DE3106527C2 - Betätigungsvorrichtung für ein Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Betätigungsvorrichtung für ein Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs

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Abstract

Eine Betätigungsvorrichtung für ein Getriebe für ein vierradgetriebenes Kraftfahrzeug enthält ein Untergetriebe, das zum Übertragen der Ausgangsleistung des Motors auf ein Hauptgetriebe vorgesehen ist, Einrichtungen zum Übertragen der Ausgangsleistung des Hauptgetriebes auf die Vorderachse und die Hinterachse, eine Kupplungseinrichtung, die in der Einrichtung zum Übertragen der Ausgangsleistung des Hauptgetriebes zum wahlweisen Verbinden oder Lösen der Übertragung der Ausgangsleistung entweder auf die Vorder- oder auf die Hinterachse vorgesehen ist, eine Schaltschiene zum Verschieben einer Kupplungseinrichtung in dem Untergetriebe, eine Betätigungsschiene, die gleitbar parallel zu der Schaltschiene vorgesehen ist, eine feste Schiene, die parallel zu der Schaltschiene und der Betätigungsschiene vorgesehen ist, eine Schaltgabel, die verschiebbar an der Betätigungsschiene und an der festen Schiene vorgesehen ist und in Eingriff mit der Kupplungsvorrichtung steht, und einen Arm, der gleitbar an der Betätigungsschiene, der Schaltschiene und der festen Schiene angebracht ist. Vorgesehen sind des weiteren erste Sperreinrichtungen, um die Betätigungsschiene und die Schaltgabel in festen Eingriff miteinander in einem ersten Bewegungsbereich der Betätigungsschiene zu bringen, und zweite Sperreinrichtungen, die vorgesehen sind, um die Betätigungsschiene und die Schaltschiene in festen Eingriff miteinander in einem zweiten Bewegungsbereich der Betätigungsschiene nahe dem ersten .........

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für ein Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines vierradgetriebenen Kraftfahrzeugs, das auch wahlweise nur durch die Vorderräder oder die Hinterräder angetrieben werden kann. Dafür sind ein Zusatzgetriebe, das mit dem Hauptgetriebe kombiniert ist, und eine Kupplungsvorrichtung zum Trennen der Leistungsübertragung entweder auf die Vorderräder oder auf die Hinterräder vorgesehen, wobei das Fahrzeug in einem Hochleistungs-Vierradantriebsbereich und einem Spar-Vierradantriebsbereich angetrieben werden kann.
Die Betätigungsvorrichtung mit dem Zusatzgetriebe und der Kupplungsvorrichtung ist mit einem Schalthebel zum Betätigen des Zusatzgetriebes und einem weiteren Schalthebel zum Betätigen der Kupplungsvorrichtung versehen. Dies erhöht die Schwierigkeiten bei der Betätigung des Getriebes und der Kupplungsvorrich
tung.
Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, ist in der US-PS 41 70 273 ein Getriebe für ein vierradgetriebenes Kraftfahrzeug beschrieben, bei dem ein Zusatzgetriebe und eine Kupplungsvorrichtung durch einen Schalthebel betätigt werden können, um die Getriebedrehzahl des Zusatzgetriebes zu ändern und den Vierradantrieb in den Zweiradantrieb durch die Vorderräder umzuschalten. Bei diesem Getriebe ist die a« einer Führungsplatte befestigte Sperre Verschiebungskräften durch den Schaltstab und die Schaltgabel ausgesetzt Als Ergebnis unterliegen die Führungsplatte und deren Abdeckung der Gefahr von Beschädigungen durch diese Kräfte. Deformationen der Abdeckung verursachen
tine Fehlfunktion der Anordnung und/oder ein ölleck.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Betätigungsvorrichtung für ein Wechselgetriebe mit hoher Steifheit zu schaffen, die einen zuverlässigen Betrieb sicherstellt
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des /-iltSprUCiiS.
Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der ist
Fi g. la ein Schnitt der linken Hälfte eines Getriebes, bei dem die Erfindung angewendet wird,
F i g. 1 b ein Schnitt der rechten Hälfte des Getriebes,
F i g. 2 ein Schnitt fcngs der Linie II-1I der F i g. la,
F i g. 3 ein Schnitt längs der Linie !11-1II der Fig. la,
Fig.4 ein Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. Ib und
Fig. 5a und 5b Darstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise der Betätigungsvorrichtung der Erfindung.
1 bezeichnet ein Schwungrad, das an einem Ende ciner Kurbelwelle eines Motors angebracht ist der im vorderen Teil eines Fahrzeugs in Längsrichtung angeordnet ist. Eine erste Haupttriebwelle 3 in Ausrichtung mit der Kurbelwelle ist drehbar gehalten und eine Kupplungsvorrichtung 2 ist an der<rvten Haupttriebwelle so vorgesehen, daß sie mit dem Schwungrad 1 zum Übertragen der Leistung des Motors in Eingriff ist. Ein Zweigang-Untergetriebe S ist über der Vorderachse F angeordnet und dient zum Übertragen der Leistung des Motors auf eine zweite Haupttriebwelle 10. Das Zusatzgetriebe 5, siehe F i g. 2, enthält ein Zahnrad 5, das an der ersten Haupttriebwelle 10 gebildet ist, Gegenzahnräder 7 und 8, die drehbar auf einer Gegenwelle 6 angeordnet sind, ein Zahnrad 11, das drehbar auf der zweiten Haupttriebwelle angebracht ist, und eine Trägheitsso sperrsynchroneinrichtung 12, wie eine Kupplungseinrichtung für das Zusatzgetriebe, die auf der zweiten H^upttriebwelle 10 mit einer Keilverzahnung befestigt ist. Die Zahnräder 5 und 11 kämmen jeweils mit den Zahnrädern 7 und 8.
Die zweite Haupttriebwelle 10 ist in Ausrichtung mit der ersten Haupttriebwelle 3 und erstreckt sich in ein Getriebegehäuse 13 eines Viergang-Hauptgetriebes M und ist drehbar durch Lager 14 und 15 gehalten. Das Hauptgetriebe M enthält eine Niedrig-Zweigang-Gctriebevorrichtung und eine Hoch-Zweigang-Getricbevorrichtung. Die Niedrig-Zweigang-Getriebevorrichtung enthält Zahnräder 16 und 17, die an der zweiten Haupttriebwelle 10 gebildet sind, Zahnräder 18 und 19, die drehbar an einer dritten Haupttriebwelle 21 angebracht sind und jeweils mit den Zahnrädern 16 und 17 in Eingriff sind, und eine Niedriggang-Synchroneinrichtung 20, die auf der Welle 21 zwischen den Zahnrädern 18 und 19 keilverzahnt ist. Die Hoch-Zweigang-Gctric-
bevorrichtung enthält Zahnräder 22 und 23. die drehbar auf der zweiten Haupttriebwelle 10 angebracht sind, eine Hochgang-Syncnroneinrichtung 24, die auf die Welle IO zwischen den Zahnrädern 22 und 23 keilverzahnt Lsi, und Zahnräder 25 und 26, die auf die dritte I iauptlricbwcllc 21 aufgekeilt sind und jeweils mit den Zahnrädern 22 und 23 in Eingriff sind. Die Rückwärtsgetriebeeinrichtung ist in der Zeichnung nicht dargestellt.
