DE4242455A1 - Lagerung eines Handschalthebels einer Schaltvorrichtung eines Zahnräderwechselgetriebes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung eines Handschalt­ hebels nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei einer bekannten Lagerung der eingangs genannten Art (DE-PS 12 54 980, Fig. 5) wird die Abplattung des kugelförmigen Lager­ teiles durch eine Begrenzungsfläche gebildet, die in einer He­ belebene liegt, welche zu der die beiden geometrischen Schwenk­ achsen enthaltenden Hebelebene parallel liegt, so daß die kreis­ förmige Stoßkante, welche die kugelförmige Lagerfläche und die ebene Begrenzungsfläche gemeinsam haben, dazu verwendet ist, den Federteller der Rückstellfeder bei allen aus der Ruhestel­ lung erfolgenden Schwenkbewegungen des Handschalthebels zu be­ tätigen, also sowohl beim Wählen von Schaltgassen als auch beim Schalten von Gängen.

Bei einer gattungsfremden bekannten Lagerung eines Handschalt­ hebels (DE-PS 12 54 980, Fig. 4) liegt das die Rückstellfeder abstützende Widerlager nicht am Gehäuseteil, sondern am Hand­ schalthebel, während in der Ruhestellung des Handschalthebels sowohl eine durch eine dachförmige Abplattung gebildete Nocken­ kante des kugelförmigen Lagerteiles als auch eine ringförmige Eingriffsfläche des Gehäuseteiles am Federteller anliegen. Auf diese Weise nähert sich beim Schwenken des Handschalthebels aus der Ruhestellung nur ein Umfangsabschnitt des am Handschalthebel fixierten Widerlagers der gehäuseseitigen Eingriffsfläche, während sich der diametral gegenüberliegende Umfangsabschnitt des Widerlagers gegenüber der gehäuseseitigen Eingriffsfläche entfernt. Dadurch wird zu Beginn der Schwenkbetätigung nur ein Teil der Rücksteilfeder durch den in Axialrichtung mit dem sich annähernden Umfangsabschnitt des Widerlagers fluchtenden Um­ fangsabschnitt der gehäuseseitigen Eingriffsfläche zusammenge­ spannt, während der übrige Teil der Rückstellfeder erst bei Auftreffen der betreffenden Begrenzungsfläche der dachförmigen Abplattung auf den Federteller zusammengespannt wird, was erst der Fall ist, wenn der Handschalthebel eine bestimmte Schwenk­ winkelstellung gegenüber der Ruhestellung erreicht hat.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesent­ lichen darin, den Handschalthebel zwar durch federnde Rück­ stellmittel in einer Ruhestellung mit Ankoppelung an eine in­ nere Schaltvorrichtung zum Schalten der einer vorbestimmten Schaltgasse zugehörigen Gänge zu halten, jedoch das Heraus­ springen des jeweils geschalteten Ganges zu vermeiden.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.

Bei der Lagerung nach der Erfindung ist die Rückstellfeder bei den Schaltbewegungen des Handschalthebels vom Handschalthebel und damit auch von der Schaltvorrichtung des jeweils eingeleg­ ten Ganges abgeschaltet, so daß von der Rückstellfeder herrüh­ rende Kräfte, welche naturgemäß im Sinne des Ausrückens des geschalteten Ganges wirken würden, nicht mehr auftreten.

Bei der Lagerung nach der Erfindung ist beim Betätigen des Hand­ schalthebels ein Verkanten des Federtellers durch die Ausgestal­ tung nach Patentanspruch 2 und eine Beschädigung des Federtel­ lers durch die Ausgestaltung nach Patentanspruch 3 vermieden.

Der Patentanspruch 4 einerseits sowie die Patentansprüche 5 und 6 andererseits haben zwei vorteilhafte Ausführungsformen der Lagerung nach der Erfindung zum Gegenstand.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von zwei in der Zeichnung schematisch dargestell­ ten Ausführungsformen. In der Zeichnung bedeuten

Fig. 1 die Lagerung eines Handschalthebels nach der Er­ findung in der ersten Ausführungsform, darge­ stellt anhand eines vertikalen Teillängsschnittes durch ein zahnräderwechselgetriebe,

Fig. 2 das Lagerteil des Handschalthebels der Lagerung von Fig. 1 als Einzelteil in perspektivischer Darstellung, und

