DE3221634C2

DE3221634C2 - Vorrichtung zum Betätigen eines Getriebes eines vierradgetriebenen Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE3221634C2
Application number: DE3221634A
Authority: DE
Inventors: Shintaro Fuchu Tokio/Tokyo Uchiyama
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1981-06-09
Filing date: 1982-06-08
Publication date: 1986-03-27
Also published as: DE3221634A1; GB2099937B; JPS57205231A; FR2507134A1; AU8463882A; CA1169335A; US4508190A; JPS6366690B2; AU536361B2; FR2507134B1; GB2099937A

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Betätigen eines Getriebes für ein vierradgetriebenes Kraftfahrzeug, dessen Leistungsgetriebeanordnung wahlweise in einen Zweiradantrieb geschaltet wird, enthält das Leistungsgetriebesystem einen Zweiradantrieb, einen höheren Vierradantriebsbereich und einen niedrigeren Vierradantriebsbereich. Ein Schalthebel ist zum Betätigen der Schaltbetätigungsvorrichtungen für diese Antriebe vorgesehen. Der Schalthebel hat ein Schaltmuster, das in einer Zwischenstellung gekröpft ist, wodurch der Schalthebel nicht von einer Endposition in die andere Endposition ohne Verfolgung des gekröpften Wegs geschaltet werden kann.

Description

ausgeführt wird. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

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

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Getriebes, bei dem die Erfindung angewendet wird,

F ig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Betätigungsvorrichtung der Erfindung,

F i g. 3 ein Schnitt des Hauptteils der Betätigungsvorrichtung,

F i g. 4 und 5 Schnitte jeweils längs der Linien IV-IV und V-V der F i g. 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 werdea Die erste Hauptantriebswelie ist mit einer zweiten Hauptantriebswelle 5 über ein Zweiganghilfsgetriebe 4 verbunden, das über der Vorderachse Fangeordnet ist Das Hilfsgetriebe 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 odor über dieVorgelegezahnräder7verbindet

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) Rückwärtszahnradeinrichtung.

Ein Antriebsritzel 10 ist an dem einen Ende der Ausgangswelle 9 Defestigt und das Antriebsritzel greift in ein Kronenzahnrad 12 einer Enduntersetzungszahnradvorrichtung 11 ein. Das Enduntersetzungszahnrad ist dafür bestimmt die Ausgangsleistung der Ausgangswel-Ie 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 Hilfsgetriebe 4 und der Synchrongetriebeeinrichtung 14 an der Hinterradantriebswelle 15 wird nachfolgend beschrieben. Gemäß F i g. 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 Schaltschiene 20 über ein Verbindungsorgan 22 verbunden. Die Schaltschiene 20 ist gleitbar in einem Gehäuse 16 gehalten, siehe f i g. 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 Oberein-Stimmung mit einem in F ig. 6 gezeigten Muster 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 F i g. 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 gleitbarem Eingriff mit den Schienen 18 und 19. Eine Schaltgabei 38 für die Synchrongelriebeeinrichtung 14 greift gieitbar in die Betätigungsschiene 18 und die feste Schiene 19 ein. Ein Sprengring 29 ist an der Betätigungsschiene 18 zwisehen dem Arm 26 und der Schaltgabel 28 befestigt, um den Arm und die Gabel zu bewegen. An der festen Schiene 19 ist ein Sprengring 31 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 Mittelpunkte 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 F i g. 5, befindet Eine zweite Sperrvorrichtung 33 ist auch zwischen den Schienen 18 ucd 19 vorgesehen. Gemäß F i g. 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 F i g. 4 befindet. Eine Kugelsperrvorrichtung 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 Kugelsperrvorrichtung 40 gleichartig der Kugelsperrvorrichtuiig 30 ist zwischen der Bctätigungsschiene 18 und dem Gehäuse 16 vorgesehen. Eine Kugelsperrvorrichtung 41 ist auch zwischen der Schaltschiene 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-Position für den höheren Vierradantriebsbereich. Wenn der Schalthebel 17 in der vertikalen Position gehalten wird und in die Vorderradantriebsposilion FF geschaltet wird, wird die Betätigungsschiene 18 nach rechts in Fig.3 versdiobeu. 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 Sperrkügel 4.5 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 37 in die Kerbe 38 gehalten.

In dieser Lage befindet sich das Hilfsgetriebe in der Direktverbindungsposition. Die Motorleistung wird somit über die Kupplung 2 und die erste Hauptantriebswelle 3 auf die zweite Hauptantriebswelle 5 ohne Untersetzung durch das Hilfsgetriebe 4 übertragen. Das Hauptgetriebe 8 überträgt die Drehung der zweiten Hauptantriebswelle 10 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 Hillsgetriebes 4 angetrieben.

Wenn der Schalthebel 17 in die höhere Vierradantriebsbereichsposition 4WDH von der FF-Position geschaltet wird, wird die Betätigungsschiene 18 in die Zwischenposition der F i g. 3 verschoben. Da der Stift 34 in die Kerbe 35 der Betätigungsschiene 18 eingreift, wird die Schaltgabel 211 auch nach links zusammen mit der Schiene 18 verschoben. Da 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 J3a mit der WeMe 15 in Eingriff zu bringen. Die Welle 15 vird somit durch die Zahnräder 13 und 13a gedreht. Da die Schaltschiene 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 F i g. 3 korrespondiert, kann der Schalthebel 17 aus der vertikalen Position in die geneigte Position der F i g. 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 Schalthebei 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 F i g. 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 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 Synchrongetriebeeinrichtung 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 19 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 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 13 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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 an der Betätigungsschiene zum Bewegen der Schalt- Patentansprüche: gabel und des Arms vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite

1. Vorrichtung zum Betätigen eines Getriebes ei- Sperreinrichtung (32,33) so angeordnet sind, daß sie

nes vierradgetriebenen Kraftfahrzeugs mit einer er- 5 von der Betätigungsschiene (18) durch Drehen der

sten Hauptantriebswelle, die mit der Kurbelwelle Betätigungsschiene (18) mit dem Schalthebel (17) ge-

des Motors über eine Kupplung verbunden ist, mit trennt werden.

einem Hilfsgetriebe, das der ersten Hauptantriebs- Z Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch geicennwelle benachbart ist, mit einer zweiten Hauptan- zeichnet, daß jede der ersten und zweiten Sperremtriebswelle, die dem Hilfsgetriebe benachbart ist, 10 richungen (32,33) einen Stift (34,37), der radial gteitwobei das Hilfsgetriebe Untersetzungsvorgelege bar angeordnet ist, um eine feste Eingriffsbeziehung und eine erste Schaltbetätigungsvorrichtung enthält, zu erreichen, und Kerben (35, 36, 38, 39) an der die manuell betätigbar ist, um die Übertragungs- Betätigungsschiene (18) und der festen Schiene (19) drehzahlen für die Übertragung der Ausgangslei- aufweist, wobei jede Kerbe Schrägen aufweist, um stung der ersten Hauptantriebswelle auf die zweite 15 den Stift (34,37) durch axiale Bewegung der Betäti-Hauptantriebswelle auszuwählen, mit einer Aus- gungsschiene (18) zu entfernen, und wobei die Kergangswelle, die parallel zu der zweiten Hauptan- ben (35,39) an der Betätigungsschiene (18) mh einer triebswelle angeordnet ist, mit einem Hauptgetriebe, Phasendifferenz angeordnet sind,
das an der zweiten Antriebswelle und der Ausgangs- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet welle angeordnet ist, mit Einrichtungen zum Ober- 20 durch Kugelsperremrichtungen (30) zum Sperren tragen der Ausgangsleistung der Ausgangswelle, der Schaltgabel (28) an der festen Schiene (19).
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 Aus- 25

schalten der Übertragung der Ausgangsleistung der Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betäti-

entsprechenden Achse vorgesehen ist, mit einer gen eines Gangwechselgetriebes für ein vierradgetrie-

zweiten Schaltbetätigungsvorrichtung für die Kupp- benes Kraftfahrzeug, das wahlweise nur durch die Vor-

lung, mit einer Schaltschiene, die axial gleitbar vor- derräder oder die Hinterräder angetrieben werden

gesehen ist, urn die erste Schaltbetätigungsvorrich- 30 kann, und insbesondere ein Getriebe mit einem Hilfsge-

tung für das Hilfsgetriebe zu betätigen, mit einer triebe, das mit einem üblichen Hauptgetriebe und einer

Betätigungsschiene, die gleitbar und drehbar parallel Hilfskupplungsvorrichtung zum Ausschalten des Lei-

zu der Schaltschiene angeordnet is^f stungsgetriebes bis zu entweder einem höheren oder

mit einer festen Schiene, die fest parallel zu der einem niedrigeren Umsetzungsverhältnis kombiniert ist,

Schaltschiene und der Betätägungsschiene angeord- 35 wodurch das Fahrzeug in einem höheren Vierradan-

net ist, triebsbereich und einem niedrigeren Vierradantriebsöe-

mit einem Schalthebel, der mit der Betätigungsschie- reich angetrieben werden kann.

ne verbunden ist und ein Verschiebemuster aufweist, Eine solche Getriebeanordnuag ist vnt einer ersten

das in einer Zwischenposition gekröpft ist, Schaltbetätigungsvorrichtung für das Hauptgetriebe

mit einer Schaltgabel, die gleitbar an der Betäti- 40 und einer zweiten Schaltbetätigungsvorrichtung für das

gungsschiene und der festen Schiene angebracht ist, Hilfsgetriebe versehen.

wobei die Schaltgabel mit der Kupplung verbunden Die US-PS 41 70 273 beschreibt einen Schalthebel ist, zum Betätigen der Hilfskupplungsvorrichtung und der mit einem Arm, der an der Schaltschiene befestigt zweiten Schaltbetätigungsvorrichtung. Beide Vorrich- und gleitbar in Eingriff mit der Betätigungsschiene 45 tungen werden einfach durch Schalten des Schalthebels und der festen Schiene ist, längs einer geraden Linie zur Auswahl des Zweiradanmit einer ersten Sperreinrichtung, die zwischen der triebs, des höheren Vierradantriebsbereichs und des Betätigungsschiene und der Schaltgabel und der fe- niedrigeren Vierradantriebsbereichs betätigt Um den sten Schiene vorgesehen ist, um zu bewirken, daß die Schalthebel in der Zwischenstellung zwischen der Zwei-Betätigungsschiene und die Schaltgabel in feste Ein- 50 radantriebsstellung und der Stellung des niedrigeren griffsbeziehung zueinander innerhalb eines ersten Vierradantriebsbereichs zu positionieren, sind Kugel-Bewegungsbereichs der Betätigungsschiene korn- Sperrvorrichtungen vorgesehen. Wenn der Schalthebel men, wodurch die Schaltgabel verschoben wird, in- jedoch mit starker Kraft betätigt wird, geht der Schaltdem der Schalthebel betätigt wird, und um zu bewir- hebel über die Zwischenposition wegen der schwachen ken, daß die Schaltgabel und die feste Schiene mit- 55 Wirkung der Kugelsperrvorrichtungen. Des weiteren einander in Eingriff innerhalb eines zweiten Bewe- kann der Fahrer das Schalten des Schalthebels vor der gungsbereichs der Betätigungsschiene kommen, und Zwischenstellung anhalten, da die Anschlagwirkung. der mit einer zweiten Sperreinrichtung, die zwischen der Kugelsperrvorrichtung nicht gefühlt wird, was zu einem Betätigungsschiene und dem Arm und der festen ungenügenden Eingriff in das Getriebe führt.
Schiene vorgesehen ist, um die bewirken, daß die 60 Eine Vorrichtung zum Betätigen eines Getriebes ei-Betätigungsschiene und der Arm in feste Eingriffs- nes vierradgetriebenen Kraftfahrzeugs nach dem Oberbeziehung zueinander innerhalb des zweiten Bewe- begriff des Anspruchs 1 ist Gegenstand der DE-OS gungsbereichs der Betätigungsschiene nahe dem er- 31 06 527.

sten Bewegungsbereich kommen, und um zu bewir- Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorken, daß der Arm und die feste Schiene miteinander 65 richtung zum Betätigen eines Getriebes zu schaffen, die innerhalb des ersten Bewegungsbereichs der Betäti- das Schalten des Schalthebels in die Zwischenposition gungsschiene in Eingriff kommen, und wobei ein zwischen beiden Schaltendpositionen sicherstellt, wo-Sprengring zwischen der Schaltgabel und dem Arm durch das Schalten der Leistungsübertragung sicher