DE3143019A1

DE3143019A1 - Steuereinrichtung fuer ein getriebe eines vierradgetriebenen kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE3143019A1
Application number: DE19813143019
Authority: DE
Inventors: Seiichi Mizuhomachi Tokyo Iwata; Sadao Akikawa Tokyo Makishima
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1980-10-31
Filing date: 1981-10-29
Publication date: 1982-08-05
Also published as: FR2493240A1; FR2493240B1; GB2088972B; JPS5777230A; GB2088972A; DE3143019C2; US4421335A

Description

Steureinrichtung für ein Getriebe eines
vierradgetrieben Kraftfahrzeugs Priorität: 31. Oktober 1980 Japan 55-154415 Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für ein Wechselgetriebe eines vierradgetriebenen Kraftfahrzeugs und insbesondere eine Steuereinrichtung mit einem Hilfswechselgetriebe mit hohen und niedrigen Übersetzungsverhältnissen, mit einem Hauptwechselgetriebe, mit einer Kupplungsvorrichtung zum Verbinden der Ausgangswelle des Hauptwechselgetriebes mit den Vorder- oder Hinterrädern für den Vierradantrieb und mit einem einzigen Wählhebel zum Betätigen des Hilfswechselgetriebes und der Kupplung.
Eine solche Steuereinrichtung ist in den US-PS 4 170 273 und 4 241 621 beschrieben. Diese Steuereinrichtung ist für ein Kraftfahrzeug vorgesehen9 bei dem der Motor, das Wechselgetriebe und die Kupplungsvorrichtung in Längsrichtung angeordnet sind0 Die Erfindung bezieht sich demgegenüber auf ein Kraftfahrzeug, bei dem der Motor und das Wechselgetriebe quer Vorderteil oder Hinterteil des Fahrzeugs angeordnet sind, wobei ein Endnutersetzungsgetriebe für die Tor oder Hinterräder mit dem Getriebe gekuppelt ist und eine Kupplungsvorrichtung zum Übertragen der Leistung von dem Enduntersetzungsgetriebe auf die anderen Räder für den Vierradantrieb vorgesehen ist.
Bei einer solchen Getriebeanordnung für einen querliegenden Motor werden ein Hilfswechselgetriebe und ein Hauptwechselgetriebe quer in dem Fahrzeug angeordnet.
Eine Schaltvorrichtung für das Hilfswechselgetriebe und eine Schaltvorrichtung für die Kuppklungsvorrichtung werden somit in Querrichtung des Fahrzeugs betätigt0 Die bekannte Steuereinrichtung für die oben erwähnte Längsanordnung, bei der die Schaltvorrichtungen in Längsrichtung betätigt werden, kann deshalb nicht bei einem quer liegenden Getriebe angewendet werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Steuereinrichtung für ein quer angeordnetes Wechselgetriebe zu schaffen, bei der ein Hilfswechselgetriebe und eine Kupplungsvorrichtung durch manuelle Längsbewegung eines einzigen Wählhebels betätigt werden. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der sind Fig. 1 ein Querschnitt eines Wechselgetriebes eines vierradgetriebenen Kraftfahrzeugs, bei dem eine Steuereinrichtung der Erfindung vorgesehen ist, Fig. 2 ein Querschnitt einer Schalteinrichtung nach der Erfindung, Fig. 3 eine Vorderansicht der Schalteinrichtung, Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Schalteinrichtung und Fig. 5a bis 5c Darstellungen der Schaltvorgänge.
Gemäß Fig. 1 ist ein Motor 1 quer in einem Kraftfahrzeug in dessen hinterem Teil angeordnet. Das Wechselgetriebe enthält ein Hauptwechselgetriebe 4 und ein Hilfswechselgetriebe 9. Eine Enduntersetzungsvorrichtung 5 für die Hinterräder ist an der vorderen Seite des Hauptwechselgetriebes 4 angeordnet und eine Ubertragungsvorrichtung 6 ist des weiteren an der hinteren Seite der Enduntersetzungsvorrichtung 5 vorgesehen.
