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Dokumentenidentifikation DE102004030724B4 02.03.2006
Titel Schaltvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Frontlenker- Lastkraftwagens
Anmelder MAN Nutzfahrzeuge Österreich AG, Steyr, AT
Erfinder Wittberger, Gerhard, Ing., Neuzeug, AT
Vertreter Schober, S., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 86153 Augsburg
DE-Anmeldedatum 25.06.2004
DE-Aktenzeichen 102004030724
Offenlegungstag 31.03.2005
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 02.03.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.03.2006
IPC-Hauptklasse B60K 20/02(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Frontlenker-Lastkraftwagens, mit Merkmalen wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben.

Der Erfindung liegt folgende Problematik zugrunde. Es gibt rechts- oder linksgelenkte Kraftfahrzeuge. In der Regel sind das Getriebe und die zugehörige Schalteinrichtung im Hinblick auf die Lenkungsart des Fahrzeugs, also Rechtslenker oder Linkslenker, konzipiert. Für einen europäischen Fahrzeughersteller, der seine Linkslenker-Fahrzeuge hauptsächlich in Ländern mit Rechtsverkehr vertreibt, stellt sich meist das Problem, dass die Stückzahlen von Rechtslenkerfahrzeugen in Europa gegenüber jenen von Linkslenkerfahrzeugen wesentlich geringer sind. Dies führt dazu, dass die Herstell- oder Bezugspreise für Rechtslenkergetriebe in der Regel wesentlich höher als für Linkslenkergetriebe liegen, die Preisdifferenz aber nicht oder in nicht ausreichenden Umfang an die Kunden von Rechtslenkerfahrzeugen weitergegeben werden können, was die Gewinnspanne für solche Fahrzeuge erheblich mindert.

Die Erfindung geht aus von einer aus der DE 2445859 A1 bekannten Schaltvorrichtung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs. Diese Schaltvorrichtung weist ein sich zwischen einem Handschalthebel und einem am Getriebe die Schaltvorgänge in dieses einleitenden Schaltorgan erstreckendes Schaltgestänge auf. Dabei ist das Schaltorgan an einer Seite – rechts oder links – des Getriebes angeordnet. Auf der gleichen Seite des Getriebes erstreckt sich auch das Schaltgestänge. Außerdem ist das Schaltgestänge derart ausgebildet, dass bei einer von der Standardbauart (z. B. Linkslenker) des Kraftfahrzeugs abweichenden Bauart (z. B. Rechtslenker) trotzdem das gleiche Getriebe wie bei der Standardbauart und auch das gleiche Schaltgestänge auf gleicher Seite des Getriebes verwendbar ist. Der Schalthebel und die Schaltwelle sind hier nach Art einer Viergelenkkette über zwei Koppelstangen miteinander verbunden, von denen die eine um eine Fahrzeugquerachse schwenkbar am Fahrerhaus oder Antriebsmotor gelagert ist und an der der Schalthebel um eine in Fahrzeuglängsrichtung liegende Achse schwenkbar gehalten ist. Die zweite Koppelstange erstreckt sich darunter zwischen den gleichen Organen wie die obere Koppelstange. Diese Schaltvorrichtung ist dann, wenn sie in einer von der Standardbauart des Kraftfahrzeugs (z. B. Linkslenker) abweichenden Bauart (z. B. Rechtslenker) zur Anwendung kommt, in Verbindung mit dem gleichen Getriebe auf Umschlag um 180° verschwenkt anzuordnen.

Diese Lösung hat allerdings den Nachteil, dass bei ihr unabhängig von der Bauart des Kraftfahrzeugs – Links- oder Rechtslenker – immer die gleiche, relativ aufwändige Koppelstangen-Viergelenkkette verwendet werden muss, was an sich bei der Standardbauart nicht notwendig ist.

Es stellt sich der Erfindung daher die Aufgabe, eine Schalteinrichtung zu schaffen, die es erlaubt, in einem Kraftfahrzeug unabhängig davon, ob es sich um ein rechts- oder linksgelenktes handelt, das gleiche Getriebe zu verwenden, und die bei einer von der standardmäßigen abweichenden Bauart des Kraftfahrzeugs unterschiedlich zur standardmäßigen verwendbar ist.

