DE4227413C2

DE4227413C2 - Schaltvorrichtung zur mechanischen Fernbetätigung eines Wechselgetriebes in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE4227413C2
Application number: DE19924227413
Authority: DE
Inventors: Metin Dr Ing Ersoy; Klaus Dipl Ing Plietker
Original assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Current assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Priority date: 1992-08-19
Filing date: 1992-08-19
Publication date: 1997-12-04
Anticipated expiration: 2012-08-20
Also published as: DE4227413A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung zur mechanischen Fernbetätigung eines Wechselgetriebes in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine Schaltvorrichtung mit diesen Ausbildungsmerkmalen ist aus der DE 41 28 161 A1 bekannt.

In der DE 38 08 272 C2 ist eine Schaltvorrichtung beschrieben, bei der zur Erreichung einer exakten Führung des Schalthebels auf dem Wählweg und auf dem Schaltweg und zur Reduzierung der für die Schalthebelbewegung erforderlichen Kräfte der Schalthebel um eine Achse gelenkig in einer schalenförmigen Gelenkkugel und diese mit an der Gelenkkugel angeformten Zapfen, deren gemeinsame Achse im rechten Winkel zur Schwenkachse des Schalthebels in der Gelenkkugel liegt, in Ausnehmungen eines an der Karosserie festen Gehäuses schwenkbar und außerdem um die Hochachse in einem eingeschränkten Winkelbereich drehbar gelagert ist. Die Schaltstange durchsetzt die Gelenklagerung und ist an ihrem nach-unten aus der Gelenklagerung herausragenden Ende mit einem Kopplungsglied zur Übertragung der Schalthebelbewegung auf die Schaltstange des Wechselgetriebes verbunden, so daß die Wählbewegungen des Schalthebels als eine Drehbewegung und die Schaltbewegungen als lineare Schiebebewegung auf eine oder auf getrennte Schaltstangen im Wechselgetriebe übertragen werden. Bewegungen des Schalthebels in der Wählebene und in der Schaltebene bleiben nicht ohne Einfluß auf die jeweils andere Übertragungsbewegung.

Aus Fig. 7 der DE 41 14 133 A1 ist dagegen eine Schaltvorrichtung bekannt, bei der die Übertragungsgestänge für jede der beiden Schalthebelbewegungen in der Wählebene und in der Schaltebene parallel zueinander angeordnet sind. Durch einen seitlichen, im Winkel zur Schalthebelachse aus dem Gehäuse herausgeführten Zapfen an der mit dem Schalthebel verbundenen Gelenkkugel wird die Schalthebelbewegung in der einen Bewegungsebene auf einen Arm eines am Gehäuse gelagerten Winkelhebels übertragen, dessen anderer Arm sich dann parallel zum Schalthebel bei seiner Bewegung in der anderen Bewegungebene bewegt, wobei diese Bewegung durch die über die Gelenkkugel des Schalthebels nach unten hinausreichende Verlängerung des Schalthebels auf das zugehörige Gestänge übertragen wird. Die Anlenkung dieser Schalthebelverlangerung an das eine Gestänge und die Anlenkung des Winkelhebelarmes an das andere Gestänge zur Übertragung der Schalthebelbewegungen auf eine oder auf mehrere Schaltstangen oder entsprechende Schaltglieder im Wechselgetriebe bewegen sich somit auf unterschiedlichen Kreisbögen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltvorrichtung zu entwickeln, deren Schalthebel über Kugelgelenke und Winkelhebel eine reibungsarme Übertragung der Schalt- und Wählbewegung ermöglicht und die kostengünstig herstellbar ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.

