SE525345C2 - Spakställ - Google Patents

Description

none: 10 15 20 n n v | co , . u, , . nu cv nu -o v I . ,; ,. g _. u o 1 n: a nu I i z ' l' "' . z leo' ::'.»v |':.0 I! F' f". t: : nu u z nu s u 0 u I u u o « n n n .u .nu u Nämnda ändamål uppnås medelst ett spakställ enligt uppfinningen, vars kännetecken framgår av efterföljande patentkrav 1.

FIGURSAMMANSTÄLLNING Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas med ett utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar på vilka Fig. 1 är en perspektivvy av spakstället enligt uppfinningen, Fig. 2 och 3 är två sprängvyer av spakstället betraktat från motsatta sidor, Fig. 4, 5 och 6 är sidovyer av spakstället i olika växlingslägen, Fig. 7 är ett längdsnitt genom spakstället utmed linjen A-A i fig. 4, Fig. 8 är en förstorad detaljvy av spakstället enligt fig. 7, Fig. 9, 10 och 11 är vyer ovanifrån av ett spakställ enligt uppfinningen i ett och samma växlingsläge, men med växellådans hus i tre olika lägen, medan Fig. 12 är en sidovy av spakstället med växellådans hus i samma läge somifig.11.

FÖREDRAGEN uTFöRmGsFoRM Med hänvisning till samtliga figurer skall den huvudsakliga uppbyggnaden av spakstället enligt uppfinningen först beskrivas. Spakstället består i huvudsak av en växelspak 1, som är ledbart anbragt i en spakställskonsol 2. Spaken 1 är på konventionellt sätt försedd med en ergonomiskt utformad spakknopp 3 eller spakhuvud, avsett att med handen omgripas av föraren till ett motorfordon för manövrering av en växellåda 4, som antyds med punktstreckade linjer i bl a fig. 4. Som framgår av fig. 1 är spaken 1 rörlig efter ett bestämt rörelsemönster mellan olika växellägen genom dels rörelser framåt/bakåt, så kallade shift-rörelser, respektive sidledes, så kallade select- rörelser. Medelst rörelserna omställes via en växelstång 5 växellådan mellan de olika växlingslägena via en till växellådan hörande manöveraxel 6 se t ex 525 345 ; Q n o nu fig. 4, som dels är axiellt förskjutbar fram och åter, i exemplen mellan tre lägen för shift-rörelserna, och dels genom axiell vridning mellan ett antal lägen för select-rörelserna. Valet av växelläge är således en kombination av vridningsläge och axiellt förskjutningsläge hos växelstången 5 och 5 manöveraxeln 6. Spakstället är kopplat till manöveraxeln 6 via en ledbar koppling 7 som upptar vinkelrörelser mellan växellåda och växelstång, exempelvis i form av en kardanknut (polhemsknut). Till växellådans hus 8 är kopplat ett reaktionsstag 9 via en led 10 som ger en ledbar infästning i ett parti av huset, exempelvis två flänsar 11 som utskjuter på ömse sidor om 10 infästningen 10. l det visade exemplet utgöres denna av en lagerhylsa 12 eller bussning med en inlagd gummibussning med lämpligt awägd hårdhet för att absorbera vibrationer i viss utsträckning. Den ledbara infästningen av reaktionsstaget 9 möjliggör vinkelrörelser mellan växellådan och reaktionsstaget i åtminstone en led. Det är altemativt tänkbart att 15 infästningen utgöres av en kulled som medger ledbarhet i flera riktningnar.