Diese Aufgabe ist bei einer Schaltvorrichtung der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die bei einer von der standardmäßigen Fahrzeugbauart (z. B. Linkslenker) abweichenden Fahrzeugbauart, z. B. Rechtslenker, zur Anwendung kommende erfindungsgemäße Schaltvorrichtung ermöglicht es in kostengünstiger Weise, dass immer das gleiche Getriebe wie bei der Standardbauart, z. B. Linkslenker, verwendet werden kann. Außerdem kann das gleiche Gestänge zwischen dem getriebeeingangsseitigen Schaltorgan und dem Kurzschalthebel verwendet werden, so dass auch diesbezüglich Gleichteile bei Rechts- und Linkslenkerfahrzeugen gegeben sind. Die Mehrkosten des Kurzschalthebels, des geänderten Handschalthebels und der beiden diese verbindenden Koppelquerstangen sind gegenüber jenen Mehrkosten vernachlässigbar gering, die ein Getriebe in geringer Stückzahl für die von der Standardversion abweichenden Fahrzeuge hervorrufen würde.

Rein der Vollständigkeit wegen sei erwähnt, dass der Problematik von Linkslenker- und Rechtslenkerfahrzeugen, wie sie dieser Anmeldung zugrunde liegt, schon durch eine Lösung gemäß der GB 2349434 B abgeholfen wurde. Bei dieser Lösung wird allerdings ein anderer Weg als mit der vorliegenden Erfindung beschritten. Es wir dort beim Wechsel von Links- auf Rechtslenkerfahrzeug das Schaltgestänge auf der anderen Seite des Getriebes angeordnet und von diesem ausgehend das Getriebe oben zu dessen eingangsseitigem Schaltorgan hin durch eine spezielle Hebellage überquert. Demgegenüber bleibt bei der Erfindung nicht nur das Getriebe gleich, es bleibt auch das Schaltgestänge gleich und auch auf der standardmäßigen Seite angeordnet.

Nachfolgend ist die erfindungsgemäße Lösung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1 schematisch einen Querschnitt durch einen Frontlenker-Lastkraftwagen im Bereich des Getriebes mit Ansicht der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung von hinten in Rechtslenker-Version,

2 die Schaltvorrichtung gemäß 1 ergänzt für ein Fahrschulfahrzeug,

3 eine Schaltvorrichtung, wie sie bei einem Frontlenker-Lastkraftwagen in standardmäßiger Linkslenker-Version zur Anwendung kommt und die Basis für die Schaltvorrichtung gemäß 1 und 2 bildet.

In der Zeichnung sind vom Fahrgestell eines Frontlenker-Lastkraftwagen dessen beide Rahmen-Längsträger mit 1 und 2 bezeichnet. Zwischen diesen beiden Rahmen-Längsträgern 1, 2 ist im Bereich unterhalb eines kippbaren, der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellten Fahrerhauses ein Antriebsaggregat 3 eingebaut, das aus einer Brennkraftmaschine 4 und einem Getriebe 5, gegebenenfalls einer zwischengeschalteten Kupplung besteht. Das Getriebe 5 ist auf eine Standardversion des Fahrzeugs, z. B. Linkslenker-Fahrzeug, ausgelegt. Diese Linkslenker-Version ist aus 3 ersichtlich. Die zugehörige Schaltvorrichtung besteht dabei aus einem Handschalthebel 6 sowie einem sich zwischen diesem Handschalthebel 6 und einem am Getriebe 5 die Schaltvorgänge in dieses einleitenden Schaltorgan 7 erstreckenden Schaltgestänge 8. Das Schaltorgan 7 ist dabei bei der Linkslenker-Version, wie in 3 dargestellt, an der linken Seite des Getriebes 5 angeordnet. Der Handschalthebel 6 ist in seinem unteren Bereich gelenkig entweder am Fahrerhaus-Boden oder der Brennkraftmaschine 4 oder einem Rahmen-Längsträger 1 bzw. 2 gelagert. Im Beispiel gemäß 3 weist der Handschalthebel 6 hierzu eine in seinem unteren Drittel gegebene Kugelgelenkpfanne 9 auf, in der ein Kugelkopf 10 aufgenommen ist, der über einen Tragarm 11 an einem Lagerbock 12 gehalten ist, der entweder am Fahrerhaus-Boden oder der Brennkraftmaschine 4 oder dem Rahmen-Längsträger 1 befestigt ist. Unterhalb der Kugelgelenkpfanne 9 weist der Handschalthebel 6 einen Schaltarm 13 auf, an dessen unterem Ende das Schaltgestänge 8 um eine Querachse schwenkbar angeschlossen ist. Es wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass in 3 die Anordnung des Schalthebels 6 in Bezug auf das Antriebsaggregat 3 nicht der tatsächlichen Lage entspricht. Dies gilt auch für die Größenrelationen der dargestellten Teile untereinander. Der Schalthebel 6 ist in 3 aus zeichnerischen Gründen von seinem Platz über der Brennkraftmaschine 4 nach links gerückt, um die Verbindung zwischen ihm und dem Getriebe 5 mittels des Schaltgestänges 8 in der Zeichenebene vernünftig darstellen zu können.

