DE2502578C3 - Stellungs-Gangschalter zur Schaltung elektrohydraulisch gesteuerter Getriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Scellungs-Gangschalter zur Schaltung elektrohydraulisch gesteuerter Getriebe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ein solcher Stellungs-Gangschalter wird vorzugsweise in Baufahrzeugen, schweren Nutzfahrzeugen und Omnibussen angewendet.

Beispielsweise können mit dem Ganghebel eines solchen Stcllungs-Gangschalters in einer ersten Schwenkebene Vorwärtsgänge und in der dazu parallelen Schwenkebene Rückwärtsgänge geschaltet werden. Außerdem läßt sich ein solcher Stellungs-Gangschalter auch als Wählschalter für ein automatisches Getriebe verwenden, wobei der Wählhebel in einer einzigen fortlaufenden Bewegungsbahn mit parallel versetzten Abschnitten geführt wird.

Die Aufgabe dieser Erfindung ist ein Gangschalter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, der sich durch einfachen Aufbau, wenige unkomplizierte und unempfindliche Teile sowie kostengünstige Herstellmöglichkeit und geringen Raumbedarf auszeichnet. Diese Aufgabe wird durch einen Gangschalter mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

Das in Anspruch 1 angegebene Rastsystem mit einem federnden Rastkörper am Ende des Gangschalthebels entgegengesetzt zum Bedienungsknauf und mit einem Rastenblech, das doppelreihig angeordnete Rastvertiefungen auf einer zylindrisch geformten Innenfläche aufweist, ist sehr einfach im Aufbau, wirkt mit nur einem Rastkörper in allen vorkommenden Bewegungsrichiungen und ergibt eine klüftige Rasterung bei gcringei Plalzaufwanl /wischenstellimgen lassen sich diirc schmale Stege /wischen den Raslverliefunyeu in ausreichender Sicherheil vermeiden.

Bei dem Stellungsgangschalter nach der l-rfiiuliiiig i* ferner eine im Gehäuse angeordnete Schallwelle, di zur Lagerung des Gangsrhallhebels und Uberlraguii von Schaltbewegungen innerhalb der ersten ode zweiten Bewegungsebene dient, mit dem Gangschalihc bei über ein weich-elastisches Ringelement (Guinmila ger) spielfrei verbunden. Dadurch werden Rastgeräu sehe und -erschütterungen vermindert und gleich/eiti; ein wartungsfreies Kardangelenk gebildet, das in Platzbedarf gut mit dem Rastsystem harmoniert um kostengüngstig herstellbar ist.

In den Füllen, in denen je nach den Betriebsbedingun gen des Fahrzeuges ein diagonales Schallen, d.h. eil Schwenken des Gangschallhebels in einer Schwenkebe ne und gleichzeitig quer zu dieser, mit Sicherhei ausgeschlossen werden muß, ist eine Ausführung genial Anspruch 2 vorteilhaft, bei welcher beim Rastenblech ai den Kreuzungspunkten der zwischen den Rastveriiefun gen liegenden Stege (jeweils in der Mitte zwischen viei ein Viereck bildenden Rastvertiefungen) Sperrnockei angeordnet sind. Diese Sperrnocken können beispielsweise durch im Rastenbiech befestigte Nielköpfi gebildet werden und zwingen den Schalthebel, die diagonale Bewegungsrichtung zu umgehen.

Durch die DT-AS 14 80 670 ist es bekannt, Rastvor Sprünge auf einer zylindrisch um den Schwenkmittelpunkt des Gangschalthebels geformten Innenfläche de; Schaltgehäuses anzuordnen. Als Rastvorsprünge diener vorspringende Zähne eines mit der betreffender Gehäusewand einstückigen Zahnsegmentes. Dieses bekannte Rastsystem läßt eine geradlinige Schaltbewegung zwischen zwei Schaltstellungen nicht zu, sondern erzwingt stets einen Umweg über eine parallel liegende Ebene. Dieses System erfordert zur einwandfreien Funktion eine Vielzahl mechanischer Teile.