Die dritte Haupttriebwelle 21 ist drehbar durch Lager 27 und 28 gehalten und mit einem Hypoidritzel 30 versehen, das an deren vorderem Ende gebildet ist Das Hypoidritzel 30 kämmt mit einem Ringzahnrad 31 einer Enduntersetzungsgetriebeeinrichtung T. Die Enduntersetzungsgetriebeeinrichtung ist unter dem Zusatzgetriebe S in dem Raum zwischen der Kupplungsvorrichtung 2 und dem Hauptgetriebe Mangeordnet und dient dazu, die Ausgangsleistung der dritten Haupttriebswelle 21 auf die· Vorderräder über die Vorderachse Fzu übertragen. Das hintere Ende der dritten Haupttriebwelle 21 erstreckt sich aus dem Getriebegehäuse 13 und darauf ist ein Zahnrad 37 befestigt
An dem hinteren Ende des Getriebegehäuses 13 ist ein Gehäuse33 vorgesehen, in dem eine Hinterradtriebwelle 34 drehbar durch Lager 35 und 36 gehalten ist An der Hinterradtriebwelle 34 ist drehbar ein Zahnrad 38 angebracht das mit dem Zahnrad 37 in Eingriff ist Eine Hinterradtrieb-Synchroneinrichtung 40 einer Kupplungsvorrichtung N für den Vierradantrieb ist an der Hinterradtriebwelle mit einer Keilverzahnung angebracht. Die Hinterradtriebwelle 34 ist mit der Hinterachse über eine (nicht dargestellte) Kardanwelle verbunden.
Die Vorrichtung zum Betätigen der Kupplungseinrichtung in dem Zusatzgetriebe 5 und zum Kuppeln der dritten Haupttriebwelle 21 mit der Hinterradtriebwelle 34 wird nachfolgend beschrieben. In dem Zusatzgetriebe 5 ist eine Schaltgabei 46 an einer Welle 44 mit einem Stift 45 befestigt und die gegenüberliegenden Enden der Schaltgabel stehen in verschiebbarem Eingriff mit einer Umfangsnut 42 einer Hülse 41, die ein Teil der Synchroneinrichtung 12 ist Ein Hebel 47 der Welle 44 ist schwenkbar mit einer Stange 48 verbunden, deren hinteres Ende mit einer Schaltschiene 49 über ein Verbindungselement 53 verbunden ist Die Schaltschiene 49 ist verschiebbar in dem Gehäuse 33 gehalten. Gemäß Fig.4 ist parallel zu der Schaltschiene 49 eine Betätigungsschiene 50 verschiebbar vorgesehen und eine feste Schiene 51 ist an dem Gehäuse /-/durch einen Stift 52 befestigt. Das hintere Lndc der ßctäligungsscnicnc 50 ist mit einem Schalthebel 54 über ein Kugelgelenk verbunden. Der Schalthebel 54 ist schwenkbar an einer Stütze 55 durch einen Stift 56 angebracht.
Gemäß Fig. Ib wird der Schalthebel 54 in eine Vorderantriebsstellung FF, eine Hochgang-Vierradantriebsstellung 4 WDHund eine Niedriggang-Vierradantriebsstellung 4 WDL bewegt, so daß die Betätigungsschiene 50 in die drei Stellungen bewegt werden kann.
Ein Arm 57 ist an der Schaltschiene 49 durch einen Stift 58 befestigt und ist in verschiebbarem Eingriff mit den Schienen 50 und 51. Eine Schaltgabel 59 ist in verschiebbarem Eingriff mit der Betätigungsschiene 50 und der festen Schiene 51. Ein Ende der Schaltgabel 59 ist in Eingriff mit einer Nut 61 einer Hülse 60 der Synchroneinrichtung 40, siehe Fig. Ib. Ein Sprengring 62 ist in Eingriff mit der Betätigungsschiene 50 zwischen dem Arm 57 und der Schaltgabel 59, um den Arm und die Gabel zu bewegen. An der festen Schiene 51 ist ein Sprengring 63 befestigt, so daß die Vorwärtsbewegung des Arms 57 beschränkt wird.
