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Die Erfindung betrifft allgemein Schalthebel für
Fahrzeuggetriebe und insbesondre einen Gangschalthebel, der
zwischen einer vorderen und einer mittleren Position
schaltbar ist.
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Ein Lastwagengetriebe hat gewöhnlich wenigstens eine
Schaltstange mit einer Längsachse, die sich in einer allgemein
horizontalen Ebene parallel zur Längsachse des Getriebes
erstreckt. Die Schaltstange wird durch einen allgemein
vertikal sich erstreckenden Schalthebel betätigt, und sie
steuert ihrerseits den Eingriff der Zahnräder im Getriebe,
um unter einer Mehrzahl von vorgegebenen
übersetzungsverhältnissen oder Gängen schalten zu können. An der Oberseite
des Getriebes ist ein Schalthebelgehäuse angebracht, um den
Schalthebel verschiebbar oder schwenkbar zu montieren. Ein
unteres Ende des Schalthebels erstreckt sich durch das
Gehäuse und in das Getriebe hinein, wo es in einer Nut
aufgenommen ist, die in der zugehörigen Schaltstange
ausgebildet ist.
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Dasselbe Getriebemodell kann in unterschiedlichen Lastwagen
verwendet werden, wobei bei einem eine vordere
Steuerposition für den Schalthebel und bei einem anderen eine
zentrale Steuerposition für den Schalthebel erforderlich sein
kann. Bisher müssen unterschiedliche Schaltgehäuse,
unterschiedliche Schaltstangen und manchmal auch unterschiedliche
Schaltgabeln vorgesehen werden, um dasselbe Getriebe sowohl
an eine vordere als auch an eine mittlere Steuerposition
anzupassen.
Der Getriebehersteller mußte daher zwei
unterschiedliche Gruppen von Teilen herstellen, entweder für
vordere oder mittlere Steuerposition für dasselbe
Getriebe. Ferner mußten beide Gruppen von Teilen beim
Getriebehersteller, beim Lastwagenhersteller und bei
Getriebereparatur-Werkstätten auf Lager gehalten werden.
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In der GB-A-20 26 109 ist eine Schalteinrichtung für ein
Fahrzeuggetriebe beschrieben, mit einem äußeren Gehäuse
für eine Schaltstange sowie einem Schalthebel, der
beweglich in einem Schaltturm angeordnet ist und dessen eines
Ende sich durch eine Öffnung im äußeren Gehäuse erstreckt,
wobei der Schaltturm auf dem äußeren Gehäuse über der
öffnugn angebaut ist und die Schaltstange ein Nut hat, in
welche dieses eine Ende des Schalthebels operativ
eingreifen kann, um eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses
des Getriebes durch Betätigung des Schalthebels zu
ermöglichen.
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Nach der Erfindung ist diese Nut eine eines Paares von
Nuten in der Schaltstange, und der Schaltturm ist am äußeren
Gehäuse selektiv in einer ersten Position oder einer zweiten
Position relativ zu der Öffnung montierbar, wobei dieses
eine Ende des Schalthebels für operativen Eingriff mit einer
der Nuten positioniert ist, wenn der Schaltturm in der
ersten Position ist und mit der anderen der Nuten, wenn der
Schaltturm sich in der zweiten Position befindet.
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Wenn festgelegt wird, ob ein solches Lastwagengetriebe eine
vordere oder eine hintere Steuerung erfordert, wird der
Schaltturm nach der Erfindung am Getriebegehäuse in der
richtigen Ausrichtung angebaut, und der Schalthebel greift
in die entsprechende eine Nut der Nuten in der Schaltstange
ein.
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Vorzugsweise ist ein Sperrbügel vorgesehen, um eine
Betätigung von mehr als einer Schaltstange zu einem Zeitpunkt
zu verhindern. Bei einem typischen Neun-Gang-Getriebe
werden drei Schaltstangen benutzt, um die Gänge zu wechseln.
