SE513321C2 - Omställningsanordning för motorfordon - Google Patents

Description

15 20 25 30 513 321 2 Nämnda ändamål uppnås medelst en omställningsanordning enligt förelig- gande uppfinning, vilken kännetecknas därav, att nämnda hålrum uppvisar åtminstone två mot varandra konvergerande stödytor för åtminstone det lä- gesbestämmande organet och att manöverdelen är kontinuerligt underkastad en kraft som är i huvudsak tvärriktad det lägeshållande organet så att detta bringas att anligga mot de två stödytoma.

Medelst anordningen enligt uppfinningen kan de ingående delar som deltager i samverkan mellan den omställbara delen och tillhörande konsol vara fram- ställda med relativt stora toleranser utan att något glapp uppstår.

KORT FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas med ett utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, pà vilka fig. 1 visar ett tvärsnitt genom en omställningsanordning enligt uppfinningen i form av ett växelreglage för motorfordon, fig. 2 visar ett delvis brutet snitt genom anordningen utmed linjen ll-ll i fig. 1, fig. 3 visar ett delvis brutet snitt genom anordningen utmed linjen lll-lll ifig. 1, fig. 4 visar ett delvis brutet snitt genom anordningen utmed linjen lV-IV i fig. 1, och fig. 5 visar ett delvis brutet snitt genom anordningen utmed linjen v-v i fig. 1. 10 15 20 25 30 513 321 s FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Det visade exemplet är en omställningsanordning av typ manöveranordning för motorfordon, exempelvis ett växelreglage för manövrering av en växellåda till en motor i ett motorfordon. Växelládan kan antingen vara en manuell väx- ellåda eller automatväxellàda. I det visade exemplet är växelreglaget avsett för en automatväxellådaoch givits för àskàdlighetens skull en relativt enkel omställningsrörelse för omställning mellan olika växellägen, när man bestämt en ren svängningsrörelse kring en enda svängningsaxel.

Omställningsanordningen, fortsättningsvis kallad manöveranordningen, upp- visar en omställbar del, fortsättningsvis kallad manöverdel 1, som är rörligt anbragt i en konsol 2, vilken är infäst i ett motorfordon. Manöverdelen 1 upp- visar en manöverspak 3 med en spakknopp 4, som är avsedd att omgripas av operatören, dvs. föraren, i det fall manöveranordningen är ett växelregla- ge. Genom manuella rörelser medelst spakknoppen är manöverdelen 1 avsedd att omställas mellan olika manöverlägen relativt konsolen 2.

Manöverdelen 1 är rörligt anbragt i konsolen 2 medelst en manöveraxel 5 som i det visade exemplet är infäst i konsolen, närmare bestämt i två sido- väggar 6, 7 och sträcker sig i det visade exemplet genom koaxiellt anbragta hål 8, 9 i konsolen. Manöveraxeln 5 kan vara fast infäst i konsolen eller roter- bart lagrad i denna och definierar en geometrisk svängningsaxel 10, kring vilken manöverdelen 1 är svängbart lagrad mellan sina manöverlägen. I det visade exemplet är spaken 3 omställbar genom en svängningsrörelse, hu- vudsakligen utmed ett plan, som sträcker sig genom spakens längdaxel 3' vinkelrätt mot papperets plan i fig. 1.

För att definiera manöveranofdningens olika fasta lägen, i fallet med växel- reglage dess växellägen, är anordnat dels åtminstone ett rörligt lägeshållande organ 11, som i det visade exemplet medföljer manöverdelen 1 i dess omställningsrörelser och dels fasta lägeshållande organ 12, 13, 14 i konsolen 2, se fig. 2, med vilka det rörliga organet är avsett att samverka. 10 15 20 25 30 .513 321 4 Det rörliga lägeshållande organet 11 är huvudsakligen Iàngsträckt och utfört såsom en tapp eller plunsch, som är anbragt i manöverdelen 1, närmare be- stämt i ett långsträckt hålrum 15 samt är fiäderbelastat så att tappen 11 är förspänd med en fiäderkraft riktad utmed en symmetriaxel 16 i hàlrummet 15.

Fjäderkraften åstadkommes lämpligen med en tryckfläder, i det visade ex- emplet en skruvfiäder 17, som är inspänd mellan ett fast säte 18 som bildas av en avsats i hàlrummet 15 och en avsats på tappen. Skruvfiädern sträcker sig runt en styrpinne 19 som bildar en avsmalnad förlängning av tappen 11 och inskjuter i ett avsmalnat part 20 av hàlrummet.

