DE3613856A1

DE3613856A1 - Schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE3613856A1
Application number: DE19863613856
Authority: DE
Inventors: Dieter Ott; Klaus Dipl Ing Bieber; Christian Dronia; Josef Maier; Hugo Mueller
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1986-04-24
Filing date: 1986-04-24
Publication date: 1987-12-03
Also published as: DE3613856C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zum Schalten der Übersetzungen eines Getriebes, insbesondere in einem Kraftfahr zeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei derartigen Schaltvorrichtungen (z. B. DE-PS 24 60 769) muß die den Schalthebel axial vorspannende, beim Einlegen des Rück wärtsganges zu überwindende Feder so stark ausgelegt sein, daß ein versehentliches Schalten in den Rückwärtsgang ausgeschlossen ist. Dies bewirkt dann beim bewußten Schalten in den Rückwärts gang relativ hohe, axiale Kräfte, die den Bedienungskomfort und die Handlichkeit der Schaltvorrichtung beeinträchtigen können.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei der gattungsgemäßen Schaltvor richtung mit einfachen Mitteln die beim Schalten der zusätzli chen Übersetzung, insbesondere des Rückwärtsganges, erforderli chen, axialen Kräfte zu verringern, ohne jedoch die Sicherheit der Schaltvorrichtung gegen Verschaltungen zu beeinträchtigen.

Diese Aufgabe wird mit dem Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungs gemäß sind zusätzliche Rastmittel am Schalthebel vorgesehen, die den Schalthebel in seiner Ruhestellung zusätzlich gegen des sen axiale Verschiebung sichern. Bei einer Verschiebung des Schalt hebels tritt deshalb zunächst eine hohe Anfangskraft auf, die nach deren Überwindung über den Verschiebeweg abnimmt. Die Ver schiebekraft kann bis gegen 0 verringert werden.

Die Rastmittel können vielfältiger Art sein, z. B. am Schalthebel an einer Schrägfläche desselben angreifende elastische Mittel, wie Ringfedern, Bügelfedern, Rastierungen usw. Die Schrägfläche kann auch an einer Führung des Schalthebels und die elastischen Mittel unmittelbar am Schalthebel mit diesem verschiebbar vor gesehen sein. Die Neigung der Schrägfläche nimmt dann über den Verschiebeweg relativ zur Vorspannrichtung der elastischen Mit tel ab, wodurch auch die axial gerichtete Kraftkomponente ab nimmt. Wirkt die Vorspannkraft schließlich auf eine zur Vorspann richtung senkrechte Fläche, so ist die Axialkraft gleich 0 oder ggf. sogar umkehrbar.

In Weiterbildung der Erfindung werden jedoch Schaltmittel ent sprechend den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 5 vorgeschlagen. Der nur minimale Mehraufwand besteht dann in einer zusätzlichen Feder, beispielsweise einer Schraubendruckfeder und einem Rast stift. Die die Feder und den Raststift aufnehmende Querhülse kann ohne nennenswerten Mehraufwand an die Gelenkkugel bzw. an deren Führungshülse, die vorzugsweise aus Kunststoff besteht, angeformt sein. Auch die Anordnung der schrägen Rampe an dem axialen Steg des Schalthebels, der zugleich eine Verdrehsiche rung bildet, ist einfach herstellbar. Zudem ergibt sich eine baulich günstige, montageleichte Konstruktion. Auch der Konusab schnitt gemäß Anspruch 5 ist ohne nennenswerten Mehraufwand vor sehbar.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung in raumbildlicher Darstellung und demon tiertem Zustand,

Fig. 2 eine Ansicht der Schaltvorrichtung senk recht zur Vorwählebene des Schalthebels im montierten Zustand und eine Kraft verlaufskurve über den Verschiebeweg,

Fig. 3 eine Einzelheit Z aus Fig. 1 in vergrö ßerter Darstellung und

Fig. 4 als Rastmittel einer Schaltvorrichtung gemäß Fig. 1 eine mit dem Raststift zusam menwirkende Führungshülse im Schnitt.