Bei einer derartigen Ausbildung ist vorgesehen, daß Kugelgelenke zur Verbindung der Winkelhebel mit der Gelenkkugel des Schalthebels vorgesehen sind, wobei die Gelenkkugel des einen dieser Kugelgelenke an einem seitlich aus der Lagerschale der Gelenkkugel des Schalthebels herausgeführten Zapfen und die Gelenkkugel des anderen Kugelgelenkes an einem Arm eines der beiden Winkelhebel ausgebildet und in einer Lagerschale innerhalb der Gelenkkugel des Schalthebels gelagert ist. Eine solche Ausbildung erlaubt die kostengünstige Herstellung der Schaltvorrichtung mit relativ wenig Bauteilen sowie die Ausbildung einer leichtgängigen Schaltung mit größtmöglicher Genauigkeit in der Übertragung der Schalthebelbewegungen.

Besonders vorteilhaft ist es, eine Lagerschale des Kugelgelenks mit der am Winkelhebel für die Übertragung der Schaltbewegung ausgebildeten Gelenkkugel in ein rohrförmig ausgebildetes Zapfenende eines in die Gelenkkugel zur Lagerung des Schalthebels eingebetteten metallischen Kreuzstückes einzusetzen. Dabei ist es insbesondere sinnvoll, daß das in eine Gelenkkugel aus Kunststoff eingebettete Kreuzstück mit dem Schalthebel fest verbunden ist und daß das Kreuzstück an einem der beiden, zur Achse des rohrförmig ausgebildeten Zapfenendes im rechten Winkel liegenden Zapfen die aus dem Gehäuse herausgeführte Gelenkkugel des Kugelgelenks zur Verbindung mit dem Winkelhebel für die Übertragung der Wählbewegung trägt.

Ein anderer Lösungsgedanke zur weiteren Gestaltung der Erfindung sieht vor, die Lagerschale der an einem Winkelhebel ausgebildeten Gelenkkugel in einem in die Gelenkkugel des Schalthebels eingesetzten Rohr anzuordnen, so daß ein metallisches, die Lagerschale aufnehmendes Rohr und ein metallischer, die Gelenkkugel des anderen Kugelgelenkes aufweisender Zapfen in einer sich kreuzenden und formschlüssig gegenseitig durchdringenden Anordnung in den Werkstoff der Gelenkkugel am Schalthebel eingebettet werden können.

Vorteilhaft werden das Rohr und der Zapfen zusammen mit einem metallischen Teilstück des Schalthebels in einer sich vorzugsweise kreuzenden und formschlüssig gegenseitig durchdringenden Anordnung in den Werkstoff der Gelenkkugel, der beispielsweise Kunststoff sein kann, am Schalthebel eingebettet.

Auf diese Weise kann der Schalthebel mit der angeformten Gelenkkugel und metallischen Bauteilen zur Aufnahme der Kräfte bei der Schalthebelbewegung einstückig vorgefertigt werden. Um dies mit wenig Kostenaufwand zu erreichen, wird weiter vorgeschlagen, daß das die Gelenkschale der einen Kugelgelenkverbindung mit einem der beiden Winkelhebel aufnehmende Rohr im Zentrum der Gelenkkugel am Schalthebel flachgedrückt ist, eine von dem Zapfen durchsetzte Bohrung aufweist und in einen sich in axialer Richtung erstreckenden Schlitz des Schalthebels eingesetzt ist.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird nun auf die Zeichnung Bezug genommen, auf der Ausführungsbeispiele der Erfindung teils schematisch dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1A einen vertikalen Schnitt durch eine Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 1B einen Teilschnitt entsprechend Fig. 1 in einem demgegenüber jedoch vergrößerten Maßstab,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Gelenkkugel,

Fig. 4 einen Teilschnitt durch die Gelenkkugel am Schalthebel eines Aus führungsbeispieles und