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des Lagerteiles des Handschalthebels in perspektivischer Darstellung, welches bei der Lagerung nach der Erfindung von Fig. 1 vorgesehen sein kann.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 weist eine obere Deck­ wand 41 eines Getriebegehäuses 42 eines Zahnräderwechselgetrie­ bes eine Öffnung 43 für den Durchgang eines Handschalthebels 4 auf, in die von oben ein hülsenförmiger Gehäuseteil 5 - ein sogenannter Schaltdom - mit einer Lageranordnung 7 für den Handschalthebel eingesetzt und mittels Schrauben 44 gegenüber der Deckwand 41 festgelegt ist. Der Handschalthebel 4 weist an einer mittleren Stelle ein kugelförmiges Lagerteil 9 auf, von dem ein in Einbaulage unterer Schalthebelarm 45 vertikal nach unten abgeht, der in einem üblichen Schaltfinger 46 endet, wel­ cher in der gezeichneten Ruhestellung 27 in eine Mitnahmenut 47 einer Schaltschiene 48 einer Schaltvorrichtung 19 gelenkig eingreift. Die Schaltschiene 48 ist axial verschiebbar angeord­ net und in der üblichen Weise mit einer Schaltgabel 49 zur Be­ tätigung einer Schaltschiebemuffe 50 versehen, über die zwei Losräder 51 und 52 zweier jeweils einem Gang zugehöriger Zahn­ radstufen mit ihrer Welle fakultativ kuppelbar sind.

Der Handschalthebel 4 ist zweigeteilt, wobei der kugelförmige Lagerteil 9 einen in Einbaulage schräg nach oben abgehenden Gewindeanschlußstutzen 53 aufweist, in welchen ein unterer Ge­ windezapfen 54 eines in Einbaulage oberen Schalthebelarmes 55 eingeschraubt ist, welcher in der üblichen Weise an seinem obe­ ren Ende einen Schaltgriff trägt.

Der kugelförmige Lagerteil 9 weist in seinem in Einbaulage obe­ ren Bereich eine kugelförmige Lagerfläche 21 auf, welche mit einer ringförmigen Kugelpfanne 8 zusammenarbeitet, die in die Zentralöffnung 6 des Schaltdomes 5 formschlüssig eingepaßt und nach oben durch ein Widerlager in Form eines in eine innere Umfangsnut der Zentralöffnung 6 eingesetzten Sicherungsringes 56 abgestützt ist.

Der kugelförmige Lagerteil 9 weist in seinem unteren Bereich eine Abplattung 17 mit einer Nockenkante 16 auf, welche auf einem Federteller 15 unter Einfügung eines gehärteten Einsatzes 31 in Form einer Lochscheibe aufliegt, wobei eine konzentrisch zum Schalthebelarm 45 in der Zentralöffnung 6 angeordnete Rück­ stellfeder 13 mit ihrem oberen Federende den Federteller 15 trägt und sich fit ihrem unteren Federende an einem axialen Widerlager 14 des Schaltdomes 5 abstützt. Der Federteller 15 ist mit einer sich koaxial nach unten anschließenden Führungs­ hülse 29 einteilig ausgebildet, die in einem als gehäuseseitige Führung 30 für den Federteller 15 verwendeten Abschnitt der Zentralöffnung 6 axial verschiebbar geführt ist.

Durch die Lagerung 7 ist der Handschalthebel 4 mit seinem unte­ ren Schalthebelarm 45 in einer Wählebene 11 um eine erste geo­ metrische Schwenkachse 25-25, die auf der Wählebene 11 senk­ recht steht, schwenkbar gelagert, um den Schaltfinger 46 mit der betreffenden Schaltschiene des einzulegenden Ganges zu koppeln.

Das Gelenkzentrum 20 des kugelförmigen Lagerteiles 9, für das die erste geometrische Schwenkachse 25-25 ein geometrischer Ort ist, und der Schaltfinger 46 mit seinem Gelenkzentrum liegen in einer ersten Hebelebene 11.1-11.1 des Handschalthebels 4, wel­ che in der Ruhestellung 27 mit der Wählebene 11 zusammenfällt. Die in der ersten Hebelebene 11.1-11.1 liegende Nockenkante 16 verläuft parallel zu einer zweiten geometrischen Schwenkachse 26-26, welche mit der ersten geometrischen Schwenkachse 25-25 sowohl in einer gemeinsamen zweiten Hebelebene 28 liegt als auch einen Winkel von 90 Grad einschließt.

Der Handschalthebel 4 ist durch die Lagerung 7 um die zweite geometrische Schwenkachse 26-26 in einer jeweiligen Schaltebene 12, welche in der Ruhestellung 27 mit der Zeichenebene von Fig. 1 zusammenfällt, schwenkbar gelagert, um die betreffende Schalt­ schiene mit ihrer Schaltgabel in Richtung des dem einzulegenden Gang zugehörigen Losrades betätigen zu können.

