DE4334831A1 - Klemmgesperre zur Verbindung von Gestängeteilen eines Stellgestänges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Klemmgesperre nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei einem bekannten Klemmgesperre der eingangs genannten Art ("Bauelemente der Feinmechanik", Verlag Technik Berlin, 5. Auf­ lage 1952, S. 271, Bild 1036) wird zur spielfreien Sicherung des zylindrischen Gesperreteiles, wenn eine besonders sichere Lage erwünscht ist - unter der Bedingung, daß die beim unmittelbaren Einwirken der Klemmschraube entstehende Druckstelle nicht stört, weil der betreffende Bauteil im allgemeinen nicht zum zweiten Mal verstellt wird - vorgeschlagen, eine Spitzschraube zu benut­ zen oder noch besser eine Klemmschraube mit einer Ringschneide, die sich beim Anziehen in den weicheren Werkstoff des geführten zylindrischen Bauteiles eindrückt.

Aus der US-PS 22 52 158 ist eine Schaltvorrichtung bekannt, bei welcher in einem Getriebegehäuse vier Schaltschienen parallel zueinander angeordnet und längsverschiebbar gelagert sind. Eine parallel zu den Schaltschienen angeordnete und dreh- wie auch axial verschiebbar im Getriebegehäuse gelagerte Schaltwelle weist einen radialen Schaltarm auf, welcher durch Drehbewegungen der Schaltwelle (Wählen) mit einer der Schaltschienen gekoppelt werden kann und beim Verschieben der Schaltwelle (Schalten) die betreffende Schaltschiene zum Einrücken eines zugehörigen Ganges längsverstellt.

Bei dieser bekannten Schaltvorrichtung ist der Schaltarm durch ein Klemmgesperre anderer Art mit der Schaltwelle verbunden. Der Schaltarm weist an seinem diesbezüglichen Ende einen zu ihm ein­ teiligen Schaltarmkopf mit einer zylindrischen Aufnahmeöffnung auf, welche von der zylindrischen schaltwelle quasi spielfrei durchsetzt wird. Zur axialen Fixierung des Schaltarmkopfes ge­ genüber der Schaltwelle ist eine Klemmschraube verwendet, welche in eine senkrecht zur Achse der Aufnahmebohrung liegende Gewin­ debohrung des Schaltarmkopfes eingeschraubt ist. Zur drehfesten Fixierung des Schaltarmes gegenüber der schaltwelle ist in be­ kannter Weise eine Keilverbindung vorgesehen.

Es kann weiterhin bei Kraftfahrzeugen eine innerhalb eines Getriebegehäuses aufgenommene mechanische Getriebeschaltung über seitlich außen am Getriebegehäuse angeordnete Schalthebel betätigbar sein. Diese äußeren Schalthebel können jeweils durch eine Schaltstange mit einem zugehörigen Zwischenhebel verbunden sein, welcher in Nähe des Fahrersitzes an einem Fahrzeugteil schwenkbar gelagert und beim Wählen der betreffenden Schaltgasse mit dem Handschalthebel des Fahrers koppelbar ist. Bei diesem Stellgestänge sind jeweils zur Verbindung des äußeren Schalthebels und des Zwischenhebels mit der zugehörigen Schaltstange Gelenke verwendbar, wobei zur Längeneinstellung der Schaltstange eine lösbare Verbindung der Schaltstange mit einem die eine Gelenkhälfte des zur Verbindung mit dem äußeren Schalthebel verwendeten Gelenkes bildenden Gelenkkopfes vorgesehen sein kann. Diese lösbare Verbindung kann als Schraubverbindung mit einer Kontermutter ausgebildet sein, wobei die Längeneinstellung durch Verdrehen von Gelenkkopf und Kontermutter auf dem betreffenden Schaltstangenende erfolgt. Kontrolle und Korrektur erfordern im allgemeinen ein mehrmaliges und damit zeitaufwendiges Abziehen und Aufstecken des Gelenkkopfes in Bezug auf den Gelenkteil des äußeren Schalthebels. Bei einer anderen Ausführung der lösbaren Verbindung des Gelenkkopfes an der Schaltstange können fein gestufte Zahnprofile an beiden Verbindungsteilen vorgesehen sein, die sich in Längsrichtung der Schaltstange erstrecken und durch Relativbewegungen in Querrichtung der Schaltstange in und außer Eingriff gebracht werden müßten, um eine Längseinstellung der Schaltstange durch eine gegenseitige Verlagerung in Längsrichtung der Schaltstange zu ermöglichen. Auch diese Verbindung wäre mithin kostenintensiv. Beide vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Verbindung zwischen einer Schaltstange und einem Gelenkkopf ermöglichen keine stufenlose Längeneinstellung der Schaltstange, weil die Einstellgenauigkeit von einer Gewindesteigung oder einer Zahnprofilteilung abhängen würde.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentli­ chen darin, ein Klemmgesperre zu schaffen, bei dem die beiden Gesperreteile sowohl formschlüssig miteinander verbunden als auch in den Längsrichtungen des zylindrischen Gesperreteiles stufenlos gegeneinander verstellbar sind.