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 4
In den Ausführungsbeispielen ist der Schalthebel 1 der Schaltvorrichtung zur mechanischen Fernbetätigung einer Schaltwelle eines auf der Zeichnung nicht dargestellten Wechselgetriebes in Kraftfahrzeugen mit einer am Schalthebel 1 ausgebildeten Gelenkkugel 2 fest verbunden und mit dieser Gelenkkugel 2 in einem an der Karosserie des Kraftfahrzeuges befestigbaren Gehäuses 3 kugelig beweglich gelagert. Zur Verringerung der Reibungskräfte bei der Bewegung der Gelenkkugel 2 in dem Gehäuse 3 ist eine mehrteilige oder auch einstückige Lagerschale 4 aus einem geeigneten Kunststoff vorgesehen. Die Schaltbewegung des Schalthebels 1 erfolgt parallel zur Zeichenebene in Richtung des Doppelpfeiles 5, so daß der Schalthebel 1 zur Wählbewegung senkrecht zur Zeichenebene verschwenkt wird. Die Übertragung der Wählbewegungen und der Schaltbewegungen des Schalthebels 1 erfolgt durch zwei Winkelhebel 6 und 7, die in dem Gehäuse 3 auf einem gemeinsamen Bolzen 8, Zapfen oder dergleichen koaxial gelagert sind.

Zur Übertragung der Schaltbewegungen ist das freie Ende des Winkelhebels 7 unter Einschluß eines Winkels von etwa 90° durch ein Kugelgelenk 11 mit der Gelenkkugel 2 am Schalthebel 1 gelenkig verbunden. Die Gelenkkugel dieses Kugelgelenks 11 ist am freien Arm des Winkelhebels 7 ausgebildet. Die Gelenkschale dieses Kugelgelenks 11 ist am Ende eines Rohres 12 in der Gelenkkugel 2 angeordnet. Die jeweils anderen Arme beider Winkelhebel 6 und 7 erstrecken sich parallel zueinander. Sie können gleich oder unterschiedlich lang sein. Ihre Enden sind durch Gelenke 13 oder dergleichen mit einem auf der Zeichnung nicht dargestellten Übertragungsgestänge verbindbar, vorzugsweise mit Zug- und Druckkräfte übertragenden Seilzügen, besonders Seilzügen mit Doppellitzen. Eine Bewegung des Schalthebels 1 in der Wählebene führt zu einer Verschwenkung des Winkelhebels 6 und eine Bewegung des Schalthebels in der Schaltebene führt zu einer Verschwenkung des Winkelhebels 7.

Zur Verringerung der Herstellungskosten ist nach dem Beispiel in den Fig. 4 und 5 das Rohr 12 zur Aufnahme der Lagerschale des Kugelgelenks 11 im mittleren Bereich flachgedrückt und mit einer zentralen Bohrung versehen, deren Durchmesser dem Durchmesser des Zapfens 10 entspricht, so daß dieser die Bohrung durchsetzt. Der flachgedrückte Bereich des Rohres 12 ist außerdem in einen axial verlaufenden Schlitz eines metallischen Teilstücks 15 des Schalthebels 1 eingesetzt, so daß das Rohr 12, der Zapfen 10 und das metallische Teilstück 15 des Schalthebels 1 eine formschlüssige Verbindung aufweisen. Diese formschlüssige Verbindung ist in den Werkstoff der Gelenkkugel 2, zum Beispiel aus Kunststoff oder dergleichen, eingebettet und dadurch fixiert. Die Gelenkkugel 2 und Anschlußbereiche des Schalthebels 1 sind bei diesem Ausführungsbeispiel einstückig aus Kunststoff hergestellt.

Vorteilhaft ist jedoch insbesondere eine Ausbildung nach Fig. 3, bei der in der Gelenkkugel 2 zur Lagerung des Schalthebels 1 ein metallisches Kreuzstück 16 eingebettet ist. Die Lagerschale des Kugelgelenks 11 mit der am Winkelhebel 7 ausgebildeten Gelenkkugel ist in einem rohrförmig ausgebildeten Zapfenende dieses Kreuzstückes 16 angeordnet. Die Gelenkkugel 2 am Schalthebel 1 besteht aus Kunststoff. An einem der beiden zur Achse des rohrförmig ausgebildeten Zapfenendes im rechten Winkel liegenden Zapfen ist die Gelenkkugel des Kugelgelenks 9 aus dem Gehäuse herausgeführt, wobei das Kugelgelenk 9 die Verbindung mit dem Winkelhebel 6 herstellt.

