DE9001518U1 - Switching device for a motor vehicle gearbox, in particular for agricultural tractors - Google Patents
Switching device for a motor vehicle gearbox, in particular for agricultural tractorsInfo
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Description
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Schaltvorrichtung für ein Kraftzahrzeug-Wechselgetr-v.-/ -ondere £ür AckerschlepperSwitching device for a motor vehicle change gear/part £ for agricultural tractors
Die Neuerung betrifft eine Schaltvorrichtung nach dem Oberbegriff des Sch" tzanspruchs 1.The innovation concerns a switching device according to the generic term of claim 1.
Hs ist beispielsweise aus der FR-PS 536 183 bekannt, den Handschalthebel beim Schalten in einer Schaltkulisse mit einer quer zur Fahrtrichtung angeordneten Wählgasse und mehreren senkrecht hierzu verlaufenden Schaltgassen zu O führen. Die Schaltkulisse ist auf Abstand oberhalb einer Schaltwelle für die Lagerung des Schalthebels angeordnet und in der Abdeckplatte einer Bedienkonsole eingelassen. In der Wählgasse befindet sich der Schalthebel in seiner Neutralstellung, in welcher er gegen unbeabsichtigtes Vor- und Zurückschwenken gesperrt ist. Im Falle einer H=-Schaltung mit vier Schaltstellungen für vier Getriebegänge ist der Schalthebel in der Wählgasse zwischen den Schaltgassen bewegbar. Hierbei kann er auf der Schaltwelle verschoben und zugleich um eine quer zu dieser verlaufende Schwenkachse gekippt werden, wodurch ein über die Schaltwelle nach unten verlängerter Schaltzapfen wahlweise in Kupp-1unqselemente für die Getriebeschaltung eingreift.Hs is known, for example, from FR-PS 536 183, to guide the manual gearshift lever to O when shifting in a shift gate with a selector gate arranged transversely to the direction of travel and several shift gates running perpendicular to this. The shift gate is arranged at a distance above a shift shaft for the bearing of the shift lever and is embedded in the cover plate of an operating console. In the selector gate, the shift lever is in its neutral position, in which it is locked against unintentional swinging forwards and backwards. In the case of an H= shift with four shift positions for four gears, the shift lever can be moved in the selector gate between the shift gates. It can be moved on the shift shaft and at the same time tilted about a swivel axis running transversely to it, whereby a shift pin extended downwards over the shift shaft can optionally engage in clutch elements for the gearshift.
.Nachteilig ist bei dieser bekannten Bauart, daß sich der Schalthebel in seiner Neutralstellung nicht zurückfedern und zentrieren läßt und daß die fibereinanderlage von Schaltkulisse, Schaltwelle und Kupplungselementen viel Bauraum erfordert, der gerade bei Getriebeanordnungen in Ackerschleppern uixd landwirtschaftlich nut?baren Fahrzeugen in der Regel nur knapp bemessen ist.The disadvantage of this known design is that the gear lever cannot be spring back and centered in its neutral position and that the stacking of the shift gate, shift shaft and clutch elements requires a lot of installation space, which is usually only available in small quantities, especially in the case of transmission arrangements in agricultural tractors and vehicles used in agriculture.
Aus der DE-OS 39 19 251 ist es bekannt, bei einer Schaltvorrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe einen in einem ortsfesten Schwenklager geführten Schalthebel vorzusehen, dessen über das Schwenklager hinausragender Schaltfinger in einen Mitnehmerkopf für eine verschieb- und verdrehbare Schaltwelle eingreift. Im Schwenklager ist der Schalthebel mittels einer Lagerkugel gelagert.From DE-OS 39 19 251 it is known to provide a switching device for a gear change transmission with a switching lever guided in a stationary pivot bearing, the switching finger of which protrudes beyond the pivot bearing and engages in a driver head for a sliding and rotating switching shaft. The switching lever is mounted in the pivot bearing by means of a bearing ball.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch zu verbessern, daß sie in kompakter Bauweise bei einfacher Montage und Lagerspieleinstellung in den bei einem Ackerschlepper zur Verfügung stehenden kleinen Bauraum passend eingebaut und ~\ gegebenenfalls um zusätzliche Schalthebeleinheiter. ergänzt werden kann.The innovation is based on the task of improving a switching device of the type mentioned at the beginning by making it compact in design, easy to assemble and adjust the bearing clearance, and by fitting it into the small installation space available on an agricultural tractor and , if necessary, supplementing it with additional switching lever units.
Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung durch im kennzeichnenden Teil des Schutzanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.According to the innovation, this problem is solved by the features specified in the characterizing part of claim 1.
Iv wird ti i ■.> nlurrh oi.ne ein/.iq^ I.aye rs te ] 1 .e des Sehn 1 .thebe 1 &kgr; für mehrere Bewegungsrichtungen, durch die Anordnung eines fahrzeugfest angeordneten Sperrblechs aber auch eine exakte Trennung der Wirkungsbereiche des Schaltzapfens bezüglich des einen oder des anderen mit den Getriebestufen verbundenen Mitnehmers erzielt.Iv is achieved by the use of a locking plate fixed to the vehicle, but also an exact separation of the effective areas of the switching pin with respect to one or the other driver connected to the gear stages.
Die Schaltvorrichtung zeichnet sich durch wenig Hauteile / aus, die sich auf engstem Raum in einem Kraftfahrzeug einbauen lassen. Herdurch lassen sich in besonders vorteilhafter Weise zwei oder mehr Schalthebsleinheiten auf einer gemeinsamen Schaltwelle nebeneinander anordnen und be-1ätigen. The switching device is characterized by a small number of parts, which can be installed in a very small space in a motor vehicle. This makes it particularly advantageous for two or more switching lever units to be arranged and operated next to one another on a common switching shaft.
Das fahrzeugfest angeordnete Sperrblech läßt sich vorteilhaft in zweierlei Hinsicht verwenden, nämlich für die Anordnung der Wählgasse und die Arretierung des Schalthebels in der Neutralstellung als auch als Trennfläche und zweiseitige ^ührungsflache für den in einer der Schaltgassen durch Wegkippen eingelegten Schalthebel.The locking plate, which is fixed to the vehicle, can be used advantageously in two ways, namely for the arrangement of the selector gate and the locking of the gear lever in the neutral position, as well as a separating surface and two-sided guide surface for the gear lever which is inserted in one of the selector gates by tilting it away.
V Um eine begrenzte Kippbewegung des Schalthebels zu ermöglichen, ist in zweckmäßiger Ausgestaltung der Neuerung der Schalthebel auf der Schaltwelle mittels einer axial abgestützten Lagerkugel schwenkbar gelagert, wobei die Lagerkugel eine Langlochbohrung aufweist. Durch die Abstützung der Lagerkugel zhwischen zwei Kunststoffbuchsen mit Kugelflachen ist die Lagerung des Schalthebels exakt begrenzt, so daß unmittelbar angrenzend auf der Schaltwelle in gleicher Weise ein zweiter Schalthebel gelagert werden kann.V In order to allow a limited tilting movement of the gearshift lever, in a practical design of the innovation the gearshift lever is pivotally mounted on the gearshift shaft by means of an axially supported bearing ball, whereby the bearing ball has an elongated hole. By supporting the bearing ball between two plastic bushings with spherical surfaces, the bearing of the gearshift lever is precisely limited, so that a second gearshift lever can be mounted directly adjacent to the gearshift shaft in the same way.
Das Sperrblech dient lediglich der Arretierung des Schalthebels in der Neutralstellung und der Führung des Schalthebels in einer der beiden Schaltgassen. Zur übertragung der am Schalthebel eingeleiteten Schwenkbewegung in Fahrtrichtung nach vorn oder hinten auf ein zu den jeweiligen Getriebt stufen führendes Schaltgestänge dient je ein aufThe locking plate is used only to lock the gear lever in the neutral position and to guide the gear lever in one of the two shift gates. To transfer the swivel movement initiated by the gear lever in the direction of travel forwards or backwards to a shift rod leading to the respective gear stages, a
( der Schaltwelle beidseitig zur Lagerkugel drehbar gelagerter Mitnehmer, an dem auf Abstand zur Schaltwelle jeweils eine zu einer Schaltkupplung führende Schaltstange angelenkt ist.( the selector shaft has a driver that is rotatably mounted on both sides of the bearing ball, to which a selector rod leading to a clutch is hinged at a distance from the selector shaft.