Av fig. 1 framgår i övrigt att manöverdelen 1 är blockerad mot rörelse utmed manöveraxeln 10 i riktning åt höger medelst ett stopporgan 21 i form av en stoppring 21 som är fast anbragt på manöveraxeln. Genom det rörliga läges- hållande organet 11 och de fasta lägeshållande organen 12, 13 och 14 och deras utformning tillförsäkras att manöverdelen 1 utsättes för ett vridmoment kring ett vridningscentrum 22 vid stopporganet 21. Detta vridmoment skapas närmare bestämt genom att såsom antyds i fig. 1 de lägeshållande organen 12, 13, 14 är utformade som vinklade styrytor, vilka i samverkan med fjäder- kraften i tappen 11 skapar en kraftkomposant ger vridmomentet medurs kring punkten 22.

Av fig. 1 framgår vidare att manöveraxeln 5 sträcker sig genom hålrum 23, 24 i manöverdelen. Genom att manöverdelen 1 är uppdelad i två axelhylsor 25, 26 bildas två separata hålrum 23, 24, vilka är anordnade mitt för varandra, dvs. i linje med varandra, och med en förutbestämd symmetri relativt manö- veraxeln 5 och dess geometriska axel 10.

Som framgår av snittvyerna 2 och 3 är manöveraxeln 5, som för åskådlighets skull är endast antydd med en streckad linje, på konventionellt sätt cylinder- formad med en cylindrisk mantelyta 27, dvs. uppvisar i snittet en cirkulär periferi. Enligt uppfinningen uppvisar emellertid de båda hålrummen en från cirkulär tvärsnittsform avvikande form, som även kan uttryckas såsom orund 10 15 20 25 30 513 321 s form Gemensamt för de båda hålrummen 23, 24 är att varje hålrum uppvisar åtminstone två mot varandra konvergerande stödytor 28, 29, 30, 31 för ma- növeraxelns 5 mantelyta 27. I det visade exemplet är stödytorna plana, men kan även tänkas vara krökta med en konkav eller konvex form till exempel genom att hålrummen uppvisar oval tvärsnittform. Vinkeln mellan stödytorna skall vara sådan att risk för självlåsning ej uppstår, dvs. att manöveraxeln 5 ej nypes fast i hålrummen. I det visade exemplet är vinkeln mellan stödytorna i storleksordningen rät vinkel, men kan varieras inom ett stort intervall. De båda stödytorna i varje par av stödytor skall således samtidigt bilda stödytor för manöveraxelns mantelyta 27 och en förutsättning för detta är att manö- veraxeln ej först "bottnar mot” övergångspartiet 32, 33 mellan stödytorna.

Således skall övergångspartiet 32, 33 i varje hålrum ha en krökningsradie som understiger krökningsradien hos manöveraxeln 5, varigenom alltid ett mellanrum 34, 35 upprätthålles mellan respektive övergångsparti och manö- veraxelns mantelyta 27. I övrigt föreligger i huvudsak endast det ytterliggare kravet på hålrummens dimension och utformning att de kan inrymma manö- veraxeln 5 med ett lämpligt avvägt spel eller mellanrum till hålrummens väggar. Som framgår av fig. 2 och 3 är hålrummens 23, 24 övriga väggparti- er 36, 37, 38, 39, 40, 41 belägna på ett sådant avstånd till motsatta väggpartieri hålrummen, att manöveraxeln 5 inrymmes med ett visst spel till dess mantelyta 27.

Som framgår av flg. 2 och 3 är de båda hålrummen 23, 24 i det visade ex- emplet utformade så, att de med sin V-form är motriktade varandra. Närmare bestämt är stödytorna 28, 29 vända så att de konvergerar mot varandra i riktning uppåt mot fjäderorganet 17 och de lägeshållande organen 11-14, medan stödytorna 30, 31 i det andra hålrummet 24 konvergerar i riktning nedåt från dessa organ. Det ovan beskrivna vridmomentet skapar nämligen varandra motriktade krafter på respektive axelhylsa 25, 26 och närmare be- stämt en nedåtriktad kraft, se pil 42 i fig. 2, på axelhylsan 25, och en uppåtriktad kraft, se pil 43 i fig. 3, på axelhylsan 26. Detta resulterar i att de båda parvis konvergerande stödytoma 28, 29, 30, 31 ständigt strävar att an- 10 15 20 25 30 .513 321 e ligga mot manöveraxeln 5 och närmare bestämt dess mantelyta 27, Något spel förekommer därmed ej i de verksamma kontaktytorna och upplevs där före, av operatören, utan manöveranordningen blir "glappfritt" lagrad med sin manöverdel 1 på manöveraxeln 5 i manöverkonsolen 2. För ordningens skull skall påpekas att det i och för sig strängt taget ej föreligger ytkontakt utan snarare en punktkontakt mellan kontaktytorna och närmare bestämt sker denna kontakt i just de angivna snitten ll-ll och lll eftersom manöverdelen genom vridmomentet i princip utsättes för en mindre kantring relativt manö- veraxeln, vilket dock ej har någon som helst praktisk betydelse.