Die Schaltvorrichtung 10 (Fig. 1) setzt sich im wesentlichen aus einem Schalthebel 12, einer Gelenkkugel 14 mit einer angeformten Führungshülse 16, einer Lagerkonsole 18 mit einer für die Lagerung der Gelenkkugel 14 angeordneten Kugelkalotte 20 zusammen. Mit tels einer Einstellplatte 22 ist die Lagerkonsole 18 auf einer Grundplatte 24 befestigt. Die Grundplatte 24 wiederum kann ent weder ein Bodenabschnitt des Kraftfahrzeuges oder aber als sepa rates Teil am Boden des Kraftfahrzeuges befestigt sein. Der Schalt hebel 12 ist an seinem unteren Ende mittels einer Schraube 26 mit einer Schraubenmutter 28 und einem Gabelgelenk 30 mit einer nicht näher dargestellten Schaltwelle 32 (vgl. Fig. 2) verbun den. Die Schaltvorrichtung ist im weiteren nur so weit beschrie ben, als dies für das Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich ist.

Die Gelenkkugel 14 und die daran angeformte Führungshülse 16 sind mit einer zentralen Bohrung 32 versehen, mittels welcher die Gelenkkugel 14, die in montiertem Zustand in der Kugelkalot te 20 gelagert ist, auf einen im Durchmesser größeren Abschnitt 34 des Schalthebels 12 aufschiebbar ist. Zwei auf dem Abschnitt 34 ausgebildete, axial verlaufende Stege 36, 38 bilden in Ver bindung mit entsprechend ausgebildeten Nuten 39 (Fig. 3) in der zentralen Bohrung 32 der Gelenkkugel 14 bzw. der Führungshülse 16 eine Verdrehsicherung zwischen der Gelenkkugel 14 und dem Schalthebel 12. Die Gelenkkugel 14, die unten an einem am Schalt hebel 12 ausgebildeten Anschlag 40 anliegt, wird von einer oberhalb der Führungshülse 16 angeordneten Schraubendruckfeder 42 mit einer Führungshülse 44 und einem Federring 46 in ihre axiale Position vorgespannt. Der Federring 46 ist in einer Ringnut 48 des Schalt hebels 12 gehalten.

Der Schalthebel 12 ist über das Gabelgelenk 30 und die Schalt welle 32 gegen Verdrehung gesichert und kann entsprechend den Pfeilen 50, 52 entweder in der Vorwählebene 50 oder in der Schalt ebene 52 geschwenkt werden.

Durch Aufbringen einer Kraft auf den auf den Schalthebel 12 auf geschraubten Schaltknopf 54 kann ferner der Schalthebel 12 in axialer Richtung gegen die Vorspannkraft der Schraubendruckfe der 42 nach unten verschoben werden. Dabei verschiebt sich der Schalthebel 12 relativ zu der in der Kugelkalotte 20 gelager ten Gelenkkugel 14. Durch das nach unten Verschieben des Schalt hebels 12 (vgl. Fig. 2) kann der Schalthebel 12 durch Eliminie rung der Anschläge 56, 58 in eine dem Rückwärtsgang entsprechen de Vorwählebene geschwenkt und durch weiteres Verschwenken in der Schaltebene der Rückwärtsgang geschaltet werden.

An die Führungshülse 16 ist eine Querhülse 60 angeformt, in der in senkrechter Richtung zur Längsachse des Schalthebels 12 eine Schraubendruckfeder 62 und ein Raststift 64 aufgenommen sind. Die Querhülse 16 ist an ihrem einen Ende geschlossen ausgeführt, so daß sich die Schraubendruckfeder 62 an dem dadurch gebildeten Boden 66 abstützen kann. Der Raststift 64 ist an seiner dem Schalt hebel 12 zugewandten Stirnfläche 68 mit einer Rundung versehen, welche mit einer schrägen Rampe 70 an dem Steg 38 zusammenwirkt.

In der Ruhestellung des Schalthebels 12 liegt die Rundung 68 des Raststiftes 64 an der schrägen Rampe 70 des Steges 38 an. Die von der Schraubendruckfeder 62 ausgeübte Vorspannkraft er zeugt dabei eine axial gerichtete Kraftkomponente, die einem nach unten Verschieben des Schalthebels 12 entgegenwirkt. Diese Kraft addiert sich zunächst zu der Vorspannkraft der Schrauben druckfeder 42.