Die Nockenkante 16 weist gegenüber der zweiten Hebelebene 28 eine Exzentrizität 23 derart auf, daß die Nockenkante 16 zwi­ schen der zweiten Hebelebene 28 und dem Schaltfinger 46 liegt.

Die Abplattung 17 mit der Nockenkante 16 weist gegenüber dem Federteller 15 bzw. dem Einsatz 31 einen derartigen Freigang auf (wie dies aus Fig. 1 ohne weiteres ersichtlich ist), daß beim Schwenken des Handschalthebels 4 um die in Fig. 1 senk­ recht auf der Zeichnungsebene stehende zweite geometrische Schwenkachse 26-26, also auch bei den Schaltbewegungen zum Ein­ legen eines Ganges, die Rückstellfeder 13 nicht in Richtung des Widerlagers 14 eingefedert wird, so daß bei eingelegtem Gang auch keine das Herausspringen des Ganges verursachende oder unterstützende Kräfte von der Rückstellfeder ausgeübt werden können.

Die geometrische Gestaltung der Abplattung 17 oder 18 zur Bil­ dung der Freigängigkeit gegenüber dem Federteller 15 ist an sich in das Belieben des Konstrukteurs gestellt.

Bei der ersten Ausführungsform ist eine Abplattung 17 ausge­ wählt, welche durch zwei symmetrisch zur ersten Hebelebene 11.1-11.1 ausgerichtete Begrenzungsflächen 34 und 35 gekennzeich­ net ist, welche in einer dritten Hebelebene 32-32 und in einer vierten Hebelebene 33-33 liegen sowie einerseits durch die Nockenkante 16 und andererseits durch die kugelförmige Lager­ fläche 21 begrenzt sind, wobei die Ebenen jeweils parallel zur zweiten geometrischen Schwenkachse 26-26 liegen und in der Ru­ hestellung 27 der Fig. 1 senkrecht auf der Zeichenebene stehen.

Bei der zweiten Ausführungsform des kugelförmigen Lagerteiles 10 in Fig. 3 ist zur Bildung des Freiganges gegenüber dem Fe­ derteller 15 eine Abplattung 18 vorgesehen, bei welcher in sym­ metrischer Anordnung zur Nockenkante 16 und zur ersten Hebel­ ebene 11.1-11.1 jeweils eine von der Nockenkante 16 ausgehende, zur zweiten geometrischen Schwenkachse 26-26 parallele gekrümm­ te Begrenzungsfläche 36 und eine in einer fünften Hebelebene 37 liegende, von der kugelförmigen Lagerfläche 22 ausgehende Be­ grenzungsfläche 38 vorgesehen sind, wobei die fünfte Hebelebene 37 parallel zur zweiten Hebelebene 28 der geometrischen- Schwenk­ achsen 25-25 und 26-26 und die Nockenkante 16 mit einer Exzen­ trizität 24 auf der zur fünften Hebelebene 37 entgegengesetzten Seite der zweiten Hebelebene 28 liegen. Schließlich geht die jeweils gekrümmte Begrenzungsfläche 36 in einen zur ersten He­ belebene 11.1-11.1 parallelen ebenen Endabschnitt 39 über, wo­ bei beide Endabschnitte 39 in einem gegenseitigen Abstand 40 auf die jeweilige ebene Begrenzungsfläche 38 stoßen und der Abstand 40 kleiner als die entsprechend gemessene Abmessung des in Fig. 3 lediglich strichpunktiert angedeuteten unteren Schalt­ hebelarmes 45 ist.

Aufgrund der vorbeschriebenen Freigängigkeit beider Ausführungs­ formen ist jeweils sichergestellt, daß die Rückstellfeder 13 nur bei den Schwenkbewegungen des Handschalthebels 4 um die erste geometrische Schwenkachse 25-25 zum Wählen der betref­ fenden Schaltgasse (Schaltschiene) zusammengespannt wird, nicht jedoch bei den Schwenkbewegungen des Handschalthebels 4 um die zweite geometrische Schwenkachse 26-26 zum Schalten der Gänge.