Eins allseits winkelbewcgliche Lagerung eines Gangschalthebels in einer Verlängerung des Getriebegehäuses ist durch die US-PS 32 69 208 bekannt, bei welcher der Gangschalthebel in einem Kugelkörper aus Gummi gelagert werden kann. Da die sphärische Außenfläche des Gummielements in einem hohlkugelig ausgebildeten Gehäuseabschnitt gleiten kann, tritt eine Verformung des Gummielementes bei Schaltbewegungen nicht ein, so daß das Gummielement keine Schaltbewegungen durch innere Verformung ermöglicht.

Durch die GB-PS 11 79 202 ist es bekannt, an Kreuzungspunkten zwischen den Rastvertiefungen zusätzliche Vertiefungen anzubringen. Diese Vertiefungen sind geeignet, den Schalthebel beim Loslassen stets in eine bevorzugte Stellung zu überführen, z. B. die Mittelstellung, sie sind jedoch — im Gegensatz zu den Sperrnocken nach Anspruch 2 — nicht geeignet, ein diagonales Schalten zu verhindern.

Eine Schalteinrichtung mit mehreren nebeneinanderliegenden Schaltebenen ist durch die GB-PS 13 27 040 bekannt. Diese bekannte Einrichtung weist jedoch innerhalb der Schaltebenen keine Rastvertiefungen auf.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der F i g. 1 bis 12 erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Stellungs-Gangschalter in räumlicher Ansicht mit eingetragenen Bewegungsrichtungen des Gangschalthebels,

Fig. 2 ein Schema der Schaltkulisse dieses Gangschalters für ein Lastschaltgetriebe mit je vier

Vorvviifls- ιιιιιΙ lim kw.i

die heulen

und Itegu.iizung der linieren Gange und

Reversierung .ml
Ncutf iiKttllnn)·.

|.-1 g. i fin .liiilfics Schema einer Sehaltkiilissc ähnlich I- ig. 2, jedoch mn nur zwei Rückwärtsgängen, Rever- i sieriing nur über Neuiralsiellung möglich,

F ig. 4 ein wcilcics .Schema einer Schalikiilisse. geeignet für einen Vorwahl -Gangsehalier für Automatik-Getriebe,

!■ig. ^r>em weiteres Schema ein>-r Schallkulisse, κ,

Fig. b einen Schnitt etwa am Gangschalthebel entlang durch this Gehäuse des (iangschaliers nach Fig. I.

I"ig. 7 cmc Draufsicht aiii diesen (iiingschaller bei teilweise eiillerntem CJehiiuse, ι ^

I- i g. H einen Schnitt tliircli ilen elektrischen Abschnitt dieses Schaltergehäuses mit gestrichelt eingezeichnetem Verlauf der leitenden Bahnen tier Leiterplatte.

Fig. 9 ein Kasleiiblech mit doppelreihig angeordneten Bohrungen als Rastvertiefungen, ₂u

Fig. 10 ein ähnliches Rastenblcch wie in I- i g. 9, mit Sperrnocken, die jeweils in der Mitte zwischen vier ein Viereck bildenden Rasivertiefungen angeordnet sind,

Fig. Il einen anderen .Slelluiigs-Gangscbaltcr mit elektromagnetischer Kugelsperre, Schnittverkiuf ist in der nachfolgend beschriebenen F ig. 12 gekennzeichnet,

Fig. 12 diesen Stellungs-Ciangschalter, Schnitt verlauf etwa am (iangschalthebcl entlang.