Vridningscentrum 22 bildar härigenom en centreringspunkt för den ena axel- hylsan 25. Den andra axelhylsan 26 centreras på motsvarande sätt i en andra centreringspunkt 26”. Med tiden övergår punktkontakten till ytkontakt på grund av slitage i kontaktytorna, vilket i praktiken ej har någon väsentlig betydelse för funktionen.

Av fig. 2 framgår närmare hur de lågeshàllande organen 11-14 är anordnade.

Det rörliga lågeshàllande organet 11 dvs. tappen uppvisar en avrundad änd- yta 44, som genom verkan av fläderorganet 17 ständigt strävar att med fiäderverkan i pilens 45 riktning anligga mot någon inàtvänd yta av konsolen 2, antingen de av respektive fasta lågeshàllande organ, 12, 13, 14 definiera- de styrytorna 46 eller mellanliggande styrytor 47. Mot dessa anligger ändytan 44 under manöverspakens 3 omställningsrörelser i endera omställningsrikt- ningen, se pil 48 och 49 i fig. 2. Samtliga fasta lägeshållande organ och även de mellanliggande styrytorna 47 är utformade vinkelställda mot ett tänkt radi- alplan genom tappen 11, varigenom vridmomentet upprätthàlles i alla lägen.

Som framgår av fig. 2 är de fasta lågeshàllande organen 12, 13, 14 utforma- de som fördjupningar eller recesser med avrundade övergångsytor 50.

Fördjupningarna och övergångspartierna är utformade så att de bildar di- stinkta spärrlägen eller indexlägen som är bestämmande för en viss manöverfunktion hos manöveranordningen men tillåter svängningsrörelser hos spaken 3 under övervinnande av fjäderkraften hos tjäderorganet 17. När 10 15 20 25 30 513 321 7 manöveranordningen utgör ett växelreglage av typ automatväxellàda utgöres växellägena i enklaste fall av körläge framåt D, neutralläge N och backläge R. Genom att fördjupningarna är valda så att tappens ändyta 44 ej bottnar, utan stöder mot två mot varandra divergerande stödytor uppstår i analogi med spelabsorptionen mot manöveraxeln ej något glapp i kontakten mellan de lägeshållande organen.

I det visade exemplet elimineras ytterligare en källa till glapp medelst princi- pen enligt uppfinningen, nämligen mellan det rörliga lägeshållande organet 11 och dess förankring i manöverdelen 1. Det rörliga lägeshållande organet 11 eller tappen överför de inställda lägena mot konsolen 2 till manöverdelen 1 via dess förankring i tillhörande långsträckta hàlrum 15. Omvänt överför manöverdelen sin svängningsrörelse kring manöveraxeln 5 alstrad av ope- ratörens rörelse med spakknoppen 5, till tappen 11 via hålrummet 15 och närmare bestämt dess stödytor mot tappens mantelyta 53, se fig. 4. Som framgår av denna figur är tappens mantelyta endast antydd med streckad linje och visar en cirkulär periferi, dvs. en cylindrisk mantelyta, medan hál- rummet 15 är utformat helt i analogi med hålrummen 23, 24 för manöveraxeln 5. På motsvarande sätt är det avsmalnade partiet 20 runt styr- pinnen 19 av tappen utformat i analogi med hålrummen kring manöveraxeln, se fig. 5. Närmare bestämt är hålrummet 15 och det avsmalnade partiet 20 utformade orunda, i det visade exemplet med parvis mot varandra konverge- rande stödytor 54, 55, 56, 57 eller stödpunkter, vilka tillförsäkrar en glappfri anliggning mot respektive mantelyta genom att stödytorna är två i varje snitt ' och delvis motriktade varandra. l ett övergångsparti 54' mellan stödytorna skapas ett mellanrum 55', till tappen respektive dess förlängning så att de ej bottnar.

Det av tjäderkraften i det rörliga lägeshållande organet 11 i samverkan med de sneda styrytorna i de lägeshållande organen 12, 13, 14 alstrade vridmo- mentet skapar nämligen en kraftverkan i hålrummet 15 i anslutning till tappens förankring huvudsakligen i pilens 58 riktning medan en motriktad 10 15 20 25 513 321 e kraft, se pilen 59 i fig. 5 uppträder i detta snitt, dvs. mellan styrpinnen 19 och det avsmalnade partiet 20. Genom att stödytorna 54, 55 konvergerar i rikt- ning mot kraftens riktning enligt pil 58 och hàlrummet enligt tig. 5 är vänt i motsatt riktning så att tillhörande stödytor 56, 57 konvergerar i motsatt rikt- ning, dvs. i samma riktning pilen 56 tillförsäkras i princip hela tiden en glappfri anliggning mot stödytorna. Härigenom tillförsäkras förutom glappfriheten mellan manöverdel och manöveraxel även en glappfri lägeshàllning av manöverdelen i sina valda manöverlägen, vilket ger en distinkt känsla och reduceras risken för vibrationer.

