DE3520274A1

DE3520274A1 - Vorrichtung zum waehlen einer leistungsuebertragungsanordnung eines vierradgetriebenen kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE3520274A1
Application number: DE19853520274
Authority: DE
Inventors: Toshio Tokio/Tokyo Kobayashi; Shinichirou Mitaka Tokio/Tokyo Mura
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1984-07-09
Filing date: 1985-06-05
Publication date: 1986-02-06
Also published as: GB2161554B; US4651848A; GB2161554A; JPH0533174B2; GB8514289D0; JPS6121830A; DE3520274C2

Description

5/176 Fuji Jukogyo K.K.

Vorrichtung zum Wählen einer Leistungsübertragungsanordnung eines vierradgetriebenen Kraftfahrzeugs

Priorität: 9. Juli 1984 Japan 59-141754

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Wählen einer Leistungsübertragungsanordnung eines vierradgetriebenen Kraftfahrzeugs mit einem Hi Ifsgetriebe zum Herstellen eines Vierradantriebs im hohen Drehzahlbereich und eines Vierradantriebs im niedrigen Drehzahlbereich,, und insbesondere eine Vorrichtung zum manuellen Schalten einer Zweiradantriebs leistungsübertragung in eine Vierradantriebsanordnung im hohen Drehzahlbereich oder eine Vierradantriebsanordnung im niedrigen Drehzahlbereich.

Die US-PS 4 356 879 offenbart ein Getriebe mit einer Übertragungskupplung zum Schalten der Zweiradantriebsleistungsübertragungsanordnung in die Vierradantriebsleistungsübertragungsanordnung, mit einer Kupplung für das Hi Ifsgetriebe und mit einer Wählvorrichtung zum Betätigen der beiden Kupplungen zum Wählen des Zweiradantriebs, des Vierradantriebs im hohen Drehzahlbereich und des Vierradantriebs im niedrigen .Drehzahlbereich. Die Wählvorrichtung enthält eine Betätigungsschiene, die durch einen WählhebeL betätigt wird, eine feste Schiene und eine Scha 11schiene zum Betätigen der Kupplung für das Hilfsgetriebe. Diese Anordnung mit den drei Schienen führt zu einem komplizierten Aufbau mit großen Abmessungen. Die Betätigungsschiene, die Schaltschiene und der Wählhebel zum Betätigen der Betätigungsschiene befinden sich darüber hinaus an versetzten Stellen. Die Bewegung der Betätigungsschiene verursacht somit Momente in den Elementen der Vorrichtung, die Reibungswiderstände und Torsionsbelastungen erzeugen, was die Betätigung der Vorrichtung verschlechtert.

D i e Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Wählvorrichtung zu schaffen, die einen einfachen Aufbau aufweist, geringe Abmessungen hat und Leicht und glatt betätigt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteränsprüchen angegeben*

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

Fig. 1ä und 1b ein Längsschnitt eines Getriebes für ein vierradgetriebenes Kraftfahrzeug, bei dem die Erfindung angewendet wird,

Fig. 2 ein horizontaler Schnitt eines Teils des Getriebes der Fig. 1,

Fig. 3ä und 3b Schnitte einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 4a und 4b eine Draufsicht des Teils der Fig. 3, teilweise geschnitten,

Fig. 5 ein Schnitt längs der Linie V - V iη Fig. 4 und Fig. 6ä bis oc Darstellungen zur Erläuterung der Wirkungsweise der Wählvorrichtung der Erfindung.

Das in Längsrichtung angeordnete Transachsengetriebe für ein vierradgetriebenes Fahrzeug nach Fig. 1 und 2 enthält ein Getriebegehäuse 1, ein Übertragungsgehäuse 2, das an dem Gehäuse 1 an dessen hinterem Ende angeordnet ist, und ein Verlängerungsgehäuse 3, das an dem Gehäuse 2 befestigt ist. Das Getriebegehäuse 1 enthält ein Paar in Längsrichtung geteilter Schalen und seine Innenseite ist in drei Abteile 4 bis 6 aufgeteilt. Eine Kupplung 7 ist in dem vorderen Abteil 4 angeordnet und ein Hi Ifsgetriebe 20 und ein vorderes Differential 30 sind in dem mittleren Abteil 5 angeordnet. Ein Hauptgetriebe 40 ist in dem Abteil 6 und dem Gehäuse 2 angeordnet und eine übertragungsvorrichtung 60 ist in dem Gehäuse 2 angeordnet. Bei der

Antriebsanordnung steht eine Kurbelwelle 8 eines (nicht dargestellten) Motors in Wirkungsverbindung mit einem Ende einer Eingangswelle 9 über die Kupplung 7 und das Hi Ifsgetriebe 20 ist zwischen der Eingangswelle 9 und einer Hauptantriebswe lie 10 des Hauptgetriebes 40 angeordnet.