Der Gangschalter besieht im wesentlichen aus dem Gangschalthebel l.dem Schaltergehäuse 2 mit Schaltergchäuse-Oberteil 3 und -Unterteil 4, einer Lagerplatte 3 /wischen beiden Schaltergehäuseteilen, einer Leiterplatte 6, einer Schallwelle 7, die eine mit Nocken 8 versehene Schaltwalze 9 trägt und in der Lagerplatte 5 drehbar gelagert ist, und fünf nachfolgend mit Mikroschalter bezeichnete elektrische Schaltelemente 10 bis 14 mit kleinem Bauvolumen zum Schalten von Steuerströmen.

Das Schaltergehause-Oberteil 3 ist als Befestigungsträger zum Befestigen des Gangschalters ausgebildet und wird durch eine Lagerplatte 5 abgeschlossen. In dem so gebildeten Raum ist der mechanische Teil des Gangschalters untergebracht. Das Schaltergehäuse-Unierteil 4 wird ebenfalls von der Lagerplatte 5 abgeschlossen und enthält den elektrischen Teil des Gangschalters.

Mit dem in einem weich-elastisehen Ringelement 15 (Gummilager) kardanisch aufgehängten Gangschalthebel 1 lassen sich je 5 leicht unterscheidbare Schaltstellungen (Gängf:, Fahrstufen) in 2 Ebenen (Gassen) A — B und C— D einstellen, je 1 Gasse ist für die Vorwärtsbzw. Rückwärts-Fahrtrichtung.

Eine Schalterausführung für 6 Schaltstellungen in 2 Ebenen (Gassen) ist bei gleicher Gehäusegröße möglich.

Der Schalthebel 1 wird in einer im Gehäuse-Oberteil 3 eingegossenen Kulisse 16, die in F i g. 2 dargestellt ist, geführt. Die Schaltstellungen sind auf dem Oberteil gut sichtbar markiert (aufgegossen). Eine Lampenanzeige oder ähnliches kann damit entfallen.

Die kräftige Rasterung des Schalthebels 1 sowohl in fto den Schaltstellungen als auch in den beiden Gassen erfolgt durch den Druck einer gefederten Kugel 17 in einem doppelreihig gelochten Rastenblech 18. Zwischenstellungen sind infolge der schmalen Stege 19 zwischen den Rastlöchern 20 kaum möglich.

Das Rastenblech 18 weist an den Kreuzungspunkten der Stege zwischen den Rastlöchern 20 Sperrnocken 31 auf, die beim Stanzvorgang als warzenförmige Ausprägungen er/engt wurden sind und cmc diagonale bzw, sehnige Schallhebeibewegung verhindern.

Hei Schaltung tier nach Fig. I unteren Gasse C- D wird durch ein Segment 21 am Schalthebel I mittels eines Druckbolzms 22 eil- Mikroschalter 10 betätigt (Umschaltung V/R).

Die 5 Schallhebelstellungen werden auf vier Mikro schaller Il bis 14 übertragen, welche radial um die mit Nocken versehene Schallwalze 9 angeordnet sind.

Die Verbindiingswelle 7 zwischen Schalthebel 1 und Schaltwalze 9 sowie der Druckbolzen 22 für die Betätigung des Mikroschalters 10 sind in Buchsen auf der Lagerplatte 5 zwischen Gehäuse-Ober- und Unlei teil 3 und 4 gelagert. Hierdurch entsteht ein wartungsfreies Kreuzgelenk. An der Lagerplatte 5 ist auch das Raslenblech 18 befestigt (l'unktschweißiing).

Alle Mikroschalter 10 bis 14 sind auf der Leiterplatte 6 aufgelötet. Die elektrische Verbindung erfolgt durch die in F i g. 8 gestrichelt eingezeichneten Leiterbahnen auf der Leiterplatte.

Der elektrische Anschluß geht über eine Kabelverbindung 28 mit einem Anschluß an tlas Bordnetz, und einem Anschluß an das Getriebe (Elektromagnet-Ventile). Die Befestigung der Kabelverbindung 28 erfolgt dadurch, daß eine flanschartige Aufweitung 38 am Ende des Kabelschlauches zusammen mit einem Dichtring 39 zwischen dem Gehäuseboden und der Leiterplatte 6 festgespannt ist. Eine besondere Kabelverschraubung ist deshalb nicht notwendig, was sich günstig auf die Herstellkosten auswirkt.