Rektionsstaget är ett styvt stag som i sin motsatta ände d v s den mot växelspaken 1 vända änden 13 likaså är ledbart infäst i ett med växelspaken rörligt parti på ett sätt som närmare skall beskrivas nedan. 20 Växelspakens 1 ledbarhet i sin konsol 2 och växelstångens 5 samt reaktionsstagets 9 ledbara infästning i växelspaken framgår bäst av snittet enligt fig. 7 och detaljförstoringen i fig. 8. Härav framgår att växelspaken är svängbart lagrad medelst en led 15 som i sig ger fri ledbarhet i alla riktningar, men begränsas av andra förhållanden, såsom växellådans manöveraxel 6 25 som är styrd att inta vissa bestämda lägen som angivits ovan. Växelspakens led 15, fortsättningsvis kallad spakleden, utgöres I det visade exemplet av en kulled med en runt spaken anbragt ledkula 16, som är ledbart lagrad i en kulskål 17, som ingår i spakkonsolen 2. Kulskålen är integrerad med en i konsolen ingående fästplatta 18 för fastsättning av spakstället i en fast del av 30 fordonet, såsom en del 19 av fordonets chassi. På känt sätt är kulskålen i exemplet försedd med en utmed en gänga 20 vridbar del 21, som är förspänd medelst en fiäder 22 för att tillförsäkra en glappfri ledrörelse. u n v n n nu Som framgår av fig. 7 och 8 är växelspaken 1 vridsäkrad eller vridlåst relativt kulskålen 15 och relativt sin längdaxel 25 så att spakknoppen i alla lägen behåller sin vridningsriktning relativt axeln 25. Detta är speciellt viktigt när 5 spakknoppen inte är rotationssymetrisk och när den uppvisar växelmönstret upptill på knoppen. l det visade exemplet utgöres vridlásningen av en inskjutande tapp 27 i kulskålen, vilken inskjuter i ett styrspår 28 på kulans 16 periferi, varvid spåret sträcker sig i ett axialplan genom spakens längdaxel 25. 10 Till spaken 1 är kopplad en svängningsled 24 som medbringas i spakens växelrörelser d v s svängningsrörelser kring spakleden 15. Detta är i det visade exemplet ordnat så att spaken 1 bildar en yttre del av svängningsleden i form av ett rör 23 i det visade exemplet cylindriskt, in i 15 vilket inskjuter en inre del av svängningsleden, som i det visade exemplet utgöres av en stång, som alternativt kan utgöras av ett rör, med mindre ytterdiameter än det yttre rörets innerdiameter. Den inre delen är med fördel så dimensionerad, att det uppstår ett mellanrum 29 mellan spakdelarna, vilket kan bestå av luft eller ett elastiskt material. Dock är de båda delarna 20 axiellt styrda medelst en elastisk bussning 30 i den inre spakdelens övre ände, som är inpassad så att den utfyller mellanrummet 29 och i det visade exemplet är inlagd i en avsats upptill på den inre delen, som närmare bestämt bildar ett avsmalnat parti 32, för att skapa en rörelseöverförande förbindning mellan spaken 1 och svängningsleden, som dock i hög grad 25 absorberar vibrationer från den inre delen 24. l det visade exemplet är de båda delarna 23, 24 koaxiella i ett statiskt tillstånd, relativt spakens längdaxel 25. Även vid spakleden 15 omsluts delen 24 av ett dämpelement 33 som ringformigt omsluter den inre delen 24, men befinner sig radiellt innanför ett 30 utvidgar parti 34 av spakröret 23. Radiellt utanför partiet 34 sträcker sig ledkulan 16, som lämpligen är utförd i ett relativt hårt plastmaterial med låg friktion där kulans utsida bildar en lagringsyla 35 i form av en konvex delsfär 525 345 som bildar lagring mot en konkav lagringsyta i kulskålen, och dess insida är huvudsakligen cylindrisk och fast anbragt på spakdelens 23 utvidgade parti 34.

