DE2658274A1

DE2658274A1 - Schalteinrichtung fuer ein kraftfahrzeugschaltgetriebe

Info

Publication number: DE2658274A1
Application number: DE19762658274
Authority: DE
Inventors: Akitada Kuroda
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1975-12-28
Filing date: 1976-12-22
Publication date: 1977-07-07
Also published as: FR2336269A1; DE2658274B2; JPS5281466A; US4086822A; FR2336269B1; JPS5813926B2; CA1040981A; GB1532670A; IT1074792B; DE2658274C3

Description

T₁EDTKE - BüHLING - K₁NNE - GrUPE

Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-Ing. Kinne Dipl,lng.Grupe

Bavariarlng 4, Postfach 20 24 8000 München 2

Tel.:(0 89)53 96 53-56 *T. Telex: 5 24 845 tipat

cable. Germaniapatent München 22. Dezember 1976

B 7858

case A 2055-03 Toyota

Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Toyota-shi, Japan

Schalteinrichtung für ein Kraftfahrzeugschaltgetriebe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung für ein Kraftfahrzeugschaltgetriebe derjenigen Bauart, bei der das untere Ende eines Schalthebels über eine Steuerstange an eine Steuerwelle des Getriebes betrieblich angeschlossen ist, wodurch die Gangschaltung durch Schalten und Wählen des Schalthebels bewirkt werden kann.

Generell ist ein Kraftfahrzeugmotor mit einem Schaltgetriebe auf- und niederwirkenden, vor- und zurückwirkenden sowie rotierenden Vibrationen gegenüber dem Kraftfahrzeugkörper ausgesezt, Vibrationen, die sich aus den Schwingungen des Motors selbst sowie aus der Beschleunigung und Verzögerung ergeben, wobei die Vibration des Getriebes mit oder ohne Verstärkung über die Steuerstange auf den Schalthebel übertragen

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Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postscheck (München} KtO. «70-43-804

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wird, so daß Vibration oder. Schlagen des Schalthebels für den Fahrer ein unangenehmes Kontaktgefühl ergibt. Will der Fahrer mit Gewalt das Schlagen des Schalthebels dämpfen oder verhindern, werden die Gänge ausgeschaltet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schalteinrichtung für ein Kraftfahrzeug schaltgetriebe _zu schaffen, die im wesentlichen den Schalthebel gegen Vibrationen eines mit Schaltgetriebe ausgerüsteten Motors isoliert ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung eine Schalteinrichtung für ein Kraftfahrzeug schaltgetriebe bei der ein Gestängeglied an seinem oberen Ende mit einem Schwenkgelenk an eine Konsole angelenkt ist, die am Boden des Kraftfahrzeugkörpers verankert ist, während das andere Ende über ein Schwenkgelenk an das eine Ende einer Stützstange angelenkt ist, deren anderes Ende über ein Gelenk an das untere Ende eines Schalthebels angelenkt ist, der seinerseits über ein Kugelgelenk an das Gestängeglied angelenkt ist, wobei ferner die Steuerstange unterhalb und im wesentlichen parallel zur Stützstange in einer die vertikale Achse dieser Stützstange enthaltenden Ebene verlängert ist und ihr anderes Ende über ein Gelenk, z.B. ein Bolzengelenk an eine Steuerwelle der Kraftübertragungsanlage oder des Gebriebes angelenkt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gelten in der Schalteinrichtung vorbeschriebenen Aufbaus die folgenden Beziehungen L₁ /L- = l-i/l?

worin L- = der Abstand zwischen der Mitte eines am oberen Ende des Schalthebels angebrachten Knaufs und einem Drehpunkt zwischen dem Schalthebel und der Steuerstange ist,

L₂ = ein Abstand zwischen der Mitte des Knaufs und einem Drehpunkt des Kugelgelenks zwischen dem Gestängeglied und dem Schalthebel ist

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I₁ = ein Abstand zwischen einem Drehpunkt des

Gelenks zwischen dem oberen Ende des Gestängeglieds und der Konsoleund einem Drehpunkt des Gelenks zwischen dem unteren Ende des Gestängeglieds und der Stützstange ist und

1„ = ein Abstand zwischen dem Drehpunkt des oberen-Endes des Gestänaeglieds und dem Drehpunkt des Kugelgelenks ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 ist eine teilsv/eise im Schnitt dargestellte

Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Schalteinrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Schnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Schnittansicht längs der Linie III-III in Fig. 1;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV in Fig. 1 und

Fig. 5 verdeutlicht die Verschiebung der Schalteinrichtung bei Umschaltung des Getriebes.

