DE69203190T2 - Dämpfereinheit für eine Schalthebelvorrichtung. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen Schalthebelmechanismus nach deip Oberbegriff des Anspruchs 1, wie beispielsweise in der EP-A-0 345 001 beschrieben.
• Es gibt zahlreiche Dämpfungseinrichtungen zum Absorbieren von Geräuschen und Schwingungen für Schalthebelanordnungen, insbesondere zur Verwendung in schweren Lastwagen. Es ist bekannt, Gummi oder elastomere Materialien in Gelenken oder Verbindungsstellen zwischen den oberen und unteren Hebeln einer Schalthebelanordnung vorzusehen. Eine große Anzahl solcher Dämpfungseinrichtungen verwendet jedoch solche elastomere Materialien zwischen ausgewählten Teilen einer relativ komplexen Vorrichtung. Beispielsweise ist bei einer Schalthebelanordnung ein metallischer Ansatz an einem unteren Teil eines oberen Hebels angebracht, um koaxial den oberen Hebel mit einem unteren Hebel zu verbinden. Der metallische Ansatz ist mit Gewinde versehen, und er hat eine Bohrung, die mit einem Elastomer ausgegleitet ist, in welche sich eine untere Verlängerung des oberen Teiles erstreckt. Um die gekoppelten Hebel ist eine elastomere Manschette angeordnet, um die Schwingungsabsorption zu steigern. Solche konventionelle Einrichtungen sind typisch. Trotzdem sind sie nachteilig, weil sie relativ kompliziert aufgebaut sind. Als Folge hiervon treten bei solchen Dämpfungssystemen oft frühe Ausfälle auf, die oft noch zu mehr Komplexität bei der Herstellung führten. Es ist daher eine Schalthebelanordnung erwünscht mit einer Schwingungs- und Schalldämpfung, um den Schall von der Fahrzeugkabine zu isolieren ohne Verwendung komplexer Teile. Es wäre besonders erwünscht, die oberen und unteren Schalthebel hinsichtlich Schwingungen und Schall vollständig zu trennen, der bei Metall zu Metallkontakt auftritt, mittels Verwendung eines einfachen zweiteiligen Dämpfungsgerätes.
• Nach der Erfindung wird hierfür ein Schalthebelmechanismus vorgeschlagen, der gekennzeichnet ist durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.
• Die hier beschriebene Erfindung schafft eine einfache zweiteilige Dämpfungsanordnung zum Trennen von Schall und Schwingungen zwischen einem unteren und einem oberen Schalthebel eines Schalthebelmechanismus. Der Schaltmechanismus hat ein Paar koaxial ausgerichteter Schalthebel, die axial zueinander beabstandet sind. Die Hebel sind längs einer Längsachse mittels einer Schall- und Schwingungsdämpfungseinrichtung miteinander verbunden, welche die Hebel in einer fixierten Position zur gemeinsamen Bewegung in einer Mehrzahl von Ebenen hält. Der erste Teil der zweiteiligen Dämpfungsanordnung ist eine zylindrische elastomere Büchse, welche in Umfangsrichtung jeden der vorstehenden Endabschnitte der Hebel umschließt. Die Büchse liegt somit radial über und umgibt jeden der vorstehenden Endabschnitte der Hebel, wobei die Büchse axial beabstandete Endausnehmungen hat, die axial gegenüberliegende Bohrungen bilden, die in einem Mittelabschnitt dazwischen endigen. Der zweite Teil der Dämpfungseinrichtung ist eine separate zylindrische metallische Hülse oder ein Mantel, der keinen physischen Kontakt mit den Hebeln hat. Der Mantel umfaßt in Umfangsrichtung die Büchse, und er hat einen Mittelabschnitt, der axial mit dem Mittelabschnitt der Büchse koinzident ist. Der Mittelabschnitt der Büchse hat eine radial verlaufende elastomere Sperre, die einen physischen Kontakt zwischen den Enden der vorstehenden Endabschnitte verhindert. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Ausnehmungen im Mantel, obwohl radial beabstandet gegen jeden Kontakt mit den Hebeln radial einwärts gegen die Büchse umgekrimpft, um die vorstehenden Endabschnitte in einer festen koaxialen Lage zu halten.
• Figur 1 zeigt im Schnitt einen Schalthebelmechanismus mit der Dämpfungsanordnung nach der Erfindung. Figur 2 zeigt im Schnitt eine zylindrische elastomere Büchse, die einen Teil der zweiteiligen Dämpfungsvorrichtung nach Figur 1 bildet.
• In den Figuren 1 und 2 hat ein Schalthebelmechanismus 10 einen oberen Hebel 12 und einen unteren Hebel 14, die koaxial längs einer Längsachse a-a miteinander verbunden sind. Die Hebel 12 und 14 bilden vorstehende Endabschnitte 16 und 18, die elastisch miteinander verbunden sind mittels einer zweiteiligen Hebeldämpfungsanordnung 20. Der Endabschnitt 16, der den unteren Abschnitt des oberen Hebels 12 bildet und der Endabschnitt 18, der das obere Ende des unteren Hebels 14 bildet, passen zu diesem Zweck eng in obere und untere Bohrungen 32 (Figur 2) der Büchse 22, die einen ersten Teil der Dämpfung 20 bildet.