Die Leitungen der Kabelverbindung sind direkt in die Leiterplatte eingelötet.

Einzelheiten des Rastsystems und der Schalthebel-Lagerung in dem weich-elastischen Ringelement 15 werden nachstehend erläutert.

An dem Ende 23 des Gangschalthebels 1, das dem Bcdienungsknauf 24 gegenüberliegt, ist die Kugel 17 als Rastkörper federnd angeordnet. Das mit der Kugel 17 zusammenwirkende Rastenblech 18 weist auf einer zylindrisch geformten Innenfläche 25 doppelreihig angeordnete Rastlöcher 20 auf, je fünf für die Vorwärts- und Kückwärtsganghebelstellungen. Die geometrische Achse des Zylinders, nach dem die Innenfläche 25 geformt ist, geht durch den Schwenkmittelpunkt 26 des Gangschallhebels und fällt mit der Mittelachse der Schaltwelle 7 zusammen. Dadurch hat jedes der Rastlöcher 20 etwa gleichen Abstand vom Schwenkmittelpunkt 26 des Gangschallhebels, was für gleichmäßige Rastkräfte erforderlich ist.

Der Gangschalthebel 1 ist in seinem Abstützbereich, d. h. am .Schwenkmittelpunkt, ringförmig gestaltet, wobei dieser ringförmige Abschnitt 27 die Schaltwelle 7 konzentrisch umgibt, so daß zwischen diesen Teiien 1 und 27 und 7 ein Ringraum verbleibt. Dieser Ringraum wird von dem weich-elastischen Ringelement 15, das in diesem Fall aus Gummi besteht, spielfrei, d. h. mit einer leichten Vorspannung, ausgefüllt. Dieses Ringelement 15 aus Gummi ergibt eine Verbindung zwischen dem Gangschalthebel 1 und der Schaltwelle 7, die sehr gut radiale Kräfte, z. B. die Rastkräfte oder Bedienungskräfte, übertragen kann und dennoch winkelbeweglich genug ist, um die Aufgabe eines Kardangelenkes übernehmen zu können. Nicht zuletzt aber wirken sich die Dämpfungseigenschaften des Ringelementes 15 positiv auf Erschütterungen und Geräusche des Rastsystems aus.

Es kann in besonderen Fällen günstig sein, als zusätzliche Sicherungsmaßnahme den ringförmigen

Abschnitt 27 des Gangschalthcbels 1 durch einen (nicht gezeichneten) Stift mit der Schallwelle 7 zu verbinden, um im Falle einer Alterung des Gummis des Ringclcmcntcs 15 die Mitnahme der Schallwelle 7 beim Schwenken des Gangschalthebels sicherzustellen. Dieser Stift gehl dann quer zur Längsachse des Gangschalthcbels durch den Schwenkmittclpunkt hindurch und erzeugt mit dem ringförmigen Abschnitt 27 und der Schallwelle 7 ein Kardangelenk, das allerdings durch das Gummi-Ringclcmcnl 7 kräftemäßig so weit entlastet ist, daß es wartungsfrei ist und der Stift nur relativ dünn im Vergleich zu einem herkömmlichen Kardangelenk zu sein braucht und die Lagerflächen auf ein geringes Maß reduziert werden können.

Der beschriebene Gangschallcr ist für solche Getriebe verwendbar, welche entsprechend ihrem Einsatzgebiet für schnelles und häufiges Reversieren während der Fahrt ausgelegt sind und keine Rückschaltspcrrc erfordern.

