УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМБИНИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕДАЧЕЙ И СЦЕПЛЕНИЕМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1997 года по МПК B60K41/22 

Изобретение относится к области транспортной техники и может быть использовано для комбинированного управления передачами и сцеплением, то есть автоматизации процесса управления фрикционными сцеплениями.

Известно устройство для комбинированного управления передачей и сцеплением транспортного средства, содержащее источник гидравлической энергии, клапан управления, гидроцилиндр включения и регулятор темпа включения узла трения, а также механизм переключения передач и, в том числе, рычаг управления (переключение передач) (П.Моллинз. Автоматические сцепления (двухпедальное управление автомобилем). Автомобильная промышленность, США 1988, N 1, с. 7).

Наличие в данном устройстве электронного блока управления, многочисленных датчиков, реле и других потребителей электрической энергии существенно усложняет его конструкцию, и сто самое главное, снижает надежность работы. Так, в условиях воздействия быстрых нейтронов устройство полностью утрачивает свою работоспособность. Кроме того, изменение внешних характеристик электроэнергетических устройств и обслуживания их приборов также отрицательно сказывается на его надежности.

Известное устройство для комбинированного управления передачей и сцеплением транспортного средства, содержащее смонтированные в крышке коробки передач, имеющей вертикальные отверстия и крепежную поверхность в зоне этих отверстий, рычаг управления, кинематически связанные с ним ползуны с лунками на наружной поверхности, распределительную клапанную коробку управления сцеплением, установленные в ней управляющие клапаны, шток которых кинематически связан с ползунами при помощи касающегося рычага, выступ которого входит в пазы на наружной поверхности ползунов, регулятор темпа включения сцеплением, источник рабочего тела под давлением, сервоцилиндр выключения сцепления (см. ав.св. СССР N 506523, кл. B 60 K 23/02, 20.07.73).

В этом устройстве количество потребителей электрической энергии значительно уменьшено, и по совокупности признаков оно имеет наибольшее сходство с предлагаемой конструкцией.

Тем не менее, применение в устройстве потребителей электрического тока, а для их питания бортовых источников электроэнергии, усложняет его конструкцию и снижает надежность. Кроме того, снижение надежности рассматриваемого привода следует ожидать из-за незащищенности пружин, контактирующих с ними в процессе работы агрессивных веществ, содержащихся в рабочем теле (в данном случае воздухе).

Технической задачей изобретения является исключение из устройства узлов с электрическим приводом и упрощение привода распределительных клапанов.

Техническим результатом, достигаемым предлагаемым изобретением является упрощение конструкции им повышение надежности устройства для комбинированного управления передачей и сцеплением транспортного средства.

Для достижения указанного технического результата распределительная клапанная коробка управления сцеплением установлена на крепежной поверхности крышки коробки передач и содержит два качающихся рычага, смонтированные в направляющих пазах ее корпуса, которые контактируют с толкателями, установленными в вертикальных отверстиях крышки коробки передач в плоскости качания рычагов. Эти толкатели контактируют с шариковыми фиксаторами ползунов. Кроме того, распределительная клапанная коробка управления сцеплением состоит из подвижного штока, поджатого возвратной пружиной к качающимся рычагам, седла выпускного клапана, жестко закрепленного на этом штоке, седла впускного клапана, выполненного в корпусе клапанной коробки, впускного и выпускного затворов, жестко связанных с возвратной пружиной. Уплотнительный элемент жестко закреплен на впускном затворе для герметизации пружин. Полость над впускным клапаном соединена с источником рабочего тела под давлением, полость под выпускным клапаном соединена с регулятором темпа включения сцепления, а полость между впускным и выпускным клапанами соединена с сервоцилиндром.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства разрез на виде спереди; на фиг. 2 ползун с фиксатором на виде сбоку.

Устройство содержит источник 1 рабочего тела под давлением, распределительную клапанную коробку 2 управления сцеплением, сервоцилиндр (или камеру) 3 выключения и регулятор 4 темпа включения узла трения, а также механизм переключения передач, смонтированный в крышке 5 коробки передач и имеющий рычаг (на чертеже не показан) управления, ползуны 6, 7, 8 с выполненными на их наружной поверхности лунками 9 и шариками 10 фиксаторов, расположенными в этих лунках и вертикальных отверстиях крышки 5. На крепежной поверхности в зоне расположения вертикальных отверстий (выполненных под фиксаторы), в крышке 5, жестко крепится корпус 11 клапанной коробки 2, в направляющем пазу которого размещены качающиеся рычаги 12 и 13. В плоскости их качения с одной стороны между ними и шариками 10 фиксаторов расположены толкатели 14, а с другой на них опирается шток 15, установленный подвижно и нагруженный возвратной пружиной 16 так, чтобы шарики 10 всегда стремились занять свое исходное положение в лунках 9. 0На штоке 15 жестко закреплено седло 17 выпускного клапана. Кроме того на штоке 15 подвижно установлены жестко связанные друг с другом выпускной 18 и впускной 19 затворы. Седло 20 впускного клапана выполнено на корпусе 11 клапанной коробки 2. Уплотнительный элемент 21 жестко закреплен на впускном затворе для герметизации расположенных в крышке 22 возвратных пружин 16 и 23.

Работа устройства для комбинированного управления передачей и сцеплением транспортного средства.

