DE3429986A1

DE3429986A1 - Power transmission arrangement for a four-wheel-drive vehicle

Info

Publication number: DE3429986A1
Application number: DE19843429986
Authority: DE
Inventors: Yukio Ashikaga Tokio/Tokyo Kodama
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1984-08-16
Filing date: 1984-08-16
Publication date: 1986-02-27
Also published as: DE3429986C2

Abstract

A power transmission arrangement for a four-wheel-drive vehicle has front and rear wheel drive power transmission arrangements for transmission of the output power of a gearbox to the front and rear wheels respectively. A forwards one-way clutch and a reverse one-way clutch are provided in one of the power transmission arrangements. One of the one-way clutches is selected according to the drive direction of the vehicle. The one-way clutch acts for the power transmission of the selected wheels and allows the selected wheels to turn faster than the other wheels (Fig. 2). <IMAGE>

Description

Leistungsübertragungsanordnung Power transfer arrangement

für ein vierradgetriebenes Fahrzeug Die Erfindung betrifft eine Leistungsubertragungsanordnung für ein vierradgetriebenes Fahrzeug mit einer Einrichtung zum Aufnehmen der Differenz zwischen den Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder. for a four-wheel drive vehicle The invention relates to a power transmission arrangement for a four-wheel drive vehicle with means for taking up the difference between the speeds of the front and rear wheels.

In einem vierradgetriebenen Fahrzeug kann eine Leistungsübertragungsanordnung für den Zweiradantrieb in den Vierradantrieb umgeschaltet werden, indem eine Kupplung eingerückt wird, die manuell durch einen Wählhebel betätigt wird.In a four wheel drive vehicle, a power transmission arrangement for two-wheel drive can be switched to four-wheel drive by using a clutch is engaged, which is operated manually by a selector lever.

Das vierradgetriebene Fahrzeug wird vorzugsweise mit dem Zweiradantrieb auf befestigten, trockenen Flächen gefahren. Der Grund ist wie folgt. Wenn das Fahrzeug Ecken nimmt, durchlaufen die Vorderräder einen Bogen mit einem größeren Radius als die Hinterräder und deshalb neigen die Vorderräder dazu, sich schneller als die Hinterräder zu drehen. Diese Differenz zwischen den Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder bewirkt ein Bremsen des Fahrzeugs, das "Engeckenbremsen" genannt wird. Um eine solche Bremserscheinung zu verhindern, ist ein vierradgetriebenes Fahrzeug mit einer übertragungsanordnung versehen, die automatisch in den Zweiradantrieb bei großem Steuerwinkel umgeschaltet wird (JP-OS 57-15019). Diese Anordnung hat jedoch einen komplizierten Aufbau.The four-wheel drive vehicle is preferably two-wheel drive driven on paved, dry surfaces. The reason is as follows. When the vehicle Takes corners, the front wheels go through an arc with a larger radius than the rear wheels and therefore the front wheels tend to move faster than the Turning rear wheels. This difference between the speeds of the front and rear wheels causes the vehicle to brake, called "tight corner braking". To such a To prevent braking phenomena is a four-wheel drive vehicle with a transmission arrangement provided that automatically switched to two-wheel drive at a large steering angle becomes (JP-OS 57-15019). However, this arrangement has a complicated structure.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Leistungsübertragungsanordnung zu schaffen, die eine im Aufbau einfache Einrichtung zum Aufnehmen der Differenz zwischen den Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder aufweist.The object of the invention is to provide a power transmission arrangement to create a device for taking up the difference which is simple in construction between the speeds of the front and rear wheels.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.This object is achieved by the features of claim 1.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further developments of the invention are given in the subclaims.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der sind Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Leistungsübertragungsanordnung der Erfindung und Fig. 2 ein Schnitt eines Hauptteils der Anordnung.The invention is described by way of example with reference to the drawing, In FIG. 1, FIG. 1 is a schematic representation of a power transmission arrangement of the invention and Fig. 2 is a section of a main part of the arrangement.