• Die Büchse 20 hat einen Mittelabschnitt 34, der eine radial verlaufende elastomere Sperrschicht 36 aufweist. Die Sperrschicht, vorzugsweise eine Scheibe, die integral an der Hülse angeformt ist, verhindert den direkten physischen Kontakt zwischen den radial verlaufenden axialen Enden 38 und 40 der oberen und unteren Endabschnitte 16 und 18.
• Ein äußerer zylindrischer metallischer Mantel 24 bildet den zweiten Teil der Dämpfungsanordnung 20. Der Mantel ist ein strukturelles Stützelement für eine friktionelle Verbindung der Hebel 12 und 14 miteinander unter Druckkräften gegen die Hülse und gegen die Endabschnitte 16 und 18, um mittels Reibung die Hebel in praktisch fixierter, beabstandeter koaxialer Ausrichtung zu halten. Der obere Endabschnitt 26 des Mantels 24 ist daher über den oberen Endabschnitt 16 umgebördelt, während ein axial beabstandeter unterer Endabschnitt 28 des Mantels 24 um den unteren Endabschnitt 18 umgebördelt ist. Ein Mittelabschnitt 30 des Mantels 24 bleibt ungebördelt, und er hat einen größeren Durchmesser als die Endabschnitte 26 und 28 des Mantels. Der Mittelabschnitt 30 kann daher einen elastomeren Fluß der Hülse 22 beim Umbördeln der Endabschnitte 26 und 28 aufnehmen. In der bevorzugten dargestellten Ausführungsform erstrecken sich gerändelte Oberflächen 44 in Umfangsrichtung um die Endabschnitte 16 und 18, um den Reibungseingriff der Hebel 14 und 12 in den Bohrungen 32 der Büchse 22 zu steigern. Die äußere Umfangsfläche 50 der Büchse 22 wird radial einwärts zusammengepreßt durch die Druckkräfte, welche durch die oberen und die unteren umgebördelten Endabschnitte 26 und 28 des Mantels ausgeübt werden.
• Die Sperrschicht 26 ist in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine integrale Scheibe, die wirksam einen direkten physischen Kontakt zwischen den oberen und unteren Hebeln 12 und 14 verhindert. Obwohl die Scheibe vorzugsweise als integraler Teil der Büchse 22 angeformt ist, kann sie wahlweise ein separates elastomeres Element sein, das bei der Herstellung in die Hülse eingesetzt wird. Sie muß jedoch den Abstand zwischen den Enden 38 und 40 der Hebel aufrechterhalten und einen Kontakt zwischen diesen Teilen verhindern. In der fertigen Anordnung 10 definiert die Sperrschicht 36 den axialen Abstand zwischen den Hebelenden. In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Sperrschicht eine axiale Dicke von 12,7 mm in einer Büchse 22, die eine Länge von 127 mm hat. Alternativ kann jedoch auch ein Luftspalt anstelle einer physischen Sperrschicht 36 verwendet werden. Die Verwendung der physischen Sperrschicht 36 gewährleistet jedoch stets den erforderlichen axialen Abstand.
• In der bevorzugten Ausführungsform bilden die umgebördelten oberen und unteren Endabschnitte 26 und 28 des Mantels 24 Segmente, welche jeweils etwa 20 - 35% der gesamten axialen Länge des Mantels ausmachen, der in der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform eine Länge gleich derjenigen der Büchse 22 hat.
• Wie Figur 1 zeigt, umgibt jedes Segment idealerweise die eine gerändelte Oberfläche 44 des jeweiligen Endabschnittes. Beide gerändelte Teile der Hebel sind damit umschlossen.
• In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Büchse 22 einen Querschnitt in der Form eines "H", wobei die oberen und unteren Enden des "H" die Bohrungen 32 bilden, während der quer verlaufende Mittelabschnitt 34 des "H" die Sperrschicht 36 bildet. Die Hebel 12 und 14 werden zusammengebaut, indem die oberen und unteren Endabschnitte 16 und 18 in die entsprechenden Bohrungen in der Büchse eingesetzt werdne, worauf der metallische Mantel 24 um die Büchse angebracht wird, um in Umfangsrichtung die Büchse in dem Mantel zu halten und zu umschließen. Als letzter Schritt werden die Enden des Mantels um die Büchse umgebördelt, um permanente,radial einwärts gerichtete Druckkräfte gegen die Büchse in der Dämpfungseinrichtung auszuüben. Wie bereits erwähnt, bleibt der Mittelabschnitt des Mantels ungebördelt und bildet daher einen Entlastungsbereich für das elastomere Material der Büchse, das beim Umbördeln der Enden 26, 28 des Mantels dorthin fließen kann.
• Schließlich sind in der bevorzugten Ausführungsform die Enden 60 des metallischen Mantels 24 im Winkel einwärts zur Achse a-a um einen Winkel A abgeschrägt (Figur 1). Der Winkel A liegt vorzugsweise im Bereich von 15 - 20º. Die einwärts gerichteten Enden 60 erleichtern es, gegebenenfalls einen Mantel oder eine Manschette aus Kunststoff oder Gummi über den Schalthebelmechanismus 10 zu schieben. Ein radialer Abstand B zwischen den Enden 60 und den Oberflächen der Hebel 14, 16 liegt vorzugsweise im Bereich von 1,28 - 1,91 mm, um einen Metall-zu-Metall-Kontakt sicher zu vermeiden.

