünschten Gang.entsprechende Stellung einlegen, indem er

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den Hebel vorwärts oder rückwärts unter Drehung von Gestängeteilen um die Achse 13 bewegt.

Die vorstehend beschriebenen Bewegungen des Schalthebels betätigen eine Gangschaltstange 14, die mit dem Schalthebel 10 gelenkig verbunden ist. Mit der Schaltstange 14 sind gelenkig zwei Reaktionsstangen 15 verbunden, von denen nur eine gezeichnet ist. Die entgegengesetzten Enden der Reaktionsstangen 15 sind gelenkig an das Motorgehäuse und das Getriebegehäuse angeschlossen. Die Gangschaltstange mit den beiden Reaktionsstangen 15 führt eine pendelnde Bewegung aus, wenn dem Schalthebel 10 eine Drehung um den Schwenkzapfen 23 erteilt wird, und sie erfährt eine Verschiebung, wenn der Schalthebel 10 um die Achse 13 geschwenkt wird. Diese Art der Übertragung der Bewegung ist bekannt und erfordert daher hier zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung keiner weiteren Erklärung.

Bei Fahrzeugen mit beschränkter Höhe des FUhrerhauses ist es, wie oben bemerkt, notwendig, den Boden des Führerhauses relativ zum Motor und Getriebe tief zu legen, womit der Führersitz 4 dicht an die Motorhaube, herangerückt werden muß. Als Folge hiervon ist der für den Schalthebel verfügbare Raum kleiner als bei anderen Fahrzeugtypen. Diesem Nachteil wird durch die Erfindung in erheblichem Maße abgeholfen.

Das bewegungsherabsetzende System nach der Erfindung kompensiert Relativbewegungen zwischen dem Führerhaus und dem Motor nebst Getriebe; es nutzt den für den Schalthebel verfügbaren Raum vorzüglich aus und gestattet es dabei, dem Schalthebel eindeutige und klar voneinander unterscheidbare Bewegungen zu erteilen.

Dieses Ergebnis wird in der bevorzugten Ausführung der Er-

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findung "besonders gut durch die Tatsache erreicht, daß der Arm 19 am Längsträger 32 mittels der schwenkbaren Stützstange 24 gelenkig in einem Punkt befestigt ist, der mindestens annähernd in der Mitte zwischen der rückwärtigen Aufhängung. 30 des Motors und der vorderen Aufhängung 34 des Führerhauses liegt« Dadurch wird erreicht, daß vom Arm 19 herrührende Bewegungen des Schalthebels 10, die durch Schlingern oder Stampfen des Fahrzeugs hervorgerufen werden, auf ungefähr die Hälfte dessen heruntergesetzt,werden, was mit üblichen, direkt auf dem Motor sitzenden Schalthebellagerungen erreicht wird.

Der Arm 19, der von der auf geeignete Länge eingestellten Stützstrebe 24 unterstützt wird, erstreckt sich im wesentlichen horizontal und unterstützt auf annähernd der Hälfte seiner Längsbewegung den Schalthebel 10 mit den zugehörigen Schwehklagern 22, 23.

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Claims

SAAB-SCANIA AKTIEBOLAG, S-151 87 Södertäl.ie, Schweden Patentansprüche:

1. JÖurch Handschalthebel betätigtes Gestänge für Getriebe von Kraftfahrzeugen, bei denen der Fahrzeugrahmen und der Aufbau im Betrieb relative Verlagerungen erfahren, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (10) auf einem Arm (19) gelenkig gelagert ist, der schwenkbar einerseits mit dem Fahrzeugantrieb (Motor 1) und andererseits mit einem seitlichen Längsträger (32) des Fahrzeugrahmens (2) mindestens annähernd in der Mitte zwischen den rückwärtigen Lagerpunkten (30) des Fahrzeugantriebs (1) und den vorderen Lagerpunkten (34) des Fahrzeugaufbaus (3) verbunden ist.

2. Gestänge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (19) mit dem Längsträger (32) durch eine an beiden Enden mit Gelenken versehene Stützstrebe (24) verbunden ist, die eine solche Länge hat, daß der Arm (19) wenigstens annähernd horizontal liegt«

" 3· Gestänge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (10) auf dem Arm (19) in einem Punkt gelagert ist, der wenigstens annähernd in der Mitte zwischen dem Fahrzeugantrieb (1) und der Stützstrebe (24) liegt.

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