Das Hilfswechselgetriebe 9 enthält eine Antriebswelle 8, die wirksam mit der Kurbelwelle 2 des Motors 1 über eine Kupplung 3 verbunden ist, ein Niedrigantriebszahnrad 16, das drehbar auf der Antriebswelle 8 angebracht ist, ein Niedrigabtriebszahnrad 17, das an einer Ausgangswelle 10 des Hauptwechselgetriebes 4 gebildet ist, eine Synchrongetriebeeinrichtung 18 mit einer Büchse 19 und ein Gegenzahnrad 20, das drehbar auf einer Ausgangswelle 11 des Hauptwechselgetriebes 4 angeordnet ist. Das Hauptwechselgetriebe 4 aht vier Übersetzungsverhältnisse und enthält eine Eingangswelle 10, die mit mehreren Antriebszahnrädern 12 versehen ist, eine Ausgangswelle 11, mehrere Abtriebszahnräder 13, die drehbar auf der Ausgangswelle 11 angeordnet sind und jeweils mit den Antriebszahnrädern 12 in Eingriff stehen, zwei Synchrongetriebeenrichtungen 14, die auf der Ausgangswelle 11 angeordnet sind, um jedes Abtriebszahnrad auf der Welle festzulegen, und ein Ausgangszahnrad 15, das an der Welle befestigt ist.
Wenn die Büchse 19 der Synchrongetriebeeinrichtung 18 nach links durch manuelle Betätigung bewegt wird, wird die Antriebswelle 8 mit dem Niedrigentriebszahnrad 16 über die Synchrongetriebeeinrichtung gekuppelt, so daß die Leistung der Antriebswelle 8 auf die Eingangswelle 10 über die Zahnräder 16, 20 und 17 mit einem Untersetzungsverhältnis übertragen wird. Wenn die Büchse 19 nach rechts bewegt wird, um die Antriebswelle 8 mit dem Nidrigsabtriebszahnrad 17 zu kuppeln, wird die Lesitung der Antriebswelle 8 direkt auf die Welle 10 übertragen. Die Lesitung des Motors wird somit auf die Eingangswelle 10 mit einer hohen oder niedrigen Drehazahl übertragen, indem das Hilfswechselgetriebe 9 betätigt wird. Die Drehzahl der Eingangswelle 10 wird auf vier Drehzahlen durch Wechseln der Gänge des Hauptgetriebes 4 geschaltet. Somit wird durch Betätigten des Hilfs- und Hauptgetriebes 9 und 4 eine Viergangübertragung im Bereich hoher Drehzahl und eine Viergangübertragung im Bereich niedriger Drehzahl erhalten. Bei der dargestellten Ausführungsform wirken das Niedrigabtriebszahnral 17 und das Gegenzahnrad 20 als Antriebs- und Abtriebszahnräder für das Getriebe des vierten Gangs, welcher der höchste Gang des Hauptwechselgetriebes 4 ist.
Die Enduntersetzungsvorrichtung 5 enthält ein Enduntersetzungszahnrad 21, das in das Ausgangszahnrad 15 eingreift. Das Enduntersetzungszahnrad 21 ist an einem Differentialgehäuse 50 eines Differentials 22 befestigt. Das Differential enthält Ritzel 51 und Seitenzahnräder 52, von denen jedes eine Ausgangswelle 23 aufweist. Jede Ausgangswelle 23 ist mit einer (nicht gezeigten) Hinterachse verbunden. Das Differential ist an der inneren Seite des Enduntersetzungszahnrads 21 angeordnet.
Das Enduntersetzungszahnrad 21 steht in Eingriff mit einem Zahnrad 25 der fibertragungsvorrichtung 6. Das Zahnrad 25 ist drehbar auf einer Welle 24 angebracht.