Claims (10)

1. Schalthebelmechanismus mit einem ersten Hebel (12) und einem zweiten Hebel (14), die fluchtend miteinander verbunden sind mittels einer Dämpfungsanordnung (10), mit einer zylindrischen elastomeren Hülse (22), welche die Enden (16, 18) der entsprechenden Hebel (12, 14) umschließt, wobei die Hülse (22) einen Mittelabschnitt (36) hat, der Mittel aufweist, um zwischen den Enden (16, 18) einen Abstand zu schaffen und einen direkten physischen Kontakt zu verhindern, ferner mit einem hohlen Gehäuse (24) mit ersten und zweiten offenen Enden (60), wobei das Gehäuse (24) die Hülse (22) umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (24) gegen die Hülse (22) umgebördelt ist, um die Hülse (22) radial einwärts gegen die Enden (16, 18) der Hebel (12, 14) zu pressen und dadurch die Hebel (12, 14) in beabstandeter koaxialer Ausrichtung durch Reibung zu halten.

2. Schalthebelmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel um zwischen den Endabschnitten (16, 18) einen Abstand zu schaffen und einen direkten physischen Kontakt zu verhindern, eine radial verlaufende elastomere Sperrschicht aufweisen, die in dem Mittelabschnitt (36) der Hülse angeordnet ist.

3. Schalthebelmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese Sperrschicht einen axialen Abstand zwischen den Endabschnitten (16, 18) der Hebel (12, 14) definiert.

4. Schalthebelmechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastomere Sperrschicht an der Hülse angeformt ist und einen integralen Teil der Hülse bildet.

5. Schalthebelmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (16, 18) der Hebel (12, 14) gerändelte Umfangsflächen haben, um die Reibungshalterung der Hebel (12, 14) in der Büchse (15) zu erhöhen.

6. Schalthebelmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hohle Gehäuse (24) beabstandete Endabschnitte hat, welche umgebördelte Segmente des Gehäuses (24) bilden, und daß ein Gehäuse-Mittelabschnitt zwischen diesen Segmenten liegt, in welchem die Segmente direkt die äußere Umfangsfläche der Büchse (22) erfassen, und jedes dieser Segmente eine gerändelte Oberfläche von einem der Enden (16, 18) der Hebel (12, 14) umschließt.

7. Schalthebelmechanismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die umgebördelten Segmente jeweils etwa 20 - 35% der axialen Länge des Gehäuses (24) ausmachen.

8. Schalthebelmechanismus nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuse-Mittelabschnitt einen Abschnitt mit größerem Durchmesser hat, als der Durchmesser von jedem der umgebördelten Segmente.

9. Schalthebelmechanismus nach einem der Ansprüche 6 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte des Gehäuses (24) Enden aufweisen, die im Winkel einwärts auf die Achse der Hebel (12, 14) zu abgeschrägt sind.

10. Verfahren zur Herstellung einer Dämpfungsanordnung für einen Schalthebelmechanismus mit einem Paar Hebel, die koaxial miteinander Ende zu Ende fixiert sind, um eine Längsachse zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß

(i) eine zylindrische elastomere Büchse bereitgestellt wird, die ein Paar koaxial fluchtender axial beabstandeter Bohrungen hat, und daß ein Mittelabschnitt der Büchse eine innere radial verlaufende Sperre hat, die integral mit der Büchse ausgebildet ist,

(ii) daß ein Ende jedes Hebels in jeweils eine der Bohrungen eingesetzt wird,

(iii) daß ein zylindrisches metallisches Gehäuse in Umfangsrichtung um die äußere Umfangsfläche der Büchse angebracht wird, derart, daß die Büchse radial von dem Gehäuse umschlossen ist,

(iv) und daß axial beabstandete Endabschnitte des Gehäuses radial umgebördelt werden, um einen ungebördelten Mittelabschnitt dazwischen zu bilden, und daß der Mittelabschnitt einen größeren Durchmesser hat als jedes der umgebördelten Enden.