Den inre delen 24 är vridbart anbragt relativt såväl den yttre delen 23, som 5 spakleden 15 och därmed hela spakkonsolen 2 genom att den inre delen sträcker sig genom spakleden och uppvisar en lagringsyta 36 som i det visade exemplet är cylindrisk och utåtvänd mot den ringforrniga elastiska dämparen 33 som inåt mot delens 24 vända yta är försedd med en cylindrisk lagerhylsa 37 vars insida bildar lagringsyta mot delen 24. En axiallåsning av den inre delen är 10 anordnad medelst en låsring 38, som vilar mot en flänsdel 39 av lagerhylsan 37.

Alternativt kan spakleden vara utförd såsom en kardanupphängning (polhemsknut), som likaså ger en fri ledrörelse som samtidigt är vridlåst relativt 15 spakens längdaxel.

Den andra delen 24 sträcker sig således genom spakleden samt ytterligare ett stycke med ett nedre parti 40, vid vilken en rörelseöverförande förbindelsedel 41 är fast anbragt. Denna är både vridfast låst och axiellt oförskjutbart anbragt 20 vid den inre sjriáltdelen 24 och är vridbart lagrad relativt spaken 1 via svängningsleden.

Förbindelsedelen 41 uppvisar två relativt svängningsledens 24, d v s i detta exempel spakens längdaxel 25, sidförskjutna ledställen eller ledpunkter 42, 43 i 25 form av två kulleder för ledbar sammankoppling med dels reaktionsstaget 9 som med sin ände 13 är kopplad till det övre ledstället, och dels växelstången 5 som med sin ände 14 är kopplad till det nedre ledstället 43. Båda kulledema 42, 43 utgöres av ledkulor 44, 45 anbragta på var sina skaft 46, 47, som är tvärställda det tillhörande reaktionsstagets respektive växelstångens 30 huvudsakliga längdriktning och är fast förbundna med dessa. Ledkulorna 44, 45 är införda i var sin kulskål 48, 49 som på känt sätt överstiger dimensionen av en halvsfär för fasthållning av ledkulorna. o o v u »n u 525 345 e . | ~ o o n.

Såväl reaktionsstaget 9 som växelstångens 5 ledbara infästning är anordnade på inbördes samma radiella avstånd från svängningsledens 24 axel, d v s i detta fall växelspakens längdaxel 25, d v s med ett enhetligt, fast "off-set"-läge.

Med hänvisning till i första hand fig. 3 och 8 skall växelstångens 5 ändparti 14 vid växelspaken 1 beskrivas. Härav framgår att växelstången i denna ände 14 är utformad som en gaffel eller bygel med två ben 50, 51, där det ena benet uppbär växelstångens ledkula 45 som ingåri ledpunkten 43. Det andra benet 10 51 uppbär en längdförskjutbar ledförbindelse eller ledpunkt i form av en Iedtapp 52, som liksom ledkulan 44 är vänd inåt och är riktad mot ledkulan samt är koaxiell med denna. Ledtappen 52 uppbär en slid 53, som är inrättad att löpa i en bana eller gejd 54 som sträcker sig bågformigt som ett spår i förbindelsedelen 41 på den motsatta sidan om spakaxeln 25 relativt den sida 15 där kulledema 42, 43 är placerade. Närmare bestämt sträcker sig gejden 54 i ett plan 56 gemensamt med växelstångens kulled 43 och vinkelrätt mot svängningsledens 24 axel, i exemplet växelspakens längdaxel 25, d v s i ett radialplan. Gejden 54 sträcker sig bågformigt närmare bestämt cirkelbågformigt med ett krökningscentrum som är beläget i växelstångens 5 ledpunkt 43. 20 Genom att ledtappen 52 är lagrad i ett hål 55 på slidens utsida är denna ledbart infäst i gaffelbenet 51. Alternativt kan axeltappen 52 själv bilda slid i en motsvarande dimensionerad gejd 54.

