DE2508679A1

DE2508679A1 - Gangschalteinrichtung fuer fahrzeuge mit kippbarem fahrerhaus

Info

Publication number: DE2508679A1
Application number: DE19752508679
Authority: DE
Inventors: Friedrich Schreiner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1975-02-28
Filing date: 1975-02-28
Publication date: 1976-09-09
Also published as: DE2508679C2

Description

Gangschalteinrichtung für Fahrzeuge mit kippbarem Fahrerhaus Die Erfindung betrifft eine Gangschalteinrichtung für Fahrzeuge mit einem kippbaren Fahrerhaus, mit einem am Boden oder anderen Teil des Fahrerhauses in mehreren Richtungen beweglich gelagerten Schalthebel, dessen Schaltbewegungen anteilig nach vorgegebenen Bewegungsrichtungen auf eine Schaltstange übertragen werden.
Dadurch, daß bei einer solchen Anordnung der Schalthebel und Teile der Gangschalteinrichtung an dem Fahrerhaus und die restlichen Teile der Gangschalteinrichtung am Getriebe, Motor oder Fahrzeugrahmen abgestützt bzw. befestigt sind, entstehen bei Relativbewegungen des Fahrerhauses zum Fahrzeugrahmen besondere Probleme, z. B. Eigenbewegungen des Schalthebels beim überfahren von Fahrbahnunebenheiten oder Schwierigkeiten mit der Gangschalteinrichtung beim Kippen des Fahrerhauses, z. B. um Zugang zum Motor zu erhalten.
Durch die Offenlegungsschrift 2 316 235 ist eine Gangschaltung für Fahrzeuge mit schwenkbarem Fahrerhaus bekannt, bei der die übertragung des Schalthebels auf die Schaltstange lösbar ist, um ein Kippen des Fahrerhauses zu ermöglichen.
Der Schalthebel endet in einem kugeligen Teil, das beim Zurückkippen des Fahrerhauses in die Normallage durch einen Führungskonus in den Lagersitz an der Schaltstange zurückgebracht wird. Damit das Ende des Schalthebels dabei den Konus überhaupt mit ausreichender Sicherheit trifft, ist die Schaltstange teleskopartig verlängerbar ausgebildet und an der Unterseite des Fahrerhauses befestigt. Diese Teleskopführung erzeugt Reibung beim Schalten und vergrößert das Spiel der Schalteinrichtung. Das Problem der störenden Eigenbewegungen des Schalthebels beim Schwingen des elastisch aufgehängten Fahrerhauses gegenüber dem Fahrzeugrahmen ist bei einer Gangschaltung nach der genannten Offenlegungsschrift möglicherweise gemildert, jedoch noch nicht vollständig gelöst.
Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, eine Schalteinrichtung zu schaffen, bei der ein problemloses Kippen des Fahrerhauses möglich ist, ohne daß bei der Schalteinrichtung dabei sorgfältige Beachtung, bestimmte vorausgehende Bedienungshandgriffe oder besondere Montagearbeiten erforderlich sind, ferner sollten beim Überfahren von Bodenunebenheiten usw. keine störenden Eigenbewegungen des Schalthebels auftreten. Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Dadurch, daß die Übertragung der Schaltbewegungen über zwei Schaltstangen erfolgt, die über eine in der Fahrerhaus-Kippachse angeordnete Umlenkeinrichtung in Verbindung stehen, läßt sich eine Gangschalteinrichtung schaffen, die beim Kippen des Fahrerhauses nicht unterbrochen werden muß, da die Umlenkeinrichtung selbst ein in der Schwenkachse liegendes Gelenk ergibt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entsprechend Anspruch 2 weist die Umlenkeinrichtung eine kinematische Hauptachse auf, die entweder deckungsgleich oder parallel und unmittelbar benachbart zur Fahrerhaus-Kippachse ist, wobei die Übertragung von solchen Schaltbewegungen, bei denen sich die erste und zweite Schaltstange dreht, durch Längsverschieben eines zwischen beiden Schaltstangen angeordneten Koppelgliedes in Richtung dieser kinematischen Hauptachse der Umlenkeinrichtung erfolgt. Gangschalteinrichtungen mit diesem Merkmal lassen sich bei entsprechender Ausgestaltung, z. B. mit den Merkmalen nach Anspruch 3 oder äquivalenten Maßnahmen, so bauen, daß die genannten Schaltbewegungen völlig unabhängig von Kippbewegungen des Fahrerhauses übertragen werden. Das heißt, beim völligen Kippen der Kabine, z. B. um Zugang zum Motor zu erhalten, wie auch bei kleineren, von Fahrbahnunebenheiten angeregten Bewegungen des Fahrerhauses um die Kippachse wird diejenige Schaltstellung, zu deren Veränderung die Schaltstangen gedreht werden müßten, völlig unverändert bzw. unbeeinflußt bleiben.
