WO1999000613A1 - Automobile gearbox - Google Patents

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joint
housing
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Andree Burgstaler
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Lemförder Metallwaren Ag
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    • F16H61/24—Providing feel, e.g. to enable selection

Definitions

  • the invention relates to a switching device of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • Ball detents are also known, which are mainly used to convey a shift feeling, or to fix the shift linkage in a certain position. Such a solution is shown for example from DE 30 24 451 AI.
  • a switching device consists of a switching lever which is pivotally mounted in a housing of the switching device with the interposition of a bearing shell via a joint ball.
  • the bearing shell consists mainly of plastic.
  • a spring-loaded ball lock acts against the joint ball of the shift lever.
  • This ball detent in turn consists of a receptacle inserted into the housing of the switching device, into which a spring is inserted.
  • plastic housings it is possible to produce the receptacle and the housing in one piece and in one operation.
  • the spring can be, for example, a spiral spring, although other designs can also be used.
  • the ball detent On the side facing the joint ball of the shift lever, the ball detent has a ball that rolls directly on the joint ball. It is advantageous to have the ball of the ball detent engage in a recess introduced into the joint ball. This allows the ball to be given optimal guidance.
  • the trough can be complementary to the ball of the ball detent, or conical.
  • Figure 1 a section of a switching device according to the invention in section
  • a switching device according to the invention is shown in section in FIG.
  • the cut in the switching device installed in the vehicle runs approximately in the middle of the switching device and approximately in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the embodiment shown in FIG. 1 is a mechanical switching device, as is used in most vehicles, in order to change the driving stage.
  • Today's versions of such Shuttering devices usually have a circuit diagram with 5 forward gears and one reverse gear. The position of the speed steps is referred to as an H circuit.
  • the pivoting angle of the shift lever of such a switching device is shown in FIG. 1 as dash-dotted auxiliary lines.
  • the switching device according to Figure 1 consists of a switching lever (3) which is pivotally mounted in a plastic housing (7) of the switching device with the interposition of a bearing shell (6) via a joint ball (2).
  • the bearing shell (6) is also made of plastic. It can be made in one piece. In the switching device shown, however, it is in several parts, which has the advantage that the design of the bearing shell is simpler and the assembly is facilitated.
  • a spring-loaded ball catch (1) acts against the joint ball
  • This ball catch consists in turn of a receptacle (1.1) formed on the housing (7) of the switching device, into which a spring (1.2) is inserted.
  • the receptacle (1.1.) And the housing were made in one piece and in one operation.
  • the spring (1.2.) Is a spiral spring.
  • the ball detent (1) has a ball (1.3.) That can roll directly on the joint ball (2). Rolling off occurs, for example, whenever a gear is engaged.
  • the ball (1.3.) Is guided in a trough (4) which is introduced into the joint ball (2) at the equator (5). This trough (4) is complementary to the ball (1.3.) In the switching device shown. This allows the ball (1.3.) To be given optimal guidance.
  • the ball detent (1) engages in the neutral position and during the selection movement of the shift lever (3) directly on the equator (5) of the joint ball (2).
  • the shift lever (3) has an extension below the joint ball, which is used to connect to a transmission element, as is known per se.
  • a switching device is simple and inexpensive to manufacture and brings about tolerance compensation over the entire life cycle, as well as the positioning of the switching lever (3) in its position.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

The invention relates to an automobile gearbox comprising a housing and a tolerance-compensating, pre-strained, slip-free bearing-bushing accommodating a ball joint. The gearshift lever and the ball joint are embodied as a single-piece. Said lever is pivotally mounted in the housing and at least one spring-loaded catch element (1) engages with the ball-joint of the gearshift lever (3).

Description

Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeuges Switching device of a motor vehicle
Beschreibung:Description:
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.The invention relates to a switching device of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
Bekannt sind gattungsgemäße Schaltvorrichtungen in vielfältigsten Ausführungen. So können diese sowohl für manuelle als auch für automatische Getriebe verwendet werden, um einen Fahrstufenwechsel durch den Fahrzeugführer vornehmen zu können. Ein häufig anzutreffendes Problem besteht vorliegend darin, daß der über eine Gelenkkugel in dem Gehäuse der Schaltvorrichtung gelagerte Schalthebel in eine Lagerschale eingesetzt ist, die zumeist aus Kunststoff besteht. Die heute bekannten Kunststoffe können sowohl fertigungstechnische als auch temperaturabhängige Maßtoleranzen aufweisen, die zu einer unerwünschten Lockerung der Schalthebellagerung führen können. Natürlich unterliegen diese Werkstoffe über den gesamten Lebensdauerzyklus hinweg auch abnutzungsbedingten Maßtoleranzen. Letztlich wird durch diese Einflüsse die Lagerung des Schalthebels zum Teil erheblich beeinflußt, sodaß sich sich störende Geräusche in der Schaltvorrichtung einstellen können. Diese werden zumeist schon durch die Fahrzeugbewegung hervorgerufen. Auch die bei Einzelteillockerung gegebene Möglichkeit derGeneric switching devices in a wide variety of designs are known. They can be used for both manual and automatic transmissions so that the driver can change gear. A problem that is frequently encountered in the present case is that the shift lever, which is mounted via an articulated ball in the housing of the switching device, is inserted into a bearing shell, which usually consists of plastic. The plastics known today can have manufacturing tolerances as well as temperature-dependent dimensional tolerances, which can lead to undesired loosening of the gear lever bearing. Of course, these materials are also subject to dimensional tolerances due to wear over the entire life cycle. Ultimately, the bearing of the shift lever is influenced considerably by these influences, so that disturbing noises can occur in the switching device. These are usually caused by the vehicle movement. Also the possibility of loosening individual parts
Schwingungsübertragung von Getriebebewegungen auf den Schalthebel wird häufig als sehr unangenehm empfunden und kann so den gesamten Fahrkomfort eines Kraftfahrzeuges negativ beeinflussen. Aus diesem Grund werden erhebliche Anstrengungen unternommen, um eine Schwingungsentkopplung derartiger Schaltvorrichtungen zu erreichen.Vibration transmission of gear movements to the gear lever is often perceived as very uncomfortable and can therefore reduce the overall driving comfort Negatively affect motor vehicle. For this reason, considerable efforts are made to achieve vibration decoupling of such switching devices.
So gehen aus DE 43 18 003 Cl gleich mehrere Entkopplungsmöglichkeiten eines Schaltgestänges hervor. Die in dieser Schrift gezeigten Lösungen bestehen darin, daß beispielsweise ein Gestängeabschnitt des Schaltgestänges als Keilwellenverbindung ausgeführt wird, die zur Erhöhung der Entkopplungswirkung zusätzlich mit einem Kunststoffbeschichtet sein kann. Darüber hinaus wird in der zitierten Schrift vorgeschlagen, zusätzliche Gelenke in das Schaltgestänge einzubringen, die in einer definierten Richtung eine Schwingungsentkopplung, in einer anderen Richtung jedoch eine Kraftübertragung ermöglichen. Alle diese Lösungen sind recht aufwendig und dadurch vielfach kostenintensiv.DE 43 18 003 Cl shows several decoupling options for a shift linkage. The solutions shown in this document consist in the fact that, for example, a linkage section of the shift linkage is designed as a spline connection, which can additionally be coated with a plastic to increase the decoupling effect. In addition, it is proposed in the cited document to introduce additional joints in the shift linkage, which enable vibration decoupling in one defined direction, but force transmission in another direction. All of these solutions are quite complex and therefore often costly.
Es sind auch Kugelrastierungen bekannt, die überwiegend verwendet werden, um ein Schaltgefuhl zu vermitteln, oder das Schaltgestänge in einer bestimmten Position festzulegen. Eine derartige Lösung geht beispielsweise aus DE 30 24 451 AI hervor.Ball detents are also known, which are mainly used to convey a shift feeling, or to fix the shift linkage in a certain position. Such a solution is shown for example from DE 30 24 451 AI.
Alle bekannten Lösungen ermöglichen jedoch keinen Toleranzausgleich der Lagerungstoleranzen am Schalthebel selbst. Diese durch zuvor genannte Möglichkeiten entstehenden Bauteilabweichungen müssen vielfach entweder hingenommen werden, oder fuhren nicht selten dazu, daß die Schaltvorrichtung unbrauchbar ist oder wird und gegen eine andere augetauscht werden muß.However, all known solutions do not allow tolerance compensation of the bearing tolerances on the shift lever itself. In many cases, these component deviations resulting from the aforementioned possibilities either have to be accepted or often lead to the switching device being or becoming unusable and having to be exchanged for another one.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Toleranzen ausgleichende und den Schalthebel positionierende Schaltvorrichtung zu schaffen, die im Aufbau einfach und somit kostengünstig herstellbar ist.It is an object of the invention to provide a switching device which compensates for tolerances and which positions the shift lever and which is simple in construction and thus inexpensive to manufacture.
Gelöst wird diese Aufgabenstellung mit den kennzeichnenden Merkmalen desThis task is solved with the characteristic features of the
Schutzanspruches 1.Protection claim 1.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung besteht aus einem Schalthebel, der unter Zwischenschaltung einer Lagerschale über eine Gelenkkugel schwenkbar in einem Gehäuse der Schaltvorrichtung gelagert ist. Die Lagerschale besteht dabei vorwiegend aus Kunststoff. Eine federbelastete Kugelrastierung wirkt gegen die Gelenkkugel des Schalthebels. Diese Kugelrastierung besteht ihrerseits aus einer in das Gehäuse der Schaltvorrichtung eingebrachten Aufnahme, in die eine Feder eingesetzt ist. Bei Gehäusen aus Kunststoff ist es möglich, die Aufnahme und das Gehäuse einteilig und in einem Arbeitsgang herzustellen.A switching device according to the invention consists of a switching lever which is pivotally mounted in a housing of the switching device with the interposition of a bearing shell via a joint ball. The bearing shell consists mainly of plastic. A spring-loaded ball lock acts against the joint ball of the shift lever. This ball detent in turn consists of a receptacle inserted into the housing of the switching device, into which a spring is inserted. In the case of plastic housings, it is possible to produce the receptacle and the housing in one piece and in one operation.
Die Feder kann beispielsweise eine Spiralfeder sein, wobei auch andere Ausführungen verwendbar sind. Auf der der Gelenkkugel des Schalthebels zugewandten Seite weist die Kugelrastierung eine Kugel auf, die unmittelbar auf der Gelenkkugel abrollt. Vorteilhaft ist es, die Kugel der Kugelrastierung in eine in die Gelenkkugel eingebrachte Mulde eingreifen zu lassen. Dadurch kann der Kugel eine optimale Führung gegeben werden. Die Mulde kann dabei komplementär zu der Kugel der Kugelrastierung, oder auch konisch ausgeführt sein. Es ist darüber hinaus auch möglich, nutartige Vertiefungen als Führungsbahnen der Kugel in die Gelenkkugel einzulassen. Dies ist besonders einfach möglich, wenn auch die Gelenkkugel aus Kunststoff gefertigt wird. In diesem Fall ist hierfür kein zusätzlicher Arbeitsgang erforderlich.The spring can be, for example, a spiral spring, although other designs can also be used. On the side facing the joint ball of the shift lever, the ball detent has a ball that rolls directly on the joint ball. It is advantageous to have the ball of the ball detent engage in a recess introduced into the joint ball. This allows the ball to be given optimal guidance. The trough can be complementary to the ball of the ball detent, or conical. In addition, it is also possible to let groove-like depressions into the joint ball as guideways of the ball. This is particularly easy if the joint ball is also made of plastic. In this case, no additional work step is required.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, die Kugelrastierung unmittelbar am Äquator der Gelenkkugel angreifen zu lassen. Durch die Kugelrastierung wird ein Toleranzausgleich erreicht. Gleichzeitig bewirkt sie auch eine Positionierung des Schalthebels in seiner Lage.It has also proven to be advantageous to have the ball detent engage directly on the equator of the joint ball. Tolerance compensation is achieved through the ball detent. At the same time, it also positions the shift lever in its position.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. It shows:
Figur 1: ausschnittsweise eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung im SchnittFigure 1: a section of a switching device according to the invention in section
In der Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung im Schnitt dargestellt. Der Schnitt verläuft bei der im Fahrzeug eingebauten Schaltvorrichtung annähernd in der Mitte der Schaltvorrichtung und etwa in Fahrzeuglängsrichtung.A switching device according to the invention is shown in section in FIG. The cut in the switching device installed in the vehicle runs approximately in the middle of the switching device and approximately in the longitudinal direction of the vehicle.
Bei der in Figur 1 gezeigten Ausfuhrungsform handelt es sich um eine mechanische Schaltvorrichtung, wie sie in den meisten Fahrzeugen verwendet wird, um einen Fahrstufenwechsel vorzunehmen. Heutige Ausführungen derartiger Schalvorrichtungen weisen zumeist ein Schaltbild mit 5 Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang auf. Dabei wird die Lage der Fahrstufen als H-Schaltung bezeichnet. Die Verschwenkwinkel des Schalthebels einer derartigen Schaltvorrichtung sind in der Figur 1 als strich-punktierte Hilfslinien eingezeichnet. Die Schaltvorrichtung nach Figur 1 besteht aus einem Schalthebel (3), der unter Zwischenschaltung einer Lagerschale (6) über eine Gelenkkugel (2) schwenkbar in einem Kunststoffgehäuse (7) der Schaltvorrichtung gelagert ist. Die Lagerschale (6) besteht ebenfalls aus Kunststoff. Sie kann einteilig ausgfuhrt sein. Bei der dargestellten Schaltvorrichtung ist sie jedoch mehrteilig, was zum Vorteil hat, daß die Gestaltung der Lagerschale einfacher ist und die Montage erleichtert wird. Eine federbelastete Kugelrastierung (1) wirkt gegen die GelenkkugelThe embodiment shown in FIG. 1 is a mechanical switching device, as is used in most vehicles, in order to change the driving stage. Today's versions of such Shuttering devices usually have a circuit diagram with 5 forward gears and one reverse gear. The position of the speed steps is referred to as an H circuit. The pivoting angle of the shift lever of such a switching device is shown in FIG. 1 as dash-dotted auxiliary lines. The switching device according to Figure 1 consists of a switching lever (3) which is pivotally mounted in a plastic housing (7) of the switching device with the interposition of a bearing shell (6) via a joint ball (2). The bearing shell (6) is also made of plastic. It can be made in one piece. In the switching device shown, however, it is in several parts, which has the advantage that the design of the bearing shell is simpler and the assembly is facilitated. A spring-loaded ball catch (1) acts against the joint ball
(2) des Schalthebels (3). Diese Kugelrastierung besteht ihrerseits aus einer an dem Gehäuse (7) der Schaltvorrichtung angeformten Aufnahme (1.1), in die eine Feder (1.2) eingesetzt ist. Bei dem dargestellten Gehäuse (7) wurden die Aufnahme (1.1.) und das Gehäuse einteilig und in einem Arbeitsgang hergestellt.(2) of the shift lever (3). This ball catch consists in turn of a receptacle (1.1) formed on the housing (7) of the switching device, into which a spring (1.2) is inserted. In the housing (7) shown, the receptacle (1.1.) And the housing were made in one piece and in one operation.
Die Feder (1.2.) ist eine Spiralfeder. Auf der der Gelenkkugel (2) des SchalthebelsThe spring (1.2.) Is a spiral spring. On the joint ball (2) of the shift lever
(3) zugewandten Seite weist die Kugelrastierung (1) eine Kugel (1.3.) auf, die unmittelbar auf der Gelenkkugel (2) abrollen kann. Ein Abrollen erfolgt beispielsweise immer dann, wenn eine Fahrstufe eingelegt wird. Bei der Wählbewegung ist die Kugel (1.3.) in einer Mulde (4), die am Äquator (5) in die Gelenkkugel (2) eingebracht ist geführt. Diese Mulde (4) ist bei der gezeigten Schaltvorrichtung komplementär zu der Kugel (1.3.). Dadurch kann der Kugel (1.3.) eine optimale Führung gegeben werden.(3) facing side, the ball detent (1) has a ball (1.3.) That can roll directly on the joint ball (2). Rolling off occurs, for example, whenever a gear is engaged. During the selection movement, the ball (1.3.) Is guided in a trough (4) which is introduced into the joint ball (2) at the equator (5). This trough (4) is complementary to the ball (1.3.) In the switching device shown. This allows the ball (1.3.) To be given optimal guidance.
Die Kugelrastierung (1) greift in der Neutralstellung sowie bei der Wählbewegung des Schalthebels (3) unmittelbar am Äquator (5) der Gelenkkugel (2) an. Der Schalthebel (3) weist unterhalb der Gelenkkugel eine Verlängerung auf, die zur Anbindung an ein Übertragungsglied dient, wie es an sich bekannt ist.The ball detent (1) engages in the neutral position and during the selection movement of the shift lever (3) directly on the equator (5) of the joint ball (2). The shift lever (3) has an extension below the joint ball, which is used to connect to a transmission element, as is known per se.
Eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung ist einfach und kostengünstig herzustellen und bewirkt über den gesamten Lebensdauerzyklus hinweg einen Toleranzausgleich, sowie die Positionierung des Schalthebels (3) in seiner Lage. Bezugszeichenliste:A switching device according to the invention is simple and inexpensive to manufacture and brings about tolerance compensation over the entire life cycle, as well as the positioning of the switching lever (3) in its position. Reference symbol list:
1. Kugelrastierung1. Ball lock
1.1. Aufnahme1.1. admission
1.2. Spiralfeder1.2. Coil spring
1.3. Kugel1.3. Bullet
2. Gelenkkugel2nd joint ball
3. Schalthebel3. Shift lever
4. Mulde4th trough
5. Äquator5th equator
6. Lagerschale6. Bearing shell
7. Gehäuse 7. Housing

Claims

Schutzansprüche: Protection claims:
1. Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeuges mit einem Gehäuse, einer Lagerschale, die unter Vorspannung spielfrei und toleranzausgleichend eine Gelenkkugel aufnimmt, wobei ein mit der Gelenkkugel einteilig ausgeführter Schalthebel innerhalb des Gehäuses schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine unter Federvorspannung stehende Kugehastierung (1) an der1. Switching device of a motor vehicle with a housing, a bearing shell, which receives a joint ball under preload without play and to compensate for tolerances, a switching lever embodied in one piece with the joint ball being pivotably mounted within the housing, characterized in that at least one ball hanger (1) under spring preload at the
Gelenkkugel (2) des Schalthebels (3) angreift.Articulated ball (2) of the shift lever (3) engages.
2. Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeuges nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelrastierung (1) in eine in die Gelenkkugel (2) des Schalthebels (3) eingelassene Mulde (4) eingreift.2. Switching device of a motor vehicle according to claim 1, characterized in that the ball detent (1) engages in a recess in the joint ball (2) of the shift lever (3) recess (4).
3. Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeuges nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelrastierung (1) in eine in die Gelenkkugel (2) des Schalthebels (3) eingelassene Mulde (4) eingreift, die wenigstens eine nutartige, den Schalthebelbewegungen entsprechende Führungsbahn bildet. 3. Switching device of a motor vehicle according to claim 1, characterized in that the ball detent (1) engages in a joint ball (2) of the shift lever (3) recessed trough (4) which forms at least one groove-like guide path corresponding to the shift lever movements.
4. Schaltvorrichtung eines Kraftfahrzeuges nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelrastierung (1) am Äquator (5) der Gelenkkugel (2) des Schalthebels (3) angreift und annähernd in Fahrzeuglängsrichtung wirksam ist. 4. Switching device of a motor vehicle according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the ball detent (1) on the equator (5) of the joint ball (2) of the shift lever (3) engages and is approximately effective in the vehicle longitudinal direction.
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