Genom den ovan beskrivna uppbyggnaden av spakstället enligt uppfinningen 25 erhålles distinkta växellägen med stor känsla av kontroll för föraren samtidigt som vibrationer och även större rörelser i växellådan huvudsakligen absorberas av mekanismen mellan spak och växellåda så att spakens vibrationer minimeras och spaken ej rör sig oavsiktligt. Reaktionsstaget 9 eller referensstaget skapar en referenspunkt för spakstället, vilken bildas av 30 reaktionsstagets ledbara infästning 42 i förbindelsedelen 41. Denna referenspunkt är under statiska förhållanden en fixpunkt, vilken under alla förhållanden, med en variation för de små vibrationsrörelserna i :save 10 15 20 25 30 525 345 7 gummibussningen i hylsan 12, upprätthåller ett fast avstånd till växellådans 4 hus 8. Således, under dynamiska förhållanden, såsom när växellådan rör sig relativt fordonets chassi och därmed spakkonsolen 2, rör sig fixpunkten på samma sätt som växelhuset 8 samtidigt som ledbarhet föreligger mellan reaktionsstagets infästning vid referenspunkten och förbindelsedelen 41. Vid select-rörelser rör sig referenspunkten upp och ned, vilket närmare beskrives nedan.

Växlingsrörelsema sker således manuellt av föraren som med sin hand omgriper spakknoppen 3 och för den från neutralläget enligt fig. 4 till ett önskat växlingsläge varvid spaken svänges kring spakleden 15. När exempelvis tredje växeln skall intagas, föres spaken framåt, varvid förbindelsedelen 41 svänges något bakåt och drar växelstången 5 något bakåt under en mindre vridningsrörelse i sin ledbara infästning i kulledema 43 d v s att den gemensamma axeln 57 svängeâi/papperets plan bakåt nedanför ledpunkten 42, se fig. 5. Härigenom dras växellådans manöveraxel 6 ut något till sitt växlingsläge 3, d v s 3:ans växel, vilket läge bestämmes i växellådan, som har organ för att upprätthålla de intagna växlingslägena. Axeln 57 är en geometrisk axel 57, som år förbindelselinjen mellan reaktionsstagets 9 ledbara infästning 42 och växelstångens 5 ledbara infästning 43 och svänges således moturs vid denna shift-rörelse med ledpunkten 42 som svängningscentrum. En svängning bakåt av manöverspaken förbi neutralläge och till fjärde våxlingsläget d v s 4ïans växel, se fig. 6, medför en framskjutning av växelstångeršf-ålånned inskjutning av växellådans manöveraxel 6 till valt växelläge. Detta åstadkommes genom att förbindelsedelen 41 föres framåt och skjuter fram växelstångens ledbara infästning 43, d v s att den geometriska axeln 57, svänger något medurs kring ledpunkten :lEJ-É-elect-rörelsen beskrives bäst med hänvisning till fig. 7, 8 och 9. Härvid svänges spaken 1 i papperets plan enligt fig. 7 och 8 kring spakleden 15, d v s dess svängningspunkt 61. Det vid växelhuset 8 ledbart infästa reaktionsstaget 9 tillåter att ledpunkten 42 rör sig bågformigt uppåt eller nedåt, varför förbindelsedelen 41 vrides runt svängningspunkten 61 i spakleden. Växelstångens 5 motsatta ledpunkter 43 10 15 20 25 30 | - e 4 nu a 525 345 s och 55 medföljer i vridrörelsen, medförande att gaffeln 14 och växelstängen vrides/svänges och medbringar växelorganet 6 i en vald vridrörelse som efterföljes av en längdförskjutningsrörelse, när spaken föres i shiftriktningen till ett valt växelläge.

Vad som inträffar när växellådan 4 rör sig relativt fordonschassit och därmed spakkonsolen skall nu beskrivas med hänvisning till fig. 9, 10, 11 och 12.

Härvid har dock spakkonsolens fästplatta 18 borttagits från figurerna för att delamas olika lägen bättre skall framgå. Fig. 9 visar ett statiskt läge med växelspaken i neutralläge betraktad ovanifrån, varvid även framgår att växelstängen 5 i exemplet är symmetriskt placerad med avseende på växelspakens längdaxel 25, ovanifrån betraktat.