Zweckmäßige und vorteilhafte Mittel, um aus einer Drehbewegung der ersten Schaltstange eine Längsverschiebung eines Koppelgliedes entlang der kinematischen Hauptachse der Umlenkeinrichtung zu erzeugen, sind in Anspruch 3 angegeben.
Bei dieser Ausführung sind die Reibungseinflüsse sehr gering.
Die zwei unabhängig voneinander um die kinematische Hauptachse der Umkehreinrichtung drehbaren Teile des Koppelgliedes ermöglichen dabei eine von Kippbewegungen des Fahrerhauses unabhängige Übertragung von Drehbewegungen der ersten auf die zweite Schaltstange.
Durch die in Anspruch 4 angegebene Schwinge, mit der die erste und zweite Schaltstange über Kugelgelenke verbunden ist, lassen sich Längsbewegungen von einer Schaltstange auf die andere besonders reibungsarm und exakt übertragen. Die Hauptachse der Umlenkeinrichtung läßt sich dabei so anordnen, daß sie sich nicht mehr von der Fahrerhaus-Kippachse entfernt, als der Betrag des halben Schaltweges der Längsbewegung der Schaltstangen, die im allgemeinen der Schaltbewegung innerhalb einer Gangebene (Schaltbewegung "Schalten") zugeordnet ist, ausmacht. Hierdurch sind Eigenbewegungen des Schalthebels bei Fahrbahnstößen auch in dieser Bewegungsrichtung des Schalthebels auf ein sehr geringes, nicht störendes Maß reduziert.
Eine Gangschalteinrichtung mit einem zweckmäßigen Mittel zur Umwandlung der Drehbewegung der zweiten Schaltstange in eine hin- und hergehende Schaltbewegung ist in Anspruch 5 beschrieben. Diese Ausführung ist einfach herstellbar und ergibt eine zuverlässige Funktion.
Eine Ausführungsform wird nachfolgend anhand der Fig. 1 und 2 schematisch erläutert. Es zeigt: Fig. 1 die Gesamtanordnung der Gangschalteinrichtung mit einem Teil des Fahrzeuges und einem kippbaren Fahrerhaus, Fig. 2 eine schematisch-räumliche Darstellung der Gangschalteinrichtung mit der Umlenkeinrichtung.
Das Fahrzeug in Fig. 1 weist ein kippbares Fahrerhaus 1 auf, an dessen Boden ein Schalthebel 2 auf einem Fernschaltbock 3 in mehreren Richtungen beweglich gelagert ist. Wie Fig. 2 zeigt, werden die Schaltbewegungen anteilig nach den vorgegebenen Bewegungsrichtungen A - B und C - D über ein in nur einer Richtung bewegliches Gelenk 19 auf eine erste Schaltstange 4 übertragen, wobei Bewegungen des Schalthebels in Richtung A - B an der Schaltstange eine Drehung und Bewegungen in Richtung C - D eine Längs- bzw. Axialbewegung erzeugen.
Die Schaltstange 4 ist mit einer Umlenkeinrichtung 5 verbunden, die nachfolgend noch näher erläutert wird. Die Umlenkeinrichtung 5 weist eine kinematisch maßgebliche Hauptachse 10 auf, die etwa deckungsgleich mit der Kippachse 6 des Fahrerhauses 1 angeordnet ist. Von der Umlenkeinrichtung 5, die den Richtungsverlauf der Schaltstangen vom Schalthebel 1 bis zum Schaltgetriebe 8 "umlenkt", wird eine aus Drehung und/oder Längsbewegung bestehende Schaltbe" wegung der ersten Schaltstange 4 als eine gleichgerichtete, nahezu übereinstimmende Schaltbewegung der zweiten Schaltstange 7 übertragen. Die zweite Schaltstange 7 steht mit Schaltelementen 9 des Schaltgetriebes, die auf Schaltkupplungen einwirken, in Verbindung.