На фиг. 1 показано исходное положение деталей названного устройства. Усилием пружины 16 через шток 15, качающиеся рычаги 12 и 13, толкатели 14, шарики 10 фиксаторов опущены в лунки 9 ползунов 6, 7, 8 и удерживают последние от самопроизвольного осевого перемещения. Пружиной 23 затворы 18 и 19 выпускного и впускного клапанов соответственно опущены в крайнее нижнее положение. При этом выпускной клапан открыт, а впускной закрыт, поэтому рабочая полость сервоцилиндра (камеры) 3 разобщена от источника 1 рабочего тела и сообщается с регулятором 4 темпа включения узла трения (фактически, с атмосферой для пневматического привода с бачком для гидравлического). Это соответствует включенному состоянию фрикционного сцепления (например, для постоянно включенных сцеплений).

При переключении передачи в коробке передач под воздействием усилия водителя на рычаг (на рычаге не показан) управления названной коробки перемещается в осевом направлении в зависимости от выбранной передачи соответствующий ей ползун, например, ползун 8. Шарик 10 фиксатора, выкатываясь из лунки этого ползуна, через толкатель 14, качающиеся рычаги 12 и 13, перемещает вверх шток 15 вместе с жестко закрепленными на нем седлом 17 выпускного клапана. Так как затворы 18 и 19 установлены на штоке 15 подвижно, то до воздействия седла 17 на затвор 18, они (затворы 18 и 19) сохраняют исходное положение. Это обеспечивает первоочередность закрытия выпускного клапана (разобщение сервоцилиндра 3 от регулятора 4 темпа включения) и только после этого открытие впускного клапана (соединения источника 1 энергии рабочего тела с сервоцилиндром 3). Рабочее тело от источника 1 его энергии поступает через открытый впускной клапан в сервоцилиндр (камеру) 3 и выключает сцепление.

Включение передачи в коробке передач непременно сопровождается установкой соответствующей лунки, например, лунки 9 ползуна 8 под шариком 10 фиксатора. В связи с этим пружинами 23, 16 возвращаются в крайнее положение затворы 18, 19 клапанов, шток 15 с седлом 17, внутренние концы качающихся рычагов 13, 12 и толкатель 14, и шарик 10 фиксирует включенную передачу. При перемещении указанных выше деталей сначала сядет в свое седло затвор 19, то есть закроется впускной клапан, разобщив источник 1 энергии и сервоцилиндр 3, а затем седло 7 оторвется от затвора 18, то есть откроется выпускной клапан, обеспечив выход рабочего тела из сервоцилиндра 3 в регулятор 4 и, тем самым, включение сцепления.

Работа устройства для комбинированного управления передачей и сцеплением при включении (выключении) передач с использованием ползунов 6 и 7 аналогична рассмотренной выше.

На всех режимах работы устройства уплотнительный элемент 21, затвор 19, крышка 22 корпуса 11 распределительной клапанной коробки управления сцеплением и шток 15 не допускают проникновения в пружинную полость рабочего тела, а вместе с ним агрессивных веществ. Это увеличивает долговечность пружин 16, 23 и уменьшает вероятность возникновения отказа из-за их поломки.

Размещение жестко соединенных друг с другом затворов 18 и 19 подвижно на штоке 15, воздействие на них автономных пружин 16 и 23 обеспечивает гарантированное закрытие впускного клапана и открытие выпускного клапана при включенной передаче в коробке передач, что крайне необходимо для полноты включения сцепления. Отмеченные здесь конструктивные особенности, предусматривающие поочередное вступление в работу клапанов, позволяют получить не только полному включения и чистоту выключения сцепления, но и надежную фиксацию включенной передачи.

Конструктивные изменения не только существенно упростили объект, но и сократили время на его срабатывание. Кроме того, разработанное устройство обеспечивает автоматическое двухразовое выключение сцепления ("двойной выжим"), что повышает долговечность коробки передач.

Использование: устройство относится к области транспортной техники и может быть использовано для комбинированного управления передачами и сцеплениями транспортных средств, и автоматизации процесса управления фрикционными сцеплениями. Сущность изобретения: состоит в том, что из устройства исключены источники и потребители электрической энергии, что достигнуто за счет изменения формы и расположения основных деталей распределительной клапанной коробки управления сцеплением и механизма переключения передач. 2 ил.

Устройство для комбинированного управления передачей и сцеплением транспортного средства, содержащее смонтированные в крышке коробки передач, имеющие вертикальные отверстия и крепежную поверхность в зоне этих отверстий, рычаг управления, кинематически связанные с ним ползуны с лунками на наружной поверхности, распределительную клапанную коробку управления сцеплением, установленные в ней управляющие клапаны, шток которых кинематически связан с ползунами при помощи качающегося рычага, выступ которого входит в пазы на наружной поверхности ползунов, регулятор темпа включения сцепления, источник рабочего тела под давлением, сервоцилиндр включения-выключения сцепления, отличающееся тем, что распределительная клапанная коробка управления сцеплением установлена на крепежной поверхности крышки коробки передач, содержит два качающихся рычага, смонтированных в направляющих пазах ее корпуса, контактирующих с толкателями, установленными в вертикальных отверстиях крышки коробки передач в плоскости качания рычагов, контактирующих с шариковыми фиксаторами ползунов, распределительная клапанная коробка управления сцеплением состоит из подвижного штока, поджатого возвратной пружиной к качающимся рычагам, седла выпускного клапана, жестко закрепленного на этом штоке, седла впускного клапана, выполненного в корпусе клапанной коробки, впускного и выпускного затворов, жестко связанных друг с другом, подвижно установленных на штоке и связанных с возвратной пружиной, уплотнительного элемента, жестко закрепленного на впускном затворе для герметизации пружин, при этом полость над впускным клапаном соединена с источником рабочего тела под давлением, полость под выпускным клапаном соединена с регулятором темпа включения сцепления, а полость между впускным и выпускным клапанами соединена с сервоцилиндром.