In vorteilhafter Weise ist eine Schaltstange an einem Arm des zweiarmig ausgebildeten Mitnehemrs angeschlossen, an dessen anderem Arm ein U-förmiges, in Schwenkrichtung die jeweilige Schaltgasse für den Schaltzapfen begrenzendes Endstück angeformt ist.Advantageously, a shift rod is connected to one arm of the two-armed driver, on the other arm of which a U-shaped end piece is formed which limits the respective shift gate for the shift pin in the pivoting direction.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.Further advantageous embodiments of the innovation are protected in the subclaims.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Neuerung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigtIn the following, an example of the innovation is described in detail using the drawing. It shows
_ &tgr;&zgr; _ _ &tgr;&zgr; _
Fig. 1 eine Ansicht auf zwei Schalthebeleinheiten in Fahrtrichtung, teilweise im Schnitt;Fig. 1 is a view of two gearshift lever units in the direction of travel, partly in section;
Fig. 2 eine um 90° hierzu verdrehte Ansicht aufFig. 2 a view rotated by 90° on
die Schalthebel mit Mitnehmern und Schaltstangen; the gearshift levers with drivers and shift rods;
Fig. 3 die gleiche Ansicht wie Fig. 2, in einer durch Schalthebel und arretiertem Schaltzapfen verlaufenden Schnittebene;Fig. 3 the same view as Fig. 2, in a sectional plane running through the switching lever and locked switching pin;
Fig. 4 eine Schnittdarstellung in Richtung der Pfeile A-A in Fig. 1 auf die unteren Enden der Mitnehmer in Schnitthöhe einer Zentriervorrichtung (linke Figurenhälfte) sowie rechts davon unterhalb und außerhalb '.- der Zentriervorrichtung;Fig. 4 a sectional view in the direction of arrows A-A in Fig. 1 of the lower ends of the drivers at the cutting height of a centering device (left half of the figure) as well as to the right of it below and outside '.- the centering device;
Fig. 5 in vergrößerter Schnittdarstellung denFig. 5 in enlarged sectional view of the
einen Teil der in einem Mitnehmerschenkel eingelassenen Zentriervorrichtung.a part of the centering device embedded in a driving leg.
Wie Fig. 1 zeiyt, sind zwei Schalthebel 1 mit ihren Lagerungen und Führungen identisch ausgebildet und nebeneinander angeordnet. Sie unterscheiden sich lediglich dadurch, daß d<>r eine Schalthebel zur Gewinnung eines Handfreiraums zum Schalt-en nach links abgekröpft ist. Es genügt daher, wenn im naehfolnenden nur auf eine der beiden abgebildeten Schalthebeleinheiten Bezug genommen wird; entsprechend gelten die in den Zeichnungen verwendeten Bnzugsziffern jeweils für beide Schalthebeleinheiten,As Fig. 1 shows, two shift levers 1 with their bearings and guides are identical and arranged next to each other. They differ only in that one shift lever is bent to the left to create more space for the hand to switch gears. It is therefore sufficient to refer to only one of the two shift lever units shown in the following; accordingly, the reference numbers used in the drawings apply to both shift lever units.