Die Umlenkeinrichtung 5 besteht aus einer an einem festen Fahrzeugteil, z. B. dem Fahrzeugrahmen schwenkbar gelagerten Schwinge 20, einer parallel zur Fahrzeug-Kippachse 6 geführten kinematischen Hauptachse 21 am freien Ende der Schwinge, einem aus den zwei Teilen 12 und 13 bestehenden Koppelglied 11, das in einer in der Hauptachse 10 der Schwinge 20 liegenden Längsführung Bewegungen längs dieser Achse 10 und relative Drehbewegungen um diese Achse ausführen kann, sowie zwei Kugel- oder Kardangelenken 22 und 23, deren Mittelpunkte auf der Hauptachse 10 liegen und die am freien Ende der Schwinge 20 entlang der Achse 10 unverschiebbar sind.
Die Kugelgelenke 22 und 23 sind mit der ersten bzw.
zweiten Schaltstange 4 bzw. 7 verbunden, so daß eine Längsbewegung der ersten Schaltstange 4 (Bewegungsrichtung C - D) die Schwinge 20 in eine Schwenkbewegung um ihre Schwenkachse 21 versetzt, durch die die zweite Schaltstange 7 wiederum eine Längsbewegung (Bewegungsrichtung C - D) erhält. Durch geschickte Wahl der kinematischen Daten der Schwinge 20 läßt sich erreichen, daß die Hauptachse 10 während aller Schaltstellungen entlang der Schaltrichtung C - D mit der Fahrerhaus-Kippachse 6 praktisch übereinstimmt, so daß Bewegungen des Fahrerhauses um die Kippachse 6 keinen spürbaren Einfluß auf die Schaltstellungen der Bewegungsrichtung C - D ausüben können.
Das Koppelglied 11 bildet mit seinen zwei Teilen 12 und 13 einen Bügel, dessen Endpunkte über Koppelgelenke 15 und 16 mit den Schaltstangen 4 und 7 außerhalb deren Längs-bzw. Drehachse verbunden sind. Teil 13 des Koppelgliedes ist durch Längsführung in der Hauptachse 10 geführt, Teil 12 des Koppelgliedes gleichachsig zur Hauptachse 10 auf Teil 13 des Koppelgliedes über ein Gelenk 14, das die beiden Teile 12 und 13 axial zueinander unverschiebbar, jedoch relativ zueinander drehbar verbindet, gelagert.
Eine Drehung der ersten Schaltstange 4 um ihre eigene Achse (in der Bewegungsrichtung A - B) erzeugt eine Verschiebebewegung am Koppelgelenk 15, durch die das Koppelglied 11 entlang der Hauptachse 10 in deren Längsführung gleitet. Das Gelenk 14 zwischen beiden Teilen 12 und 13 des Koppelgliedes 11 überträgt dabei Axialkräfte. Die Verschiebebewegung am Koppelgelenk 15 wird damit im wesentlichen unverändert an das Koppelgelenk 16 wiedergegeben und damit die zweite Koppelstange 7, die in gleicher Weise wie die Koppelstange 4 einen außer ihrer Drehachse liegenden Anlenkpunkt aufweist, in eine Drehung (Drehrichtung A - B) versetzt. Die Richtungspfeile in Fig. 2 über der Schwinge 20 beziehen sich auf die Bewegung des Koppelgliedes.
Bei einer Kippbewegung des Fahrerhaus es um die Kippachse 6 wird die über den Schalthebel 2 mit dem Fahrerhaus verbundene erste Schaltstange 4 mitgeschwenkt. Dabei dreht sich der Teil 12 des Koppelgliedes 11 mit, was infolge des Gelenkes 14 problemlos möglich ist, ohne daß sich die Schalteinstellung in der Bewegungsrichtung A - B im mindesten ändert. Dies gilt sowohl für kleinere Eigenbewegungen des Fahrerhauses beim Überfahren von Unebenheiten wie auch beim völligen Kippen des Fahrerhauses, z. B. für Wartungsarbeiten.
Die aus Drehung und Längsverschiebung zusammengesetzte Schaltbewegung der zweiten Schaltstange 7 wird in diesem Fall durch eine Gelenkstütze 25 mit einem Gelenk 24 in einer Weise umgewandelt, daß aus der Drehung der Schaltstange 7 eine Längsbewegung eines Schaltelementes 9 des Getriebes 8 und aus der Längsbewegung der Schaltstange 7 eine Drehung des Schaltelementes 9 erzeugt wird.
Mit dem beschriebenen Getriebe ist also ein problemloses Kippen des Fahrerhauses möglich, ohne daß eine sorgfältige Beachtung der Schalteinrichtung oder zusätzliche Montagearbeiten nötig sind.