Gemäß Fig. 1 ist eine Motoreinheit 1 am hinteren Teil eines Fahrzeugs angebracht. Die Motoreinheit hat ein Gangwechselgetriebe 1a. Die Ausgangsleistung des Getriebes wird auf die Hinterräder 4 über eine Hinterradantriebsleistungsübertragungsanordnung für die Hinterräder übertragen. Die Leistungsübertragungsanordnung enthält ein Differential 2 und Achsen 3. Die Ausgangsleistung des Gangwechselgetriebes 1a wird auch auf die Vorderräder 13 über eine Vorderradantriebsleistungsübertragungsanordnung-mit einer übertragungsvorrichtung 5, einer Kardanwelle 10, einem Differential 11 und Achsen 12 übertragen.According to Fig. 1, an engine unit 1 is at the rear of a vehicle appropriate. The motor unit has a speed change transmission 1a. The output power The transmission is transferred to the rear wheels 4 via a rear wheel drive power transfer arrangement transferred for the rear wheels. The power transmission arrangement includes a differential 2 and axles 3. The output power of the gear change transmission 1a is also based on the Front wheels 13 via a front wheel drive power transmission arrangement -with a transmission device 5, a cardan shaft 10, a differential 11 and axles 12 transferred.

Die übertragungsvorrichtung 5 enthält ein Zahnrad 6a, das in Eingriff mit einem Ringzahnrad 2a des Differentials 2 ist, eine Kupplung 6 für den Vierradantrieb, Kegelzahnräder 7 und 7a, eine Vorwärtseinwegkupplung 8 und eine Rückwärtseinwegkupplung 9.The transmission device 5 includes a gear 6a which is in engagement with a ring gear 2a of the differential 2, a clutch 6 for four-wheel drive, Bevel gears 7 and 7a, a forward one-way clutch 8 and a reverse one-way clutch 9.

Gemäß Fig. 2 sind eine übertragungsantriebswelle 14 des Kegelzahnrads 7a und ein mit der Kardanwelle 10 verbundene Abtriebswelle 15 koaxial angeordnet und beide Wellen 14 und 15 werden über die Einwegkupplungen 8 und 9 gekuppelt. Die Einwegkupplungsanordnung enthält ein an der Welle 14 festgelegtes ringförmiges Verbindungsorgan 16 und eine gleitbare Hülse 17. Die Einwegkupplungen 8 und 9 enthalten Außenlaufringe 8b und 9b und Rollen 8d und 9d, die jeweils zwischen den Laufringen und der Welle 15 angeordnet sind. Die Hülse 17 hat zwei Innenverzahnungen 17a und 17b. Die Verzahnung 17b ist in dauerndem Eingriff mit einer Verzahnung 16a des ringförmigen Verbindungsorgans 16. Die Verzahnung 17a kommt in wahlweisen Eingriff mit einer Verzahnung 8a der Einwegkupplung 8 oder mit einer Verzahnung 9a der Einwegkupplung 9 durch axiales Verschieben der Hülse 17. Die Vorwärtseinwegkupplung 8 überträgt die Drehung des Außenlaufrings 8b in der Vorwärtsantriebsrichtung auf die Welle 15 und ermöglicht somit eine Drehung der Welle 15 bei höherer Drehzahl als der Außenlaufring im voraus des Laufrings.According to Fig. 2, a transmission drive shaft 14 of the bevel gear 7a and an output shaft 15 connected to the cardan shaft 10 are arranged coaxially and both shafts 14 and 15 are coupled through the one-way clutches 8 and 9. the One-way clutch assembly includes an annular connector attached to shaft 14 16 and a slidable sleeve 17. The one-way clutches 8 and 9 contain outer races 8b and 9b and rollers 8d and 9d, each between the races and the shaft 15 are arranged. The sleeve 17 has two internal teeth 17a and 17b. The toothing 17b is in permanent engagement with a toothing 16a of the annular connecting member 16. The toothing 17a comes into optional engagement with a toothing 8a of the One-way clutch 8 or with a toothing 9a of the one-way clutch 9 by axial Move the Sleeve 17. The forward one-way clutch 8 transmits the rotation of the outer race 8b in the forward drive direction on the shaft 15 and thus enables the shaft 15 to rotate at a higher speed than the outer race in advance of the raceway.