I neutralläget enligt fig. 9 föreligger ett valt avstånd a mellan växellådhuset 8 och spakställets spakkonsol 2, som i fig. 9-11 representeras av spakledens centrum. Vid ett förändrat läge hos växellàdhuset, exempelvis en rörelse framåt en sträcka b, exempelvis 10 mm, som visas i fig. 10 inträffar följande. Eftersom såväl reaktionsstaget 9 som växelstängen 5 medföljer i växellådans rörelse i riktning framåt i reaktionsstagets respektive växelstångens längdriktning genom deras infästningar i växellådan och genom deras ledbara infästningar i förbindelsedelen 41 bringas denna att vridas tillsammans med den inre delen av svängningsleden kring längdaxeln 25, medurs i fig. 10, vilket möjliggöres genom att den längdförskjutbara ledpunkten, d v s sliden 53 löper i gejden 54.

Eftersom rörelsen hos förbindelsedelen 41 och den inre delen 24 år en ren vridningsrörelse kring längdaxeln 25 kommer ej heller spaken att röra sig, d v s den yttre delen 23 och spakknoppen 3 kommer att vara helt orörliga genom spakens vridlåsning tillsammans med ledkulan.

När växellådshuset 8 rör sig bakåt exempelvis en sträcka b, till exempel 10 mm, inträffar följande, se fig. 11 och 12. Genom växelstångens 5 och reaktionsstagets 9 infästningar i växellådan skjuts staget och stången i riktning mot växelspaken medförande en vridning av förbindelsedelen 41 i motsatt 10 15 20 25 . . . - nu 525 345 riktning mot vad som är fallet ifig. 10, d v s moturs. Detta är möjligt genom den inre delens 24 vridning kring spakens längdaxel 25 och den motsatta gaffelinfästningen med siiden 53 som löper i gejden i motsatt riktning i förhållande till rörelsen enligt fig. 10. Vridrörelsen är således en renodlad vridrörelse med längdaxeln 25 i oförändrat vinkelläge så länge växlingsrörelse ej sker, vilket resulterar i en stillastående spak och knopp genom spakens 23 vridlåsning i spakleden samtidigt som den inre delen är roterbart lagrad i såväl spakleden som spaken vid bussningen 31. Av fig. 12 framgår att axeln 57 förskjutits från sitt neutralläge.

Uppfinningen är inte begränsad till ovan beskrivna och på ritningama visade utföringsexempel, utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav.

Således är uppfinningens kärna sidoplaceringen av reaktionsstagets och växelstångens Iedpunkter d v s ledbara infästning med företrädesvis inbördes samma avstånd till en svängningsaxel, i detta fall spakens längdaxel. Det är l princip tänkbart att spaken själv tillàtes vridning, exempelvis i kombination med att spakknoppen är rotationssymetrisk, och eventuellt vridbar relativt spaken.

Ett annat altemativ är att svängningsleden inte är koaxiell med spaken, utan sidoplacerad på en arm, som är fast anbragt på en förlängningsdel av spaken.

Vidare kan förbindelsedelen 41 sträcka sig så att gejden befinner sig rakt nedanför spaken. Om ledpunkten 43 utformas som en kardanknut kan den längdförskjutningsbara, d v s den tredje ledpunkten utlämnas. Andra växelrörelser än både vridning och längdförskjutning av växelorganet kan förekomma. n | - n nu

Claims (10)

. . . o u va; u a n. uno: "°' ,'° |.'a n. I' I' . .u | a n o 0 , ...n an. u v. u . . a n 3,, .. »a v n . 1 .u n. -I ' ' . . a n s . u u 0 n n o nn '..' °_. u .. - . u n o. I a o 4 a 10 PATENTKRAV

1. Spakställ i ett motorfordon för manuell växling av en växellåda, som uppvisar ett i växellådan anbragt växelorgan (6) som är inrättat att 5 lägesomställas för att omställa växellådan mellan olika växlingstillstånd, och varvid spakstället innefattar en med manöverhuvud (3) försedd Växelspak (1) som är ledbar kring en spakled (15) som bildar ledbar infästning av växelspaken i en fast del (19) av fordonet via en spakkonsol (2), varvid spaken är inrättad att omställas mellan flera lägen genom manuell svängning 10 kring spakleden för omställning av växelorganet via en växelstång (5), som är kopplad via en första ledpunkt (43) till växelspaken, varvid spakstället innefattar ett med växellådans hus (8) förbundet reaktionsstag (9), k ä n n e t e c k n at d ä r a v, att växelstångens ledpunkt (43) är belägen sidoplacerad relativt en svängningsled (24) med en axel som sträcker sig i 15 huvudsak parallellt eller sammanfallande med spakens längdaxel (25) och är inrättad att medfölja i spakens (1) svängningsrörelser, att reaktionsstaget (9) är ledbart förbundet med spaken via en andra ledpunkt (42) som befinner sig sidoplacerad relativt nämnda svängningsled, att de båda ledpunkterna befinner sig på avstånd från varanda och år anordnade på en förbindelsedel 20 (41) som är svängbart förbunden med spaken via svängningsleden, varigenom spakens växlingsrörelser överföres till växellådan, men spaken är opàverkad av rörelser hos växellådan.

2. Spakställ enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n at d ä r a v, att 25 växelstången (5) är kopplad till spaken via en tredje ledpunkt (53, 55) som är rörlig fram eller åter utmed en bana (54) på förbindelsedelen (41 ).

3. Spakställ enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n at d ä r a v, att :_: : den första och den tredje ledpunkten (43, 53, 55) bildar ett plan (56) som 'WE 30 uppvisar en fast vinkel relativt nämnda svängningsaxel (24). 10 15 20 25 30 . - v v nu n 525 34-5 11

4. Spakställ enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n at d ä ra v, att planet (58) är vinkelrätt mot svängningsdelens (24) axel (25).

5. Spakställ enligt något av patentkraven 1-4, k ä n n e t e c k n at d ä r a v, att den första och den andra ledpunkten (43, 42) är belägen på lika avstånd från svängningsledens (24) axel (25).

6. Spakställ enligt något av patentkraven 1-5, k ä n n e t e c k n a t d ä ra v, att svängningsaxeln (24) är koaxlell med spakens (1) längdaxel (25).

7. Spakställ enligt patentkrav 2-6, k ä n n e t e c k n at d ä r a v, att växelstången (5) uppvisari sin mot spaken (1) vända ände (14) formen av en gaffel med två ben (50, 51), av vilka det ena benet är kopplat till den första ledpunkten (43) och det andra benet är kopplat till den tredje, förflyttbara ledpunkten (53, 55).

8. Spakställ enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k n at d ä r a v, att den tredje ledpunkten (53, 55) utgöres av en slid varvid banan (54) utgöres av en gejd, som sträcker sig cirkelbågformigt med den första ledpunkten (43) som krökningscentrum.

9. Spakställ föregående k ä n n e t e c k n at d ä r a v, att förbindelselinjen (57) mellan den första och enligt något av patentkrav, den andra ledpunkten (43, 42) bildar en axel, som vid spakrörelser tvärs växelstångens (5) Iängdriktning, svänger kring spakleden, vid spakrörelser i växelstångens längdriktning svänger kring den andra ledpunkten (42) och vid rörelser hos växelhuset (8) utför en bågrörelse kring svängningsaxeln (25), tex spakens längdaxel.

10. Spakställ enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n at d ä r a v, att svängningsaxeln (24) inskjuter i spaken (1) som är utförd som ett rör. f | u n o o.