Claims

Patentansprüche

Gangschalteinrichtung für Fahrzeuge mit einem kippbaren Fahrerhaus, mit einem am Boden oder anderen Teil des Fahrerhauses in mehreren Richtungen beweglich gelagerten Schalthebel, dessen Schaltbewegungen anteilig nach vorgegebenen Bewegungsrichtungen auf eine Schaltstange übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß diese erste Schaltstange (4) mit einer Umlenkeinrichtung (5) verbunden ist, die mit ihren wesentlichen Teilen in der Fahrerhaus-Kippachse (6) angeordnet ist und die von der ersten Schaltstange (4) eingeleiteten Längs- und Drehbewegungen auf eine zweite Schaltstange (7) überträgt, die zum Schaltgetriebe (8) führt und mit Schaltelementen (9) des Schaltgetriebes verbunden ist.
2. Gangschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkeinrichtung (5) eine kinematische Hauptachse (10) aufweist, die entweder deckungsgleich oder parallel und unmittelbar benachbart zur Fahrerhaus-Kippachse (6) geführt ist und daß die Übertragung von solchen Schaltbewegungen (A - B), bei denen sich die erste und zweite Schaltstange (4, 7) dreht, durch Längsverschieben eines zwischen beiden Schaltstangen.angeordneten Koppelgliedes (11) in Richtung dieser kinematischen Hauptachse (10) der Umlenkeinrichtung (5) erfolgt.
3. Gangschalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schaltstangen außerhalb deren Längs- bzw. Drehachse Koppelgelenke (15, 16) zur Verbindung mit dem Koppelglied angeordnet sind, wobei die Verbindungslinie (17, 18) der Koppelgelenke zu der Drehachse der jeweiligen Schaltstange (4, 7) etwa senkrecht zur Hauptachse (10) der Umlenkeinrichtung (5) ausgerichtet ist und daß das Koppelglied (11) aus zwei unabhängig voneinander um die kinematische Hauptachse (10) der Umlenkeinrichtung (5) drehbaren Teilen (12, 13) besteht, die entlang dieser Hauptachse relativ zueinander unverschiebbar, jedoch gemeinsam verschiebbar geführt sind und deren Endpunkte über die Koppelgelenke (15, 16) mit den Schaltstangen (4, 7) in Verbindung stehen, so daß in der Normallage des Fahrerhauses eine Drehung der ersten Schaltstange (4) über das zugeordnete Koppelgelenk (15), das aus zwei Teilen (12, 13) bestehende Koppelglied (11) entlang der Hauptachse (10) der Umlenkeinrichtung (5) verschiebt, wodurch die zweite Schaltstange (7), angetrieben vom Koppelglied (11) über das andere Koppelgelenk (16), eine etwa gleiche Drehung ausführt.
4. Gangschalteinrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptachse (10) der Umlenkeinrichtung (5) an einer Schwinge (20) verschwenkbar und stets parallel zur Fahrerhaus-Kippachse (6) geführt ist und daß Schwenkachse (21) und Radius der Schwinge so gewählt sind, daß die Hauptachse (10) während ihres Schwenkweges mit der Kippachse des Fahrerhauses (6) zusammentrifft oder ihr sehr nahe kommt und daß die erste und zweite Schaltstange (4 und 7) über Kugelgelenke (22, 23), deren Mittelpunkte auf der Hauptachse (10) der Umlenkeinrichtung (5) liegen, mit der Schwinge (20) verbunden sind, wodurch die Schwinge (20) in der Normalstellung des Fahrerhauses eine Längsbewegung der ersten Schaltstange (4) als gleichgerichtete Längsbewegung auf die zweite Schaltstange (7) überträgt.
5. Gangschalteinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schaltstange (7) in der Nähe des Schaltgetriebes (8) an einem außerhalb der Drehachse der Schaltstange (7) liegenden Gelenkpunkt über eine Gelenkstütze (25) abgestützt ist.