Während eine Schaltstange durch den Schalthebel betätigt
wird, tritt ein Sperrbügel in Eingriff mit den beiden
anderen Schaltungen, um ihre Bewegung zu verhindern. In
einer bevorzugten Ausführungsform hält eine Montageplatte
den Bügel vor dem Einbau des Schalthebels und des Turmes,
und der Bügel wirkt mit Führungsstiften im Turm zusammen
für eine seitliche Bewegung und Abstützung. Die
Führungsstifte und interne Rippen im Gehäuse verhindern einen
Zusammenbau des Turmes mit dem Getriebegehäuse, bis sich
der Bügel in der entsprechenden vorderen oder mittleren
Steuerposition befindet.
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Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden
nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der
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Figur 1 eine teilweise geschnittene
Seitenansicht quer zur Längsachse eines
Fahrzeuggetriebes zeigt mit einem
Schalthebel und einem Schaltturm nach
der Erfindung in einer mittleren
Steuerposition.
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Figur 2 zeigt einen Schnitt ähnlich Figur 1,
wobei der Schalthebel und der
Schaltturm in einer vorderen Steuerposition
sind.
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Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf die Erfindung,
wie sie in Figur 1 gezeigt ist.
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Figur 4 zeigt eine Draufsicht ähnlich Figur 3,
wobei der Schalthebel und der
Schaltturm entfernt sind, um die Montageplatte
und den Sperrbügel zu zeigen.
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Figur 5 zeigt perspektivisch den Sperrbügel
nach Figur 4.
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Figur 6 ist eine vergrößerte, geschnittene
Vorderansicht der Erfindung, wie
sie in Figur 1 dargestellt ist.
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Figur 7 zeigt eine Draufsicht auf die
Schaltstange nach den Figuren 1 und 6.
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Figur 1 zeigt eine Schaltvorrichtung mit einem Schalthebel
und einem Schaltturm 11 nach der Erfindung, der auf einem
Fahrzeuggetriebe 12, das ein Außengehäuse 13 hat, montiert
ist. Der Schaltturm 11 enthält einen Schalthebel 14 mit
einem oberen Ende 15, das sich nach oben und außen von
einem oberen Ende des Schaltturmes 11 aus erstreckt sowie
ein unteres Ende 16, das sich durch eine Öffnung 17
erstreckt, die im Getriebegehäuse 13 ausgebildet ist. Der
Schaltturm 11 umfaßt ferner ein Gehäuse 18 mit einer
Öffnung 19, durch die das obere Ende 15 des Schalthebels 14
hindurchverläuft. Die Öffnung 19 ist durch eine flexible
Manschette 20 geschlossen, die ein offenes Ende mit größerem
Durchmesser hat, das an dem Gehäuse 18 mittels eines
umlaufenden Bandes 21 befestigt ist und das Gehäuse umgibt.
Das obere Ende 15 des Schalthebels 14 erstreckt sich durch
ein offenes Ende der Manschette 20 mit kleinerem Durchmesser,
das am Schalthebel 14 mittels eines Umlaufbandes 20
befestigt ist. Die Manschette 20 dient dazu, das Eindringen
von Schmutz und Flüssigkeiten in die Öffnung 19 zu
verhindern, was den Schalthebel 14 und die Getriebeteile,
die darunter angeordnet sind, sonst beschädigen könnte.
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Ein zentraler Teil 23 des Schalthebels 14 wirkt in
bekannter Weise mit einem Lager 24, um eine vertikale Bewegung
des Schalthebels bezüglich des Gehäuses 18 zu verhindern,
und eine Schwenkbewegung des oberen Endes 15 und des
unteren Endes 16 des Schalthebels um einen Drehpunkt 25 zu
erlauben, der im zentralen Abschnitt 23 liegt. Aufgrund
einer solchen Schwenkbewegung kann der Schalthebel 14
benutzt werden, eine zugehörige Schaltstange im
Fahrzeuggetriebe zu verschieben, wie unten noch erläutert wird.
Das Lager 24 ist im Turmgehäuse 18 zwischen einem Paar
Schnappringen 26 gehalten, die in Nuten eingreifen, welche
in einer Innenwand des Turmgehäuses ausgebildet sind.