Uppfinningen är ej begränsad till ovanstående beskrivning och på ritningen visade utföringsexempel utan kan varieras inom ramen för efterföljande pa- tentkrav. Exempelvis är det tänkbart att en motsvarande effekt uppnås i det fall vridmomentet ersätts av en linjär kraft exempelvis mot manöveraxeln, varvid hålrummen 23, 24 ej är motriktade varandra med sina konvergerande stödytor. För åskàdlighets skull har valts en mycket enkel manöveranordning, medan i praktiken en manöveranordning av exempelvis typ växelreglage kan ges ett avsevärt mer komplicerat rörelsemönster, vilket är möjligt med ut- nyttjande av den speleliminerande principen enligt uppfinningen. Wdare har ej beskrivits hur manöveranordningens rörelser och lägen överföres till den mekanism som skall manövreras. Detta sker enklast genom att en wire eller länkarm är ansluten till manöverdelen på avstånd från manöveraxelns geo- metriska axel sä, att vridrörelsen kan överföras till en linjär fram- och àtergàende rörelse som överföres till exempelvis en växellåda. Alternativt kan manöverdelens rörelser och lägen avkännas elektriskt eller optiskt och överföras via signaler till växellådan. Det är även tänkbart att manöveranord- ningens rörelser och lägen överföres på hydraulisk väg till växellådan.

Claims (9)

10 15 20 25 30 513 321 9 PATE NTKRAV 1

1. Omställningsanordning för motorfordon och bestående av en konsol (2) och en i konsolen anbragt, mellan olika lägen omställbar manöverdel (1) vars lägen bestämmes av åtminstone ett mellan manöverde- (5) och lägesbestämmande organ (11) som är belägna i åtminstone var sitt hålrum len och konsolen sig sträckande lägeshållande organ (15, 23, 24) i konsolen eller manöverdelen, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att nämnda hålrum (15, 23, 24) uppvisar åtminstone två mot varandra kon- vergerande stödytor (28, 29, 30, 31, 54, 55, 56, 57) för åtminstone det lägeshållande organet (5) och att manöverdelen är kontinuerligt underkastad en kraft som är i huvudsak tvärriktad det lägeshållande organet (5) så att detta bringas att anligga mot de två stödytorna.

2. Omställningsanordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att det lägeshållande organet (5) utgöres av en i konsolen (2) anbragt manöveraxel, kring vilken manöverdelen (1) är svängbart lagrad genom att manöveraxeln sträcker sig genom nämnda hål- rum (23, 24).

3. Omställningsanordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att nämnda hålrum (23, 24) för manöverax- eln (5) är åtminstone två till antalet och anordnade i linje med varandra.

4. Omställningsanordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att nämnda tvärriktade kraft alstras genom att manöverdelen (1) kontinuerligt utsättes för ett vridmoment. 10 15 20 25 513 321 10

5. Omställningsanordning enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att nämnda hàlrum (23, 24) för manöveraxeln (5) är orienterande sà, att respektive konvergerande stödytor (28-31) är par- vis varandra motriktade.

6. Omställningsanordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att nämnda lägesbestämmande organ (11) är inrättade att medelst en fjäderkraft kvarhålla manöverdelen i ett antal alterna- tiva svängningslägen kring manöveraxeln (5) och att under övervinnande av fiàderkraften tillåta omställningsrörelse mellan nämnda svängningslägen.

7. Omställningsanordning enligt patentkrav 4 och 6, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att nämnda lägesbestämmande organ (11) är fläderbelastat mot en mot fjäderkraften vinklad styryta, inrättad att alstra nämnda vridmoment.

8. Omställningsanordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att nämnda stödytor (28, 29, 30, 31, 54, 55, 56, 57) konvergerar mot ett övergàngsparti (32, 54') som bildar ett mellanrum (34, 55') till det lägesbestämmande organet (11) så att detta ej bottnar i tillhö- rande hàlrum (15, 23, 24).

9. Omställningsanordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att även det lägesbestämmande organets (11) hàlrum (15) uppvisar åtminstone två mot varandra konvergerande stöd- ytor (54, 55, 56, 57) och är kontinuerligt underkastat en kraft som är i huvudsak tvärriktad det lägesbestämmande organet.