Das Hi I fsgetriebe 20 enthält ein Hochdrehzahlzahnrad 21, das auf der Eingangswelle 9 gebildet ist, ein Niedrigdrehzahlzahnrad 22, das drehbar auf der Hauptantriebswelle 10 in Ausrichtung mit der Welle 9 angebracht ist, Vorgelegezahnräder 24 und 24a (Fig. 2), die drehbar auf einer Vorgelegewelle 23 angebracht sind, damit kämmende Zahnräder 21 und 22 und eine Synchronisiereinrichtung 25 als eine Kupplung, die zwischen dem Hochdrehzah I zahnrad 21 und dem Niedrigdrehzahlzahnrad 22 auf der Hauptantriebswelle angeordnet ist. Wenn gemäß Fig. 1 die Synchronisiereinrichtung 25 in Eingriff mit dem Hochdrehzahlzahnrad 21 kommt, wird die Welle 9 direkt mit der Welle 10 gekuppelt, um den Antriebsbereich höherer Drehzahl zu erhalten, und wenn andererseits die Synchronisiereinrichtung 25 in Eingriff mit dem Niedrigdrehzahlzahnrad 22 kommt, wird das Zahnrad 21 mit der Welle 10 über die Zahnräder 24, 24a und 22 verbunden, um den Antriebsbereich niedrigerer Drehzahl zu erhalten. Das Hauptgetriebe 40 ist ein Fünfganggetriebe mit Overdrive, bei dem eine Ausgangswelle 11 unter der Antriebswelle 10 parallel dazu angeordnet ist. Erste Zahnräder 41 und 42, zweite Zahnräder 43 und 44, dritte Zahnräder 45 und 46 und vierte Zahnräder 47 und 48 sind an beiden WeLlen 10 und 11 angeordnet. Die ersten und die zweiten Abtriebszahnräder 42 und 44 sind drehbar auf der Ausgangswelle 11 angeordnet und eine Synchronisiereinrichtung 49 ist zwischen den Abtriebszahnrädern angeordnet. Die dritten und vierten Antriebszahnräder 45 und 47 sind drehbar auf der Hauptantriebswelle 10 angeordnet und eine Synchronisiereinrichtung 50 ist zwischen den Antriebszahnrädern angeordnet. Für den Rückwärtsantrieb ist ein Zwischenzahnrad 54 gleitbar auf einer Welle 53 angeordnet, siehe Fig. 2, und zwar derart, daß es in

Eingriff mi t einem Antn'ebszahnrad 51 auf der Antriebswelle und mit einem Abtriebszahnrad 52 auf der Hülse der Synchronisiereinrichtung 49 kommt. Das Hauptgetriebe hat zusätzlich Fünfgangzahnräder 55 und 56 zwischen der Hauptantriebswelle 10 und der AusgangsweI Ie 11 und eine Synchronisiereinrichtung 57 ist zwischen dem drehbaren Antriebszahnrad 55 und der Welle 10 angeordneti Ein Antriebsritzel 31 ist am vorderen Ende der Welle gebildet und ist in Eingriff mit einem Kronenzahnrad 32 eines vordereh Differentials 30 und eine Differentialgetriebevorrichtung 33 des vorderen Di ff e rent i a L s 30 ist mit den Vorder* rädern gekuppelt.

In der übertragungsvorrichtung 60 steht ein übertragungsantr i ebsizahri rad 61, das fest an der Ausgangswe I Le 11 angebracht ist, in Eingriff mit einem Abtriebszahnrad 62, das drehbar auf einer Hinterantriebswelle 12 angebracht ist, und eine über-

tragungskupplung 63 in der Form einer Synchronisiereinrichtung ist zwischen dem Zahnrad 62 und der Welle 12 angeordnet.