Zwischen den Betätigungsschienen 50 und 51 ist eine zweite Sperreinrichtung 64 vorgesehen. Die Sperreinrichtung enthält einen Sperrstift 69, der gleitbar in dein Arm 57 vorgesehen ist, eine Kerbe 70 in der Schiene 50 und eine Kerbe 71 in der Schiene 51. Eine erste Sperreinrichtung 65 ist auch zwischen den Schienen 50 und 5i vorgesehen. Die zweite Sperreinrichtung enthält einen Sperrstift 72, der verschiebbar in der Schaltgabel 59
ίο vorgesehen ist, eine Kerbe 73 in der Schiene 50 und eine Kerbe 74 in der Schiene 51. Eine Kugelsperreinrichtung 66 enthält Kerben 75 und 76 in der Schiene 49 und eine Kugel 77 drückt auf die Schiene 49 durch eine Feder 78 in dem Gehäuse 33. Eine Kugelsperreinrichtung 67 enthält eine Kerbe 79 in der Schiene 50, eine Kugel 80 und eine Feder 81 in dem Gehäuse 33. Eine Kugelsperreinrichtung 68 enthält Kerben 82 und 83 in der Schiene 51, eine Kugel 82 und eine Feder 85 in der Schaltgabel 59. Eine Abdeckung 86 ist an dem Gehäuse 33 durch Bolzen 87 befestigt siehe F i g. 1 b.
Im Betrieb wird für den Vorderradantrieb der Schalthebel 54 in die Vorderradantriebsstellung FF'in F i g. Ib verschoben. Die Betätigungsschiene 50 ist am rechten äußeren Ende (F i g. 4) angeordnet, wobei die Sdwltgabei 59 in der rechten Stellung durch den Sprengring 62 angeorc"::et ist, wo der Stift 72 in die Kerbe 73 der Betätigungsschiene 50 eingreift und die Sperrkugel 84 in die Kerbe 82 der festen Schiene 51 eingreift. In dieser Stellung wird die Hülse 60 der Synchroneinrichtung 40 in die rechte Stellung verschoben, so daß die Kupplungsvorrichtung der Anordnung nicht in Eingriff mit dem Zahnrad 38 ist Die Leistung des Motors wird somit nicht auf die Hinterräder übertragen. Der Arm 57 und die Schaltschiene 49 befinden sich auch in der rechten Stellung, wo die Kugel 77 in die Kerbe 75 der Schaltschiene 49 eingreift, um die Schiene festzulegen.
In dieser Stellung befindet sich die Stange 48 in der rechten Stellung, so daß die Schaltgabel 46 betätigt wird, um die Hülse 41 der Synchroneinrichtung \2 des Zusatzgetriebes 5 in die linke Richtung zu verschieben, um die Kupplungsvorrichtung zwischen dem Getriebe 5 und der Synchroneinrichtung 12 einzukuppeln.
Auf diese Weise wird die Leistung des Motors über die Kupplungsvorrichtung 2, die erste Haupti"iebwelle 3, das Zahnrad 5 und die Hülse 41 der Synchroneinrichtung 12 auf die zweite Haupttriebwelle 10 ohne Untersetzung durch das Zusatzgetriebe S übertragen. Das Hauptgetriebe M überträgt die Drehung der /weiten Haupltricbwellc 10 auf die dritte Haupltricbwclle 21 mittels der Viergang-Getriebeeinriehlung. Wenn die Synchroneinrichtung 20 durch Betätigen eines (nicht dargestellten) Schalthebels betätigt wird, um die Kupplungsvorrichtung zwischen der Synchroneinrichtung und (Jett. Zahnrad 18 einzukuppeln, wird die dritte Haupttriebwelle 21 in dem niedrigsten ersten Gang gedreht. Wenn die Kupplungsvorrichtung zwischen der Synchroneinrichtung und dem Zahnrad 19 in Eingriff ist, dreht sich die Welle 21 im zweiten Gang. Der Eingriff der Kupplungsvorrichtung zwischen der Synchroneinrichtung 24 und dem Zahnrad 22 erzeugt des weiteren den dritten Gang der Welle 21 und der Eingriff der Kupplungsvorrichtung zwischen der Synchrcnemrichtung und dem Zahnrad 23 bwirkt die Drehung der Welle 21 im vierten Gang. Die Ausgangsleistung der Welle 21 wird auf die Vordera hse über die Zahnräder 30 und 31 übertragen, um die Vorderräder anzutreiben. Da die Kupplungsvorrichtung N sich nicht in der Eingriffsstellung mit dem Zahnrad 38 befindet, werden andererseits
die Hinterräder nicht angetrieben. Auf diese Weise werden nur die Vorderräder im höheren Gangbereich ohne Untersetzung des Untergetriebes Sangetrieben.
Wenn der Schalthebel 54 in die Hochgang-Vierradantriebssteilung 4 WDH in F i g. 1 b bewegt wird, wird die Betätigungsschiene 50 nach links in die Mittelstellung (F i g. 5a) verschoben. Da der Stift 72 in Eingriff mit der Kerbe 73 der Betätigungsschiene 50 ist, wird die Schaitgabel 59 auch in linker Richtung zusammen mit der Schiene 50 verschoben. Der Arm 57 wird durch den Eingriff zwischen dem Stift 69 und der Kerbe 71 der Sperreinrichtung 64 angehalten. Wenn die Schaltgabel 59 die Stellung der F i g. 5a erreicht, greift die Kugel 80 in die Kerbe 79 ein und greift die Kugel 84 in die Kerbe 83 ein. Die Schaltgabel wird somit in der Mittelstellung angehalten. Die Hülse 60 der Synchroneinrichtung 40 wird auf diese Weise in die Richtung nach links verschoben, um mit dem Zahnrad 38 in Eingriff zu kommen. Die
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welle 21, die Zahnräder 37 und 38 und die Hülse 60 gedreht. Da die Schaltschiene 49 nicht bewegt wird, befindet sich das Zusatzgetriebe Sin dem Kupplungszustand im höheren Gangbereich. Die Vorder- und die Hinterräder werden somit im hohen Gangbereich ohne Untersetzung des Zusatzgetriebes Sangetrieben.
Wenn der Schalthebel 54 in die Niedriggang-Vierradantriebsstellung 4 WDL bewegt wird, wird die Betätigungsschiene 50 in die äußerste linke Endstellung verschoben. Bei diesem Vorgang befindet sich die Gabel 59 in der Stellung der F i g. 5a, wobei der Stift 72 durch die Schräge der Kerbe 73 bewegt wird, um in Eingriff mit der Kerbe 74 zu kommen. Der Arm 57 wird durch den Sprengring 62 bewegt, wodurch der Stift 69 durch die Schräge der Kerbe 71 verschoben wird, was zu einem Entfernen von der Kerbe 71 und zum Eingriff in die jr, Kerbe 70 führt. Auf diese Weise wird die Schaltschiene 49 zusammen mit dem Arm 57 bewegt und durch F.ingriff der Sperrkugel 77 in die Kerbe 76 in der linken Endstellung gesperrt. Die Bewegung der Schaitschiene 49 verursacht eine Drehung des Hebels 47 und der Schaltgabel 46 durch die Stange 48 entgegen dem Uhrzeigersinn, wodurch die Hülse 41 der Synchroneinrichtung 12 bewegt wird, um den Eingriff zwischen der Synchroneinrichtung und dem Zahnrad 11 herzustellen. Die Drehung der ersten Haupttriebwelle 3 wird deshalb auf die zweite Haupttriebwelle 10 mit Untersetzung durch die Zahnräder 5, 7, 8 und 11 übertragen. Die Vorder- und Hinterräder werden somit im niedrigen Gangbereich angetrieben.
Wenn der Schalthebel 54 aus der Stellung 4 WDL in die Stellung 4 WDi! bewegt wird, wird der Arm 57 zusammen mit der Betätigungsschiene 50 bewegt, um die Schaltschiene 49 in die Mittelstellung zu verschieben. Wenn der Schalthebel 54 des weiteren in die Stellung FF bewegt wird, wird die Schaitgabel 59 in die Stellung FF durch den Sprengring 62 bewegt
Aus der vorangehenden Beschreibung ergibt sich, daß das Zusatzgetriebe und die Kupplungsvorrichtung für den Vierradantrieb durch einen Schalthebel betätigt werden können, um das Zusatzgetriebe zu schalten und in den Vierradantrieb umzuschalten. Die Betätigungsvorrichtung nach der Erfindung ist mit einer festen Schiene 51 zum Sperren des Arms 57 und der Schaltgabel 59 versehen. Die Steifheit der Vorrichtung wird somit vergrößert und eine Deformation von Teilen, wie der Führungsplatte oder des Gehäuses, können verhindert werden, so daß die Zuverlässigkeit des Betriebs sichergestellt wird.
Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Vorderräder Hauptantriebsräder und die Hinterräder Unterantriebsräder sind, ist es auch möglich, die Hinterräder zu Hauptantriebsrädern und die Vorderräder zu Unterantriebsrädern zu machen.
Da die Betätigungsschiene durch zwei Kugelsperreinrichtungen in der Mittelstellung zwischen dem ersten und dem zweiten Bewegungsbereich gesperrt wird, kann gemäß der Erfindung des weiteren die Sperrwirkung sichergestellt werden und das Gefühl zur Betätigung des Schalthebels kann verbessert werden.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Betätigungsvorrichtung für ein Wechselgetriebe eines Kraftfahrzeugs mit einer ersten Haupttriebwelle (3), die mit der Kurbelwelle (11) des Motors über eine Kupplungseinrichtung (2) verbunden ist mit einem nahe der ersten Haupttriebwelle angeordneten Zusatzgetriebe (S), mit einer zweiten Haupttriebwelle (10), die dem Zusatzgetriebe benachbart angeordnet ist, wobei das Zusatzgetriebe Untersetzungszahnräder und eine Kupplung (12) enthält, die von Hand betätigbar ist, um die Übertragungsdrehzahlen zum Übertragen der Ausgangsleistung der ersten Haupttriebwelle auf die zweite Haupttriebwelle auszuwählen, mit einer dritten Haupttriebwelle (21), die parallel zu der zweiten Haupttriebwelle vorgesehen ist mit einem Hauptgetriebe (14), das an der zweiten und der dritten Haupttriebwelle vorgesehen ist mi «einer Einrichtung zum Übertragen der rvüSgäilgSiciStUng ucf ufittcn riäüpttTicuWcnS, ui€ zwei Übertragungssysteme zum Übertragen jeweils auf die Vorderachse (F) und auf die Hinterachse, eine Kupplungsvorrichtung (N) in einem der Systeme zum Verbinden und Lösen des Getriebes mit und von der entsprechenden Achse und eine Einrichtung zum Betätigen der Kupplung (12) und der Kupplungsvorrichtung (N) enthält mit einer Schaltschiene (49), die axial verschiebbar in einem Gehäuse zum Verschieben der Kupplung in dem Zusatzgetriebe vorgesehen !■♦,iTiit einer Betätigungsschiene(50),die verschiebbar parallel zu der Schaltschiene vorgesehen ist, mit einem Schalthebel\54), der mit der Betätigungsschiene verbunden ist, mi! einer Schaltgabel (59), die verschiebbar an der Betätigungsschiene und einem gehäusefesten Element angebracht ist, wobei die Schaltgabel mit der Kupplungsvorrichtung (N) verbunden ist, und mit einem Arm (57), der an der Schaltschiene befestigt ist und in verschiebbarem Eingriff mit der Betätigungsschiene und dem gehäusefesten Element steht, dadurch gekennzeichnet, daß das gehäusefeste Element ein*» feste Schiene (51) ist, die parallel zu der Schaltschiene und der Betätigungsschiene vorgesehen ist und zur exakten Führung der Schaltgabel und des Arms und zur Aufnahme und Überleitung von Sperr- und Haltekräften dient.
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