Der Kraftverlauf beim nach unten Drücken des Schalthebels 12 ist in der Fig. 2 mit der Kurve 72 dargestellt. Der Pfeil P gibt die Kraft und der Pfeil s den Axialverschiebeweg des Schalthebels 12 an. Die Kurve 72 zeigt, daß zunächst eine hohe Anfangskraft ansteht, die insbesondere von dem Raststift 64 in Verbindung mit der schrägen Rampe 70 ausgeht. Die Neigung der Rampe 70 und der korrespondierenden Rundung 68 am Raststift 64 ist derart, daß eine gewünschte Anfangskraft entsteht. Mit der Verschiebung des Schalthebels 12 nach unten wird der Raststift 64 gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 62 von dem Schalthebel 12 an der Rampe 70 entlang radial verschoben, bis der Raststift 64 nunmehr an der senkrecht zu dessen Verschieberichtung verlaufenden Fläche des Steges 38 anliegt. Dies bewirkt einen starken Rückgang der Axialkraft am Schalthebel 12, weil nunmehr die Kraft der Schrauben druckfeder 62 eine innere Kraft ohne Axialkomponente darstellt. Die noch verbleibende Axialkraft durch die Schraubendruckfeder 42 nimmt zwar über den Verschiebeweg s wieder zu, ist aber we sentlich kleiner als die Anfangskraft. Durch Abstimmung der bei den Federn 42, 62 sowie der Neigung der Rampe 70 und ggf. einer Neigung an der Oberfläche des Steges 38 kann die Kraftverlaufs kurve 72 beliebig verändert werden.

Gemäß Fig. 4 wirkt der Raststift 64 nicht wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt unmittelbar auf den Schalthebel 12′, sondern mittelbar über die Führungshülse 44′. Dabei taucht die Führungs hülse 44′ in die Führungshülse 16′ der Gelenkkugel 12 ein und ist mit einem Konusabschnitt 45 versehen, der wie vorstehend beschrieben als schräge Rampe mit dem Raststift 64 zusammenwirkt. Wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist, ist der Raststift nicht senk recht, sondern um ca. 45° geneigt bzw. etwa senkrecht zur Konus fläche des Konusabschnittes 45 verschiebbar geführt. Dadurch kann bei einer hohen Anfangskraft am Schalthebel 12′ die Reibungs kraft zwischen Raststift 64 und dem zylindrischen Abschnitt der Führungshülse 44′ vermindert werden.

Claims

1. Schaltvorrichtung zum Schalten der Übersetzungen eines Ge triebes, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einem in einer Lagerkonsole in einer Vorwählebene und einer Schalt ebene verschwenkbar gelagerten Schalthebel, der zum Überwin den eines zusätzlichen Anschlages zum Schalten einer weiteren Übersetzung, insbesondere zum Schalten eines Rückwärtsganges, in axialer Richtung gegen die Kraft einer Feder verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Schalthebel (12) mittel- oder unmittelbar zusätzlich ein Rastmittel (Raststift 64, schräge Rampe 70 oder Führungs hülse 44′ mit Konusabschnitt 45) wirkt, dessen axial ausgeübte Anfangskraft über den Verschiebeweg abnimmt.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Rastmittel ein durch eine Feder (62) belasteter Raststift (64) ist, der im wesentlichen senkrecht zum Schalthebel (12) verschiebbar ist und der in der Ruhestellung des Schalthebels (12) mit schrägen Rastflä chen (68) auf eine am Schalthebel (12) ausgebildete, schräge Rampe (70) wirkt.

3. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (12) in einer Gelenkkugel (14) mit angeformter Führungshülse (16) axial verschiebbar ist und daß der Raststift (64) und die Feder (62) in einer an der Führungshülse (16) angeformten Querhülse (60) aufgenommen sind.

4. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schalthebel (12) zumindest ein axial verlaufender Steg (38) vorgesehen ist, der mit einer korrespondierenden Nut (39) in der Führungs hülse (16) eine Verdrehsicherung bildet, und daß die schräge Rampe (70) unmittelbar an dem Steg (38) ausgebildet ist.

5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Rastmittel ein durch eine Feder (62) belasteter Raststift (64′) ist, der im wesent lichen senkrecht zum Schalthebel (12′) verschiebbar ist und der in der Ruhestellung des Schalthebels (12′) mit schrägen Rastflächen (68) auf einen Konusabschnitt (45) einer am Schalt hebel (12′) festgelegten Führungshülse (44′) wirkt.