DE69312886T2

DE69312886T2 - Gangschalthebel mit Lagerkugel

Info

Publication number: DE69312886T2
Application number: DE69312886T
Authority: DE
Inventors: Bruce E Olmsted; Stanley A Tjapkes
Original assignee: JSJ Corp
Current assignee: JSJ Corp
Priority date: 1992-12-14
Filing date: 1993-11-30
Publication date: 1997-12-18
Anticipated expiration: 2013-12-01
Also published as: ES2105135T3; US5313853A; JPH07228170A; EP0602820A1; EP0602820B1; CA2109692A1; DE69312886D1; MX9307745A; CA2109692C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Schalthebel für Kraftfahrzeuggetriebe, und sie betrifft insbesondere einen Schalthebel für Kraftfahrzeuggetriebe, welcher von oben eintritt und mit einer oder mehreren Federn zur Rückstellung in die Leerlaufposition vorgespannt wird.
Von oben eintretende Schalthebel sind aus dem Stand der Technik bekannt. Diese Schalthebel umfassen normalerweise eine Schaltstockeinrichtung, um den Schaltstock schwenkbar an einer Basis zu befestigen, sowie einen das Getriebe betätigenden Hebel, welcher in das Getriebe ragt, um das Übersetzungsverhältnis des Getriebes zu verändern, wenn der Schaltstock manuell geschwenkt wird. Oft enthält die Einrichtung zur schwenkbaren Befestigung des Schaltstockes eine Lagerkugelverbindung. Der Schalthebel wird normalerweise an der Oberseite des Getriebes mit Schrauben befestigt, die durch die Basis des Schalthebels hindurchgeschraubt werden. Die Basis ist gewöhnlich über einer Öffnung an der Oberseite des Getriebes angeschraubt, und der Schalthebel erstreckt sich von der Basis durch die Öffnung nach unten in das Getriebe. Deshalb wird dieser Typ von Schalthebeln als von oben eintretender Schalthebel bezeichnet.
Oft wurde es als vorteilhaft erachtet, den Schalthebel eines Getriebes für ein Kraftfahrzeug durch Federn in eine Leerlaufposition oder eine Leerlaufebene vorzuspannen. Im Falle eines bekannten, manuell bedienbaren Getriebes für ein Kraftfahrzeug mit einem H-förmigen Schaltmuster, welches mit einem Schaltstock versehen ist, der um erste und zweite orthogonale Achsen geschwenkt werden kann, ist es auch erwünscht, eine unterschiedliche Federvorspannung vorzusehen, welche z.B. dazu verwendet wird, das Bewegen des Schaltstockes in eine oder mehrere Schaltpositionen, z. B. in die Rückwärtsposition, zu verhindern.
Bei einer solchen in US-A-4 569 245 beschriebenen Anordnung sind mehrere schwenkbare, von oben eintretende Schalthebel vorhanden, von denen jeder eine oder mehrere scheibenartige Federn aufweist, die den Schalthebel in die Leerlaufposition drücken.
Die scheibenartigen Federn sind in eine im unbelasteten Zustand gebogene Form vorgeformt und dann im zusammengedrückten Zustand in der Schaltung in einer Weise angeordnet, daß eine sich durch den Schaltstock erstreckende Schwingachse mit den scheibenartigen Federn so zusammenwirkt, daß der Schaltstock in eine Leerlaufposition gedrückt wird. Die scheibenartigen Federn werden insbesondere zwischen der Schwingachse und einer Gehäuseplatte so zusammengedrückt, daß die scheibenartigen Federn mit den Enden der Schwingachse zusammenwirken, um die Schwingachse und damit den Schaltstock in die Leerlaufposition zu drücken. Bei dieser Anordnung ist eine gleichmäßige Form wichtig, so daß die Federn eine bestimmte Vorspannungskraft aufweisen. Infolge seiner natürlichen Elastizität und der Eigenschaft, sich nicht in vorhersagbarer Weise dauerhaft verformen zu lassen, ist es jedoch schwierig, dem Federstahl eine bestimmte Form zu verleihen. Das Fehlen einer gleichmäßigen Form führt jedoch dazu, die Verwendung mehrfach übereinander angeordnete und miteinander verschachtelter Federn weniger in Betracht zu ziehen, weil diese infolge der ungleichmäßigen Form dazu neigen, uneinheitliche und unbestimmbare Vorspannungskräfte zu entfalten. Bei der Montage erfordern die vorgeformten Federn auch eine exakte Anordnung innerhalb des Gehäuses, um die für eine bestimmte Vorspannungskraft geeignete Ausrichtung zu besitzen. Neben der Möglichkeit, das ungenaue Vorspannungskräfte entstehen, ist auch die Montage uneffektiv.