Die t)bertragungsvorrichtung 6 enthält eine Kupplung 26, die eine Kupplungsnabe 53, die durch Keilverzahnungen mit einer Welle 24 in Eingriff ist, eine Büchse 27, die gleitbar in Eingriff mit der Kupplungsnabe 23 durch Keilverzahnungen ist, und Keilverzahnungen 54 aufweist, die an der Seite des Zahnrads ?5 vorgesehen sind. Die Büchse 27 wird durch einen (nicht dargestellten) Schalthebel verschoben, um Eeilverzahaungen der Büchse mit den Keilverzahnungen 54 in Eingriff zu bringen, wodurch das Zahnrad 25 mit der Welle 24 gekuppelt wird. Ein Kegel zahnrad 28 ist an der Welle 24 an deren Ende festgelegt und ist in Eingriff mit einem Kegelzahnrad 29, das auf einer Antriebswelle 7 festgelegt ist, die in Längsrichtung längs der Mittellinie des Fahrzeugs angeordnet ist und die mit den Vorderachsen zum Antrieb der Vorderräder verbunden ist.
Wenn die Büchse 19 des Hilfswechselgetriebes 9 nach rechts bewegt wird, um die Antriebswelle 8 in direkte Verbindung mit dem Hauptgetreibe zu bringen, wird eine Leistung im hohen Drehzählbereich an dem Ausgangszahnrad 15 erzeugt und auf die Enduntersetzungsvorrichtung 6 übertragen. Wenn die büchse 27 der Kupplung 26 nach links bewegt wird, um das Zahnrad 25 von der Welle 24 zu lösen, wird die Leistung von der Enduntersetzungsvorrichtung 5 nur auf die Hinterräder übertragen0 Auf diese Weise wird ein Hinterradantrieb ausgeführt. Wenn andererseits die Büchse 27 die Kupplung 26 nach rechts bewegt wird um das Zahnrad 25 mit der Welle 24 zu verbinden, wird die Leistung auch von der Enduntersetzungsvorrichtung 5 auf die Übertragungsvorrichtung und des weiterhin auf die Vorderräder durch die Antriebswelle 7 übertragen. Somit wird eine Vierradantrieb mit hoher Drehzahl ausgeführt.
Wenn die büchse 19 des Hilfsgetriebes 9 nach links bewegt wird, um die Antriebswelle 9 mit der Welle 10 über das Niedrigantriebszahnrad 16, das Gegenzahnrad 20 und das Niedrigantriebszahnrad 17 zu verbinden, kommt die Lesitung von dem Ausgangszahnrad 15 des Hauptgetriebes 4 in den Bereich niedriger Drehzahl. Die Leistung wird somit von der Endnutersetzungsvorrichtung 5 auf die Welle 7 über die Übertragungsvorrichtung 6 übertragen, um einen Vierradantrieb mit niedriger Drehzahl zu erhalten.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 wird die Einrichtung der Erfindung imeinzelnen erläutert.
Eine Gabel 30 zum Bewegen der Büchse 19 der Synchrongetriebeeinrichtung 18 in den Hilfsgetriebe 9 ist gleitbar auf einer Welle 31 angebracht. Ein an dem Arm 30a der Gabel 30 vorgesehener Stift 32 ist in gleitbarem Eingriff mit einer Nut 34, die in einer Führungsplatte 33 mit Fächerform gebildet ist. Die Fuhrungsplatte 33 ist an dem einen Ende einer Welle 35 befestigt und ist für ein Schwenken in einem vorbestimmten Winkel um die Welle 35 bestimmt. Die Nut 34 enthält einen Bogenteil 34a, der einemStfck eines Kreises mit dem Mittelpunkt auf der Welle 35 entspricht, und einen geraden Teil 34b, der von einem Ende des Bogenteils 34a in einem Winkel dazu abgeht. Wenn der Stift 32 sich in dem Bogenteil 34a der Nut 34 befindet, schwenkt die Fuhrungsplatte 33 leer, während beim Eingriff des Stifts 32 in den geraden Teil 34b die Führungsplatte 33 mit der Bewegung des Stifts 32 schwenkt, um die Gabel 30 und damit die Büchse 19 zu verschieben.