Jeder Schalthebel 1 durchsetzt die horizontale Abdeckplatte einer Konsole 2, die neben dem Fahrersitz in der Fahrerkabine angeordnet ist. Dabei ist für jeden Schalthebel in der Abdeckplatte der Konsole ein die Schaltbewegung des Schalthebels mit ausreichendem Spiel zulassender Führungsschlitz vorgesehen, der von einer Hülse 3 begrenzt ist, an welcher der untere Raid eines aus Gummi bestehenden Faltenbalges 4 einrastet, der mit seinem oberen Rand am Umfang des Schalthebels 1 abschließt. Each gearshift lever 1 passes through the horizontal cover plate of a console 2, which is arranged next to the driver's seat in the driver's cab. For each gearshift lever, a guide slot is provided in the cover plate of the console, which allows the gearshift lever to move with sufficient play, which is delimited by a sleeve 3, onto which the lower rail of a rubber bellows 4 engages, the upper edge of which ends at the circumference of the gearshift lever 1.
Beide Schalthebel 1 sind unterhalb der Abdeckplatte der Konsole 2 auf einer gemeinsamen, sirb quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Schaltwelle 5 gelagert, die in einer Halteplatte 18 am Fahrzeug befestigt und durch eine Madenschraube gegen Verdrehen gesichert ist.Both shift levers 1 are mounted below the cover plate of the console 2 on a common shift shaft 5 which extends transversely to the direction of travel and which is fastened to the vehicle in a holding plate 18 and secured against twisting by a grub screw.
MMMM
Um die Achse der Schaltwelle 5 ist der Schalthebel 1 mittels einer sich axial zwischen Kunststoffbuchsen 9 mit Kugelfläche abstützenden Lagerkugel 10 schwenkbar gelagert. Die Lagerkugel 10 wird von einer zentralen Langlochbohrung 11 durchsetzt, die eine begrenzte Kippbewegung des Schalthebels 1 in einen durch die Achse der Schaltwelle 5 verlaufenden Ebene zuläßt.The shift lever 1 is pivotally mounted around the axis of the shift shaft 5 by means of a bearing ball 10 that is supported axially between plastic bushings 9 with a spherical surface. The bearing ball 10 is penetrated by a central elongated hole 11 that allows a limited tilting movement of the shift lever 1 in a plane that runs through the axis of the shift shaft 5.
Der Schalthebel 1 trägt einen über die Schaltwelle 5 nach unten hinausragenden Schaltzapfen 6, der endseitig nach Art einer Schraubenzieherklingt abgeflacht ist.The shift lever 1 carries a shift pin 6 that projects downwards beyond the shift shaft 5 and is flattened at the end like a screwdriver blade.
Wie insbesondere die Fig. 2 und 3 veranschaulichen, ist an einem am Fahrzeug angeschraubten, nach unten ragenden Träger 19 ein etwa L-förmiyes Sperrblech 8 befestigt. Fig. 1 zeigt, daß dieses Sperrblech 8 senkrecht zur Schaltwelle 5 ausgerichtet ist und in die Längsachse des Schalthebels 1 fällt.As shown in particular in Fig. 2 and 3, an approximately L-shaped locking plate 8 is attached to a support 19 that is screwed to the vehicle and projects downwards. Fig. 1 shows that this locking plate 8 is aligned perpendicular to the selector shaft 5 and falls into the longitudinal axis of the selector lever 1.
Der vom Träger 19 weg weisende Schenkel des Sperrblechs 8 hat eine leichJ bogenförmig verlaufende Innen- und Außenkante, wobei der Umriß der Innenkante konzentrisch zur Achse der Schaltwelle 5 verläuft.The leg of the locking plate 8 pointing away from the carrier 19 has a slightly curved inner and outer edge, the outline of the inner edge running concentrically to the axis of the switching shaft 5.
