DE3925448A1 - Schaltvorrichtung fuer kraftfahrzeug-wechselgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für Kraftfahrzeug-Wechselgetriebe, mit einer an ihrem einen Ende an einem handbetätigten Schalthebel und an ihrem anderen Ende an einer hebelartigen Umlenkvorrichtung ge­ lenkig angreifenden Schaltstange, wobei die Umlenkvorrich­ tung auf einer Abstützvorrichtung schwenkbar gelagert ist, die einerseits - über ein elastisches Lager - mit einem festen Karosserieteil, vorzugsweise der Stirnwand, anderer­ seits - über ein Festlager - mit dem Getriebeblock gelenkig verbunden ist oder umgekehrt.

Bei Schaltvorrichtungen für Kraftfahrzeug-Wechselgetriebe besteht bekanntermaßen die Gefahr, daß Motorschwingungen unerwünschten Einfluß auf die Schalthebellagerung nehmen, der sich in lästigen Geräuschen und Schalthebelschütteln äußerst und - im Extremfall - zu einem Herausspringen der Gänge führen kann.

Durch die DE-OS 26 52 274 und 35 22 709 sind bereits Vor­ schläge bekanntgeworden, den Einfluß der Motorschwingungen auf die Schalthebellagerung durch eine geeignete Kinematik der letzteren zu verringern. Andere, aus der DE-OS 26 58 019 und der US-PS 45 07 580 entnehmbare Lösungsvorschläge gehen dahin, die unerwünschten Schwingungen der Schaltvorrichtung mit Hilfe von Tilgermassen zu reduzieren. Die EP-PS 00 77 053 zeigt eine Schaltvorrichtung, die - zwecks Reduzierung der Schwingungen - auf einer geeigneten Kinematik und zusätz­ lichen Tilgermassen basiert, stellt also eine Kombination der beiden vorgenannten Lösungswege dar.

Bei allen diesen bekannten Vorschlägen ist an horizontale Schwingungen gedacht, d. h. teils an Schwingungen in Fahrt­ richtung, teils an Rollbewegungen des Motors, nicht aber an vertikale Schwingungen.

Eine Schaltvorrichtung der eingangs bezeichneten Art schließ­ lich ist durch die DE-PS 32 37 953 bekanntgeworden. Hierbei besteht die Umlenkvorrichtung aus zwei jeweils als Winkel­ hebel ausgebildeten Umlenkhebeln, die separat auf einer Ab­ stützvorrichtung gelagert, jedoch durch ein Gestänge gelenkig verbunden sind. Auch die Abstützvorrichtung besteht aus zwei Teilen (von denen eines als "Koppelglied" bezeichnet ist), die durch ein zentrales Gelenk miteinander in Verbindung stehen. Der erste Umlenk-Winkelhebel, an dem die Schaltstange angreift, ist auf dem über ein elastisches Lager mit der Stirnwand verbundenen Teil der Abstützvorrichtung gelagert. Der zweite Umlenk-Winkelhebel dagegen, an dem die Schaltwelle angreift, ist mit seinem Gelenkpunkt dem über ein Festlager am Getriebe gelagerten zweiten Teil der Abstützvorrichtung zugeordnet. Nachteiligerweise liegt hierbei der Gelenkpunkt des zweiten Umlenk-Winkelhebels in unmittelbarer Nähe des Festlagers der Abstützvorrichtung.

Aufgrund dieser Konstruktion ist es möglich, daß sich Trieb­ werksschwingungen, die über das Festlager der Abstützvor­ richtung auf den zweiten Umlenk-Winkelhebel gelangen, über das Verbindungsgestänge auf den ersten Umlenk-Winkelhebel und damit auch auf Schaltstange und Schalthebel übertragen.

Ausgehend von dem Stand der Technik nach DE-PS 32 37 953 ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Anzahl der erforderlichen Teile und Gelenke zu verringern, die Schalt­ vorrichtung dadurch unkomplizierter, kostensparender und weniger anfällig gegen Verschleiß und Funktionsstörungen zu gestalten und darüber hinaus eine weitere Verbesserung hin­ sichtlich Unterbindung des Einflusses von Triebwerksschwingun­ gen auf die Schaltvorrichtung zu erreichen.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe bei einer Schaltvor­ richtung der eingangs bezeichneten Gattung dadurch gelöst, daß die Abstützvorrichtung als einteilige Schwinge ausge­ bildet ist, die mit ihrem einen Ende am Festlager gelenkig angreift, und daß die Umlenkvorrichtung ebenfalls einteilig und als Doppelhebel ausgebildet ist, dessen einer Hebelarm mit der Schaltstange und dessen anderer Hebelarm mit der Schaltwelle gelenkig verbunden ist, und daß - jeweils bezogen auf die Gelenkverbindung zwischen Umlenkvorrichtung und Schwinge - das Hebelverhältnis der Schwinge dem Hebelverhältnis der Umlenkvorrichtung etwa entspricht.