Deshalb besteht die Aufgabe, einen verbesserten Schalthebel, der zumindest einige der erwähnten Probleme löst oder vermindert, zu schaffen.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfmdung wird ein Schalthebel für das Getriebe eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 geschaffen. Vorzugsweise umfaßt der Schalthebel einen kugellörmigen Sockelbereich, der an der Basis oder dem Schaltstock angeordnet ist, sowie einen sphärischen Kugelabschnitt, der am jeweils anderen Teil, d. h. dem Schaltstock oder der Basis angeordnet ist, wobei der Kugelabschnitt in dem Sockelbereich aufgenommen wird.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Eindrücken eines Schaltstockes mit den Merkmalen des Patentanspruches 16 geschaffen.
Vorzugsweise umfaßt der Schaltstock eine Einrichtung zum Halten der scheibenartigen Feder bei der Montage in einer ersten im Querschnitt gekrümmten Form, wenn sich der Schaltstock in der vorbestimmten Position befindet, wobei die scheibenartige Feder in eine zweite gekrümmte Querschnittsform mit größerer Krümmung durchbiegbar ist, wenn der Schaltstock aus der vorbestimrnten Position herausbewegt wird, um den Schaltstock in die vorbestimmte Position zurückzudrücken.
Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet verschiedene Vorteile gegenüber den Schalthebeln des Standes der Technik. Die flachen, ebenen, scheibenartigen Federn sind relativ leicht herzustellen und brauchen nicht in eine gekrümmte oder vorgebogene Form gebracht zu werden. Weiterhin ist, weil die flachen, ebenen, scheibenartigen Federn keine Verformung erfordern, deren Haltbarkeit verbessert, weil Spannungsrisse, die durch das Biegen und Verformen entstehen, vermieden werden. Vorzugsweise sind die Federn symmetrisch und plan und brauchen deshalb bei der Montage nicht in irgend einer besonderen Richtung angeordnet zu werden, was die Montage vereinfacht. Weiterhin benötigt der Schalthebel nur ein Minimum an Teilen, die fertig montiert sein können, und die so zusammenwirken, daß dem Schaltstock eine zuverlässige und gleichmäßige Vorspannungskraft verilehen wird. Die Federn werden ebenfalls während der Montage vorgespannt, so daß der Schaltstock nicht locker angeordnet ist, und auch so, daß die Einheit nicht zum Klappern neigt. Weiterhin sind die Bauteile justierbar gestaltet, so daß unterschiedliche Vorspannungskrafte der Feder leicht eingestellt werden können, z.B. durch Verwendung mehrfacher Federn, durch Verwendung von Federn aus unterschiedlichen Materialien oder durch Verwendung anderer Federn mit unterschiedlichen Dicken und/oder Federkennwerten. Auch der Abstützungspunkt der Feder kann verändert werden, um eine unterschiedliche Vorspannung zu erreichen.
Die Erfindung kann in verschiedener Weise in die Praxis umgesetzt werden, jedoch soll im folgenden ein von oben eintretender Schalthebel sowie eine Modifikation von diesem, welche beide die Erfindung verkörpern, beispielhaft unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen:
Figur 1 ist eine Draufsicht auf einen von oben eintretenden Schalthebel;
Figur 2 ist eine Querschnittsansicht eines von oben eintretenden Schalthebels, wie sie sich entlang der Schnittlinie II-II in Figur 1 ergibt;
Figur 3 ist eine Schnittansicht eines von oben eintretenden Schalthebels, wie sie sich entlang der Schnittlinie II-II in Figur 1 ergibt;
Figur 4 ist eine Explosionsdarstellung des in Figur 3 dargestellten von oben eintretenden Schalthebels; und
Figur 5 ist eine Querschnittsansicht eines modifizierten von oben eintretenden Schalthebels, wobei die Ansicht mit der der Figur 3 vergleichbar ist.