Claims (6)

1. Lagerung eines Handschalthebels einer Schaltvorrichtung eines Zahnräderwechselgetriebes, bei der ein Gehäuseteil eine vom Handschalthebel durchsetzte Gehäuseöffnung mit einer La­ geranordnung aufweist, bei welcher eine gegenüber dem Gehäuse­ teil festgelegte ringförmige Kugelpfanne ein kugelförmiges La­ gerteil des Handschalthebels so abstützt, daß der Handschalt­ hebel sowohl in einer Wählebene der Lagerung zum Wählen von Schaltgassen um eine zugeordnete erste geometrische Schwenk­ achse als auch in senkrecht zur Wählebene liegenden Schaltebe­ nen zum Schalten der einer Schaltgasse zugehörigen Gänge um eine zugeordnete zweite geometrische Schwenkachse jeweils schwenkbar gelagert ist, und bei der wenigstens eine Rück­ stellfeder konzentrisch zum Handschalthebel angeordnet und mit ihrem einen Federende gegenüber einem am Gehäuseteil festgeleg­ ten axialen Widerlager abgestützt ist sowie mit ihrem anderen Federende an einem Federteller anliegt, welcher durch eine Nockenkante des kugelförmigen Lagerteiles, die durch eine die vollständige geometrische Kugelform des Lagerteiles zu einem Teil abschneidende Abplattung begrenzt ist, in der auf das Wi­ derlager weisenden Richtung der Federachse der Rückstellfeder betätigt wird, wenn der Handschalthebel eine Schwenkbewegung um die erste geometrische Schwenkachse ausführt, bei welcher er eine Ruhestellung verläßt, in der er sowohl mit einer innerhalb des Gehäuseteiles angeordneten Schaltvorrichtung zum Schalten der einer vorbestimmten Schaltgasse zugehörigen Gänge gekoppelt als auch durch die Rückstellfeder über den Eingriff des Feder­ tellers am kugelförmigen Lagerteil des Handschalthebels gehal­ ten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenkante (16) sowohl in einer das Zentrum (20) der kugelförmigen Lagerfläche (21 oder 22) des Lagerteiles (9 oder 10) des Handschalthebels (4) enthaltenden und auf der ersten geometrischen Schwenkachse (25-25) senkrecht stehenden ersten Hebelebene (11.1-11.1) des Handschalthebels (4) liegt - welche in der Ruhestellung (27) mit der Wählebene (11) zusammenfällt - als auch parallel zu der zweiten geometrischen Schwenkachse (26-26) verläuft wie auch eine Exzentrizität (23 oder 24) ge­ genüber einer zweiten Hebelebene (28) aufweist, in welcher beide geometrischen Schwenkachsen (25-25 und 26-26) liegen, und daß die Abplattung (17 oder 18) gegenüber dem Federteller (15) einen derartigen Freigang beiderseits der Nockenkante (16) auf­ weist, daß die Rückstellfeder (13) bei den Schwenkbewegungen des Handschalthebels (4) um die zweite geometrische Schwenkachse (26-26) unbetätigt bleibt.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federteller (15) durch eine Führungshülse (29) in Rich­ tung auf das Widerlager (14) gegenüber dem Gehäuseteil (5) frei verschiebbar geführt und die Führungshülse (29) in einer korre­ spondierenden Führung (30) des Gehäuseteiles (5) angeordnet ist.

3. Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Federteller (15) auf seiner dem kugelförmigen Lagerteil (9 oder 10) zugekehrten Stirnseite mit einem gelochten scheiben­ förmigen Einsatz (31) für den Eingriff der Nockenkante (16) bewehrt ist.

4. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abplattung (17) zwei jeweils in einer dritten und vier­ ten Hebelebene (32-32 und 33-33) des Handschalthebels (4) lie­ gende Begrenzungsflächen (34 und 35) aufweist, welche jeweils einerseits durch die Nockenkante (16) und andererseits durch die kugelförmige Lagerfläche (21) begrenzt sind, und daß die dritte und die vierte Hebelebene (32-32 und 33-33) jeweils pa­ rallel zur zweiten geometrischen Schwenkachse (26-26) angeord­ net ist.

5. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abplattung (18) in symmetrischer Anordnung zur ersten Hebelebene (11.1-11.1) sowohl eine von der Nockenkante (16) aus­ gehende gekrümmte, zur zweiten geometrischen Schwenkachse (26-26) parallele Begrenzungsfläche (36) sowie eine von der kugelförmigen Lagerfläche (22) ausgehende, in einer zur zweiten Hebelebene (28) parallelen fünften Hebelebene (37) liegende ebene Begrenzungsfläche (38) aufweist, wobei die zweite Hebel­ ebene (28) zwischen der Nockenkante (16) und der ebenen Begren­ zungsfläche (38) liegt und die gekrümmte Begrenzungsfläche (36) direkt oder mit einem ebenen Endabschnitt (39) mit der von der kugelförmigen Lagerfläche (22) ausgehenden ebenen Begrenzungs­ fläche (38) zusammenstößt.

6. Lagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand (40) der in der fünften Hebelebene (37) liegenden Begrenzungsflächen (38) kleiner als die entspre­ chend gemessene Querschnittsabmessung des Handschalthebels (4) ist.