Die Wählvorrichtung zum Betätigen der Kupplung 25 des Hilfsgetriebes.20 und der Kupplung 63 der übertragungsvorrichtung wird urtter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 nachfolgend beschrieben. Eine Betätigungsschiene 70 ist parallel zu einer festen Schiene 71 an einer Stelle über der Übertragungskupplung 63 innerhalb des Übertragungsgehäuses 2 vorgesehen und ein hinterer Teil der Schiene 70 ist gleitbar durch einen Stützteil 2a gehalten, der in dem Übertragungsgehäuse gebildet ist. Die Betätigungsschiene 70 erstreckt sich nach hinten von dem Gehäuse 2 und die feste Schiene 71 ist an dem Gehäuse 2 mittels eines Stifts 72 befestigt. Ein Verbindungsarm 73 steht in gleitbarem Eingriff mit den Schienen 70 und 71. Der Verbindungsarm 73 hat eine zylindrische Welle 73a, die gleitbar an der Betätigungsschiene 70 angebracht und gleitbar durch einen Stützteil 2b des Gehäuses 2 gehalten ist. Eine federbelastete Sperrkugel 74 ist in dem Stützteil 2a so vorgesehen, daß sie mit einer der Aussparungen 75 bis 77, die an der Betätigungsschienö 70 gebildet

sind, entsprechend den drei Scha Ltste L Lungen in Eingriff kommt. Eine Schaltgabel 78, die in Eingriff mit einer HüLse 63a der übertragungskuppLung 63 steht, ist gLeitbar an den beiden Schienen 70 und 71 angebracht. In der GabeL 78 ist eine federbeLastete SperrkugeL 79 vorgesehen, um mit einer der Aussparungen 80 und 81, die in der Schiene 71 gebiLdet sind, entsprechend den SteLLungen FF (Vorderradantrieb) und 4WD (Vierradantrieb) in Eingriff zu kommen. Ein VerriegeLungsstift 82 ist gLeitbar in der SchaLtgabeL 78 vorgesehen, um mit einer der Aussparungen 83 und 84, die in den Schienen 70 und 71 gebiLdet sind, jeweiLs bei den SteLLungen FF und 4WD in Eingriff zu kommen. Eine federbelastete SperrkugeL 85 ist in dem Arm 73 vorgesehen, um mit einer der Aussparungen 86 und 87, die in der Schiene 71 gebiLdet sind, entsprechend den SteLLungen für die Bereiche höherer und niedrigerer DrehzahL des Hi Lfsgetriebes 20 in Eingriff zu kommen. Ein VerriegeLungsstift 90 ist gLeitbar in dem Arm 73 vorgesehen, um in Eingriff mit einer der Aussparungen 91 und 92 zu kommen, die jeweiLs in den Schienen 71 und 70 gebiLdet sind. ALs AnschLäge dienende Sprengringe 88 und 89 sind an der Schiene 71 befestigt und ein Sprengring 93 ist an der Schiene 70 zwischen der SchaLtgabeL 78 und dem Arm 73 befestigt. Ein Schalter 94 (Fig. 4) ist vorgesehen, um durch einen Stab 78a der GabeL 78 betätigt zu werden, wodurch das Wählen des Vierradantriebs (4WD) im Hochdrehzahlbereich festgestellt wird.

Das hintere Ende der Betätigungsschiene 70 ist mit einem Stab 96 über eine Verbindung 95 gekuppelt. Der Stab 96 hat eine aufwärtige Verlängerung 96a, die an einem Wählhebel 97 befestigt ist, der drehbar an einer Verschiebeeinrichtung 98 gehalten ist. Wie Fig. 4 zeigt, sind die Schiene 70, der Stab 96 und der Stift 99a zum Verbinden des Stabs 96 mit dem Hebel 97 in Ausrichtung zueinander angeordnet. Der Hebel 97 kann wahlweise in die Verschiebestellungen FF, 4WDH und 4WDL, die auf einer einzigen geraden Linie angeordnet sind, bewegt werden. Das vordere Ende der Welle 73a des Arms 73 ist mit einem Stab 101 über eine