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Wie die Figuren 1, 3, 4, 6 und 7 zeigen, ist das
Turmgehäuse 18 auf einem allgemein horizontal verlaufenden
Ansatz 27 montiert, welcherdie Öffnung 17 umgibt und
begrenzt, die im Getriebegehäuse 13 ausgebildet ist. Die
Öffnung 17 schafft einen Zugang zu einer Mehrzahl von
Schaltstangen 28, 29 und 30, die sich allgemein
horizontal durch das Getriebe erstrecken zur Betätigung der
Getriebezahnräder. Die Schaltstange 29 ist die mittlere der
drei Schaltstangen. In einer allgemein vertikalen
Ausrichtung endigt das untere Ende 16 des Schalthebels 14
in einem Mitnehmer 31, der in eine vordere Nut 32
eingreift, die in der mittleren Schaltstange 29 ausgebildet
ist. Wenn somit der Schalthebel 14 im Lager 24 um den
Drehpunkt 25 in einer Ebene parallel zur Längsachse des
Getriebes gedreht wird, drehen sich das untere Ende 16
und der Mitnehmer 31 in einer Vorwärtsrichtung und in
einer Rückwärtsrichtung,wie durch einen Pfeil 33 (Figur 1)
angezeigt ist, wodurch die Schaltstange 29 in Richtung
ihrer Längsachse entsprechend vorwärts oder rückwärts
bewegt wird, wie durch einen Pfeil 34 dargestellt ist.
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Die Schaltstangen sind für eine Bewegung längs ihrer
Längsachsen durch ein Lager oder eine Büchse 35
abgestützt, die im Getriebegehäuse 13 eingebaut ist und in
gleitendem Eingriff mit einem vorderen Ende von jeder
der Schaltstangen steht. Ein ähnliches hinteres Lager
oder eine Büchse 36 stützt die entgegengesetzten Enden
der Schaltstangen ab. Wie die Figuren 1 und 7 zeigen,
befindet sich die Schaltstange in der mittleren von drei
Gang-Wähl-Positionen. Eine Raste 37 in Form einer
federbelastenden Kugel ist im Getriebegehäuse 13 unterhalb des
Vorsprunges 27 eingebaut und erstreckt sich abwärts in
Eingriff mit einer mittleren Vertiefung 38, die im
vorderen Ende der Schaltstange 29 ausgebildet ist. Wenn das
obere Ende 15 des Schalthebels 14 manuell betätigt wird,
um das untere Ende 16 nach rückwärts zu schwenken, bewegt
sich die Schaltstange 29 nach rückwärts, und die Raste 37
tritt in Eingriff mit einer vorderen Vertiefung 39, um die
Schaltstange 29 in ihrer hinteren Position zu halten. Wenn
der Schalthebel 14 in einer Richtung geschwenkt wird, um
die Schaltstange 29 in eine Vorwärtsrichtung zu bewegen,
tritt die Raste 37 in Eingriff mit einer hinteren
Vertiefung 40, um die Schaltstange 29 in ihrer vorderen
Position zu halten. Gleiche Rasten können vorgesehen sein für
die anderen Schaltstangen in einem hinteren Abschnitt des
Ansatzes 27. Beispielsweise ist eine Raste 41 vorgesehen
zum Eingriff mit einer mittleren Vertiefung 42, einer
vorderen
Vertiefung 43 und einer hinteren Vertiefung 44, die
in der linken Schaltstange 28 ausgebildet sind. Die
Lagen der Rasten 37 und 41 und die Lage einer Raste 45 für
die rechte Schaltstange 30 sind in Figur 4 dargestellt.
Die Schaltstangen 28, 29 und 30 sind praktisch identisch,
so daß sie bis zum Zusammenbau austauschbar sind.
