DE3221634A1

DE3221634A1 - Vorrichtung zum betaetigen eines getriebes eines vierradgetriebenen kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE3221634A1
Application number: DE19823221634
Authority: DE
Inventors: Shintaro Fuchu Tokyo Uchiyama
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1981-06-09
Filing date: 1982-06-08
Publication date: 1982-12-30
Also published as: FR2507134A1; JPS57205231A; US4508190A; JPS6366690B2; CA1169335A; DE3221634C2; GB2099937B; AU536361B2; GB2099937A; AU8463882A; FR2507134B1

Description

5/96 Fuji Jukogyo K.K.

Vorrichtung zum Betätigen eines Getriebes eines vierradgetriebenen Kraftfahrzeugs

Priorität: 9. Juni 1982 Japan 56-88587

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen eines GangwechseIgetriebes für ein νierradgetriebenes Kraftfahrzeug, das wahlweise nur durch die Vorderräder oder die Hinterräder angetrieben werden kann, und insbesondere ein Getriebe mit einem Hi Ifsgetriebe, das mit einem üblichen Hauptgetriebe und einer Hi Ifskupplungsvorrichtung zum Ausschalten des Leistungsgetriebes bis zu entweder einem höheren oder einem niedrigeren Umsetzungsverhältnis kombiniert ist, wodurch das Fahrzeug in einem höheren Vierradantriebsbereich und einem niedrigeren Vierradantriebsbereich angetrieben werden kann.

Eine solche Getriebeanordnung ist mit einer ersten Schaltbetätigungsvorrichtung für das Hauptgetriebe und einer zweiten Scha Itbetätigungsvorrichtung für das Hi Ifsgetriebe versehen.

Die U.S.-PS 4,170,273 beschreibt einen Schalthebel zum Betätigen der HiIfskupplungsvorrichtung und der zweiten Sc ha Itbetätigungsvorrichtung. Beide Vorrichtungen werden einfach durch Schalten des Schalthebels längs einer geraden Linie zur Auswahl des Zweiradantriebs, des höheren Vierradantriebsbereichs und des niedrigeren Vierradantriebsbereichs betätigt. Um den Schalthebel in der Zwischenstellung zwischen der ZweiradantriebssteI lung und der Stellung des niedrigeren Vierradantriebsbereichs zu positionieren, sind Kuge I sperrvorrichtungen vorgesehen. Wenn der Schalthebel jedoch mit starker Kraft betätigt wird, geht der Schalthebel über die Zwischenposition wegen der schwachen Wirkung der KugeIsperrvorrichtungen. Des

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weiteren kann die Betätigungsperson das Schalten des Schalthebels vor der Zwischenstellung anhalten, da die Anschlagwirkung der Kugelsperrvorrichtung nicht gefühlt wird/ was zu einem ungenügenden Eingriff in das Getriebe führt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Betätigungsvorrichtung für ein Getriebe zu schaffen, die das Schalten des Schalthebels in die Zwischenposition zwischen beiden Schaltendpositionen sicherstellt, wodurch das Schalten des Leistungsübertragungssystem sicher ausgeführt wird. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der sind

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Getriebes, bei dem die Erfindung angewendet wird,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Betätigungsvorrichtung der Erfindung,

Fig. 3 ein Schnitt des Hauptteils der Betätigungsvorrichtung,

Fig. 4 und 5 Schnitte jeweils längs der Linien IV-IV und V-V der Fig. 3 und

Fig. 6 eine Darstellung eines Schaltmusters eines Schalthebels nach der Erfindung.

Eine Kurbelwelle 1 eines Motors, der in dem vorderen Teil eines Fahrzeugs in Längsrichtung angeordnet ist, ist dafür bestimmt, mit einer ersten Hauptantriebswelle 3 über eine Kupplung 2 verbunden zu werden. Die erste Hauptantriebswelle ist mit einer zweiten Hauptantriebswelle 5 über ein ZweiganghiIfsgetriebe 4 verbunden, das über der

Vorderachse F angeordnet ist. Das Hi Lfsgetriebe 4 enthält eine Synchrongetriebeeinrichtung 6 und Vorgelegezahnräder 7, die drehbar auf einer Vorgelegewelle 7a angeordnet sind. Die Synchrongetriebeeinrichtung 6 ist so ausgebildet, daß sie wahlweise die erste Hauptantriebswelle 3 und die zweite Hauptantriebswelle 5 ohne Untersetzungszahnräder oder über die Vorgelegezahnräder 7 verbindet.