Durch die einander entsprechende geometrische Anordnung (gleiche Hebelverhältnisse, bezogen auf die gemeinsame Ge­ lenkverbindung) von Schwinge (Abstützvorrichtung) und Um­ lenkvorrichtung, und die einerseits horizontal bewegliche Lagerung der Schwinge am Getriebeblock sowie ihre anderer­ seits elastische Lagerung an der Karosserie (Stirnwand) wird das gefürchtete Schalthebelschütteln wirksam vermieden. Durch die Anbindung der Schwinge - mittels des elastischen Lagers - an der Karosserie, einem geräuschmäßig nicht belasteten Bauelement, ist die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung frei von Geräuscheinflüssen.

Da wesentliche Bauelemente, nämlich die Abstützvorrichtung (Schwinge) und die Umlenkvorrichtung, jeweils einteilig ausgeführt sind, ergibt sich eine unkomplizierte, störungs­ freie und sich durch wenig Teile auszeichnende kostenspa­ rende Konzeption der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung können den Ansprüchen 2-7 entnommen werden.

Zur Veranschaulichung und näheren Erläuterung der Erfindung dient ein Ausführungsbeispiel, das in der Zeichnung darge­ stellt und im folgenden beschrieben ist. Es zeigt

Fig. 1 - schematisch - eine perspektivische Gesamtdar­ stellung einer Schaltvorrichtung für ein Kraft­ fahrzeug-Wechselgetriebe,

Fig. 2 die Umlenkvorrichtung aus der Schaltvorrichtung nach Fig. 1, in Draufsicht (ebenfalls schematisch),

Fig. 3 eine bevorzugte konkret/konstruktive Ausführungs­ form des Gegenstandes der Umlenkvorrichtung nach Fig. 1 bzw. 2, in Darstellung entsprechend Fig. 2, und

Fig. 4 die Kinematik der Schaltvorrichtung nach Fig. 1-3, bei Bewegungen des Antriebsblocks in Horizontal­ richtung (Pfeilrichtung X).

Es bezeichnet 10 einen Schalthebel, der in einem z. B. als Kugelgelenk ausgebildeten Schwenklager 11 gelagert ist. Die Schaltkugel 40 des Schalthebels 10 ist mit einer Schaltstange 12 so verbunden, daß diese bei Bewegung des Schaltknopfes 13 des Schalthebels 10 in Richtung der Pfeile 14 eine Schwenkbe­ wegung und in Richtung der Pfeile 15 eine Bewegung in ihrer Längsrichtung ausführt. An dem vom Schalthebel 10 abgewandten (vorderen) Ende der Schaltstange 12 ist ein Schenkel 16 be­ festigt, der zum Anwählen der Gänge bei Bewegen des Schalt­ knopfes 13 in Richtung der Pfeile 14 dient und über ein Kugelgelenk 17 mit einer Verbindungsstange 18 verbunden ist. Die Verbindungsstange 18 steht mit ihrem anderen Ende über ein Kugelgelenk 19 mit einem Schenkel 37 einer Schaltwelle 21 eines Getriebes 22 in Verbindung, die beim Anwählen der Gänge entsprechend gedreht wird.

Ferner steht die Schaltstange 12 über ein Kugelgelenk 23 mit einem Hebelarm S₂ einer als Doppelhebel ausgebildeten ein­ teiligen Umlenkvorrichtung 24 in Verbindung, deren anderer Hebelarm S₁ über ein Kugelgelenk 25 an der Schaltwelle 21 gelenkig angreift.

Wie weiterhin aus der Zeichnung, insbesondere Fig. 1-3, hervorgeht, ist die Umlenkvorrichtung 24 - etwa in ihrer Mitte - durch ein Gelenk 26 auf einer als Schwinge gestal­ teten, insgesamt mit 27 bezifferten Abstützvorrichtung in der betreffenden Horizontalebene (X-Y-Ebene) drehbar ge­ lagert. Auch die Schwinge 27 ist - ähnlich wie die Umlenk­ vorrichtung 24 - einteilig und doppelhebelartig ausgebildet. Sie greift mit ihrem einen Ende über ein Gelenk 28 an einem elastischen Lager 29 an, das durch eine Halteplatte 30 mit der Karosserie-Stirnwand 33 (siehe Fig. 3) fest verschraubt ist. Aus Fig. 3 ist erkennbar, daß das elastische Lager 29 aus einem festen Koppelglied 31 und einem elastischen Ge­ lenkteil 32 besteht, welcher letztere über die Halteplatte 30 an der Karosserie-Stirnwand befestigt ist. Fig. 1-3 lassen erkennen, daß das Koppelglied 31 etwa rechtwinklig zu der Schwinge 27 angeordnet ist und in Druck-Zug-Wirkverbindung mit dem elastischen Gelenkteil 32 steht.