Der von oben eintretenede Schalthebel 10 ist für ein in den Figuren 1 bis 3 dargestelltes Getriebe eines Fahrzeuges vorgesehen, und enthält eine oder mehrere scheibenartige, ringförmige flache Federn 12 zum federnden Vorspannen eines Schaltstockes 14 in einer bestimmten Leerlaufposition des Schalthebels 10. Die Federn 12 zeichnen sich dadurch aus, daß sie im wesentlichen plan sind, wenn sie sich im unbelasteten, freien Zustand befinden, wodurch sie leichter herstellbar sind als die Federn des Standes der Technik, welche zu ihrer Herstellung mindestens einen zusätzlichen Schritt des Biegens oder Verformens benötigen, wie dies in US-A-4 569 245 beschrieben ist. Die flache Form der Federn 12 ermöglicht eine genaue Kontrolle der Abmessungen und führt deshalb zu einer besser reproduzierbaren Baueinheit mit einer besser reproduzierbaren und vorher bestimmbaren Vorspannungskraft der Feder.
Es wird darauf hingewiesen, daß verschiedene Bauteile des Schalthebels, welche im folgenden beschrieben werden, sich auf jene beziehen, die in US-A-4 569 245 beschrieben sind, und deshalb diese bekannten Bauteile nur in soweit erwähnt werden, wie dies für das Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich ist.
Nunmehr soll speziell auf Figur 4 Bezug genommen werden, in welcher der Schalthebel 10 einen länglichen schwenkbaren Schaltstock 14 umfaßt, welcher ein oberes Ende 16 und ein unteres Ende 18 aufweist. Das obere Ende 16 ist so gestaltet, daß es einen (nicht dargestellten) Handgriff aufnehmen kann, welcher an der oberen Spitze 20 des oberen Endes 16 befestigbar ist, und der Handgriff ist so gestaltet, daß er ein Erfassen und eine manuelle Betätigung des Schaltstockes 14 ermöglicht. Das untere Ende 18 des Schaltstockes 14 umfaßt einen Hebel 22, welcher so gestaltet ist, daß er in das Getriebe eines Fahrzeuges eingreift, um das Übersetzungsverhältnis zu verändern, wenn der Schaltstock 14 geschwenkt wird. Die Art und Weise, in welcher der Hebel 14 das Übersetzungsverhältnis des Getriebes verändert, ist bekannt und braucht deshalb im folgenden nicht beschrieben werden. Zum Verständnis ist nur erforderlich, daß das Schwenken des Schalthebels 14 um erste und zweite orthogonale Achsen 24 und 26 (Figur 1) in den bekannten Schaltmustern von 4-, 5- und 6- Ganggetrieben in bekannter Weise eine dem Schaltmuster entsprechende Bewegung einer kugelförmigen Spitze 28 bewirkt, die am unteren Ende des Schalthebels 22 angeordnet ist, wobei die Spitze 28 eine geeignete Verbindung innerhalb des Getriebes zur Veränderung seines Übersetzungsverhältnisses antreibt. In Figur 1 ist erkennbar, daß die Achse 24 im Fahrzeug normalerweise von Seitenwand zu Seitenwand und die Achse 26 von der Frontseite zur Heckseite verläuft.
Eine Basis-Untereinheit 30 (Figur 4) ist zur Befestigung des Schalthebels 10 am Getriebe des Fahrzeuges vorgesehen, wobei das Getriebe nicht dargestellt ist. Die Basis- Untereinheit 30 kann am Getriebe z. B. mit einer Anzahl von Schrauben, welche durch die Öffnungen 32 in der Basis-Untereinheit 30 hindurchragen, befestigt werden (Figur 1). Die Basis-Untereinheit 30 (Figur 4) umfaßt eine Buchse, welche einen Einsatz 34 bildet, und welche aus einem polymeren Material oder dergleichen hergestellt sein kann, und einen nach oben weisenden halbkugelförmigen Sockel 36 bildet. Der Sockel 36 ist mit einer Öffnung 38 versehen, welche mittig in dessen Boden angeordnet ist. Ein sphärischer Kugelabschnitt 40 ist an dem Schaltstock 14 befestigt, wobei der Kugelabschnitt 40 eine Öffnung 41 zur Aufnahme des Schaltstockes 14 aufweist und ferner eine untere kugelförmige Fläche 42 besitzt, die so bemessen ist, daß sie funktionell im Sockel 36 aufgenommen werden kann. Der Schaltstock 14 erstreckt sich durch die Öffnung 38, welche im Boden des Sockels 36 vorgesehen ist, in das Getriebe, um eine geeignete Schiebeverbindung innerhalb des Getriebes, zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes, anzutreiben, wenn der Schaltstock geschwenkt wird.