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

Bei Verwendung des Klemmgesperres nach der Erfindung als Verbin­ dung zwischen Schaltstange und Gelenkkopf bei der vorerwähnten Schaltvorrichtung mit einem gehäuseäußeren Schalthebel zur Betä­ tigung einer im Getriebegehäuse aufgenommenen inneren mechani­ schen Getriebeschaltung ergeben sich folgende Vorteile:

Die Schaltstange wird zur Montage mit dem äußeren Schalthebel und dem Zwischenhebel mit ihrem gerändelten Stangenende lose und längsverschieblich (stufenlos) in die Aufnahmeöffnung des Ge­ lenkkopfes gesteckt. Durch den in Schaltungs-Null-Stellung fi­ xierten Abstand zwischen dem Anlenkpunkt am Schalthebel und dem Anlenkpunkt am Zwischenhebel ist hierbei eine Selbstjustierung der Schaltstangenlänge erreicht. In dieser Stellung wird die Klemmschraube im Gelenkkopf seitlich gegen das gerändelte Schaltstangenende geschraubt. Der Werkstoff dieses Schaltstangenendes (z. B. Stahl) muß härter sein als der Werk­ stoff des Gelenkkopfes (z. B. Aluminium). Die erhabenen Spitzen des gerändelten Schaltstangenendes werden durch die Klemm­ schraube radial in die Oberfläche der Aufnahmeöffnung des Ge­ lenkkopfes gepreßt und bewirken damit einen Formschluß zwischen Schaltstange und Gelenkkopf.

Bei dem Klemmgesperre nach der Erfindung ist eine hohe Montage­ sicherheit durch Verwendung eines Werkzeuges mit einstellbarem Drehmoment erreichbar, die Übertragbarkeit von Torsionsmomenten gewährleistet, eine Dreipunktfixierung mit eindeutiger Spiel­ freiheit gegeben, eine selbsttätige stufenlose Selbsteinstellung ermöglicht, die Rändelung in einem kostengünstigen Fertigungs­ verfahren herstellbar, gute Zugänglichkeit beim Montagevorgang (Klemmschraube) erzielt und eine Wiederverwendbarkeit bei Neu­ einstellung im Kundendienst trotz plastischer Verformung in dem die Aufnahmeöffnung aufweisenden Gesperreteil im Gegensatz zu bekannten Wegwerf-Lösungen ermöglicht.

Generell ist der Einsatz des Klemmgesperres nach der Erfindung bei stufenlos einstellbaren Gestängeverbindungen zur Übertragung höherer Zug-, Druck- und Torsionsbeanspruchungen möglich, für die eine Reibschlußverbindung nicht ausreichend bzw. zu kosten­ intensiv ist.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles.

In der Zeichnung bedeuten

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch den Frontbereich eines Personenkraftwagens mit einer Klemmgesperre nach der Erfindung aufweisenden Schaltvorrichtung eines Gang­ wechselgetriebes,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein bei der Schaltvorrichtung von Fig. 1 verwendetes Klemmgesperre, und

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Klemmgesperre von Fig. 2 nach Linie III-III.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist in einem Personenkraftwagen 22 im Bereich über der Vorderachse ein Antriebsaggregat gelagert, das aus einem in Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Antriebsmotor 27 (Brennkraftmaschine) und einem Gangwechselgetriebe 21 besteht, wobei letzteres im Kraftfluß dem Antriebsmotor 27 nachgeordnet ist. Aus dem an das Motorgehäuse des Antriebsmotores 27 in der üblichen Weise angeflanschten Getriebegehäuse 23 des Gangwechselgetriebes 21 ragen seitlich drei Schalthebel 24 heraus, welche jeweils zum Schalten von zwei in Bezug auf ihre Gangübersetzungen benachbarten Gängen verwendet und aus der gezeichneten Null-Stellung, in welcher die beiden zugehörigen Gänge ausgerückt sind, heraus jeweils in entgegengesetzten Richtungen in eine der beiden Gangstellungen durch Betätigen eines Handschalthebels 25 betätigbar sind.

Diese äußeren Schalthebel 24 bilden jeweils das Ausgangsglied eines Schaltgestänges 18 bzw. 19 bzw. 20, dessen Eingangsglied durch je einen Zwischenhebel 26 gebildet wird, mit dem der Hand­ schalthebel 25 bei seinem Eintreten in die betreffende Schalt­ gasse koppelbar ist.