An ihrem anderen Ende ist die Schwinge 27 über ein Gelenk 34, das - im Gegensatz zu dem elastischen Lager 29 - als Fest­ lager ausgebildet ist, mit dem Getriebeblock 22 verbunden. Aufgrund der Gelenke 26, 28 und 31 ergeben sich an der Schwinge 27 zwei mit L₁ bzw. L₂ bezeichnete Hebelarme. Fig. 2 macht deutlich, daß die Hebelverhältnisse - L₁/L₂ bzw. S₁/S₂ - der Abstützvorrichtung (Schwinge 27) einerseits und der Um­ lenkvorrichtung 24 andererseits einander entsprechen.

Das Festlagergelenk 34 kann auch an der Karosserie und das elastische Gelenk 28 und das elastische Lager 29 können auch am Getriebe befestigt sein, ohne daß Funktion und Wirkungs­ weise beeinträchtigt oder geändert sind.

Eine insbesondere aus Fig. 2 und 3 ersichtliche bauliche Be­ sonderheit besteht des weiteren darin, daß Schwinge 27 und Um­ lenkvorrichtung 24 als geradlinig gestreckte, ebenflächige bzw. im wesentlichen ebenflächige Bauteile ausgebildet und parallel zueinander angeordnet sind, wobei die Umlenkvorrichtung 24 in ihrer Neutralstellung (Leerlaufstellung) - in Draufsicht ge­ sehen - innerhalb der Konturen der Schwinge 27 liegt (siehe hierzu insbesondere Fig. 2), was aber nicht funktionsnotwen­ dig, sondern eine Gestaltungsfrage ist.

Des weiteren ist die Schwinge 27 an ihren Enden jeweils ab­ gekröpft ausgebildet, derart, daß die abgekröpften Enden etwa in derselben Ebene wie die Umlenkvorrichtung 24 zu liegen kommen (siehe insbesondere Fig. 1). Die abgekröpften Enden der Schwinge 27 sind hierbei mit 35 und 36 bezeichnet, d. h. die Gelenkpunkte 34, 25, 23 und 28 liegen ca. auf einer Höhe.

Durch alle diese konstruktiven Maßnahmen ist der Forderung nach Minimierung des für die Schaltvorrichtung vorzusehenden Bauraumes Rechnung getragen.

Nachdem durch Schwenken des Schalthebels 10 in Richtung der Pfeile 14 (Fig. 1) der betreffende Gang angewählt ist, wird durch Schwenken des Schalthebels 10 in Richtung der Pfeile 15 jeweils der betreffende Gang eingelegt, und zwar über die Schaltstange 12 und die Umlenkvorrichtung 24, durch die die Schaltwelle 21 in Längsrichtung (Pfeil X) verschoben wird.

Aufgrund der im Vorstehenden beschriebenen Geometrie der er­ findungsgemäßen Schaltvorrichtung wird eine Übertragung der in horizontale Längsrichtung (X-Richtung) gerichteten Getrie­ beschwingungen vollständig verhindert. Dies wird besonders gut aus Fig. 4 deutlich, in der diese geometrischen Verhält­ nisse schematisiert dargestellt sind. Die von den einzelnen Teilen und Gelenkpunkten der Schaltvorrichtung zurückgeleg­ ten Wege sind allerdings - zum Zwecke einer optimalen Veran­ schaulichung - stark überhöht eingezeichnet.

Ausgangspunkt sei das Festlager der Schwinge 27 am Getriebe­ block 22. Dieses ist in seiner "Nullage" mit 34 bezeichnet (wie auch in Fig. 1-3). Bei Bewegungen des Getriebeblockes 22 in X-Richtung (in Fig. 4 nach links bzw. nach rechts) er­ reicht das Festlager die Position 34′ bzw. 34′′. (Entspre­ chend sind auch die sich hierbei ergebenden Stellungen von Schaltwelle 21, Schwinge 27, Umlenkvorrichtung 24 sowie der Gelenke 25 und 26 gekennzeichnet.) Der vom Festlager 34 (in beiden Richtungen) zurückgelegte Gesamtweg "X" ist gleich der vom Gelenkpunkt 25 der Umlenkvorrichtung 24 zurückgeleg­ ten Wegstrecke. Denn bei 25 greift ja die mit dem Getriebe­ block 22 entsprechend mitbewegte Schaltwelle 21 an. Auch der Gelenkpunkt 26 bewegt sich in X-Richtung (nach links bzw. nach rechts), jedoch um ein kleineres Stück als der vom Fest­ lager 34 zurückgelegte Weg. Dagegen bleibt der Gelenkpunkt 28 der Schwinge 27 mit dem elastischen Lager 29 vollständig in Ruhe. Da - wie oben schon gesagt - das Längenverhältnis L₁/L₂ an der Schwinge 27 gleich dem Längenverhältnis S₁/S₂ an der Umlenkvorrichtung 24 ist (vgl. Fig. 2), verharrt auch der Gelenkpunkt 23 zwischen Umlenkvorrichtung 24 und Schalt­ stange 12 unbeweglich, was bedeutet, daß die Schaltstange 12 keine Schwingbewegung in X-Richtung ausführt, also in Ruhe bleibt. Die Schaltstange 12 ist damit trotz Triebwerksbewe­ gung in X-Richtung bewegungsfrei.

