DE9001518U1 - Schaltvorrichtung für ein Kraftfahrzeug-Wechselgetriebe, insbesondere für Ackerschlepper - Google Patents

Description

Cati O. JZaepte D-8000 München 5, 9. Februar

Patentanwälte

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S-5 8

J I Case GmbH
Industriestraße 39
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Schaltvorrichtung für ein Kraftzahrzeug-Wechselgetr-v.-/ -ondere ^£ür Ackerschlepper

Die Neuerung betrifft eine Schaltvorrichtung nach dem Oberbegriff des Sch" tzanspruchs 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.

.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.

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.

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.

Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung durch im kennzeichnenden Teil des Schutzanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

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.

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.

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.

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.

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 auf

( der Schaltwelle beidseitig zur Lagerkugel drehbar gelagerter Mitnehmer, an dem auf Abstand zur Schaltwelle jeweils eine zu einer Schaltkupplung führende Schaltstange angelenkt ist.

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.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Neuerung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

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Fig. 1 eine Ansicht auf zwei Schalthebeleinheiten in Fahrtrichtung, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 eine um 90° hierzu verdrehte Ansicht auf

die Schalthebel mit Mitnehmern und Schaltstangen;

Fig. 3 die gleiche Ansicht wie Fig. 2, in einer durch Schalthebel und arretiertem Schaltzapfen verlaufenden Schnittebene;

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. 5 in vergrößerter Schnittdarstellung den

einen Teil der in einem Mitnehmerschenkel eingelassenen Zentriervorrichtung.

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,

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.

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.

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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.

Der Schalthebel 1 trägt einen über die Schaltwelle 5 nach unten hinausragenden Schaltzapfen 6, der endseitig nach Art einer Schraubenzieherklingt abgeflacht ist.

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.

Der vom Träger 19 weg weisende Schenkel des Sperrblechs 8 hat eine leich^J bogenförmig verlaufende Innen- und Außenkante, wobei der Umriß der Innenkante konzentrisch zur Achse der Schaltwelle 5 verläuft.

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 einer

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.

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.

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.

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.

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.

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 fixiert

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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.

Claims (14)

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1. Schaltvorrichtung für ein Kraftfahrzeug-Wechselgetriebe, insbesondere für Ackerschlepper, mit mindestens einem auf einer Schaltw^llr gelagerten Schalthebel, der in einer Wählgasse gegen ein in der Neutralstellung unbeabsichtigtes Vor- und Zurückschwenken gesperrt und in zwei Schaltgassen zum Schalten in vier Getriebegängen geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (i) in einer durch die Achse der Schaltwelle (5) verlaufenden Ebene federbelastet kippbar gelagert ist und einen über die Schaltwelle (5) nach unten verlängerten Schaltzapfen (6) trägt, der in der Neutralstellung endi-eitig in einer Ausnehmung (7) eines fahrzeugfest anqeordneten, vertikal und in Fahrtrichtung verlaufenden Sperrblechs (8) arretierbar und in gekippter Stellung des Schalthebels (1) reim Schalten entlang einer Seitenfläche des Sperrblechs (8) bewegbar ist.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (1) auf der Schaltwelle (5) mittels einer sich axial zwischen Kunststoffbuchsen (9) mit Kugelfläche abstützenden Lagerkugel (10) schwenkbar gelagert ist und die Lagerkugei (10) für eine begrenzt» Kippbewegung eine Langlochbohrung (11) aufweist.

Schal I.Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schaltwelle (5) beidseitig zur Lagerkugel (10) jeweils ein Mitnehmer (12, 13) drehbar gelagert ist, an dem auf Abstand zur Schaltwelle (5) jeweils eine zu einer Schaltkupplung fünrende Schaltstange (14) angelenkt ist.

4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Mitnehmer (12, 13) zweiarmig ausgebildet ist, an dem einen Arm (15) die Schaltstange (14) angelenkt und an dem anderen Arm (16) ein U-förmiges, in Schwenkrichtung die jeweilige Schaltgasse für den Schaltzapfen (6) begrenzendes Endstück (17) angeformt ist.

5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der bis zum Sperrblech (8) reichenden Schenkel des Endstücks (17) der Breite der Ausnehmung (7) im Sperrbiech (&dgr;) entspricht.

6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere freie Ende des Schaltzapfens (6) nach Art einer Schraubenzieherklinge abgeflacht ist.

7. Schaltvorrichtung nach Anspruch l_f dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrblech (8) senkrecht zur Schaltwelle (5) ausgerichtet ist und in die Längsachse des Schalthebels (1) fällt.

Schaltvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrblech (8) eine zur Achse der Schaltwelle (5) hin offene Ausnehmung (7) trägt, an der der Schaltzapfen (6) endseitig einrastbar ist, wenn sich der Schalthebel (1) in Rinpr tnitt 1<?&idigr;&tgr;&thgr;&pgr; -Schwenks tellur!" senkrecht zur Achse der Schaltwelle (5) befindet.

9. Schaltvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (7) im Sperrblech (8) die Wählgasse für den Schaltzapfen (6) bildet.

10. Schaltvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei seitlich weggekipptem Schalthebel (1) die Seitenflächen des Sperrblechs (8) die beiden Schaltqassen einer &EEgr;-Schaltung bilden.

11. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn-{ j zeichnet, daß das Endstück (17) eine dem Querschnitt des Schaltzapfens (6) entsprechend geformte quadratische Ausnehmung (20) aufweist, die bei zum Schalten seitlich weggekipptem Schalthebel (1) das Ende des Schaltzapfens (6) aufnimmt und über die beim Vor- oder Zurückschwenken des Schalthebels (1) der jeweilige Mitnehmer (12 oder 13) durch Mitnahme verdrehbar ist.
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1'-'. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch <jek<Mi zeichnet, daß oberhalb der Ausnehmung (20) im Arm (16) eine Zentriervorrichtung (21, 22, 23) zum Zentrieren des Schaltzapfens (6) in seiner neutralen Mittellage vorgesehen ist.

13. Schaltvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriervorrichtung aus einer im Mitnehmer (12, 13) eingelassenen Buchse (21)_f einer darin angeordneten Druckfeder (22) und einem von dieser beaufschlagten Zentrierbolzen (23) besteht.

14. Schaltvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung und die Wirkungslinien der Zentriervorrichtungen in den beiden Mitnehmern (12, 13) spiegelbildlich zur Ebene des Sperrblechs

(8) gerichtet sind.