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Das untere Ende 16 des Schalthebels 14 erstreckt sich durch
Öffnungen, die in einem Sperrbügel 46 und in einer
Montageplatte 47 ausgebildet sind. Figur 4 ist eine Draufsicht
auf den Sperrbügel 46 und die Montageplatte 47, wobei das
Turmgehäuse 18 und der Schalthebel 14 entfernt sind. Der
Umfangsrandabschnitt der Montageplatte 47 verläuft um und
sitzt auf dem Ansatz 27 auf. Die Montageplatte 47 ist am
Getriebegehäsue 13, z.B. durch ein Paar Schrauben 48,
befestigt. Im mittleren Abschnitt der Montageplatte 47 ist
eine langgestreckte Öffnung 49 ausgebildet. Wie die
Figuren 1, 4 und 6 zeigen, erstrecken sich der Schalthebel 14
und der Bügel 46 nach unten durch einen vorderen Teil der
Öffnung 49. Der Bügel 46 ist mit einem Paar allgemein
paralleler, beabstandeter, T-förmiger Arme 50 ausgestattet,
deren obere Enden auf einer oberen Fläche der Montageplatte
47 aufliegen. Die unteren Enden der Arme 50 liegen
zwischen zwei Paaren von Führungsstiften 51 (von denen nur
ein Paar in Figur 1 gezeigt ist) , die sich nach unten
erstrecken ,von einer inneren Fläche des Turmgehäuses 18 aus.
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Wie Figur 6 am besten zeigt, erstreckt sich der Mitnehmer
31 am unteren Ende 16 des Schalthebels 14 nach unten in
die Nut 32, die in der Schaltstange 29 ausgebildet ist.
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Die T-förmigen Arme 50 liegen auf der oberen Oberfläche
der Montageplatte 47 auf und verlaufen abwärts durch die
langgestreckte Öffnung 49. Wie die Figuren 4 und 5
zeigen, verlaufen die Arme 50 allgemein horizontal
aufeinander zu, um zwei gegenüberliegende Seiten einer Öffnung 52
zu bilden, durch welche der Schalthebel 14 verläuft.
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Die anderen gegenüberliegenden Seiten der Öffnung 52
werden durch die oberen Enden eines Paares C-förmiger Arme
53 gebildet, deren untere Enden angrenzend an
gegenüberliegende Seiten der Schaltstange 29 im Bereich der Nut 32
endigen.
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Benachbart und beabstandet von gegenüberliegenden Seiten
der Schaltstange 29 ist ein Paar von Verbindungsstäben 54,
55 angeordnet. Jeder dieser Verbindungsstäbe hat eine
vordere Nut 56, die in einer Oberfläche von ihm ausgebildet
ist und mit der Nut 32 fluchtet, die in der Schaltstange
29 ausgebildet ist. Die Nuten 56 erfassen zugehörige Arme
57, die an den unteren Enden des zugehörigen der C-förmigen
Arme 53 ausgebildet sind, so daß die Verbindungsstäbe 54 und
55 an Ort und Stelle durch den Bügel 46 gehalten sind, wenn
die Schaltstange 29 in Richtung des Pfeiles 34 durch den
Schalthebel 14 verschoben wird. An einer
gegenüberliegenden Seite von jedem der Verbindungsstäbe 54 und 55 von der
Schaltstange 29 ist ein Paar von Anschlägen 58 angeordnet.
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Wie Figur 7 am besten zeigt, sind der Verbindungsstab 54
und einer der Anschläge 58 an der linken Schaltstange 28
an einer Seite befestigt, die der mittleren Schaltstange 29
gegenüberliegt und zwar mittels einer Mehrzahl von
Befestigungselementen, beispielsweise Nieten 59. In gleicher
Weise sind der Verbindungsstab 55 und einer der Anschläge 58
an einer Oberfläche der rechten Schaltstange 30 befestigt,
die der mittleren Schaltstange 29 gegenüberliegt durch eine
der Nieten 59 und ein Paar längerer Nieten 60, die sich
auch durch einen Verbindungsabschnitt 61 eines Schaltjoches
62 erstrecken (Figur 1) . Der Verbindungsabschnitt 61 ist
längs einer nach außen gerichteten Oberfläche der rechten
Schaltstange 30 durch den Niet 60 und einen weiteren Niet
63 befestigt. Das Schaltjoch 62 erstreckt sich nach unten
in das Getriebe 12 zum Wechseln der Gänge, wenn die rechte
Schaltstange 30 durch den Schalthebel 14 verschoben wird,
wie noch beschrieben wird. Ein Verbindungsabschnitt 64 des
Schaltjoches 65 ist an der mittleren Schaltstange 29 an
einer ihrer Seiten befestigt, welche der rechten
Schaltstange 30 gegenüberliegt mittels einer Mehrzahl von
Nieten 66. In gleicher Weise ist ein Verbindungsabschnitt 67
des Schaltjoches 68 an einer Oberfläche der linken
Schaltstange 28, welche der mittleren Schaltstange 29
gegenüberliegt, durch eine Mehrzahl von Nieten 66 befestigt. Die
Schaltjoche 65 und 68 erstrecken sich ebenfalls nach unten
in das Getriebe 12 hinein zum Wechseln der Gänge. Die
mittlere Position ist immer neutral. Da somit jede der drei
Schaltstangen 28, 29 und 30 zwei andere Positionen hat, steht
eine Gesamtzahl von sechs Gängen im Fahrzeuggetriebe 12
zur Verfügung, die durch Bewegung des Schalthebels 14
gewählt werden können. Andere konventionelle Mittel (nicht
gezeigt) können weitere Gänge ermöglichen.