Die zweite Hauptantriebswelle 5 ist mit der ersten Hauptantriebswelle 3 ausgerichtet und erstreckt sich in ein Vierganghauptgetriebe 8. Das Hauptgetriebe 8 enthält eine Ausgangswelle 9, eine niedrigere Zweiganggetriebevorrichtung, eine höhere Zweiganggetriebevorrichtung, ein Paar Synchrongetriebeeinrichtungen zum Auswählen der Gangwechselzahnräder und eine (nicht dargestellte) Rückwärtszahnradeinri chtung.

Ein Antriebsritze I 10 ist an dem einen Ende der Ausgangswelle 9 befestigt und das Antriebsritze I greift in ein Kronenzahnrad 12 einer Enduntersetzungszahnradvorrichtung 11 ein. Das Endunter setzungszahnrad ist dafür bestimmt, die Ausgangsleistung der Ausgangswelle 9 auf die Vorderräder über die Vorderachse F zu übertragen. Die Ausgangswelle erstreckt sich nach hinten und ein Übertragungszahnrad 13 ist fest am hinteren Ende der Ausgangswelle 9 angebracht.

Eine Hinterradantriebswelle 15 ist drehbar in (nicht dargestellten) Lagern gehalten und ein mit dem Zahnrad 13 in Eingriff stehendes Zahnrad 13a ist drehbar an der Hinterantriebswelle 15 angebracht. Eine Hinterradantriebssynchrongetriebeeinrichtung 14 ist an der Hinterradantriebswelle 15 angebracht, so daß das Zahnrad 13a mit der Welle 15 in Eingriff kommt, um die Ausgangsleistung der Ausgangswelle 9 auf die Hinterräder zu übertragen.

Eine Vorrichtung zum Betätigen der Synchrongetriebeeinrichtung 6 in dem Hi If sget riebe 4 und der Synchronget Hebeeinrichtung 14 an der HinterradantriebsweLLe 15 wird nachfolgend beschrieben. Gemäß Fig. 2 ist in dem Hilfsgetriebe 4 eine Schaltgabel 25 an einer Welle 42 befestigt und ein an der Welle 42 befestigter Hebel 24 ist schwenkbar mit einem Ende einer Stange 23 verbunden. Das hintere Ende der Stange 23 ist mit einer Schalt schiene 20 über ein Verbindungsorgan 22 verbunden. Die Schaltschiene 20 ist gleitbar in einem Gehäuse 16 gehalten, siehe Fig. 3.

Parallel zu der Schaltschiene 20 ist eine Betätigungsschiene 18 gleitbar und drehbar in dem Gehäuse 16 gehalten und eine feste Schiene 19 ist an dem Gehäuse durch einen Stift 21 gehalten, wobei die Schienen 18, 19 und 20 horizontal angeordnet sind. Das hintere Ende der Betätigungsschiene 18 ist mit einem Schalthebel 17 verbunden.

Der Schalthebel 17 ist so geführt, daß er in Übereinstimmung mit einem in Fig. 6 gezeigten Huster geschaltet wird. Das Schaltmuster ist in der Zwischenposition gekröpft. Der Schalthebel 17 wird insbesondere zwischen der Vorderradantriebsposition FF und der höheren Vierradantriebsbereichsposition 4WDH in die in den Fig. 4 und 5 gezeigten vertikalen Position verschoben und zwischen der 4WDH-Position und der unteren Vierradantriebsbereichsposition 4WDL in eine durch gestrichelte Linien gezeigten geneigten Position geschaltet.

Ein Arm 26 ist an der Schaltschiene 20 durch einen Stift 27 befestigt und steht in gleitbärem Eingriff mit den Schienen 18 und 19. Eine Schaltgabel 28 für die Synchrongetriebeeinrichtung 14 greift gleitbar in die Betätigungsschiene 18 und die feste Schiene 19 ein. Ein Sprengring ist an der Betätigungsschiene 18 zwischen dem Arm 26 und der Schaltgabel 28 befestigt, um den Arm und die Gabel

zu bewegen. An der festen Schiene 19 ist ein Sprengring befestigt, um die Vorwärtsbewegung des Arms 26 zu beschränken.