Im Gegensatz dazu ist die Rückwärtseinwegkupplung 9 im umgekehrten Sinne zur Vorwärtseinwegkupplung 8 angeordnet.In contrast, the reverse one-way clutch 9 is reversed Arranged in the sense of the forward one-way clutch 8.

Die Hülse 17 hat eine ringförmige Nut an ihrem Umfang, in die ein Schaltarm 21 gleitbar eingreift. Der Schaltarm 21 steht in Wirkungsverbindung mit einer (nicht dargestellten) Membran in einer vakuumbetätigten Vorrichtung 20 über einen Stab 21a. Eine Vakuumkammer in der Vorrichtung 20 steht in wahlweiser Verbindung mit einer (nicht dargestellten) Ansaugverzweigung des Motors über einen Kanal 22, ein elektromagnetbetätigtes Ventil 23 und einen Kanal 24 oder mit der Atmosphäre über einen Kanal 22, ein Ventil 23 und eine Mündung 25.The sleeve 17 has an annular groove on its periphery into which a Switching arm 21 slidably engages. The switching arm 21 is in operative connection with a membrane (not shown) in a vacuum operated device 20 a rod 21a. A vacuum chamber in device 20 is in optional communication with an intake manifold (not shown) of the engine via a duct 22, a solenoid operated valve 23 and a duct 24 or to the atmosphere via a channel 22, a valve 23 and an orifice 25.

Um die Antriebszustände des Motors festzustellen, sind vorgesehen ein Rückwärtsschalter 26, der eingeschaltet wird, wenn das Gangwechselgetriebe 1a in den Rückwärtsantriebszustand umgeschaltet wird, ein Vierradantriebs(4WD)-Schalter 26, der eingeschaltet wird, wenn die Kupplung 6 in das Zahnrad 6a für den Vierradantrieb eingreift, ein Gaspedalschalter 31, der eingeschaltet wird, wenn das Gaspedal des Motors losgelassen wird, und ein Fahrzeugschalter 32, der eingeschaltet wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert übersteigt. Lampen 28 und 28a sind mit den Schaltern 26 und 27 verbunden, um jeweils das Schließen der Schalter anzuzeigen.To determine the drive states of the motor, are provided a reverse switch 26 which is turned on when the speed change transmission 1a is switched to the reverse drive state, a four wheel drive (4WD) switch 26, which is switched on when the clutch 6 is in the gear 6a for four-wheel drive engages, an accelerator switch 31, which is turned on when the accelerator pedal of the Motor is released, and a vehicle switch 32 that is turned on when the vehicle speed exceeds a predetermined value. Lamps 28 and 28a are connected to switches 26 and 27 to close the switches, respectively to display.

Die Schalter 26 und 27 sind mit den Eingängen eines UND-Verknüpfungsglieds 29 verbunden und die Schalter 27, 31 und 32 sind mit den Eingängen eines UND-Verknüpfungsglieds 33 verbunden. Beide Ausgänge der UND-Verknüpfungsglieder 29 und 33 sind mit den Eingängen eines ODER-Verknüpfungsglieds 30 verbunden, dessen Ausgang mit der Basis eines Transistors 34 verbunden ist. Der Transistor 34 ist in den Kreis eines Elektromagneten 23a des Ventils 23 geschaltet.The switches 26 and 27 are connected to the inputs of an AND gate 29 connected and the switches 27, 31 and 32 are connected to the inputs of an AND logic element 33 connected. Both outputs of the AND gates 29 and 33 are with the Inputs of an OR gate 30 connected, the output of which is connected to the base of a transistor 34 is connected. The transistor 34 is in the circuit of an electromagnet 23a of the valve 23 switched.