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In Figur 6 erkennt man, daß der Schalthebel 14 in die
mittlere Schaltstange 29 eingreift, um unter drei Positionen
in Richtung des Pfeiles 34 zu wählen (Figur 1), um dadurch
aus zwei Gängen und der neutralen Stellung einen
zugeordneten auszuwählen. Der Schalthebel 14 kann außerdem in
Richtung eines Pfeiles 69 geschwenkt werden, so daß der
Mitnehmer 31 in die vordere Nut 56 der Verbindungsstange 54
in einer Richtung und in der Verbindungsstange 55 in der
anderen Richtung eingreift. Wenn beispielsweise der
Mitnehmer 31 in Richtung eines Pfeiles 70 in die Nut 56 des
Stabes 54 geschaltet wird, wird auch der Sperrbügel 46 so
bewegt, daß der Arm 57, der dem Verbindungsstab 55
zugeordnet ist, in Eingriff mit der vorderen Nut 32 der mittleren
Schaltstange 29 gebracht wird. Da der Schalthebel 14 in
Richtung eines Pfeiles 33 geschwenkt wird, wie in Figur 1
gezeigt ist, werden der Verbindungsstab 54 und die
zugeordnete linke Schaltstange 28 in eine der drei
Schaltpositionen bewegt, wodurch die neutrale Position oder einer
von zwei unterschiedlichen Gängen im Getriebe ausgewählt
wird. Gleichzeitig steht der Bügel 46 in Eingriff mit der
Nut 32 und der Nut 56 im Verbindungsstab 55, um eine
Bewegung der mittleren Schaltstange 29 und der rechten
Schaltstange 30 zu verhindern. In gleicher Weise, wenn der
Mitnehmer 31 des Schalthebels 14 in Eingriff mit der Nut 56
gebracht wird, die im Verbindungsstab 55 ausgebildet ist,
wird der Arm 57, welcher der Nut 56 im Verbindungsstab 54
zugeordnet ist, in Richtung eines Pfeiles 71 in Eingriff
mit der Nut 32 geschaltet, die in der mittleren
Schaltstange 29 ausgebildet ist. Der Schalthebel 14 kann dann in
Richtung des Pfeiles 33 (Figur 1) geschwenkt werden, um
neutrale Position oder einen von zwei unterschiedlichen
Gängen auszuwählen, während der Sperrbügel 46 eine Bewegung
der linken Schaltstange 28 und der mittleren Schaltstange
29 verhindert.
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Die Schaltungsanordnung 11 sind in einer vorderen
Steuerposition in Verbindung mit den Figuren 1 und 3 dargestellt
und beschrieben worden. Wie Figur 3 am besten zeigt, ist
das Turmgehäuse 18 am äußeren Gehäuse 13 des
Fahrzeuggetriebes
mittels einer Mehrzahl von Schrauben befestigt.
Beispielsweise sind vier Schrauben 72 an vier Ecken des
Turmgehäuses 18 angeordnet. Zusätzlich ist ein Paar
Schrauben 73 an gegenüberliegenden Seiten der Längsachse des
Turmgehäuses 18 angeordnet. Die Schrauben 72 greifen in
entsprechende Gewindebohrungen 74 und die Schrauben 73
greifen in entsprechende Gewindebohrungen 75, nie im
Ansatz 27 ausgebildet sind, wie Figur 4 am besten zeigt.