Bei Triebwerksschwingungen in Y-Richtung (vgl. Fig. 1) bewegt sich nur die Schwinge 27; das Schaltsystem als solches bleibt aber relativ in Ruhe.

Schwingt der Getriebeblock in Z-Richtung (vgl. Fig. 1), so kippt das geschlossene System ohne Bewegungseinfluß auf die Schaltstange 12.

Bei einem "Rollen" des Triebwerksblocks 22 (vgl. Pfeil V in Fig. 1) reagiert das System in allen drei Koordinaten, was entsprechend dem vorstehend Gesagten bedeutet, daß auch in dieser Situation die Schaltstange 12 in Ruhe bleibt.

Claims (7)

1. Schaltvorrichtung für ein Kraftfahrzeug-Wechselgetriebe, mit einer an ihrem einen Ende an einem Schalthebel (10) und an ihrem anderen Ende an einer hebelartigen Umlenk­ vorrichtung (24) gelenkig angreifenden Schaltstange (12), wobei die Umlenkvorrichtung (24) auf einer Abstützvor­ richtung (27) (bei 26) schwenkbar gelagert ist, die ei­ nerseits - über ein elastisches Lager (29) - mit einem festen Karosserieteil, vorzugsweise der Stirnwand (33), andererseits - über ein Festlager (34) - mit dem Getrie­ beblock (22) gelenkig verbunden ist oder umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützvorrichtung als einteilige Schwinge (27) ausgebildet ist, die mit ihrem einen Ende (36) am elastischen Lager (29) und mit ihrem anderen Ende (35) am Festlager (34) gelenkig angreift, und daß die Umlenkvorrichtung (24) ebenfalls einteilig und als Doppelhebel ausgebildet ist, dessen einer Hebel­ arm (S₂) mit der Schaltstange (12) und dessen anderer Hebelarm (S₁) mit der Schaltwelle (21) gelenkig ver­ bunden ist, und daß - jeweils bezogen auf die Gelenk­ verbindung (26) zwischen Umlenkvorrichtung (24) und Schwinge (27) - das Hebelverhältnis (L₁/L₂) der Schwinge (27) dem Hebelverhältnis (S₁/S₂) der Umlenkvorrichtung (24) etwa entspricht.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Abstützvorrichtung (Schwinge 27) und Umlenkvorrichtung (24) als geradlinig gestreckte, ebenflächige oder im wesentlichen ebenflächige Bauteile ausgebildet und parallel oder im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (24) in ihrer Neutralstellung (Leerlaufstellung) - in Drauf­ sicht gesehen - vorzugsweise innerhalb der Konturen der Abstützvorrichtung (Schwinge 27) liegt (Fig. 2).

4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkverbindung (26) zwischen Umlenkvorrichtung (24) und Schwinge (27) in der Mitte oder etwa in der Mitte der Umlenkvorrichtung (24) und in der Mitte oder etwa in der Mitte der Schwinge (27) angeordnet ist.

5. Schaltvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützvorrichtung (Schwinge 27) mit ihrem dem elastischen Lager (29) zugeordneten Ende (36) an einem rechtwinklig oder im wesentlichen rechtwinklig zur Abstützvorrichtung (Schwinge 27) ge­ richteten Koppelglied (31) angelenkt ist, welches in Druck-Zug-Wirkverbindung mit einem den elastischen Be­ standteil des Lagers (29) bildenden Gelenkteil (32) an der Karosserie (Stirnwand 33) steht.

6. Schaltvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützvorrichtung (Schwinge 27) an ihren Enden (bei 35 und 36) jeweils abgekröpft ausgebildet ist, derart, daß die abgekröpften Enden etwa in derselben Ebene wie die Umlenkvorrichtung (24) zu liegen kommen.

7. Schaltvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerpunkt (28) drehbe­ weglich an der Karosserie und der Lagerpunkt (34) mit Koppelgliedanordnung (29, 30, 31, 32) am Getriebe dreh­ beweglich befestigt ist.