Während des Vorwärtsantriebs des Fahrzeugs werden im Betrieb der Rückwärtsschalter 26 und der Gaspedalschalter 31 ausgeschaltet, so daß sich die Ausgänge der UND-Verknüpfungsglieder 29 und 33 auf niedrigen Pegeln befinden. Der Ausgang des ODER-Verknüpfungsglieds 30 ist somit niederpegelig, was bewirkt, daß der Transistor 34 ausschaltet. Der Elektromagnet 23a befindet sich somit im entregten Zustand, um die Betätigungsvorrichtung 20 mit der Atmosphäre über die Mündung 25 zu verbinden. Die Membran in der Betätigungsvorrichtung 20 wird durch eine Feder durchgebogen, um den Stab 21a nach links zu ziehen (Fig. 2).During the forward propulsion of the vehicle, the reverse switch is in operation 26 and the accelerator switch 31 switched off, so that the outputs of the AND gates 29 and 33 are at low levels. The output of the OR gate 30 is thus low, causing transistor 34 to turn off. Of the Electromagnet 23a is thus in the de-energized state to the actuating device 20 to connect to the atmosphere via the mouth 25. The membrane in the actuator 20 is bent by a spring to pull the rod 21a to the left (Fig. 2).

Die Hülse 17 wird somit nach links verschoben, so daß die Verzahnung 17a in die Verzahnung 8a der Vorwärtseinwegkupplung 8 eingreift. Wenn die Kupplung 6 eingerückt wird, wird die Ausgangsleistung des Gangwechselgetriebes somit auf die Vorderräder über die Welle 14, die Einwegkupplung 8, die Welle 15 und die Kardanwelle 10 zum Erzeugen des Vierradantriebs übertragen.The sleeve 17 is thus shifted to the left, so that the teeth 17a engages in the toothing 8a of the forward one-way clutch 8. When the clutch 6 is engaged, the output of the gear change transmission is thus increased the front wheels via the shaft 14, the one-way clutch 8, the shaft 15 and the cardan shaft 10 transmitted to generate the four-wheel drive.

Wenn das Fahrzeug eine Ecke nimmt, drehen sich die Vorderräder schneller als die Hinterräder. Das bedeutet, daß die Welle 15 sich schneller als der Außenlaufring 8b diesem voreilend dreht.When the vehicle takes a corner, the front wheels turn faster than the rear wheels. This means that the shaft 15 is faster than the outer race 8b this rotates leading.

Die Einwegkupplung 8 ermöglicht jedoch eine solche schnellere Drehung der Welle 15. Die Differenz zwischen den Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder wird somit in der Einwegkupplung absorbiert und das Fahrzeug nimmt leicht die Ecke ohne eine Bremserscheinung.However, the one-way clutch 8 enables such faster rotation of the shaft 15. The difference between the speeds of the front and rear wheels is thus absorbed in the one-way clutch and the vehicle turns easily without a braking phenomenon.

Wenn das Gaspedal zur Verzögerung des Fahrzeugs bei höherer Drehzahl als die vorbestimmte Drehzahl losgelassen wird, schalten die Schalter 31 und 32 ein. Da der Schalter 27 eingeschaltet ist, wird der Ausgang des UND-Verknüpfungsglieds 33 hochpegelig, was bewirkt, daß der Transistor einschaltet. Der Elektromagnet 23a wird somit erregt, um die Vakuumkammer der Betätigungsvorrichtung 20 mit der Ansaugverzweigung über den Kanal 22, das Ventil 23 und den Kanal 24 zu verbinden. Das Ansaugverzweigungsvakuum wird an die Vakuumkammer angelegt, um die Membran entgegen der Feder durchzubiegen, wodurch der Stab 21a nach rechts verschoben wird. Die Verzahnung 17a greift somit in die Verzahnung 9a der Rückwärtseinwegkupplung 9 ein.When the accelerator pedal to decelerate the vehicle at higher speed when the predetermined speed is released, the switches 31 and 32 switch a. Since the switch 27 is switched on, the output of the AND logic element is 33 goes high causing the transistor to turn on. The electromagnet 23a is thus energized to the vacuum chamber of the actuator 20 with the suction manifold via the channel 22, the valve 23 and the channel 24 to connect. The intake manifold vacuum is applied to the vacuum chamber to bend the membrane against the spring, whereby the rod 21a is displaced to the right. The toothing 17a engages Consequently into the toothing 9a of the reverse one-way clutch 9.