Kuge Ivfcrbi ndung 100 gekuppelt. Der stab 101 ist über eine Kugelverbindung 102 mit einem Hebel 28 der Verschiebeeinrichtung des Hi If sgetH ebes 20 verbunden, siehe Fig. 5. Der Hebel 28 ist an einer vertikalen Weite 26 festgelegt, an der eine Schaltgabel 27, die in Eingriff mit einer Hülse 25a einer Synchronisiereinrichtung 25 ist, befestigt ist.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Vorrichtung erläutert. Wenn der Wählhebel 97 in der Vorderradantriebsstellung (FF) angeordnet wird, welche die hinterste Stellung in dem Schaltmuster ist (Fig. 3), werden der Stab 96 und die Betätigungsschiene 70 in der hintersten Stellung angeordnet, siehe Fig. 6a. In dieSer Position befindet sich die Gabel 78 in der rechten Stellung iη Fig. 6a, so daß die Übertragungskupplung 63 ausgerückt wird. Andererseits wird die Gabel 27 des Hi I fsgetriebes positioniert, damit die Hülse 25a der Synchronisiereinrichtung 25 in E'ing'f'iff mit dem Hochdrehzahlzahnrad 21 kommt. Die Gabel 78 und der Arm ?t werden in ihren Stettungen durch die Sperrkugeln 8Ö und 85 gehalten. Die Leistung des Motors wird somit auf die Vorderräder über das HochdrehzahI zahnrad 21, das Getriebe 4Ö und das vordere Differential 30 übertragen, wodurch der Zweiradantrieb für das Kraftfahrzeug hergestellt wird.

Wenn der Wählhebel 97 nach vorne aus der FF-Stellung in die Hochdrehzäh L-Vi erradantriebsste I lung 4WDH verschoben wird, wird die Bötätigungsschiene 70 nach links bewegt, siehe Fig. 6b. Da der Verriegelungsstift 82 in die Aussparung 83 der Schiene 70 im Zustand der Fig. 6a eingreift, wird die Gabel 78 nach links zusammen mit der Schiene 70 bewegt, wobei ein Eingriff der Hülse 63a der⁴ Kupplung 63 in das Zahnrad 62 erfolgt. Die Gabel 78 wird in der Stellung durch den Eingriff der Kugel 79 in der Aussparung 81 geHaiten.! Während dessen bewegt sich die Schiene 70 in die Welle ?3a und der Armstab 73 wird in derselben Stellung wie Fig. 6a durch Eingriff des Stifts 90 in die Aussparung 91

gehalten. Die von dem Hauptgetriebe 40 übertragene Leistung wird somit auch zu den Hinterrädern über die übertragungsvorrichtung 60 und die Hi nt erradantriebsweLLe 12 übertragen, so daß der Vierradantrieb im Bereich höherer Drehzahl (im Bereich des kleineren Übersetzungsverhältnisses) hergestellt wird. Wenn der Wähl hebel 97 des weiteren in die Vierradantriebsstellung im Niedrigdrehzahlbereich 4WDL bewegt wird, wird die Schiene 70 des weiteren nach links bewegt, wie Fig. 6c zeigt, und der Arm 73 wird durch den Sprengring 93 bewegt. Gleichzeitig verursacht die Schräge der Aussparung 91, daß sich der Stift 90 zu der Aussparung 92 bewegt, um mit dieser in Eingriff zu kommen, so daß der Stift 90 auch zusammen mit dem Arm 73 verschoben wird. Die Gabel

27 des Hilfsgetriebes 20 wird deshalb rückwärts durch den Hebel

28 gedreht, um die Hülse 25a der Synchronisiereinrichtung 25 mit dem Niedrigdrehzahlzahnrad 22 in Eingriff zu bringen, so daß der Vierradantrieb in dem Bereich niedrigerer Drehzahl (im Bereich höheren Übersetzungsverhältnisses) hergestellt wird.

Wenn der Wählhebel 97 aus der Stellung 4WDL in die Stellung 4WDH verschoben wird, wird der Arm 73 aus der Stellung der Fig. 6c in die Stellung der Fig. 6b durch den Eingriff des Stifts 90 in die Aussparung 92 verschoben, so daß nur das Hilfsgetriebe 20 in den Bereich höherer Drehzahl geschaltet wird. Wenn der Wählhebel 97 aus der 4WDH-Ste I Iung (Fig. 6b) in die FF-Stellung (Fig. 6a) verschoben wird, wird die Gabel 78 durch den Sprengring 93 verschoben .