Der Einsatz 34 umfaßt weiterhin sich gegenüberliegende schlitzartige Taschen oder Kanäle 44 und 46 (siehe auch Figur 1), welche sich von dem kugelförmigen Sockel 36 in den Körper des Einsatzes 34 erstrecken, wobei die schlitzartigen Taschen 44 und 46 quer zur Längsrichtung, die durch den Schaltstock 14 vorgegeben wird, verlaufen. In einer oberen flachen Fläche 50 am Kugelabschnitt 40 ist auch ein Kanal oder eine Senkung 48 eingeformt, wobei der Kanal 48 positionierbar ist, so daß er mit den Taschen 44 und 46 ausgerichtet werden kann. Eine Schwingachse 54 ist verschieblich und im rechten Winkel durch den Schaltstock 14 angeordnet, wobei die Schwingachse 54 erste und zweite Enden 56 und 58 aufweist, welche sich von den gegenüberliegenden Seiten des Schaltstockes 14 erstrecken und passend im Kanal 48 angeordnet sind. Die Enden 56 und 58 der Schwingachse erstrecken sich vom Kanal 48 nach außen in die Öffnungen 62 der Buchsen 60, in welchen sie drehbar gelagert sind. Die Buchsen 60 umfassen rechtwinklig zueinander stehende Außenflächen 64, die so bemessen sind, daß sie gleitend in die Taschen 44 und 46 passen. Der Gleitsitz der Buchsen 60 stabilisiert den Schaltstock 14, wenn er um die ersten und zweiten orthogonalen Achsen 24 und 26 geschwenkt wird.
Der einen Sockel bildende Einsatz 34 umfaßt eine gekrümmte, zylindrisch geformte obere Fläche 66 zur Aufnahme der Federn 12. Die obere Feder 66 besitzt insbesondere eine in Blickrichtung der orthogonalen Achse 26 konstant gekrümmte Querschnittsform, und sie wird weiterhin durch lineare Segmente gebildet, welche sich parallel zur Achse 26 erstrecken (siehe Figuren 3 und 4). Beachtenswert ist, daß sich die Schwingachse 54 in Richtung der orthogonalen Achse 24 erstreckt, so daß sie eine besondere Ausrichtung zur gekrümmten Form der oberen Fläche 66 aufweist.
Mindestens eine, und vorzugsweise eine Anzahl von im Ausgangszustand planen, scheibenartigen Federn 12 sind vorgesehen, wobei jede eine Öffnung 70 aufweist, die in deren Mitte angeordnet ist, und durch welche das obere Ende 16 des Schaltstockes 14 hindurchragt. Die scheibenartigen Federn 12, vorzugsweise drei oder vier Stück, sind im ungespannten, freien Zustand normalerweise plan (Figur 4), aber sie sind in die gekrümmte Querschnittsform der gekrümmten oberen Fläche 66 des Einsatzes 34 biegbar (Figur 3), wie dies im folgenden noch dargestellt werden soll. Es wird angestrebt, daß die Dicke der Feder 12 zwischen 0,254 und 1,016 mm (0,010 und 0,040 Zoll) und noch bevorzugter zwischen etwa 0,356 und 0,711 mm (0,014 und 0,028 Zoll) liegt, und daß die Federn aus Federstahl hergestellt sind, obgleich andere Materialien, einschließlich polymerer Materialien auch verwendet werden können. Beachtenswert ist, daß durch Varlierung der Dicke und/oder der Elastizität der Federn 12 eine Anzahl von wahlbaren Vorspannungskräften auf den Schaltstock 14 erreicht werden können. Die Federn 12 sind symmetrisch kreisförmig, so daß die Federn 12 nicht auf eine bestimmte Seite oder einen bestimmten Winkel ausgerichtet werden brauchen, wenn sie in den Einsatz 34 der Basis-Untereinheit 30 eingesetzt werden. In Figur 4 sind drei der Federn 12 dargestellt.
Die Basis-Untereinheit 30 (Figur 4) umfaßt auch eine untere, aus Blech bestehende Montageplatte 74 und eine obere Abdeckung 76 aus Kunststoff, welche zusammengenietet und sandwichartig verbunden sind, um die Federn 12, die Schwingachse 54, den Kugelabschnitt 40 und den Einsatz 34 sicher zusammenzuhalten. Die Abdeckung 76 kann alternativ aus Metall bestehen und gedrückt sein. Insbesondere die untere Montageplatte 74 umfaßt eine zylindrisch geformte Seitenwand 78 mit einem flachen, nach innen weisenden oberen Flansch 80, der eine Öffnung 82 bildet, und einen unteren, nach außen weisenden Flansch 84 mit mehreren darin angeordneten Öffnungen 32 zur Befestigung der Basis-Untereinheit 30 an dem Getriebe des Fahrzeuges. Ein wahlweise vorhandener zylindrischer Verstärkungsring 86 ist so gestaltet, daß er passend um die Seitenwand 78 an der Montageplatte 74 angeordnet werden kann, um diese zu verstärken, wobei der Verstärkungsring 86 einen unteren Flansch 88 umfaßt, der so gestaltet ist, daß er am unteren Flansch 84 an der unteren Montageplatte 74 anliegt, und eine Seitenwand 89, die so gestaltet ist, daß sie die Seitenwand 78 der Montageplatte 74 verstärkt. Es wird eingeschätzt, daß der Verstärkungsring 86 nur notwendig ist, wenn der nach außen weisende Flansch 84 unterbrochen ist, wie z. B. der dargestellte Flansch 84, welcher eine ausgesparte Kante 85 besitzt, um Abstand zu den benachbarten Karosserieteilen des Fahrzeuges zu gewährleisten. Mindestens die Bauteile 34, 74 und 86 können einstückig geformt werden, wobei die Formung aus Kunststoff oder Pulvermetall erfolgen kann.