Die Plazierung der Befestigungsmittel für den Schaltturm
18 ist symmetrisch bezüglich eines Mittelpunktes im
Schaltturm 18, so daß die Schaltvorrichtung 11 um 180º gedreht
werden kann in die in Figur 2 gezeigte Position, die als
mittlere Steuerposition bekannt ist. Der Sperrbügel 46
wurde zum entgegengesetzten Ende der Öffnung 49
verschoben, die in der Montageplatte 47 ausgebildet ist. Die
T-förmigen Arme 50 erfassen die Führungsstifte 51 im
Turmgehäuse 18 in einer allgemein vertikal verlaufenden
Position des Schalthebels 14 ,und der Mitnehmer 31 tritt in
Eingriff mit einer mittleren Nut 76 (Figur 7) , die in der
mittleren Schaltstange 29 ausgebildet ist. Die Arme 57
des Sperrbügels 46 erfassen ein Paar von mittleren Nuten
77, die in den Verbindungsstäben 54 und 55 ausgebildet
sind. Der Schalthebel 14 und der Bügel 46 wirken in
derselben Weise zusammen wie bezüglich der vorderen
Steuerposition beschrieben wurde, um eine von den drei
Schaltstangen 28, 29 und 30 zu schalten, während die beiden
anderen nicht gewählten Schaltstangen an Ort und Stelle
durch den Bügel 46 gehalten werden. Der Schaltverlauf und
der Gangwechsel sind somit dieselben, unabhängig, ob der
Schalthebel und die Schaltanordnung sich in der vorderen
Steuerposition nach Figur 1 oder in der mittleren
Steuerposition
nach Figur 2 befindet. Die vordere und die mittlere
Position liegen allgemein längs einer Längsachse des
Schaltturmes, und sie haben gleiche Abstände von der Mitte der
Montageschrauben.
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Der Sperrbügel 46 unterstützt nicht nur das Wechseln der
Gänge im Fahrzeuggetriebe 12, auch die Montageplatte 47 ist
so konstruiert, daß der Sperrbügel 46 während des
Transports des Getriebes 12 gehalten ist. Gewöhnlich wird das
Getriebe 12 vom Getriebehersteller zum Fahrzeughersteller
geliefert, ohne daß der Schalthebel 14 und das Gehäuse 18
zusammengebaut sind. Ehe die Montageplatte 47 am Ansatz 27
mittels der Schrauben 48 befestigt wird, wird das obere
Ende des linken seitlichen T-förmigen Armes 50 (Figur 4)
von unten durch ein Paar Schlitze 78 eingesetzt, die auf
gegenüberliegenden Seiten der langgestreckten Öffnung 49
ausgebildet sind. Der Bügel 47 wird dann nach links
bewegt, bis der andere T-förmige Arm 50 von unten durch die
Schlitze 78 eingeführt werden kann. Der Sperrbügel 46 kann
dann entweder in die vordere Steuerposition, wie in Figur
4 gezeigt, oder in die mittlere Steuerposition, wie in
Figur 2 gezeigt, bewegt werden, nachdem die Montageplatte
47 am Getriebegehäuse 13 angebracht worden ist. Der
Sperrbügel 46 ist nun durch die Montageplatte 47 gehalten und
kann nicht von der Baugruppe entfernt werden, ohne die
Montageplatte 47 zu entfernen. Das Getriebe kann daher ohne
das Schaltgehäuse 18 angeliefert werden. Wenn das
Schaltgehäuse 18 installiert wird, erfassen die vier Führungsstifte
51 die T-förmigen Arme 50, um den Bügel 46 genau
festzulegen. Wenn der Bügel in einer falschen Position
bezüglich des Gehäuses 18 ist, stoßen die inneren Rippen, wie
z.
B. eine Rippe 79 nach den Figuren 2 und 3, und die
Stifte 51 auf einen der Arme 50 und verhindern den
Zusammenbau. Dies zwingt dazu, den Bügel 46 in der richtigen
Position einzubauen.