Gemäß den Fig. 1 bis 4 ist mit Hilfe von Bolzen und Muttern 3 am Boden 1 eines Kraftfahrzeugkörpers eine kastenförmige Lasche oder Konsole 2 mit offener Oberseite und offener Unterseite sicher befestigt; innerhalb der Konsole sind die oberen Enden zweier Gestängeglieder 4 an Gelenken 5 gelagert, die jeweils aus einem seitlich verlängerten Stift 5a bestehen.

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Zwischen den Gestängegliedern 4 ist ein Schalthebel 7 mit Kugelgelenk 6 und einem am oberen Ende angebrachten Knauf 8 so gelenkig gehalten, daß der Knauf 8 nicht nur in Schaltrichtung bewegt werden kann, d.h. in der Längsrichtunq eines Kraftfahrzeugs (nach rechts und links in Fig. 1 )sondern auch in der Wählrichtung, d.h. rechtwinklig zur Längsrichtung (in Fig. 2 nach rechts und links). Zwischen den Gestänaegliedern 4 und mit ihnen einstückig ist ein Schalthebelgehäuse 6a geformt, das schwenkbar einen sphärischen Vorsprung 9 des Schalthebels 7 unter Zwischenschaltung einer sphärischen Buchse 6b aufnimmt, wie man es am besten aus Fig. 4 ersieht. Ein an einem Ende einer Stützstange 10 befindliches Joch 11 ist außerhalb der unteren Enden der Gestängeglieder 4 mittels Gelenke 12 angelenkt, die jeweils aus einem Bolzen 12a bestehen, während das andere Ende der Stützstange 10 an eine Lasche 14 angelenkt ist, die an einem Getriebegehäuse 13 mit einem Gelenk 15 vorsteht, das von einem Bolzen 15a gebildet ist.

Ein Ende (das rechte Ende in Fig. 1) einer Steuerstange 16 ist an das untere Ende des Schalthebels 7 mittels eines Gelenks 17 angelenkt, das von einem Bolzen 17a gebildet ist; das andere Ende (das linke Ende in Fig. 1) ist mit Hilfe eines Bolzengelenks 18 an eine Getriebesteuerwelle 19 angeschlossen, die aus dem Getriebegehäuse 13 vorsteht. Wie man am besten aus Fig. 1 und 3 ersieht, ist die Steuerwelle 16 gegenüber der Stützstange 10 in einer die Achse der Stützstange 10 enthaltenden Ebene unterhalb ^un<^ parallel zu dieser verlängert.

Wird der Schalthebel 7 um das Kugelgelenk 6 beim Schalten und Wählen verschwenkt, wird mit Hilfe der Steuerstange 16 die Steuerwelle 19 des Getriebes vor und zurück (zum Schalten) bewegt und um ihre Achse gedreht (zum Wählen).

Damit der Fahrer beim Schalten und Wählen ein besseres Gefühl hat, bestehen die sphärische Buchse 6b des Kugelgelenks 6 sowie die Buchse 17b (siehe Fig. 2) des Gelenks 17 zwischen dem Schalthebel 7 und der Steuerstange 16 vorzugsweise aus einem

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relativ harten und glatten Material wie Nylon. Die Buchsen 5b, 12b, 15b und 18b der Gelenke 5, 12, 15 und 18 haben nicht unmittelbar mit dem Schalten und Wählen zu tun und können daher als Antivibrationselemente aus Gummi bestehen, um vom Getriebe auf die Schalteinrichtung übertraaene hochfrequente Schwingungen und Geräusche zu dämpfen. Insbesondere kann die Buchse 18b des Bolzengelenks 18 zwischen der Steuerstange 16 und der Steuerwelle 19 aus einem Material mit ziemlich hoher Elastizität bestehen. Der Grund hierfür liegt darin, daß der Schaltknauf 8 beim Wählen oder beim Bewegen nach rechts oder links in Fig. 2 die Steuerstange 16 schwenkt ^da bei der vorliegenden Ausführungsform die Mitte der Schwenkbewegung des Schalthebels 7 um das Kugelgelenk 6 nicht mit der Drehachse der Steuerstange 16 zusammenfällt, so daß die Schwingbewegung letzterer durch elastische Deformation der Buchse 18b absorbiert werden muß. Aus dem gleichen Grund kann die Bolzen- oder Stiftverbindung durch eine Hakenlaschung ersetzt werden.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 5 der Einfluß der durch die Vibration der Maschine bedingten Verschiebung der mit einem Getriebe versehenen Maschine gegenüber dem Fahrzeugboden 1 auf den Schalthebel 7 untersucht:

P = Drehpunkt der Gestängeglieder 4, die um die Gelenke

5 gegenüber der Konsole 2 schwenken, 0 = der Drehpunkt des Kugelgelenks 6, Q = Drehpunkt der Gelenke 12 zwischen den Gestängegliedern

4 und der Stützstange 10,
R = Drehpunkt des Gelenks 17 zwischen dem unterten Ende

des Schalthebels 7 und der Steuerstange 16, N = Mitte des Schalthebelknaufs 8, M = Drehpunkte des Gelenks 15 zwischen der Stützstange 10 und dem Getriebegehäuse 13 sowie des Bolzengelenks 18 zwischen der Steuerstange 16 und der Steuerwelle 19

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L₁ = NR,
L₂ = NO

1₁ = PQ

1₂ = PO, und
L₁/L₉ = I₁Zl₉

Es sei angenommen, daß das Getriebegehäuse 13 in Folge Vibration nach hinten verschoben wird _t so daß die Drehpunkte M zu den Drehpunkten M" versetzt werden» Dabei schwingt das Gestängeglied 4 um den Drehpunkt P in eine Lage, die durch die strichpunktierten Linien angedeutet ist, so daß die Drehpunkte ο und Q zu den Punkten OV und Q' versetzt werden,und zwar um eine Strecke X bzw. eine Strecke So Unter diesen Bedingungen gilt die folgende Gleichung

x = s · I₂Zi₁ .

Der Drehpunkt R wird um die Strecke S' zu einem Punkt R^! versetzt«, Unter der Annahme, daß keine Versetzung des Punktes N erfolgt, gilt die folgende Beziehung

Da die Versetzung oder Verschiebung S' nahezu gleich der Verschie bung S ist, muß aus den Gleichungen (I) und (II) die obige Beziehung L₁ZL₂ = I₁Zl₂ befriedigt werden.

Das bedeutet mit anderen Worten, daß die Abstände L₁, L₂ , I₁ und I₂ so gewählt werden, daß die obige Beziehung erfindungsgemäß befriedigt wird und die Versetzung oder Verschiebung des Knaufs 8 des Schalthebels 7 ungeachtet der Verschiebung des Getriebegehäuses 13 im wesentlichen null bleibt. Mit Rücksicht ferner auf die Antivibrationswirkungen der Buchsen 5b, 12b, 15b und 18b der Gelenke 5, 12 und 16 sowie des Bolzengelenks 18 können auch die auf und niedergehenden und drehenden Vibrationen des Getriebegehäuses 13 kaum eine Verschiebung des Knaufs 8 bewirken.

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Gemäß Vorbeschreibung ist erfindungseremäß der Schalthebelknauf im wesentlichen gegen Vibrationen des mit einem Getriebe versehenen Motors isoliert, so daß Vibrieren oder Schlagen des Knaufs im wesentlichen vermieden ist und ein · angenehmeres Gefühl bei Schaltvorgängen gewährleistet wird, so daß Ausrücken der Gänge vermieden v/erden kann.

Die Erfindung liefert somit eine Schalteinrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe, bei dem der Schalthebel, dessen unteres Ende über eine Steuerstange an eine Steuerwelle des Getriebes angeschlossen ist, um ein Kugelgelenk schwenkt, das an Gestängegliedern sitzt, die jeweils an Boden in einer vertikalen Ebene und parallel zur Längsachse des Kraftfahrzeugs schwenkbar gestützt sind, wobei das untere Ende des Gestäncregiieds an ein Ende einer Stützstange anaelenkt ist, die im wesentlichen parallel mit der Steuerstange und oberhalb zu dieser verlängert ist und deren anderes Ende an ein Getriebegehäuse angelenkt ist, so daß bei Verschiebung des Getriebes gegenüber dem Fahrzeugkörper das Gestängeglied gegenüber dem Fahrzeugboden schwingen kann und dementsprechend keine Vibrationen des Getriebes auf den Knauf am oberen Ende des Schalthebels übertraaen werden können.