Der Körper des den Sockel bildenden Einsatzes 34 ist so gestaltet, daß er zum einen Teil passend in die Öffnung 82 gleitet, und er weist Seitenflansche 90 auf, die die obere Fläche des oberen Flansches 80 an der unteren Montageplatte 74 berühren, wobei die Seitenfiansche 90 von der Seitenwand 78 der unteren Montageplatte 90 nach außen stehen. Die Seitenflansche 90 sind in der Nähe, jedoch etwas unterhalb der oberen Fläche 66 des Einsatzes, zumindest an verschiedenen Stellen angeordnet, so daß sie eine Lippe 92 bilden.
Die Abdeckung bzw. obere Platte 76 ist becherartig geformt und umfaßt eine ebene Wand 94 mit einer darin befindlichen Öffnung 96 zur Aufnahme des Schaltstockes 14. Eine zylindrisch geformte Seitenwand 98 erstreckt sich von der äußeren Kante der ebenen Wand 94 nach unten und wird durch einen sich nach außen erstreckenden unteren Befestigungsflansch 100 verstärkend abgestützt Die innere Kante 102, welche durch die Seitenwand 98 und den Flansch 100 gebildet wird, paßt um die Lippe 92, wobei der Flansch 100 auf den Seitenfianschen 90 des Einsatzes aufsitzt. Die Abdeckung 76 wird am Einsatz 34 durch Vernieten oder in anderer Weise befestigt, wobei die Flansche 90 und 100, z. B. durch Verwendung der Nieten 104, zusammengehalten werden.
Die Seitenwand 98 der Abdeckung bildet einen Hohlraum 106 mit geeignetem Durchmesser, um die Federn 12 fest umschlossen aufzunehmen, jedoch so, daß die Federn 12 in den Hohlraum 106 hinein ausgelenkt werden können, wie dies im folgenden noch beschrieben werden soll. Von der ebenen Wand 94 der Abdeckung erstreckt sich eine stumpfe Rippe bzw. ein Vorsprung 108 nach unten, wobei sich die Rippe auch seitlich, in Richtung der Achse 26, in der Mitte durch die Abdeckung 76 erstreckt, wobei jedoch die Öffnung 96 die Rippe 108 in zwei sich gegenüberliegende Bereiche teilt. Zu beachten ist, daß sich die Rippe 108 nach unten bis kurz vor die untere Fläche 109 des unteren Flansches 100 der Abdeckung erstreckt. Die Spitze 110 der Rippe 108 steht in geeigneter Länge nach unten vor, so daß, wenn die Federn 12 an der oberen Fläche 66 des Einsatzes im Hohlraum 106 anliegen und zwischen der oberen Fläche 66 des Einsatzes und der Rippe 108 eingespannt werden, die Rippe 108 die Federn 12 elastisch in eine gekrümmte Form biegt, die im wesentlichen der Krümmung der oberen Fläche 66 des Einsatzes 34 entspricht. Auch die Buchsen 60 berühren, wenn sie auf den Enden 56 und 58 der Schwingachse angeordnet sind, die unterste Seite der untersten Feder 12 aus Gründen, die im folgenden noch erwähnt werden sollen. Die Seitenwand 98 und die flache Wand 94 der Abdeckung bilden den Hohlraum 106, welcher groß genug ist, daß Teile der Federn 12 nach oben in den Hohlraum 106 ausgelenkt werden können. Es ist zu beachten, daß die ebene Wand 94 als Anschlag oder Begrenzung für die Auslenkung der Federn 12 dienen kann, wenn die Seitenwand 98 der Abdeckung kurz genug ist, oder es können alternativ Anschläge an der Innenseite der Seitenwand 98 der Abdeckung angeordnet werden, um die Auslenkung der Federn 12 zu begrenzen.
Eine Schutzhaube 114 umfaßt einen oberen flexiblen Abschnitt 116 mit einer darin eingebrachten Öffnung 118, die so angepaßt ist, daß sie den Schaltstock 14 eng umgibt. Die Haube 114 umfaßt weiterhin ein unteres, nach innen weisendes Flanschteil 120 mit nach unten verlaufenden Lippen 122. Das nach innen weisende Flanschteil 120 bildet eine konkave Fläche 124, die so gestaltet ist, daß sie sich um den nach außen vorstehenden Einsatzflansch 90 erstreckt und mit diesem ineinandergreift. Wahlweise kann eine Klammer 126 aus Federstahldraht in Form einer Schleife, die so gestaltet ist, daß sie auf die Lippe 122 aufgespannt werden kann, verwendet werden, um den unteren Teil 120 der Haube in seiner Lage auf dem Schalthebel 10 zu befestigen.
Funktion:
Bei der zuvor beschriebenen Montage werden die Federn 12 in den gebogenen Zustand gedrückt. Um das Verständnis der Beschreibung zu erleichtern, werden die nach oben gebogenen Teile der Feder 12 im folgenden als Flügelteile oder Hälften 12A und 12B (Figur 3) bezeichnet, und auf den mittleren Teil wird mit 12C Bezug genommen. Im gebogenen Zustand drückt der mittlere Teil 12C nach oben gegen die Rippe 108, und die Flügelteile 12A und 12B drücken nach unten gegen die Buchsen 60 auf den Enden 56 und 58 der Schwingachse, während die Flügelteile 12A und 12B ebenfalls gegen die gekrümmte obere Fläche 66 am Einsatz 34 drücken. Die Kraft der Flügelteile 12A und 12B der Feder drückt die Schwingachse 54 in eine Leerlaufposition (so wie in Figur 3 dargestellt), und andererseits drückt sie den Schaltstock 14, welcher steif mit der Schwingachse 54 verbunden ist, in eine aufrechte, nach oben stehende, vorbestimmte Leerlaufposition. Wenn der Schaltstock 14 auf dem Kugelabschnitt 40 und dem Sockel 36 in Richtung der Achse 24, z. B. in die Richtung A oder B geschwenkt wird, drückt eines der Enden 56 und 58 der Schwingachse nach oben gegen die Buchsen 60, gegen den entsprechenden Flügelteil 12A oder 12B, während das andere Ende der Schwingachse von der Feder weggezogen wird, wodurch die Feder 12 eine unausgeglichene Vorspannungskraft auf den Schaltstock 14, zurück in die vorbestimmte Leerlaufposition ausübt. Die Schwenkbewegung des Schaltstockes 14 kann auf unterschiedliche Weise, z. B. durch Begrenzung der Bewegung des Hebels 22 im Getriebe, mit welchem er verbunden ist, durch Begrenzung der Bewegung des oberen Endes 16 des Schaltstockes, indem das obere Ende 16 des Schaltstocken an Randkanten der Öffnung 96 in der Abdeckung 76 geführt wird, oder durch Anliegen der Federhälften 12A und/oder 12B an der Unterseite der ebenen Wand 94 der Abdeckung (oder an Begrenzungen an den Seitenwänden 98 der Abdeckung), begrenzt werden.
Modifikation:
Ein modifizierter Schalthebel 10', welcher die vorliegende Erfindung umfaßt, ist in Figur 5 dargestellt. Der modifizierte Schalthebel 10' besitzt, mit Ausnahme einer modifizierten Abdeckung 76', im wesentlichen die gleichen Teile wie der Schalthebel 10. Die modifizierte Abdeckung 76' ist mit der Abdeckung 76 vergleichbar, bei der modifizierten Abdeckung 76' ist jedoch der Vorsprung 108' versetzt zu der von vorn nach hinten verlaufenden Achse 26 angeordnet. Dies führt infolge des nicht mittigen Drehpunktes oder der Auslenkungsbahn, die durch den Vorsprung 108' im Zusammenwirken mit den Federn 12 gebildet wird, dazu, daß die Federn 12 eine unterschiedliche Vorspannung entwickeln, wenn der Schaltstock 14 auf die eine oder andere Seite der Achse 26 gedrückt wird. Insbesondere in Figur 5 ist erkennbar, daß der Vorsprung 108' auf die Federn 12 mit einem größeren Hebelarm auf die rechte Seite des Endes 58 der Schwingachse drückt, als wenn er auf die linke Seite des Endes 56 der Schwingachse wirkt. Deshalb entwickeln, wenn das obere Ende 16 des Schaltstockes nach links geschwenkt wird, und das Ende 58 der Schwingachse gegen die Federn 12 angehoben wird und diese auslenkt, die Federn 12 ein geringeres Maß an Rückholkraft. Demgegenüber wirkt, wenn das obere Ende 16 des Schaltstockes nach rechts geschwenkt wird, das Ende 56 der Schwingachse gegen eine größere Rückholkraft. Auch an der modifizierten Abdeckung 76' ist eine Stoppeinrichtung 77 sichtbar, welche die Schwenkbewegung der Federn 12 (auf der rechten Seite) begrenzt, und welche andererseits die Aufwärtsbewegung des Endes 58 der Schwingachse und die nach links gerichtete Bewegung des oberen Endes 16 des Schaltstockes ebenfalls begrenzt.
Somit wird ein Schalthebel sowie ein modifizierter Schalthebel geschaffen, welche eine oder mehrere symmetrische flache Federn benutzen, um die Baueinheit zu verbessern und die Fertigungskosten zu verringern, und bei denen der Schalthebel die Federn in eine gekrünmite Form vorspannt, wodurch eine einheitliche und zuverlässige Vorspannungskraft erzeugt wird, um den Schaltstock in eine vorbestimmte Leerlaufposition zurückzudrücken.

Claims

1.Schalthebel (10; 10') für das Getriebes eines Kraftfahrzeuges, gekennzeichnet durch einen länglichen, schwenkbaren Schaltstock (14) mit einem oberen Ende (16), welcher manuell betätigbar ist und ein unteres Ende (18) aufweist, welches eine Einrichtung zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes, wenn der Schaltstock geschwenkt wird, besitzt; eine Basis (30) zur Befestigung des Schalthebels am Getriebe des Kraftfahrzeuges; wobei der Stock aus einer bestimmten Position um eine erste (26) und eine zweite (24) Achse, die rechtwinklig zueinander stehen, geschwenkt werden kann; mindestens eine scheibenartige Feder (12) mit einer darin befindlichen Öffnung (70), durch welche das obere Ende (16) des Schaltstockes (14) hindurchragt; eine Halteeinrichtung (76) zum Festhalten der Feder an der Basis; eine Einrichtung (108) zum Vorspannen der scheibenartigen Feder entlang einer ersten Achse (26) in eine ständig vorgespannte erste kruminlinige Querschnittsform; und eine Einrichtung (54, 60), welche mit dem Schaltstock zwecks Eingriff der scheibenartigen Feder (12) entlang der zweiten Achse (24), die rechtwinklig zur ersten Achse verläuft, verbunden ist, um die scheibenartige Feder elastisch in eine zweite krummlinige Querschnittsform zu biegen, wenn der Schaltstock aus der bestimmten Position bewegt wird, wodurch die scheibenartige Feder den Schaltstock unter Vorspannung setzt, um m die bestimmte Position zurückzukehren, wobei die scheibenartige Feder im unbelasteten Zustand im wesentlichen plan und elastisch flexibel ist, um einen krummlinigen Querschnitt anzunehmen.

2. Schalthebel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen kugelförmigen Sockelbereich (36), der an der Basis oder dem Schaltstock angeordnet ist, sowie einen sphärischen Kugelabschnitt (40), der am jeweils anderen Teil, d. h. dem Schaltstock oder der Basis angeordnet ist, wobei der Kugelabschnitt in dem Sokkel aufgenommen wird.

3. Schalthebel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Festhalten eine Einrichtung (108, 66) zum Vorspannen der scheibenartigen Feder in die erste vorgespannte krumrnlmige Querschnittsform, wenn der Schaltstock sich in vorbestimmter Position befindet, umfaßt.

4. Schalthebel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Vorspannen ein erstes und ein zweites Spannteil umfaßt, wobei das erste Spannteil (76, 108) die Feder entlang einer Achse berührt, die die Feder in zwei Hälften (12A, 12B) unterteilt, und die Achse parallel zur ersten Achse (26) verläuft, und das zweite Spannteil (34, 66) jede der Federhälften in einer Richtung berührt, die dem ersten Spannteil entgegenwirkt, und daß die ersten und zweiten Spannteile die Feder vorspannen, indem sie die Feder in eine erste krummlinige Querschnittsform verformen.

5. Schalthebel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (54, 60) zur Erfassung der Feder eine Schwingachse (54) umfaßt, die am Schaltstock (14) befestigt ist, wobei die Schwingachse Enden (56, 58) besitzt, die an den gegenüberliegenden Seiten der ersten Achse (26) liegen, und die Schwingachse so gestaltet ist, daß sie einzeln die eine oder die andere Hälfte (12A, 12B) der Feder berührt, wenn der Schaltstock von der vorbestimmten Position um die erste Achse (26) geschwenkt wird.

6. Schalthebel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Spannteil eine krummlinige Fläche (66) an der Basis aufweist, die passend die Feder aufnimmt, wobei die krummlinige Fläche im wesentlichen die Form der Feder besitzt, wenn sich die Feder in der vorgespannten ersten krummlinigen Querschnittsform befindet, und daß das erste Spannteil eine Abdeckung (76) ist, die an der Basis befestigt wird, und die Abdeckung eine vorstehende Rippe (108) umfaßt, die so gestaltet ist, daß sie die Feder in die vorgespannte erste krummlinige Querschnittsform gegen die krummlinige Fläche preßt.

7. Schalthebel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffseinrichtung Buchsen (60) umfaßt, die an den Enden der Schwingachse (54) angeordnet sind.

8. Schalthebel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (30) Kanäle (44, 46) aufweist, die vom Sockel (36) ausgehen, um die Buchsen (60) verschieblich aufzunehmen, wobei sich die Buchsen und die Enden der Schwingachse in den Kanal erstrecken, um den schwenkbaren Schaltstock in seiner Schwenkbewegung um die ersten und zweiten rechtwinklig zueinander stehenden Achsen zu stabilisieren.

9. Schalthebel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von scheibenartigen Federn (12) vorgesehen ist.

10. Schalthebel nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis einen Einsatz (34) umfaßt, welcher den sphärischen Sockel (36) bildet, und weiterhin eine krummlinige Fläche (66) zur Aufnahme der Feder (12) besitzt, wobei die Basis weiterhin eine Abdeckung (76) aufweist, die an dem Einsatz befestigt ist, und die Abdeckung ein vorstehendes Teil (108) aufweist, welches die Feder gegen die krumminige Fläche drückt, um die Feder vorzuspannen

11. Schalthebel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die krumminige Fläche (66) in einer ersten Blickrichtung bogenförmig ist und eine Anzahl von geradlinigen Segmenten umfaßt, die sich parallel zur ersten Richtung erstrekken.

12. Schalthebel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erfassung der Feder eine Schwingachse (54) umfaßt, die am Schaltstock (14) in einer Richtung befestigt ist, die senkrecht zur ersten Richtung verläuft, daß die Schwingachse Enden (56, 58) aufweist, die so angeordnet sind, daß sie die Feder (12) berühren und Teile der Feder von der krummlinigen Fläche (66) wegdrücken, wenn der Schaltstock von der vorbestimmten Position in eine Richtung senkrecht zur ersten Richtung bewegt wird, wodurch, wenn der Schaltstock von der vorbestimmten Position in eine Richtung senkrecht zur ersten Richtung bewegt wird, die Feder elastisch in eine zweite krummlinige Querschnittsform, durch Zusammenwirken der zylindrisch geformten Fläche mit dem vorstehenden Teil auf der Abdeckung und eines der Enden der Schwingachse zusammengedrückt wird, und dadurch der Schaltstock unter Druck gesetzt wird, um in die vorbestimmte Position zurückzukehren.

13. Schalthebel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (12) eine kreisrunde, scheibenartige Form aufweist.

14. Schalthebel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine (108') der Einrichtungen zum Halten sowie die Eingriffseinrichtung eine außermittige Auslenkungslinie auf den Federn bilden, so daß die Federn eine unterschiedliche Vorspannungskraft auf den Schaltstock ausüben, wenn der Schaltstock bewegt wird.

15. Schalthebel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite krummlinige Querschnittsform eine größere Krümmung aufweist als die erste krummlinige Querschnittsform.

16. Verfahren zum Drücken eines Schaltstockes (14), welcher schwenkbar an einer Basis (30) angeordnet ist, in eine an der Basis vorbestimmte Position, gekennzeichnet durch: Anordnen des Schalthebels, bestehend aus Basis und dem Schaltstock, welcher schwenkbar an der Basis befestigt ist; Anordnen mindestens einer scheibenartigen Feder (12); Festhalten der scheibenartigen Feder an der Basis in vorbestimmter Lage, so daß die Feder eine erste krummlinige Form annimmt, wobei die Feder in gegenüberliegende Hälften (12A, 12B) unterteilt wird, welche elastisch flexibel sind; Anordnen eines die Feder erfassenden Teiles (54) auf dem Schaltstock, wobei das die Feder erfassende Teil gegenüberliegende Enden (56, 58) aufweist, von denen jedes so angeordnet ist, daß es eine entsprechende Hälfte der Feder berührt; Erfassen einer der Federhälften mit dem entsprechenden die Feder erfassenden Teil, wenn der Schaltstock aus der vorbestimmten Position bewegt wird, so daß die Feder in eine zweite krummlinige Form gedrückt wird, wodurch die Federhälften und die Basis eine unterschiedliche Kraft auf das die Feder erfassende Teil ausüben, um den Schaltstock in die vorbestimmte Position zurückzudrücken; und Vorsehen der Feder (12) als zumindest eine scheibenartige Feder, welche im unbelasteten, freien Zustand zu den gegenüberliegenden Hälften (12A, 12B) im wesentlichen plan ist, und welche aus der im wesentlichen planen Form elastisch verformbar ist.

17. Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch das Halten der Feder (12) an der Basis (30) in vorgespanntem Zustand, so daß die Feder eine erste krummlinige Fläche (66) berührt, welche eine gekrümmte Form aufweist, wenn sie in einer ersten Richtung betrachtet wird, und welche eine Anzahl linearer Segmente umfaßt, die sich parallel zur ersten Richtung erstrecken.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch ein Ansteigen der Krümmung der Feder zu einer größeren Krümmung als die der ersten gekrümmten Form, wobei die Feder in die zweite gekrümmte Form gebogen wird, wenn der Schaltstock aus der vorbestimmten Position herausbewegt wird.