Bezugszeichenliste

1 Schalthebel
2 Gelenkkugel
3 Gehäuse
4 Lagerschale
5 Doppelpfeil
6 Winkelhebel (Wählen)
7 Winkelhebel (Schalten)
9 Kugelgelenk
10 Zapfen
11 Kugelgelenk
12 Rohr
13 Gelenk
15 Teilstück
16 Kreuzstück

Claims

1. Schaltvorrichtung zur mechanischen Fernbetätigung eines Wechselgetriebes in einem Kraftfahrzeug, bei der ein Schalthebel (1) mittels einer Gelenkkugel (2) in einer Lagerschale (4) eines Gehäuses (3) um eine Wählachse und in einem Winkel dazu um eine Schaltachse schwenkbar gelagert und durch schwenkbar im Gehäuse (3) gelagerte, gelenkig mit der Gelenkkugel (2) verbundene Winkelhebel (6, 7) mit Gestängegliedern zur Übertragung der Schalthebelbewegung auf die Schaltelemente im Wechselgetriebe verbunden ist, von denen einer die Wählbewegung und einer die Schaltbewegung des Schalthebels (1) überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß Kugelgelenke (9, 11) zur Verbindung der Winkelhebel (6, 7) mit der Gelenkkugel (2) des Schalthebels (1) vorgesehen sind, wobei die Gelenkkugel des einen Kugelgelenkes (9) an einem seitlich aus der Lagerschale (4) der Gelenkkugel (2) des Schalthebels (1) herausgeführten Zapfen (10) und die Gelenkkugel des anderen Kugelgelenkes (11) an einem Arm des Winkelhebels (7) ausgebildet und in einer Lagerschale innerhalb der Gelenkkugel (2) des Schalthebels (1) gelagert ist.

2. Schaltvorrichtung zur mechanischen Fernbetätigung eines Wechselgetriebes in einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale des Kugelgelenkes (11) mit der am Winkelhebel (7) ausgebildeten Gelenkkugel in ein rohrförmig ausgebildetes Zapfenende eines in die Gelenkkugel (2) aus Kunststoff zur Lagerung des Schalthebels (1) eingebetteten metallischen Kreuzstückes (16) eingesetzt ist, wobei ein im rechten Winkel zu der Achse des rohrförmig ausgebildeten Zapfens ein Zapfen des Kreuzstückes (16) die aus dem Gehäuse herausgeführte Gelenkkugel des Kugelgelenkes (9) zur Verbindung mit dem Winkelhebel (6) trägt.

3. Schaltvorrichtung zur mechanischen Fernbetätigung eines Wechselgetriebes in einem Kraftfahrzeug, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein metallisches, die Lagerschale des Kugelgelenkes (11) aufnehmendes Rohr (12) und ein metallischer, die Gelenkkugel des anderen Kugelgelenkes (9) aufweisender Zapfen (10) in einer sich kreuzenden und formschlüssig gegenseitig durchdringenden Anordnung in den Kunststoff der Gelenkkugel (2) am Schalthebel (1) eingebettet sind.

4. Schaltvorrichtung zur mechanischen Fernbetätigung eines Wechselgetriebes in einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale des Kugelgelenkes (11) mit der am Winkelhebel (7) ausgebildeten Gelenkkugel in ein Rohr (12) eingesetzt ist, wobei das Rohr (12) und der Zapfen (10) zusammen mit einem metallischen Teilstück (15) des Schalthebels (1) in einer sich formschlüssig gegenseitig durchdringenden Anordnung in der Gelenkkugel (2) aus Kunststoff eingebettet sind, wobei das die Gelenkschale des Kugelgelenkes (11) aufnehmende Rohr (12) im Zentrum der Gelenkkugel (2) des Schalthebels (1) flach zusammengedrückt ist und eine von dem Zapfen (10) und der Gelenkkugel des anderen Kugelgelenkes (9) durchsetzte Bohrung aufweist und in einen Schlitz des metallischen Teils (15) des Schalthebels (1) eingesetzt ist.