Zur gelenkigen Verbindung der äußeren Schalthebel 24 mit dem zu­ gehörigen Zwischenhebel 26 ist eine Schaltstange 6 unter Ein­ schaltung je eines Gelenkes 28 und 29 verwendet.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 ist die der Schaltstange 6 zugehörige Gelenkhälfte 28-6 des wirkungsmäßig zwischen dem jeweiligen Schalthebel 24 und der zugehörigen Schaltstange 6 an­ geordneten Gelenkes 28 durch ein Klemmgesperre 5, 16 mit der Schaltstange 6 verbunden. Zu diesem Zweck weist die Gelenkhälfte 28-6 ein Gesperreteil 5 mit einer sich in Richtung einer das Ge­ lenkzentrum 28-c des Gelenkes 28 enthaltenden Gelenkachse 12-12 der Gelenkhälfte 28-6 erstreckenden Aufnahme 17 auf, die mit ei­ ner prismatischen Aufnahmeöffnung 4 versehen ist. Die Aufnahme 17 ist ferner mit einer Gewindebohrung 7 für eine Klemmschraube 8 versehen, wobei die Bohrungsachse 9-9 auf der Gelenkachse 12- 12 senkrecht steht. Die Aufnahmeöffnung 4, welche sich ebenfalls in Richtung der Gelenkachse 12-12 erstreckt, weist an ihrem Um­ fang zwei Klemmflächen 10 und 11 auf, die jeweils in einer zur Gelenkachse 12-12 parallelen Ebene 13-13 bzw. 14-14 der Aufnahme 17 sowie symmetrisch zur Bohrungsachse 9-9 liegen. Die Klemmflä­ chen 10 und 11 schließen einen Winkel 15 zwischen sich ein, wel­ cher sich in Richtung der Gewindebohrung hin öffnet.

Die Schaltstange 6 ist an ihrem dem Gelenk 28 zugehörigen Stang­ enende 30 mit einem gerändelten Abschnitt 16 versehen, der bei der Montage in die Aufnahmeöffnung 4 eingeführt wird, wobei der Schalthebel 24 und der Zwischenhebel 26 in die jeweilige Null­ stellung ausgerichtet sind. Die Null-Stellung des Zwischenhebels 26 entspricht derjenigen Stellung, in welcher ein Kupplungsglied des Handschalthebels 25 beim Wählen der zugehörigen Schaltgasse in die korrespondierende Kupplungsvorrichtung des Zwischenhebels 26 eintreten kann. In den Null-Stellungen des Schalthebels 24 und des Zwischenhebels 26 haben deren Anlenkpunkte (Gelenkzentren der Gelenke 28 und 29) den vorbestimmten Kon­ struktionsabstand 31 (Fig. 1), so daß durch Festziehen der Klemmschraube 8 die Schaltstange 6 in Bezug auf ihre wirksame Länge auf den Konstruktionsabstand 31 eingestellt ist.

Beim Festziehen der Klemmschraube 8 dringen die aus dem härteren Werkstoff Stahl bestehenden erhabenen Teile (Spitzen) des gerän­ delten Abschnittes 16 in die der Berührung ausgesetzten Abschnitte der aus dem weicheren Werkstoff Aluminium bestehenden Klemmflächen 10 und 11 unter plastischer Verformung der letzte­ ren ein, so daß die Klemmverbindung im Montageendzustand sowohl spielfrei als auch formschlüssig gestaltet ist.

Zum Festziehen der Klemmschraube 8 kann ein Drehmomentenschlüs­ sel verwendet werden, der das Anzugsmoment begrenzt.

Claims (3)

1. Klemmgesperre zur Verbindung von Gestängeteilen eines Stellgestänges, mit einem eine prismatische Aufnahmeöffnung aufweisenden Gesperreteil, mit einem in die Aufnahmeöffnung einführbaren zylindrischen Gesperreteil, mit einer quer zum zylindrischen Gesperreteil in die Aufnahmeöffnung einmündenden Gewindebohrung für eine Klemmschraube, mit zwei etwa symmetrisch zur Bohrungsachse der Gewindebohrung liegenden Klemmflächen der Aufnahmeöffnung, wobei die Klemmflächen jeweils in einer zur Bohrungsachse der Gewindebohrung geneigten und zur Achse der Aufnahmebohrung parallelen Ebene des die Aufnahmeöffnung aufweisenden Gesperreteiles liegen und einen sich zur Gewindebohrung hin öffnenden Winkel zwischen sich einschließen, so daß im Einbauzustand eine Dreipunkt-Klemmung des zylindrischen Gesperreteiles durch seine Berührung mit Klemmschraube und Klemmflächen gegenüber dem anderen Gesperreteil gegeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den Klemmflächen (10, 11) in Kontakt tretende Ab­ schnitt (16) am Außenmantel des zylindrischen Gesperreteiles (Schaltstange 6) sowohl eine gerändelte Oberfläche aufweist als auch aus einem härteren Werkstoff (Stahl) als der die Klemmflä­ chen (10, 11) enthaltende Abschnitt (17) des die Aufnahmeöffnung (4) aufweisenden anderen Gesperreteiles (5) besteht.

2. Klemmsperre nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung bei Schaltgestängen (18 bzw. 19 bzw. 20) eines Gangwechselgetriebes (21) eines Kraftfahrzeuges (22).

3. Klemmgesperre nach Anspruch 2, gekennzeichnet als Verbindung zwischen einer Schaltstange (6) und einer Gelenkhälfte (28-6) eines Gelenkes (28) zur Verbindung der Schaltstange (6) mit einem ein Getriebegehäuse (23) nach außen durchsetzenden Schalthebel (24).