Auch in der Kupplung 26 ist eine Gabel 36 zum Verschieben der Büchse 27 gleitbar auf einer Welle 37 angebracht.
In der Nähe der Welle 37 ist ein Stift 38 an der Gabel 36 vorgesehen, der in Eingriff mit einer Nut 40 steht, die in einer Führungsplatte 59 mit Fächerform gebildet ist.
Die Führungsplatte 39 ist an einem Ende einer Welle 41 festgelegt, die drehbar in einem Rahmen gehalten ist.
Die Nut 40 hat auch einen Bogenteil 40a und einen geraden Teil 40b. Der Stift 38 ist in Eingriff mit dem geraden Teil 40b wihrend der einen Hälfte des Schwenkwinkels der 1?iihrungsplatte 39, so daß die Büchse 27 zusammen mit der Gabel 36 durch Schwenken der Führungsplatte 39 verschoben wird. Ein Betätigungsatab 43, der sich von einem Wählhebel erstreckt, ist mit der Welle 41 der Kupplungsbetätigungseinrichtung über einen Hebel 42 gekuppelt. Die Welle 41 ist mit der Welle 35 des Hilfswechselgetriebes 9 über einen Hebel 44, über ein Gestänge 45 und über einen Hebel 46 verbunden, um die Fürungaplatte 33 in einer Richtung zu verschwenken, die entgegengesetzt der Schwenkrichtung der Führungsplatte 39 ist.
Bigo 5 zeigt die Arbeitsweise der Einrichtung der Erfindung.
Der Betätigungsstab 43 kann in drei in Fig. 4 gezeigte Stellungen RR, 4WDH und 4WDL verschoben werden, die in Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind0 Wenn der Betätigungsstab 43 in die vorderste Stellung RR aus der Stellung 4WDH, wie in den Fig. 5(b) und 5(a) gezeigt ist9 verschoben wird9 dreht sich die Führungsplatte 39 durch die Welle 41 in Uhrzeigerrichtung und die Gabel 36 wird nach links durch den Eingriff des Stifts 38 in dem geraden Teil 40b verschoben. Auf diese Weise wird die Kupplung ausgerückt, um einen Zweiradantrieb durch die Hinterräder zu erzeugen. Andererseits wird wegen dieses Vorgangs die Führungsplatte 33 des Hilfswechselgetriebes 9 mit der Welle 35 in gegenuhrzeigerrichtung über das Gestänge 45 und den Hebel 46 gedreht9 um den Stift 33 mit dem Bogenteil 34a in Eingriff zu bringens Die Büchse 19 des Hilfsgetriebes 9 wird somit in Eingriff mit der Welle 10 gehalten Dadurch wird der Antrieb im Bereich hoher Drehzahl durch die Hinterräder ausgeführt.
Der Betätigungsstab 43 wird in die 4WDH-Stellung nach hinten verschoben9 die Führungsplatte 39 der Kupplung 26 wird in Gegenuhrzeigerrichtung, wie in Fig. 5(b) gezeigt ist9 gedreht und die Gabel 36 und die Büchse 27 werden nach rechts durch Gleiten des Stifts 38 in der geraden Nut 40b verschoben0 Die Kupplung 26 wird somit eingerückt, um einen Vierradantrieb zu erhalten.
Die Führungsplatte 33 schwenkt andererseits in Uhrzeigerrichtung und der Stift 32 ist in Eingriff mit dem Bogenteil 34a. Der Bereich hoher Drehzahl des Hilfswechselgetriebes 9 wird auf diese Weise aufrechterhalten0 Wenn des weiteren der Betätigungsstab 43 nach hinten in die Stellung 4WDL verschoben wird, wie in Fig. 5(c) gezeigt ist, schwenkt die Führungsplatte 39 des weiteren in Gegenuhrzeigerrichtung und der Stift 38 kommt aus dem geraden Teil 40b heraus und kommt in Eingriff mit dem Bogenteil 40a ohne Verschiebung. Die Führungsplatte 39 dreht sich somit leer, um die Kupplung 26 im Einrückzustand zu halten. Da andererseits die Fuhrungsplatte 33 des Hilfsgetriebes weiter in Uhrzeigerrichtung verschwenkt wird, kommt der Stift 32 aus dem Bogenteil 34a heraus und kommt in Eingriff mit dem geraden Teil 34b, was eine Bewegung der Gabel 30 und der Büchse 19 nach links bewirkt und das Hilfsgetriebe 9 in den Bereich niedriger Drehzahl wechselt. Der Vierradantrieb wird somit im Bereich niedriger Drehzahl ausgeführt; Wenn in gleicher Weise der Betätigungsstab 43 aus der Stellung 4WDL in die Stellung 4WDH verschoben wird, wird der Vierradantrieb im Bereich hoher Drehzahl ausgeführt.