Ausgehend von einer Standardversion, z. B. wie der in 3 gezeigten Linkslenker-Version, werden gemäß der Erfindung, um eine von der Standardversion abweichende Version, also gegenüber jener von 3 Rechtslenker-Version, zu gelangen, folgende Maßnahmen und technische Änderungen vorgenommen. Zum einen wird der normalerweise bei der Standardversion mit dem Schaltgestänge 8 verbundene Handschalthebel 6 durch einen gegenüber diesem verkürzten Kurzschalthebel 14 ersetzt. Des weiteren wird dieser Kurzschalthebel 14 über zwei parallel zueinander in verschiedenen Höhenlagen verlaufende, bauartunterschiedliche Koppelquerstangen 15, 16 je beidseitig gelenkig mit einem bei der abweichenden Fahrzeugbauart, z. B. Rechtslenker, in Querrichtung von ihm beabstandet angeordneten Handschalthebel 17 verbunden. Dabei ist die untere Koppelquerstange 15 durch eine zweiteilige Gelenkwelle gebildet, deren Mittellinie durch die Drehpunkte 18 des Kurzschalthebels 14 und 19 des Handschalthebels 17 geht und deren beide Teile 15/1, 15/2 in einem Schiebestück im Teil 15/1 axial gegeneinander verschiebbar sind sowie an ihrem freien Ende jeweils ein Kreuzgelenkteil 20, 21 aufweisen, mit dem sie an einem innenseitig am Kurzschalthebel 14 bzw. innen am Handschalthebel 17 angeordneten weiteren Kreuzgelenkteil 22 bzw. 23 angekoppelt sind. Die obere Koppelquerstange 16 ist durch eine gerade Stange mit einer bestimmten, vorgegebenen oder einstellbaren Länge gebildet, die an jedem Ende über ein Kugelgelenk 24, 26 bzw. 25, 27 am Kurzschalthebel 14 bzw. Handschalthebel 17 angelenkt ist. Dabei kann das eine Kugelgelenkteil 24, 25 entweder durch eine Kugelgelenkpfanne oder einen Kugelkopf gebildet sein. Im dargestellten Beispiel ist das eine Gelenkteil 24, 25 als Kugelgelenkpfanne ausgebildet und mit einem weiteren, durch einen Kugelkopf gebildeten Gelenkteil 26, 27 gekoppelt, der innenseitig fest am Kurzschalthebel 14 respektive dem Handschalthebel 17 angeordnet ist. Im Fall eines Kugelkopfes als Gelenkteil 26, 27 ist jener (26) am inneren freien Ende eines fest am Kurzschalthebel 14 rechtwinklig abragend angeordneten Armes 28 und jener (27) am inneren freien Ende eines fest am Handschalthebel 17 rechtwinklig abragend angeordneten Armes 29 gegeben bzw. befestigt. Die wirksame Länge der oberen Koppelstange 16 wird, sofern diese längenvariabel ausgebildet ist, vorzugsweise bei deren Montage zwischen Kurzschalthebel 14 und Handschalthebel 17 eingestellt. Innerhalb dieser mechanischen Verbindung dienen die untere, als Gelenkwelle ausgebildete Koppelstange 15 zur Aufnahme der über den Handschalthebel 17 vom Fahrer eingeleiteten Schaltbewegung und die obere Koppelquerstange 16 zur Aufnahme der vom Fahrer über den Handschalthebel 17 eingeleiteten Gangwahlbewegung und letztendlich zur synchronen Übertragung der Handschalthebelbewegungen an den Kurzschalthebel 14.

Um fertigungstechnisch weitgehend übereinstimmende Teile zu haben, sind der Kurzschalthebel 14 und der Handschalthebel 17 in Teilabschnitten weitestgehend identisch ausgebildet wie der Handschalthebel 6, der (wie in 3 gezeigt) bei der Standardversion des Fahrzeugs zur Anwendung kommt. Um den Kurzschalthebel 14 aus dem Handschalthebel 6 zu erhalten, wird dessen am oberen Ende einem Schaltknauf 6/2 aufweisender Schaltstock 6/1 auf ein Schaltstockteilstück 14/1 verkürzt, an dem dann noch das Gelenkteil 26, 28 anzubringen ist. In seinem Lager-/Schwenkbereich und seinem Anschlussbereich zum Schaltgestänge 8 ist der Kurzschalthebel 14 gleich ausgebildet wie der Handschalthebel 6, das heißt, er weist dort an gleicher Stelle wie letzterer eine Kugelgelenkpfanne 9 und unten daran anschließend einen Schaltarm 13' auf, mit dem er in gleicher Weise wie der Handschalthebel 6 am Schaltgestänge 8 angeschlossen ist. Zur Halterung für den Kurzschalthebel 14 dient demnach gleichfalls ein Kugelkopf 10', der in der Kugelgelenkpfanne 9' aufgenommen und an einem Tragarm 11' angeordnet ist, der in einem am Fahrerhaus-Boden oder der Brennkraftmaschine oder einem Rahmen-Längsträger befestigten Lagerbock 12' lagefest fixiert ist. Außerdem ist die Kugelgelenkpfanne 9' noch um das Gelenkteil 22 zu ergänzen.

Um den Handschalthebel 17 aus dem Handschalthebel 6 zu erhalten, wird lediglich dessen unterer Schaltarm 13 entfernt bzw. weggelassen und am Schaltstock 17/1 in Höhe der oberen Koppelquerstange 16 das Gelenkteil 27, 29 angebracht. Demzufolge ist auch der Handschalthebel 17 in seinem Lager-/Schwenkbereich gleich ausgebildet wie der Handschalthebel 6, das heißt, er weist dort an gleicher Stelle wie dieser eine Kugelgelenkpfanne 9'' auf, in der ein Kugelkopf 10'' aufgenommen und an einem Tragarm 11'' angeordnet ist, der gleich wie jener 11 auf der gegenüberliegenden Seite in einem am Fahrerhaus-Boden oder der Brennkraftmaschine oder einem Rahmenlängsträger befestigten Lagerbock 12'' fixiert ist. Innenseitig ist an der Kugelgelenkpfanne 9'' außerdem noch das Gelenkteil 23 anzubringen bzw. vorzusehen.

Der Kurzschalthebel 14 mit seinem Schaltstockteilstück 14/1 und der Handschalthebel 17 mit seinem Schaltstock 17/1 sowie die beiden Koppelquerstangen 15, 16 sind in einer Quer-Hoch-Ebene angeordnet, die auch durch die Drehpunkte 18, 19 geht. Hierdurch ist gewährleistet, dass jede Schaltbewegung mit dem Handschalthebel 17 mittels der Koppelquerstangen 15, 16 synchron auf die gegenüberliegende Seite zum Kurzschalthebel 14 und von diesem auf das Schaltgestänge 8 übertragen wird, d. h., der Kurzschalthebel 14 führt exakt die gleiche Bewegung durch wie der bei der Standardversion an dessen Stelle verwendete Handschalthebel 6.

Ein Zusatznutzen der erfindungsgemäßen Lösung besteht in vorteilhafter Weise darin, dass man in einem Fahrzeug, das als Fahrschulfahrzeug zur Anwendung kommen soll, das Schaltstockteil 14/1 des Kurzschalthebels 14 nach oben durch ein weiteres Schaltstockteil 14/2 (siehe 2) mit obenendigem Schaltknauf 14/3 ergänzen kann, um so einen Sekundär-Handschalthebel zu erhalten, der einem Fahrlehrer ebenfalls ein Schalten des Getriebes vom Beifahrersitz aus ermöglicht.