Zwischen der Betätigungsschiene 18 und der festen Schiene 19 ist eine erste Sperrvorrichtung 32 vorgesehen. Gemäß Fig. 5 enthält die erste Sperrvorrichtung 32 einen Sperrstift 34, der gleitbar in der Schaltgabel 28 längs einer Linie angeordnet ist, welche die Hittelpunkte der beiden Schienen 18 und 19 verbindet, eine Kerbe 35 auf der Schiene 18 und eine Kerbe 36 auf der Schiene 19. Die Kerbe 35 korrespondiert mit einem Ende des Stifts 34, wenn der Schalthebel 17 sich in der vertikalen Position, siehe Fig. 5, befindet. Eine zweite Sperrvorrichtung 33 ist auch zwischen den Schienen 18 und 19 vorgesehen. Gemäß Fig. 4 enthält die zweite Sperrvorrichtung einen Sperrstift 37, der gleitbar in dem Arm 26 längs einer Linie, welche die Mittelpunkte der beiden Schienen 18 und 19 verbindet, angeordnet ist, eine Kerbe 38, die in der Schiene 19 gebildet ist, und eine Kerbe 39, die in der Schiene 18 gebildet ist. Obwohl die Kerbe 38 mit dem einen

Ende des Stifts 37 korrespondiert, ist die Kerbe 39 in einer Position angeordnet, die um einen Winkel θ von dem Ende des Stifts 37 abgebogen ist, wenn sich der Schalthebel 17 in der vertikalen Position in Fig. 4 befindet. Eine Kugel sperrvorrichtung 30 enthält Kerben 43 und 44, die in der Schiene 19 gebildet sind, und eine Kugel 45, die gegen die Schiene 19 durch eine Feder 46 in der Schaltgabel 28 gedrückt wird, ist vorgesehen, um die Schaltgabel gegen die Schiene 19 zu sperren. Eine KugeIsperrvorrichtung 40 gleichartig der KugeIsperrvorrichtung 30 ist zwischen der Betätigungsschiene 18 und dem Gehäuse 16 vorgesehen. Eine KugeIsperrvorrichtung 41 ist auch zwischen der Scha 11schiene 20 und dem Gehäuse 16 vorgesehen.

Fig. 3 zeigt den Zustand, in dem der Schalthebel 17 sich in der Zwischenposition befindet, d.h. in der

4WDH-Posit ion für den höheren Vierradantriebsbereich=. Wenn der Schalthebel 17 in der vertikalen Position gehalten wird und in die Vorderradantriebsposition FF geschaltet wird, wird die Betätigungsschiene 18 nach rechts in Fig. 3 verschoben. Gleichzeitig wird die Schaltgabel 28 nach rechts durch den Sprengring 29 gedruckt, so daß der Stift 34 von der Kerbe 36 durch die Schrägung der Kerbe 36 entfernt wird und mit der Kerbe 35 in Eingriff kommt. Die Schaltgabel 28 wird somit nach rechts durch den Sprengring 29 verschoben und die Sperrkugel 45 greift in die Kerbe 44 der festen Schiene 19 ein. In der FF-Position wird eine Hülse in der Synchrongetriebeeinrichtung 14 in die rechte Position verschoben, so daß das Zahnrad 13a von der Welle 15 ausgerückt ist. Die Motorleistung wird somit nicht auf die Hinterräder übertragen. Der Arm 26 wird in der Zwischenposition durch den Eingriff des Stifts in die Kerbe 38 gehalten.

In dieser Lage befindet sich das Hi Ifsgetriebe in der Direktverbindungsposition. Die Motorleistung wird somit über die Kupplung 2 und die erste Hauptantriebswelle auf die zweite Hauptantriebswelle 5 ohne Untersetzung durch das Hi Ifsgetriebe 4 übertragen. Das Hauptgetriebe überträgt die Drehung,der zweiten Hauptantriebswelle auf die Ausgangswelle 9 mittels eines Vierganggetriebes. Da andererseits das Zahnrad 13a nicht in Eingriff mit der Welle 15 ist, werden die Hinterräder nicht angetrieben. Somit werden nur die Vorderräder in dem höheren Drehzahlbereich ohne Untersetzung des Hi Ifsgetriebes 4 angetrieben«

Wenn der Schalthebel 17 in die höhere Vi erradantriebsbereichsposition 4WDH von der FF-Position geschaltet wird, wird die Betätigungsschiene 18 in die Zwischenposition der Fig. 3 verschoben. Da der Stift 34 in die Kerbe 35 der Betätigungsschiene 18 eingreift, wird die Schaltgajbel auch nach links zusammen mit der Schiene 18 verschoben. Da

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der Schalthebel 17 sich in vertikaler Position befindet und die Kerbe 39 nicht mit dem Stift 37 korrespondiert, ist der Arm 26 an der festen Schiene 19 durch den Stift 37 festgehalten. Die Betätigungsschiene 18 wird somit angehalten, wenn der Sprengring 29 den Arm 26 berührt. Der Schalthebel wird deshalb sicher in der 4WDH-Position angehalten. Die Synchrongetriebeeinrichtung 14 wird geschaltet, um das Zahnrad 13a mit der Welle 15 in Eingriff zu bringen. Die Welle 15 wird somit durch die Zahnräder 13 und 13a gedreht. Da die Scha 11schiene 20 nicht bewegt wird, befindet sich das Hilfsgetriebe 4 in dem direkten Kupplungszustand. Somit werden die Vorder- und Hinterräder in dem höheren Drehzahlbereich ohne Untersetzung des Hilfsgetriebes 4 angetrieben.