Gemäß der Erfindung kann somit, auch wenn die Schalteinrichtungen für das Hilfswechselgetriebe 9 und die Zweirad/Vierrad-Antriebswechselkupplung 26 in paralleler Betriebsanordnung ausgebildet sind, der WählhebeÌ so angeordnet werden, daß er längs einer geraden Linie für die Schalteinrichtungen beider Vorrichtungen betätigt wird.
Die Betätigung des Wählhebels ist somit sehr einfach.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Steuereinrichtung für ein Getriebe eines vierradgetriebenen kraftfahrzeugs mit einer Antriebswelle, die zum Verbinden mit der Kurbelwelle eines Motors über eine Kupplungseinrichtung besatimmt ist, mit einem Hilfswechselgetriebe, das der Antriebswelle benachbart angeordnet ist, mit einer Eingangswelle, die benachbart dem Hilfswechselgetriebe angeordnet ist, wobei das Hilfswechselgetriebe ein Untersetzungszahnradvorgelege, eine mauell betätigbare Kupplungseinrichtung zum Auswählen der Übersetzungsverhältnisse zum Übertragen der Ausgangsleistung der Antriebswelle auf die Eingangswelle und eine erste Gabelzum Verschieben der Kupplungseinrichtung enthält, mit einer Ausgangswlle, die parallel zur Eingangswelle voregesehen ist, mit einem Hauptwechselgetriebe, das an der Eingangswelle und der Ausgangswelle vorgesehen ist, mit einer Einrichtung zum Übertragen der Ausgangsleistung der Ausgangswelle auf die Vorderräder und die Hinterräder und mit einer Kupplung, die in der Einrichtung zum Übertragen der Ausgangsleistung der Ausgangswelle zum wahlweisen erstellen oder unterbrechen der Übertragung der Ausgangsleistung auf entweder die Vorder- oder Hinterachsen vorgesehen ist, gekennzeichnet durch eine zweite Gabel zum Schalten der Kupplung, durch einen Betätigungsstab, der axial gleitbar zum Schalten der Kupplungseinrichtung dem Hilfswechselgetriebe und zum Schalten der Kupplung vorgesehen ist, durch eine erste drehbar angeordnete Führungsplatte für die erste Gabel und durch eine zweite drehbar angeordneten Führungspallte für die zweite Gabel, wobei die erste und die zweite Führungsplatte wirksam mit dem Betätigungsstab verbunden sind und wobei jede oder Führungsplatten eine Führungsnut aufweist, die in gleitbarem Eingriff mit einem Teil der Gabel ist, wodurch die erste und die zweite Gabel wahlweise durch Bewegen des Betätigungsstabs über die Führungsplatten und die Ffihrungsnuten verschoben werden können.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten der Führungsplatten so angeordnet sind, daß sie einen-Zweiradantrieb im Bereich hoher Drehzahl, einen Vierradantrieb im Bereich hoher Drehzahl und einen Vierradantrieb im Bereich niedriger Drehzahl erzeugen.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnut jeder Fuhrungsplatte einen Bogenteil mit einem Mittelpunkt in der Schwenkachse der Führungsplatte und einen geraden Teil aufweist.
4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfswechselgetriebe und das Hauptwechselgetriebe quer in dem Motor angebracht sind.
5. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsstab in Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist.