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Title:
SHIFTING DEVICE FOR SHIFTING A MANUAL TRANSMISSION OF A VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/068187
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a shifting device for shifting a manual transmission of a vehicle, comprising a gear shift and a shift arm which extends in a vehicle longitudinal direction and on which the gear shift is pivotally mounted. The shift arm has an end portion which is connected to a transmission housing via a coupling device that supports shifting forces. The shift arm is connected to a body of the vehicle via a left and a right sliding bearing which can be displaced in a vehicle longitudinal direction. The two sliding bearings are provided for supporting a selecting torque which is introduced when the gear shift is pivoted about a vehicle longitudinal axis or when individual shift gates of the manual transmission are selected via the gear shift.

Inventors:
SCHOENBERGER STEFAN (DE)
FABIAN KARSTEN (DE)
ESSER PETER-JOSEF (DE)
WAGNER NORBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/069910
Publication Date:
May 16, 2013
Filing Date:
October 09, 2012
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
SCHOENBERGER STEFAN (DE)
FABIAN KARSTEN (DE)
ESSER PETER-JOSEF (DE)
WAGNER NORBERT (DE)
International Classes:
F16H59/02
Foreign References:
DE19842620A12000-04-06
EP0087569A11983-09-07
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Schalteinrichtung (1) zum Schalten eines Handschaftgetriebes (2) eines Fahrzeugs, mit

einem Schalthebel (3) und

einem sich in einer Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Schaltarm (5), an dem der Schalthebel (3) schwenkbar gelagert ist, wobei der Schaltarm (5) einen Endabschnitt (5a) aufweist, welcher über eine Schaltkräfte abstützende Koppeleinrichtung (8) mit einem Getriebegehäuse verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Schaltarm (5) über ein linkes und ein rechtes in einer

Fahrzeuglängsrichtung verschiebliches Verschiebelager (8a, 8b) mit einer Karosserie des Fahrzeugs verbunden ist, wobei die beiden Verschiebelager (8a, 8b) dazu vorgesehen sind, ein bei einem Verschwenken des Schalthebeis (3) um eine Fahrzeuglängsachse bzw. beim Anwählen einzelner Schaltgassen des Handschaltgetriebes (2) über den Schalthebel (3) eingeleitetes Wählmoment abzustützen.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Verschiebelager (8a, 8b) in einem zwischen dem Schalthebel (3) und der Koppeleinrichtung (6) befindlichen Bereich auf einander gegenüberliegenden Seiten des Schaltarms (5) angeordnet sind.

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung (6) den Endbereich (5a) des Schaltarms (5) schwenkbar um drei Raumachsen, jedoch translatorisch

unverschieblich mit dem Getriebegehäuse bindet.

4. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung (8) durch ein Kugelgelenk oder durch ein kugelkopfartiges Koppelelement (6) gebildet ist.

5. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (3) gelenkig über eine Schaitstange (9) mit einer Schaltwelle (10) des Handschaltgetriebes (2) gekoppelt ist.

Description:
Schalteinrichtung zum Schalten eines Handschaltgetriebes eines Fahrzeugs

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung zum Schalten eines Handschaltgetriebes eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des

Patentanspruches 1.

Eine derartige Schafteinrichtung ist in Figur 1 gezeigt und kommt z. B. bei BMW Fahrzeugen mit Handschaltgetriebe zum Einsatz. Eine derartige Schafteinrichtung weist einen Schalthebel auf, der an einem sich in einer Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Schaltarm schwenkbar gelagert ist. Ein vorderes bzw. getriebeseitiges Ende des Schaltarms ist schwenkbar um eine Querachse des Fahrzeugs mit einem Getriebegehäuse verbunden. Ein unteres Ende des Schalthebels ist über eine Schaltstange gelenkig mit einer Schaltwelle des Getriebes verbunden, welche zur Betätigung von in dem Schaltgetriebe (nicht dargestellt) vorgesehenen Schaltgabeln vorgesehen ist.

Ein hinteres, dem Getriebe abgewandtes Ende des Schaltarms ist über ein einzelnes Schiebelager, das in ein Karosserieblech des Fahrzeugs einge- clipst ist, verschieblich gelagert. Das Schiebelager soll bei einem Crash ein Verschieben des Schaltarms um eine vorgegebene Strecke (z. B. ca. 25mm) ermöglichen, ohne dass dadurch die sich an das Verschiebelager

anschließenden Karosseriekomponenten beschädigt werden.

Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist das Schalthebellager bzw. ist der Schalthebel im Bereich zwischen dem Schiebelager und dem vorderen Ende des Schaitarms angeordnet. Bei einer derartigen Lagerung des Schalthebels kann es beim Start des Verbrennungsmotors zu sichtbaren und spürbaren Ausschlägen am

Schalthebelknopf kommen. Dies ist insbesondere bei modernen Fahrzeugen, die mit einer Motor-/Stoppautomatik ausgerüstet sind, unerwünscht, da der Motor beim Stopp-and-Go-Verkehr sehr häufig abgestellt und wieder gestartet wird. Zur Verringerung von Ausschlägen und Vibrationen des

Schalthebelknopfs wurden daher Schaithebettilger, die ein Zusatzgewicht von circa 400g aufweisen und ein schwerer Schaltknopf, der gegenüber herkömmlichen Schaltknäufen ein Zusatzgewicht von circa 100g aufweist, verbaut.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schalteinrichtung zum Schalten eines Handschaltgetriebes zu schaffen, die so konstruiert ist, dass, im Vergleich zu herkömmlichen Schalteinrichtungen, Vibrationen und Ausschläge des Schalthebelknopfs, insbesondere beim Starten des Motors möglichst gering sind.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ausgangspunkt der Erfindung ist eine Schalteinrichtung zum Schalten eines Hand Schaltgetriebes eines Fahrzeugs, mit einem Schalthebel, der in einem Schaithebellager eines sich in einer Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Schaltarms schwenkbar gelagert ist. Der Schaltarm weist einen getriebesei- tigen (oder vorderen) Endschnitt auf, welcher über eine schaltkräfteab- stützende„Koppeleinrichtung" mit einem Getriebegehäuse verbunden ist. Die Schaltkräfte wirken primär in Fahrzeuglängsrichtung. Dementsprechend muss die Koppeleinrichtung so konzipiert sein, dass sie in Fahrzeuglängsrichtung wirkende Kräfte aufnehmen kann.

Ein zentraler Gedanke der Erfindung besteht darin, dass der Schaltarm über ein linkes und ein rechtes, d.h. über insgesamt zwei, in einer Fahrzeuglängs- richtung verschiebliche Verschiebelager mit einer Karosserie des Fahrzeugs verbunden ist. Die Verschiebelager sind dazu vorgesehen, ein bei einem Verschwenken des Schalthebels um eine Fahrzeuglängsachse bzw. beim Anwählen einzelner Schaltgassen des Handschaltgetriebes über den Schalthebel eingeleitetes Wählmoment abzustützen.

Die beiden Verschiebelager können in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet links bzw. rechts, d. h. auf einander gegenüberliegenden Seiten des Schaltarms angeordnet sein, wodurch sich eine relativ breite Abstützbasis ergibt, über die auch größere Wählmomente problemlos abgestützt werden können.

Die beiden Verschiebelager können als„Cliplager" ausgebildet sein, d. h. als Lager, die einfach in entsprechende Ausnehmungen der den Schaltarm umgebenden Fahrzeugkarosserie eingesetzt werden können.

Vorzugsweise sind beiden Verschiebelager in einem Bereich zwischen dem Schalthebel und dem getriebeseitigen Ende des Schaltarms angeordnet sein können, woraus sich ein wesentlicher kinematischer Vorteil ergibt, der später im Zusammenhang mit der Zeichnung noch eingehend erläutert wird. Prinzipiell können die beiden Verschiebelager auf der dem Getriebe abgewandten Seite des Schattarms in Bezug auf den Schalthebel angeordnet sein.

Ein weiterer wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass die Koppeleinrichtung den (vorderen bzw. getriebeseitigen) Endbereich des Schaltarms schwenkbar um drei Raumachsen, jedoch translatorisch unverschieblich mit dem Getriebegehäuse verbindet. Im Unterschied zu dem eingangs beschriebenen Stand der Technik werden somit Schwenkbewegungen des Getriebegehäuses, die z. B. beim Starten des Verbrennungsmotor auftreten können, nicht an den Schaltarm weitergeleitet, da der Schaltarm über die Koppeleinrichtung relativ zu dem Getriebegehäuse verschwenkbar ist. Die Koppeleinrichtung kann als Kugelgelenk oder durch ein kugeikopfartiges Koppelelement gebildet sein. Prinzipiell sind auch andersartige Koppel- e!emente, z. B. in der Form eines Kardanelements o. ä., denkbar, welche eine schwenkbare Verbindung des Schaltarms um drei Raumachsen und eine translatorisch unverschiebbare Verbindung des Schaitarms mit dem Getriebegehäuse ermöglichen.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 2 eine perspektivische Darstellung einer Schalteinrichtung gemäß der Erfindung;

Figur 2a eine Explosionsdarstellung einer Koppeieinrichtung gemäß der

Erfindung;

Figur 2b das dem Schaltarm zugewandte Ende des Getriebegehäuses mit einem daran angeordneten Kugelkopf;

Figur 3 eine Detailzeichnung der Schalteinrichtung von der

Getriebeunterseite her betrachtet.

Figur 2 zeigt eine Schalteinrichtung 1 zum Schalten eines Handschaltgetriebes 2, Die Schalteinrichtung 1 weist einen Schalthebel 3 auf, der in einem Schalthebellager 4, welches an einem Schaltarm 5 vorgesehen ist, schwenkbar gelagert ist. Der Schaltarm 5 erstreckt sich im Wesentlichen in einer Fahrzeuglängsrichtung.

Ein dem Handschaltgetriebe 2 zugewandter„vorderer" Endabschnitt 5a des Schaltarms 5 ist über eine Koppeieinrichtung 6 mit einem Gehäuse des Handschaltgetriebes 2 verbunden. Die Koppeleinrichtung 6 ist, wie Figur 2a zu entnehmen ist, durch ein kugelkopfartiges Element 6a und eine Gelenkpfanne 6b gebildet. Die Gelenkpfanne 6b ist hier in eine Ausnehmung des Schaltarms 5 eingesetzt. Das kugelkopfartige Element 6a ist, wie Figur 2b zu entnehmen ist, fest mit dem Getriebegehäuse des Handschaltgetriebes 2 verbunden. Das kugelkopfartige Element 6a und die Gelenkpfanne 6b bilden ein Kugelgelenk.

Über die Koppefeinrichtung 6 ist das vordere Ende 5a des Schaltarms 5 schwenkbar um drei Raumachsen, jedoch translatorisch unverschieblich mit dem Gehäuse des Handschaitgetriebes verbunden. Über die Koppeleinrichtung 6 können somit Schaltkräfte, welche über den Schalthebel 3 in den Schaltarm 5 eingeleitet werden, gegenüber dem Gehäuse des Handschaltgetriebes 2 abgestützt werden. Schwenkbewegungen des Handschaltgetriebes 2, die z. B. beim Starten des Verbrennungsmotors (nicht dargestellt) auftreten können, werden aufgrund der Schwenkfreiheitsgrade der Koppeleinrichtung 6 jedoch nicht bzw. kaum auf den Schaltarm 5 übertragen.

In einem Bereich zwischen dem Schalthebel 3 und dem getriebeseitigen Ende 5a des Schaltarms 5 ist der Schaltarm 5 über Querlausleger 7a, 7b und über einen damit verbundenes linkes bzw. rechtes in Fahrzeuglängsrichtung verschiebliches Verschiebelager 8a, 8 mit einer Fahrzeugkarosserie (nicht dargestellt) verbunden. Die beiden Verschiebelager 8a, 8b sind dazu vorgesehen, ein bei einem Verschenken des Schalthebels 3 um eine Fahrzeuglängsachse bzw. beim Anwählen einzelner Schaltgassen des Handschaltgetriebes 2 über den Schalthebel 3 eingeleitetes Wählmoment abzustützen. Aufgrund ihres Verschiebefreiheitsgrads ermöglichen sie eine gewisse Relativverschiebung des Schaltarms 5 und des damit verbundenen

Getriebegehäuses des Handschaltgetriebes 2 in Fahrzeuglängsrichtung.

Vollständigkeitshalber sei noch eine Schaltstange 9 erwähnt, über die ein unteres Ende des Schalthebels 3 gelenkig mit einer Schaltwelle 10 des Handschaltgetriebes 2 gekoppelt ist Über die Schallwelle 10 können einzelne Gänge des Handschaltgetriebes 2 geschaltet werden.

Wie bereits erwähnt, sind die beiden AbStützungen 7a, 7b im Bereich zwischen dem Schalthebel 3 und dem Gehäuse des Handschaltgetriebes 2 angeordnet. Die Verschiebelager 7a, 7b sind karosseriefest angeordnet. Kommt es, z. B. bei einem Start des Verbrennungsmotors, zu einem Ruckeln des Handschaltgetriebes, d. h. zu einer seitlichen Verschiebung des

Handschaltgetriebes, was in Figur 3 durch Pfeile 11 , 12 angedeutet ist, so überträgt sich diese Verschiebebewegung über die Schaltwelle 10 auf die Schaltstange 9. Da die beiden Abstützungen 7a, 7b im Bereich zwischen dem Schalthebel 3 und dem Gehäuse des Handschaltgetriebes 2 angeordnet sind, kommt es bei einer derartigen seitlichen Verschiebung des Getriebegehäuses zu einer vollständigen oder zumindest teilweisen gegenseitigen Auslöschung der Verschiebebewegungen, was zur Folge hat, dass sich eine seitliche Verschiebung des Gehäuses des Handschaltgetriebes 2 nicht oder nur zu einem geringen Teil bis zum Schalthebe! 3 fortpflanzt.

Im Vergleich zu dem eingangs beschriebenen Stand der Technik ergeben sich somit insbesondere beim Starten des Verbrennungsmotors wesentlich geringer Vibrationen bzw. Ausschläge des Schalthebels 3.