Da der Stift 34 mit der Kerbe 36 in dem Zustand der Fig. korrespondiert, kann der Schalthebel 17 aus der vertikalen Position in die geneigte Position der Fig. 5 gedreht werden und der Stift 34 wird aus der Kerbe 35 entfernt und kommt in Eingriff mit der Kerbe 36 durch die Wirkung der Schräge der Kerbe 35. Wenn der Schalthebel 17 in die geneigte Position, die durch die gestrichelte Linie in Fig. 4 gezeigt ist, gedreht wird, korrespondiert die Kerbe 39 der Schiene 18 mit dem Stift 37 und andererseits wird der Stift 34 aus der Kerbe 35 entfernt und kommt in Eingriff mit der Kerbe 36.

Wenn der Schalthebel 17 in die niedrige Drehzahl-Vierradantriebsposition 4WDL in der geneigten Stellung geschaltet wird, wird die Betätigungsschiene 18 in die äußerste linke Endposition verschoben. Gleichzeitig steht die Gabel 28 in der Position der Fig. 3, da der Stift 34 in Eingriff mit der Kerbe 36 ist. Der Arm 26 wird durch den Sprengring 29 bewegt, so daß der Stift 37 durch die Schrägung der Kerbe 38 verschoben wird, was zum Entfernen von der Kerbe 38 und zum Eingriff in die Kerbe 39 führt. Die

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SchaLtschiene 20 wird somit zusammen mit dem Arm 26 bewegt und durch Berührung des Arms 26 mit dem Ring 31 in der Linken Endposition angehalten. Die Bewegung der Schaltschiene 20 bewirkt eine Gegenuhrzeigerdrehung des Hebels 24 und der Schaltgabel 25 über den Stab 23, wodurch die Synchrongetriebeeinrichtung 4 betätigt wird, um den Eingriff zwischen der Synchrongetriebeeintichtung und den Vorgelegezahnrädern 7 herbeizuführen. Die Drehung der ersten Hauptantriebswelle 3 wird somit auf die zweite Hauptantriebswelle 5 mit Untersetzung durch die Vorgelegezahnräder 7 übertragen. Die Vorder- und Hinterräder werden somit in dem unteren Drehzahlbereich angetrieben.

Wenn der Schalthebel 17 aus der 4WDL-Position in die 4WDH-Position bewegt wird, wird der Arm 26 zusammen mit der Betätigungsschiene 18 durch Berührung zwischen dem Stift 37 und der Kerbe 39 bewegt, wodurch die Schaltschiene 20 in die Zwischenposition verschoben wird.

Da der Stift 34 in Eingriff mit der Kerbe 36 der festen Schiene 19 ist, wird die Schaltgabel 28 an der Schiene festgelegt. Wenn der Ring 29 deshalb die Schaltgabel 28 berührt, wird die Betätigungsschiene 18 angehaLten. Wenn der Schalthebel 17 in die vertikale Position gedreht wird, kann der Schalthebel in die FF-Position geschaltet werden, wie oben beschrieben wurde.

Obwohl bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Vorderräder die Hauptantriebsräder und die Hinterräder die Unterantriebsräder sind, ist es auch möglich, die Hinterräder zu den Hauptantriebsrädern und die Vorderräder zu den Unterantriebsrädern zu machen.

Gemäß der Erfindung wird das Schaltmuster des Schalthebels zum Betätigen des Getriebes eines vierradgetriebenen Fahrzeugs in der Zwischenposition gekröpft. Der Schalthebel

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wird deshalb in der Zwischenposition sicher angehalten, um das Schalten des Leistungsgetriebesystems sicherzustellen. Die Schaltgabel 28 für das Schalten des Vierradantriebs und der Arm 26 werden des weiteren von der Betätigungsschiene 18 getrennt und an der festen Schiene 19 durch Drehen der Betätigungsschiene in der Zwischenposition gesperrt, da Sperrvorrichtungen 32 und 33 von der Betätigungsschiene getrennt werden und mit der festen Schiene in Eingriff kommen. Der Ring 29 auf der Betätigungsschiene ist in Eingriff mit der gesperrten Schaltgabel oder dem Arm, so daß die Betätigungsschiene in der Zwischenposition sicher angehalten wird.

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Claims

Patentansprüche

1.) Vorrichtung zum Betätigen eines Getriebes eines vierradgetriebenen Kraftfahrzeugs mit einer ersten Hauptantriebswelle/ die mit der Kurbelwelle des Motors über eine Kupplung verbunden ist, mit einem Hi Ifsgetriebe, das der ersten Hauptantriebswelle benachbart ist, mit einer zweiten Hauptantriebswelle, die dem Hi Ifsgetriebe benachbart ist, wobei das Hi Ifsgetriebe Untersetzungsvorgelege und eine erste Schaltbetätigungsvorrichtung enthält, die manuell betätigbar ist, um die Übertragungsdrehzahlen für die Übertragung der Ausgangsleistung der ersten Hauptantriebswelle auf die zweite Hauptantriebswelle auszuwählen, mit einer AusgangswelIe, die parallel zu der zweiten Hauptantriebswelle angeordnet ist, mit einem Hauptgetriebe, das an der zweiten Antriebswelle und der Ausgangswelle angeordnet ist, mit Einrichtungen zum übertragen der Ausgangsleistung der Ausgangswelle, wobei diese Einrichtungen zwei Übertragungsanordnungen sowohl für die Vorderräder als auch für die Hinterräder aufweisen, mit einer Kupplung, die in einer der Anordnungen zum Einschalten und Ausschalten der Übertragung der Ausgangsleistung der entsprechenden Achse vorgesehen ist, mit einer zweiten Scha Itbetätigungsvorrichtung für die Kupplung und mit einer Schaltschiene, die axial gleitbar vorgesehen ist, um die erste Schaltbetät i gungsvorri chtung für das Hi Lfsgetriebe zu betätigen,

gekennzeichnet durch

eine Betätigungsschiene, die gleitbar und drehbar parallel zu der Schaltschiene angeordnet ist,

eine feste Schiene, die fest parallel zu der Schaltschiene und der Betätigungsschiene angeordnet ist,

einen Schalthebel, der mit der Betätigungsschiene verbunden ist und ein Verschiebemuster aufweist, das in einer Zwischenposition gekröpft ist,

eine Schaltgabel, die gleitbar an der Betätigungsschiene und der festen Schiene angebracht ist, wobei die Schaltgabel mit der Kupplung verbunden ist,

einen Arm, der an der Schaltschiene befestigt und gleitbar in Eingriff mit der Betätigungsschiene und der festen Schiene ist,

eine erste Sperreinrichtung, die zwischen der Betätigungsschiene und der Schaltgabel und der festen Schiene vorgesehen ist, um zu bewirken, daß die Betätigungsschiene und die Schaltgabel in feste Eingriffsbeziehung zueinander innerhalb eines ersten Bewegungsbereichs der Betätigungsschiene kommen, wodurch die Schaltgabel verschoben wird, indem der Schalthebel betätigt wird, und um zu bewirken,

daß die Schaltgabel und die feste Schiene miteinander in Eingriff innerhalb eines zweiten Bewegungsbereichs der Betätigungsschiene kommen, und

eine zweite Sperreinrichtung, die zwischen der Betätigungsschiene und dem Arm und der festen Schiene vorgesehen ist, um die bewirken, daß die Betätigungsschiene und der Arm in feste Eingriffsbeziehung zueinander innerhalb des zweiten Bewegungsbereichs der Betätigungsschiene nahe dem ersten Bewegungsbereich kommen, und um zu bewirken, daß der Arm und die feste Schiene miteinander innerhalb des ersten Bewegungsbereichs der Betätigungsschiene in Eingriff kommen, und wobei ein Sprengring zwischen der Schaltgabel und dem Arm an der Betätigungsschiene zum

Bewegen der Schaltgabel und des Arms vorgesehen ist,

wobei die erste und die zweite Sperreinrichtung so angeordnet sind, daß sie von der Betätigungsschiene durch
Drehen der Betätigungsschiene mit dem Schalthebel getrennt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten und zweiten Sperreinrichtungen einen Stift, der radial gleitbar angeordnet ist, um eine feste Eingriffsbeziehung zu erreichen, und Kerben an der Betätigungsschiene und der festen Schiene aufweist, wobei jede Kerbe Schrägen aufweist, um den Stift durch axiale Bewegung der Betätigungsschiene zu entfernen, und wobei die Kerben an der Betätigungsschiene mit einer Phasendifferenz angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
KugeIsperreinrichtungen zum Sperren der Schaltgabel an
der festen Schiene.