Hs ist aber auch möglich, den Slellungs-Gangschaller mit einer einfachen Rückschaltspcrre auszustatten, die clcktro-magnetisch betätigt wird. Min solches Ausführungsbeispiel ist in I'ig. Ii und 12 dargestellt. Der Aufbau dieses Gangschallers stimmt in vielen Punkten mit dem zuerst beschriebenen Gangschaller übercin, so daß nur die Rüekschaltsperre selbst näher erläutert wird.

lline Schaltwelle 7, die mit dem Gangschullhcbcl 1 in Verbindung steht, trägt als .Sperrkörper eine Sperrscheibe 32, die am äußeren Rand kreisförmig ausgerundcte Ausnehmungen 3Ϊ aufweist. Mine Kugel 34 ist in einer Bohrung radial zur Schaltwelle 7 beweglich zugeführt und wiiki mit den Ausnehmungen zusammen Hin Schieber 36, der über einen Elektromagneten 38 bewegt werden kann, weist eine umlaufende Ausnehmung 40 und einen zylindrischen Abschnitt 41 auf Infolge der Vcrschicbbarkeil des Schiebers 36 kann

ίο wahlweise entweder der zylindrische Abschnitt 41 odei die Ausnehmung 40 des Schiebers 36 in den Bereich dei Kugel 34 gebracht werden.

Wenn der zylindrische Abschnitt 41 des Schiebers 3f der Kugel 34 gegenüberliegt, so ist diese in dei Ausnehmung 33 der Sperrscheibe 32 festgehalten unc diese mit dem Gangschalthebcl hierdurch arretiert. Is¹ dagegen die umlaufende Ausnehmung 40 des Schieben 36 in einer der Kugel 34 gegenüberliegenden Lage, s< erhält die Kugel 34 so viel zusätzlichen Bewegungsspicl raum, daß sie aus der Ausnehmung 33 der Sperrscheibe 32 herausbewegt weiden kann, wodurch die Schaltspcr re aufgehoben ist. Die Form der Ausnehmungen 33 unc 40 ist so gewählt, daß die Kugel 34 je nach den Schaltzustand des Schiebers 36 jeweils selbsttätig dii entsprechende Lage in einer der Ausnehmungen 3. oder der umlaufenden Ausnehmung 40 einnimmt, ohni sich zu verklemmen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. 5 02

   π ο

   Patentansprüche:

   I. Stellungsgangschaller /ur Schaltung elektmhyclr;uilisi'h gesteuerter Getriebe mit einem in mehreren Kberien s 'hwenkbaren Ciungschulthcbcl, der nach jedem .Schalten in der jeweiligen Schaltstellung durch eine Kastimg festgehalten wird, wozu am linieren bzw. dem Bedienungsknauf entgegengesetzten Ende des Gangschalthebels ein Rastkörper federnd angeordnet ist, der mit Rastvertiefungen zusammenwirkt, die auf einer zylindrisch um den .Schwenkmittelpunkt des Gangschalthebels geformten Innenflache angeordnet sind, d adurch gekennzeichnet, daß in zwei parallelen Bewegungsebenen (A-Ii und C-D) des Gangschalthebels (1) (Junge geschaltet werden und dem entsprechend in beiden Ebenen .Schaltstellungen emrastbar sind und als zugeordnete Raslvertiefungen in einer doppelten Reihe Bohrungen (20) in einem zylindrisch geformten Rastenblech (18) angeordnet sind, in die der Rastkörper (17) formschlüssig einrastbar ist, und daß zur Lagerung des Gangscha'thebels (1) dieser mit einer Schaltwelle (7), die Schaltbewegungen in beiden Ebenen (A-B und C- D) überträgt, über ein weich-elastisches Ringelement (15) verbunden ist, um Bewegungen des Mandschalihebels quer zu beiden Ebenen allein durch innere Verformung des weich-elastischen Ringelementes in spielfreier Weise zu ermöglichen.
2. 2. Stellungsgangschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Rastenblech (18) an den Kreuzungspunkten (30) der zwischen den Rastvertiefungen (20) liegenden Stege (19) Sperrnocken (31) angeordnet sind.