Etwa in der Mitte des vom Träger 19 weg weisenden Schenkels des Sperrblechs 8 ist eine nach innen zur Achse der Schaltwelle 5 hin offene Ausnehmung 7 vorgesehen. Wie Fig. 3 zeigt, rastet in diese Ausnehmung 7 das freie untere Ende des Schaltzapfens 6 ein und füllt diese in voller Bre ite aus, wenn sich dei Schal hebel 1 in einerApproximately in the middle of the leg of the locking plate 8 pointing away from the carrier 19, a recess 7 is provided which is open inwards towards the axis of the switching shaft 5. As Fig. 3 shows, the free lower end of the switching pin 6 engages in this recess 7 and fills it to its full width when the switching lever 1 is in a
in den Fig. 2 und 3 mit durchgezogenen Linien dargestellten mittleren Schwenkstellung sowie in der in Fig. 1 wiedergegebenen, senkrecht zur Schaltwellenachse ausgerichteten Stellung befindet. Mit der Ausnehmung 7 wird dann die Neutralscellung des Schalthebeis bestimmt, in welcher der Schalthebel in Fahrtrichtung weder nach vorne noch nacn hinten verst- It werden kann.in Fig. 2 and 3 with solid lines shown middle swivel position and in the position shown in Fig. 1, aligned perpendicular to the shift shaft axis. The recess 7 then determines the neutral position of the shift lever, in which the shift lever cannot be moved forwards or backwards in the direction of travel.
GIi -hxeitig bildet die Ausnehmung 7 die Wählgasse für den Schaltzapfen 6, wenn der Schalthebel 1 in Fig* 1 nach links oder rechts .^i einer durch die Achse der Schaltwelle "" verlaufenden Ebene gekippt wird. Der Schalt zapfen 6 bewegt sich dann aus der Ausnehmung 7 seitlich heraus und kommt mit seinem abgeflachten Ende bei gleichzeitigem Vor- oder Zurückschwenken des Schalthebels 1 an der Seitenfläche des Sperrblechs 8 zur Anlage. Mit der jeweiligen Seitenfläche des Sperrblechs 8 wird somit die in Fahrtrichtung verlaufende Schaltgasse beispielsweise für den ersten und zweiten Getriebegang und die parallel hierzu verlaufende Schaltgasse für den dritten und vierten Getriebegang voneinander getrennt und begrenzt. Bezogen auf die Zeichenebene der Fig. 1 bewegt sich der Schaltzapfen 6 bei einem Kippen des Schalthebels 1 nach links in der rechts vom Sperrblech 8 gelegenen Schaltgasse.On the left side, the recess 7 forms the selection gate for the shift pin 6 when the shift lever 1 in Fig. 1 is tilted to the left or right in a plane running through the axis of the shift shaft. The shift pin 6 then moves out of the recess 7 sideways and comes to rest with its flattened end on the side surface of the locking plate 8 when the shift lever 1 is simultaneously pivoted forwards or backwards. The respective side surface of the locking plate 8 thus separates and limits the shift gate running in the direction of travel, for example for the first and second gear and the shift gate running parallel to this for the third and fourth gear. In relation to the drawing plane of Fig. 1, the shift pin 6 moves when the shift lever 1 is tilted to the left in the shift gate located to the right of the locking plate 8.
Bei Bewegung des Schaltzapfens 6 in einer der beiden Schaltgassen bestoht formschlüssiger Eingriff des abgeflachten Schaltzapfenendes in einer Ausnehmung 20 von im Querschnitt entsprechend quadratischer Umrißgestalt. Diese Ausnehmung befindet sich am unteren Ende eines von zwei Mitnehmern 12, 13, die auf der Scholtwelle 5 beidseitig zur Lagerkugel 10 jeweils für sich frei drehbar, aber axial festqelegt, gelagert &kgr; ind.When the switching pin 6 moves in one of the two switching lanes, the flattened switching pin end engages positively in a recess 20 with a correspondingly square outline in cross-section. This recess is located at the lower end of one of two drivers 12, 13, which are mounted on the Scholt shaft 5 on both sides of the bearing ball 10 so that they can rotate freely but are axially fixed.
Jeder der beiden Mitnehmer 12, 13 ist zweiarmig ausgebildet. Beide Arme 15 und 16 schließen einen annähernd rechten Winkel miteinander ein. Der Arsa 15 erstreckt sich in der Keutralstellmig des Schalthebels 1 etiea horizontal weg von der Achse der Schaltwelle 5 un.<3 r?Timit endseitig schvsfenkbewecflich eine su einer in der Zeichnung nicht dargestellten Getriebeschaltkuppluv;- führende Schaltstanae auf, wie dies Fig. 2 veranschaulicht.Each of the two drivers 12, 13 is designed with two arms. Both arms 15 and 16 form an approximately right angle with one another. In the neutral position of the gearshift lever 1, the arm 15 extends horizontally away from the axis of the gearshift shaft 5 and has a pivoting shift rod at the end that leads to a gearshift clutch (not shown in the drawing), as shown in Fig. 2.