Der Eingriff der Verzahnungen 17a und 9a bewirkt, daß die Kupplung 9 eine schnellere Drehung der Vorderräder verhindert.The engagement of the teeth 17a and 9a causes the clutch 9 prevents the front wheels from turning faster.

Das bedeutet, daß die Vorderräder durch den Motorbetrieb beim Eingriff der Rückwärtseinwegkupplung 9 gebremst werden. Die Motorbremsung wirkt somit auf die Vorder- und Hinterräder.This means that the front wheels are engaged by the engine operation the reverse one-way clutch 9 are braked. The engine braking thus acts the front and rear wheels.

Wenn das Gangwechselgetriebe 1a in den Rückwärtsantriebszustand umgeschaltet wird, wird der Rückwärtsschalter 26 geschlossen.When the speed change transmission 1a is switched to the reverse drive state is, the reverse switch 26 is closed.

Wenn der Vierradantriebsschalter 27 geschlossen ist, wird somit der Ausgang des UND-Verknüpfungsglieds 29 hochpegelig. Die Rückwärtseinwegkupplung 9 wird somit in der Weise ausgewählt, wie dies oben beim Rückwärtsantrieb beschrieben wurde. Beim Rückwärtsantrieb wird derselbe Vorgang wie beim Vorwärtsantrieb ausgeführt.Thus, when the four-wheel drive switch 27 is closed, it becomes the Output of AND gate 29 high level. The reverse one-way clutch 9 is thus selected in the manner described above for the reverse drive became. When driving backward, the same operation is carried out as when driving forward.

Obwohl das oben beschriebene Fahrzeug mit einer Kupplung zum Herstellen des Vierradantriebs versehen ist, kann die Erfindung auch bei einem vierradgetriebenen Fahrzeug ohne eine Wählkupplung (sogenanntes Vollzeit-Vierradfahrzeug) angewendet werden.Although the vehicle described above with a coupling to manufacture the four-wheel drive is provided, the invention can also be used in a four-wheel drive Vehicle used without a select clutch (so-called full-time four-wheel vehicle) will.

Claims

Claims 1. Power transmission arrangement for a four-wheel drive Vehicle with a gear change transmission that has a forward gear change transmission part and includes a reverse speed change transmission part characterized by first and second power transmission arrangements for transmitting the output power of the Gear change gear each on the front and rear wheels, a forward one-way clutch and a reverse one-way clutch resident in one of the power transfer assemblies are provided, and first devices for selectively transmitting the output power of the gear change gear on one of the one-way clutches, whereby the forward four-wheel drive and the reverse four-wheel drive is optionally provided via the selected one-way clutch will.

2. Power transmission arrangement according to claim 1, characterized in that that each of the forward and reverse one-way clutches has an outer race, which in Operational connection with a drive shaft is, and has rollers that between the outer race and an output shaft are arranged.

3. Power transmission arrangement according to claim 2, characterized in that that the first device has a first toothing provided on the drive shaft is, a sleeve with an inner second toothing which is slidable in axial Meshes with the first toothing, and has an inner third toothing, fourth and fifth splines on the peripheries of the forward and reverse one-way clutches are provided and the third toothing is designed so that it is optional engages in one of the fourth and fifth gears, and that a second device to move the sleeve depending on the choice of forward gear change or the reverse gear transmission is provided.

4. Power transmission arrangement according to claim 3, characterized in that that the second device is a vacuum operated device, a solenoid operated device Valve for the optional application of the engine intake manifold vacuum to the actuator and an electrical circuit for operating the solenoid operated valve depending on the drive states of the engine.