Anspruch[de]
  1. Schaltvorrichtung für ein Getriebe (5) eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Frontlenker-Lastkraftwagens, mit einem sich zwischen einem Handschalthebel (6; 17) und einem am Getriebe (5) die Schaltvorgänge in dieses einleitenden Schaltorgan (7) erstreckenden Schaltgestänge (8), wobei das Schaltorgan (7) an einer Seite – rechts oder links – des Getriebes (5) angeordnet ist und sich auf dieser Seite auch das Schaltgestänge (8) erstreckt, und bei der von zwei möglichen Standardbauarten des Fahrzeugs (Links- oder Rechtslenker) bei Einbau der jeweils abweichenden Bauart trotzdem das gleiche Getriebe (5) wie bei der Standardbauart und auch das gleiche Schaltgestänge (8) auf gleicher Seite verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei der von der Standardbauart des Kraftfahrzeugs abweichenden Bauart der mit dem Schaltgestänge (8) normalerweise verbundene Handschalthebel (6) durch einen gegenüber diesem verkürzten Kurzschalthebel (14) ersetzt und dieser über zwei parallel in verschiedenen Höhenlagen zueinander verlaufende Koppelquerstangen (15, 16) je beidseitig gelenkig mit einem in Querrichtung von ihm beabstandet angeordneten Handschalthebel (17) verbunden ist, wobei die untere Koppelquerstange (15) durch eine zweiteilige Gelenkwelle gebildet ist, deren Mittellinie durch Drehpunkte (18, 19) des Kurzschalthebels (14) und des Handschalthebels (17) geht und deren beide Teile (15/1, 15/2) axial gegeneinander in einem Schiebestück verschiebbar sind sowie am äußeren freien Ende jeweils ein Kreuzgelenkteil (20, 21) aufweisen, welche mit einem am Kurzschalthebel (14) und einem am Handschalthebel (17) angeordneten Kreuzgelenkteil (22, 23) gekoppelt sind, und wobei die obere Koppelquerstange (16) durch eine gerade Stange mit einer bestimmten vorgegebenen oder einstellbaren Länge gebildet ist, die an jedem Ende über ein Kugelgelenk (24, 26 und 25, 27) einerseits am Kurzschalthebel (14) und andererseits am Handschalthebel (17) angelenkt ist.
  2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Koppelquerstange (16) an jedem Ende eine Kugelgelenkpfanne als Gelenkteil (24, 25) aufweist, in der jeweils ein Kugelkopf als weiteres Gelenkteil (26, 27) aufgenommen ist, der am inneren freien Ende eines fest am Kurzschalthebel (14) sowie am Handschalthebel (17) rechtwinklig abragend angeordneten Tragarmes (28, 29) angeordnet ist.
  3. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Koppelquerstange (16) längenvariabel ausgebildet ist und deren wirksame Länge bei Ihrer Montage zwischen Kurzschalthebel (14) und Handschalthebel (17) eingestellt wird.
  4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurzschalthebel (14) und der Handschalthebel (17) für ihre gelenkige Lagerung jeweils eine Kugelgelenkpfanne (9', 9'') aufweisen, in der jeweils ein Kugelkopf (10', 10'') als Gelenkgegenstück aufgenommen ist, der über einen Tragarm (11', 11'') an einem Lagerbock (12', 12'') gehalten ist, wobei der Lagerbock (12', 12'') entweder an der Brennkraftmaschine (4) oder dem Fahrerhaus-Boden oder dem Fahrgestell-Rahmen (1, 2) des Kraftfahrzeugs befestigt ist.
  5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurzschalthebel (14) mit seinem Schaltstockteilstück (14/1) und der Handschalthebel (17) mit seinem Schaltstock (17/1) sowie die beiden Koppelquerstangen (15, 16) in einer Quer-Hoch-Ebene angeordnet sind, die auch durch die Drehpunkte (18, 19) des Kurzschalthebels (14) sowie Handschalthebels (17) geht.
  6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurzschalthebel (14) in einem Kraftfahrzeug, das als Fahrschulfahrzeug zum Einsatz kommt, nach oben durch ein mit seinem Schaltstockteilstück (14/1) verbindbares Schaltstockteil (14/2) zu einem Sekundär-Handschalthebel, der dann einem Fahrlehrer vom Beifahrersitz aus ebenfalls ein Schalten des Getriebes (5) ermöglicht, ergänzbar ist.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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