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Leerseite

Claims

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Patentansprüche

(' 1 J Schalteinrichtung für ein Kraftfahrzeug schaltgetriebe, gekennzeichnet durch

(a)einen Schalthebel (7) mit einem am oberen Ende angeangebrachten Knauf (8),

(b)eine am Boden eines Kraftfahrzeugkörpers fest angebrachte Konsole (2) ,

(c)wenigstens einem Gestängeglied (4), dessen oberes Ende für eine Schwenkbewegung in Längsrichtung des Kraftfahrzeugkörpers an die Konsole angelenkt ist,

(d)ein zwischen dem Schalthebel und dem Gestängeglied befindliches Gelenk (6), das eine Schwenkbewegung des Schalthebels in Längsrichtung und in Querrichtung gestattet,

(e)eine Stützstange (16), deren eines Ende an das untere Ende des Gestängeglieds und dessen anderes Ende an das Getriebegehäuse angelenkt ist„

(f)eine Steuerstange (16), die unterhalb und im wesentlichen parallel zur Stützstange verläuft und mit einem Ende an das untere Ende des Schalthebels und mit dem anderen Ende an eine Steuerwelle (19) des Getriebes angelenkt ist, wodurch die Bewegung des Schalthebels auf die Steuerwelle übertragen werden kann.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die folgende Beziehung gilt:

L.. / L ~ — {. ι / L 2

worin L- = ein Abstand zwischen der Mitte des Knaufs des Schalthebels und dem in Drehpunkt am unteren Ende des Schalthebels ist, um den die Steuerstange schwenkt,

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L₉ = ein Abstand zwischen der Mitte des Knaufs des Schalthebels und dessen Drehpunkt ist,

,£.. = ein Abstand zwischen dem oberen Drehpunkt des Gestänqeglieds und dem unteren Drehpunkt des Gestängeglieds, um den die Stützstange schwenkt und

Cp= ein Abstand zwischen dem oberen Drehpunkt des Gestängeglieds und dem Drehpunkt des Schalthebels ist.
3. Schalteinrichtung nach mindestens einem der vorherqehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (6) des Schalthebels (7) aus einem Gehäuse (6a) besteht, das zwischen zwei der Gestängegliedern (4) angeordnet ist und fest an diesen angebracht ist und daß in dem Gehäuse eine sphärische Buchse (6b) untergebracht ist, die mit einem mit dem Schalthebel fest verbundenen sphärischen Vorspruna einstückig ist, wobei das dem am Getriebegehäuse angelenkten Ende entgegengesetzte Ende der Stützstange (10) in einem Joch (11) endet, dessen Schenkel an die beiden Gestängeglieder (4) angelenkt sind.
4. Schalteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gestängeglieder (4), die Stützstange (10) und die Steuerstange (16) alle über einen Bolzen und über eine den Bolzen aufnehmende zylindrische Buchse anaelenkt sind, während die sphärische Buchse und die Buchse des Gelenks zwischen der Steuerstange und dem unteren Ende des Schalthebels aus einem relativ glatten Material bestehen und die Buchsen der Gelenke zwischen den Gestängegliedern und der Stützstange sowie zwischen der Stützstange und dem Getriebegehäuse aus einem federnd nachgiebigen Material bestehen, das hochfrequente Schwingungen absorbiert oder dämpft, während die Buchse des Gelenks zwischen Steuerstange und der Steuerwelle aus einem federnd nachgiebigen Material mit einer erheblich höheren Elastizität besteht.
5. Schalteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die sphärische Buchse (6b) und die Buchse des Gelenks (17)

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zwischen der Steuerstange (16) und dem unteren Ende des Schalthebels (7) aus Nylon und die Buchsen (12b,15b und 18b) der Gelenke zwischen den Gestängegliedern(4) und der Stützstange (10), zwischen der Stützstange und dem Getriebegehäuse und zwischen
der Steuerstange (16) und der Steuerwelle (16) aus Gummi bestehen.

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