Der zweite -&Lgr;.-&tgr;&eegr; 16 der Mitnehmer 12, 13 verläuft parallel zum Schaltzr>ofen 6. Im rechts i« Fig. 1 liegenden Bereich der Schnittlinie A-A läuft ier Arm 16 in ein Endstück aus, dessen Querschnitt Fig. 4 zeigt. Hieraus ist auch die Ausnehmung 20 quadratischen Umrisses erkennbar, welche bei cum Schalten seitlich weggekipptem Schalthebel 1 das abgeflachte Ende des Schaltzapfens 6 aufnimmt. Beim Vor- oder Zurückschwenken des Schalthebels 1 läßt sich dadurch über den Arm 16 der jeweilige Mitnehmer 12 oder 13 verdrehen.The second arm 16 of the drivers 12, 13 runs parallel to the switching pin 6. In the area of the section line A-A on the right in Fig. 1, the arm 16 runs into an end piece, the cross section of which is shown in Fig. 4. From this, the recess 20 with a square outline can also be seen, which receives the flattened end of the switching pin 6 when the switching lever 1 is tilted to the side. When the switching lever 1 is pivoted forwards or backwards, the respective driver 12 or 13 can be rotated via the arm 16.
In einer etwas darüberliegenden Ebene, nämlich in Höhe der links in Fig. 1 angedeuteten Schnittlinie A-A., nimmt der Arm 16 jedes der Mitnehmer 12, 13 eine Buchse 21 für einen durch eine Druckfeder 22 belasteten Zentrierbolzen 23 auf. Die Druckwirkung jeder dieser Zentriereinheiten in den Armen 16 der Mitnehmer 12 und 13 ist einander zugekehrt und die Wirkungslinien decken sich, wie dies in der linken Hälfte der Fig. 4 veranschaulicht ist. Durch diese Anordnung heben sich die Druckkräfte in der zentrierten Mittellage des Schaltzapfens 6 gegenseitig auf, so daß der Schalf-zapfen 6 und mit ihm der Schalthebel 1 in der gesperrten Neutraisteilung fixiertIn a slightly higher plane, namely at the level of the section line A-A indicated on the left in Fig. 1, the arm 16 of each of the drivers 12, 13 accommodates a bushing 21 for a centering bolt 23 loaded by a compression spring 22. The pressure effect of each of these centering units in the arms 16 of the drivers 12 and 13 faces each other and the lines of action coincide, as is illustrated in the left half of Fig. 4. Due to this arrangement, the pressure forces in the centered middle position of the switching pin 6 cancel each other out, so that the switching pin 6 and with it the switching lever 1 are fixed in the locked neutral position.
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sind. Erst wenn der Schalthebel 1 aus seiner Neutralstellung heraus zur Seite gekippt wird, wird das abgeflachte Ende des Schaltzapfens 6 entgegen Federkraft der Druckfeder 22 aus der Ausnehmung 7 herausgedrängt und bei gleichzeitigem Vor- b?,;* Zurückschwenken des Schalt hebels entlang einer der Seitenflächen des Sperrblechs 8 geführt.Only when the shift lever 1 is tilted to the side from its neutral position is the flattened end of the shift pin 6 forced out of the recess 7 against the spring force of the compression spring 22 and guided along one of the side surfaces of the locking plate 8 while the shift lever is simultaneously swung forwards and backwards.
Claims (14)
i11. Switching device according to claim 4, characterized in that the end piece (17) has a square recess (20) shaped to correspond to the cross section of the switching pin (6), which receives the end of the switching pin (6) when the switching lever (1) is tilted sideways for switching and via which the respective driver (12 or 13) can be rotated by being driven along when the switching lever (1) is pivoted forwards or backwards.
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