DE3613856C2

DE3613856C2 -

Info

Publication number: DE3613856C2
Application number: DE19863613856
Authority: DE
Inventors: Dieter 8070 Ingolstadt De Ott; Klaus Dipl.-Ing. 8074 Gaimersheim De Bieber; Christian 8070 Ingolstadt De Dronia; Josef 8071 Hepberg De Maier; Hugo 8859 Ballersdorf De Mueller
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1986-04-24
Filing date: 1986-04-24
Publication date: 1988-08-04
Also published as: DE3613856A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zum Schalten der Übersetzungen eines Getriebes in einem Kraftfahrzeug, ge mäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Schaltvorrichtung ist der AT-PS 2 29 156 ent nehmbar. Dabei muß die den Schalthebel axial vorspannende, beim Einlegen beispielsweise des Rückwärtsganges zu überwin dende Feder so stark ausgelegt sein, daß ein versehentliches Schalten in den Rückwärtsgang ausgeschlossen ist. Dies be wirkt dann beim bewußten Schalten in den Rückwärtsgang rela tiv hohe, axiale Kräfte, die den Bedienungskomfort und die Handlichkeit der Schaltvorrichtung beeinträchtigen können. Auf den Schalthebel wirkt zusätzlich ein Raststift, der senk recht zur Mittelachse des Schalthebels verschiebbar in der Schalthebellagerung geführt ist. Der Raststift wirkt mit einer an seinem anderen Ende angeordneten Rastierung zusammen. In der Ruhelage des Schalthebels liegt der Raststift auf einem zylindrischen Abschnitt des Schalthebels an. Wird aus dieser Ruhelage der Schalthebel entgegen der axial wirkenden Feder in die Position für den Rückwärtsgang verschoben, so kann der Raststift in die am Schalthebel vorgesehene Kerbe gleiten, wodurch nunmehr der Schalthebel mit dem Raststift über eine an der Rastierung vorgesehene Erhebung in die für den Rück wärtsgang vorgesehene Schaltebene schwenkbar ist. Über den Raststift und die in der Lagerung vorgesehene Arretierung wird somit je nach axialer Verschiebung des Schalthebels des sen Schwenkbereich verändert.

Ferner ist durch den Gegenstand der DE-PS 7 31 548 eine Schalt vorrichtung bekanntgeworden, bei der der Schalthebel schwenk bar in einer Führungshülse geführt ist, die mit dem Schalt hebel in einem ortsfesten Gehäuse axial verschiebbar ist. Am Außenumfang der Führungshülse ist eine Rastierung vorgesehen, die mit einer senkrecht auf die Verschiebeachse der Führungs hülse wirkenden federbelasteten Rastkugel zusammenwirkt. Zum Vorwählen der schaltbaren Gänge ist der Schalthebel axial zu verschieben, wobei die Rastkugel die einzelnen Gangebenen mar kiert. Es wird hier also bereits bei der Wahl der Vorwärts gänge die Rasteinrichtung benutzt, wobei bei der Wahl des Rückwärtsganges lediglich noch eine höhere Schaltraste über wunden werden muß.

Bei einer weiteren Schaltvorrichtung (DE-GM 77 35 295) wirkt der Schalthebel auf eine zusätzliche Schaltwelle, an der eine Rückwärtsgangsperre vorgesehen ist. Durch Verschwenken des Schalthebels in den Gangvorwählebenen wird die Rückwärtsgang welle verschoben, wobei an der Rückwärtsgangwelle eine schräge Rampe als Anschlag ausgebildet ist, auf die zwei senkrecht gegenüber angeordnete, federbelastete Raststifte wirken. Durch die Anordnung der zwei Raststifte soll ohne Biegebean spruchung der Schaltwelle deren Leichtgängigkeit gesichert sein. Einen Hinweis auf eine Tauchdruckschaltung mit einem axial verschiebbaren Schalthebel, bei der eine Rückwärtsgang sperre unmittelbar am Schalthebel selbst angreift, ist der Entgegenhaltung aber nicht entnehmbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei der gattungsgemäßen Schalt vorrichtung mit einfachen, baulich günstigen Mitteln die beim Schalten der zusätzlichen Übersetzung, insbesondere des Rück wärtsganges, erforderlichen axialen Kräfte zu verringern, ohne jedoch die Sicherheit der Schaltvorrichtung gegen Verschal tungen zu beeinträchtigen.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand nach Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungs gemäß sind die Rastmittel unmittelbar am Schalthebel derart vorgesehen, daß bei einer Verschiebung des Schalthebels zu nächst eine hohe Anfangskraft auftritt, die nach deren Über windung über den Verschiebeweg abnimmt. Die Verschiebekraft kann bis gegen null verringert werden. Die zusätzliche Feder und der mit der am Schalthebel ausgebildeten schrägen Rampe zusammenwirkende Raststift sind unmittelbar in der Lagerung des Schalthebels angeordnet, so daß sich eine einfache, baulich günstige Konstruktion ergibt. 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.

Gemäß Patentanspruch 2 kann an dem Schalthebel zumindest ein axial verlaufender Steg als Verdrehsicherung vorgesehen sein, wobei zweckmäßigerweise die schräge Rampe unmittelbar an dem Führungssteg ausgebildet ist. Sofern eine Verdrehsicherung des Schalthebels nicht erforderlich ist, kann alternativ da zu die schräge Rampe durch eine an dem Schalthebel festge legte Führungshülse gebildet sein (Anspruch 3).

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

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung in raumbild licher Darstellung und demontiertem Zustand,

Fig. 2 eine Ansicht der Schaltvorrichtung senkrecht zur Vorwähl ebene des Schalthebels im montierten Zustand und eine Kraftverlaufkurve über den Verschiebeweg des Schalthebels,

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

Fig. 4 als Rastmittel eine 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 mit dem Anschlag 58 an dem Anschlag 56 vorbei 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 in einem Kraftfahrzeug, mit einem in einer Lager konsole in einer Vorwählebene und einer Schaltebene ver schwenkbar gelagerten Schalthebel, der zum Überwinden eines zusätzlichen Anschlages zum Schalten einer weiteren Über setzung, insbesondere zum Schalten eines Rückwärtsganges, in axialer Richtung gegen die Kraft einer Feder verschieb bar ist, wobei auf den Schalthebel zusätzlich ein Rastmit tel wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß

a) eine axial ausgeübte Anfangskraft des Rastmittels (64, 70; 44′, 45) über den Verschiebeweg abnimmt,
b) das Rastmittel ein durch eine Feder (62) belasteter Rast stift (64) ist, der im wesentlichen senkrecht zum Schalt hebel (12) verschiebbar ist und der in der Ruhestellung des Schalthebels mit schrägen Rastflächen (68) auf eine am Schalthebel ausgebildete schräge Rampe (70) wirkt,
c) daß der Schalthebel (12) in einer Gelenkkugel (14) mit angeformter Führungshülse (16) axial verschiebbar ist, wobei
d) der Raststift (64) und die Feder (62) in einer an die Führungshülse (16) angeformten Querhülse (60) aufge nommen sind.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schalthebel (12) zumindest ein axial verlaufen der Steg (38) vorgesehen ist, der mit einer korrespondie renden Nut (39) in der Führungshülse (16) eine Verdreh sicherung bildet, und daß die schräge Rampe (70) unmittel bar an den Steg (38) ausgebildet ist.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schräge Rampe durch einen Konusabschnitt (45) einer am Schalthebel (12′) festgelegten Führungshülse (44′) ge bildet ist.