Aus der vorangehenden Beschreibung ergibt sich, daß gemäß der Erfindung, da die Betätigungsschiene 70 zum Betätigen der übertragungsvorrichtung 60, der Verbindungsteil des Wählhebels 97 und der Stab 96 zum Verbinden der Schiene 70 mit dem Verbindungsteil des Stabs 96 für den Hebel 97 in Ausrichtung zueinander angeordnet sind, Reibungswiderstände und Torsionsbeanspruchungen, die sich aus der versetzten Anordnung der Schienen und Stäbe ergeben würden, eliminiert werden können und somit der Wählhebel leicht und glatt betätigt werden kann. Die Wählvorrichtung der Erfindung hat des weiteren einen einfachen Aufbau und hat wegen der Zweischienenausbi Idung geringe Abmessungen.

BAD ORIGINAL

-Μ'

Leerseite

Claims

P at e η t a η Sp r ü c h e

1. Vorrichtung zürn Wählen einer Leistungsübertragungsanordnung für ein vierradgetriebenes Kraftfahrzeug mit einem Hauptgetriebe und einem Hitfsgetriebe, das in Wirkungsverbindung mit einer feingangswetLe des Hauptgetriebes steht, mit einem Gehäuse, wobei, das Hi Ifsgetriebe UntersetzungszahhradvorgeLege und eine manuelle Kupplungseinrichtung enthält, die manuell betätigt wird, um die übertragungsdrehzahleh zum übertragen der Ausgangsleistung des Motors auf die Eingangswelle auszuwählen, und mit ^ψ einer übertragungsvorrichtung zum übertragen der Ausgangs- C leistung des Getriebes auf Hi IfsantHebsräder des Fahrzeugs, wobei die übertragungsvorrichtung eine manuelle Übertragungskupplung enthält,
gekennzeichnet durch

eine Welleneinrichtung zum Verschieben der Kupplungseinrichtung in dem Hi Ifsgetriebe,

ein Gehäuse,

eine in dem Gehäuse gleitbar gehaltene Betätigungsschiene,

eine parallel zu der Betätigungsschiene angeordnete feste Schiene,

eine gleitbar an der Bet ät i gungss.ch i ene und der festen Schiene angebrächte Schaltgabel, die mit der Übertragungskupplung ver- -i bundeη ist,

einen Arm, der in gleitbarem Eingriff mit der Betätigungsschiene und der festen Schiene ist UrId in Wirkungsverbindung mit der Wetleneinrichtung steht,

einen mit der Betätigungsschiene in Wirkungsverbindung stehenden Wählhebel, wobei ein Verbindungsteil des Wählhebels im wesentlichen in Ausrichtung mit der Betätigungsschiene ist,

eine erste Verriegelungseinrichtung, die zwischen der Betätigungsschiene, 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 durch Betätigen des Wählhebels verschoben wird, und um zu bewirken, daß die Schaltgabel und die feste Schiene innerhalb eines zweiten Bewegungsbereichs der Betätigungsschiene ineinander eingreifen,

eine zweite Verriegelungseinrichtung, die zwischen der" Betätigungsschiene, dem Arm und der festen Schiene vorgesehen ist, um zu bewirken, daß die Betätigungsschiene und der Arm in eine feste Eingriffsbeziehung zueinander innerhalb des zweiten Bewegungsbereichs der Betätigungsschiene kommen, um die Schalteinrichtung zu verschieben, und um zu bewirken, daß der Arm und die feste Schiene innerhalb des ersten Betätigungsbereichs der Betätigungsschiene ineinander eingreifen, und

eine an der Betätigungsschiene angebrachte Einrichtung zum Bewegen der Schaltgabel und des Arms.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Verriegelungseinrichtung jeweils einen Stift, der radial gleitbar vorgesehen ist, um die feste Eingriff sbezi ehung herzustellen, und Aussparungen enthalten, von denen jede Schrägen zum Zurückziehen des Stifts durch axiale Bewegung der Betätigungsschiene aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Kugelsperre inri chtungen zum wirksamen Sperren der Betätigungsschiene in Endstellungen des Sperrens der Bewegungsbereiche.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die KugeLsperreinrichtungen zwischen der Betätigungsschiene und einem Stützteil des Gehäuses vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welleneinrichtung eine zylindrische WeLLe ist, die einstückig mit dem Arm ist und in Wirkungsverbindung mit der Kupplungseinrichtung steht.