ПРИВОД УПРАВЛЕНИЯ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1998 года по МПК B60K20/04 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к дистанционным приводам управления переключением передач коробок транспортных средств.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство ручного управления коробки передач автомобиля (заявка Франции N 2566342, кл. B 60 K 20/04, публикация 27.12.85.), которое содержит рычаг управления, на который воздействует водитель и который шарнирно закреплен на конструкции автомобиля, соединительную (продольную) тягу с поперечным рычагом выбора, шарнирно закрепленную к одному из концов рычага управления, тягу распределения (шток управления) с поперечным рычагом выбора, вращающуюся и скользящую в опорах коробки передач с возможностью зацепления с рейками механизма выбора передач, балансир (промежуточная тяга выбора), подвижно связанный через шарниры с поперечным рычагом выбора соединительной тяги и с поперечным рычагом тяги распределения - для возможности поворота тяги распределения вокруг ее оси, кинематическую систему трансмиссии, обеспечивающую смещение и передвижение тяги распределения, которая состоит из поворотного рычага (рычага включения), связанного через шарнир, выполненный в средней его части, с тягой распределения и связанного шарниром, выполненным на одном из его концов, с расположенной на соединительной тяге втулкой, а шарниром, выполненным на другом конце, с корпусом коробки передач.

Данная конструкция привода коробки имеет свои достоинства, это компактность и разделение кинематических схем на выбор и на включение передач, что дает большие возможности варьирования передаточных чисел привода управления, но вместе с тем у нее есть свой недостаток, такой как: недостаточно снижена передача колебаний от коробки передач на рычаг управления, особенно ее колебаний вдоль продольной оси транспортного средства.

Задача изобретения - улучшение виброизолирующих свойств привода управления и уменьшение за счет этого вероятности самопроизвольного переключения передач.

Указанная задача решается тем, что в приводе управления коробки передач транспортного средства, содержащего рычаг управления, связанный посредством шаровой опоры с кузовом, продольную тягу управления с поперечным рычагом выбора, рычаг включения и/или выключения с опорой, подвижно соединенный с продольной тягой управления и со штоком управления переключением коробки передач, промежуточную тягу выбора, подвижно связанную через один шарнир с поперечным рычагом выбора продольной тяги управления и через второй шарнир - с поперечным рычагом штока управления переключением коробки передач, согласно изобретения рычаг включения соединен с продольной тягой управления и со штоком управления переключением коробки передач посредством шаровых шарниров, установленных на его концах, а его опора расположена в средней его части и выполнена в виде шарового шарнира с возможностью продольного перемещения его сферы в его цилиндрической обойме, которая жестко закреплена в средней части реактивной штанги, в свою очередь шарнирно закрепленной одним из своих концов на корпусе коробки передач, а вторым концом закрепленной посредством шарнира на кузове, с возможностью продольного перемещения этого конца штанги в обойме этого шарнира, причем шарнир, соединяющий рычаг включения с реактивной штангой и шарниры, соединяющие рычаг включения с продольной тягой, и со штоком управления, и шарниры, крепящие реактивную штангу на корпусе коробки передач, и на кузове находятся в одной плоскости - перпендикулярной плоскости качания рычага включения, шарнир же, соединяющий рычаг включения с продольной тягой, и шарнир, крепящий реактивную штангу на кузове, расположены на одной мнимой оси, параллельной мнимой оси, на которой расположены шарнир, соединяющий рычаг включения со штоком управления, и шарнир, крепящий реактивную штангу на корпусе коробки передач. В частном случае, шарнир, посредством которого реактивная штанга закреплена на кузове, выполнен шаровым с цилиндрической обоймой, которая имеет виброизоляционный элемент, обладающий большей жесткостью в направлении колебаний коробки передач вдоль продольной оси кузова.

Сравнение предлагаемого технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное устройство имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в предлагаемой совокупности признаков дает возможность получить новый технический эффект, следовательно, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".

На фиг. 1 показана кинематическая схема привода коробки передач транспортного средства, общий вид; на фиг. 2 - увеличенный фрагмент кинематической схемы привода, изображенный на фиг. 1 (пунктиром показано положение элементов привода в некоторый момент перемещения коробки передач при ее колебаниях вдоль продольной оси кузова).

Привод управления коробки передач 1 транспортного средства содержит рычаг управления 2 с шаровой опорой 3, закрепленной на кузове 4, и связанный через шарнир 5 с продольной тягой 6, имеющей поперечный рычаг выбора 7, шток управления 8 переключением коробки передач 1 с поперечным рычагом 9, промежуточную тягу 10, связанную посредством шаровых шарниров 11 и 12 с поперечным рычагом выбора 7 продольной тяги 6 и с поперечным рычагом 9 штока управления 8 соответственно, рычаг включения и/или выключения 13, связанный через шаровые шарниры 14 и 15 с продольной тягой 6 и со штоком управления 8 соответственно, реактивную штангу 16, связанную в средней ее части, через шаровой шарнир 17 с средней частью рычага включения 13, и закрепленную посредством шарниров 18 и 19, расположенных на ее концах, на корпусе коробки передач 1 и кузове 4 соответственно.

Шаровой шарнир 17 содержит сферу 20, жестко закрепленную на рычаге включения 13 и цилиндрическую обойму 21, жестко закрепленную на реактивной штанге 16. Сфера 20 шарового шарнира 17, кроме поворота в цилиндрической обойме 21, имеет еще и возможность продольного перемещения в ней.

Шарнир 19, в частном случае, выполнен шаровым с возможностью продольного перемещения его сферы 22 в его цилиндрической обойме 23, которая закреплена на кузове 4 через виброиозоляционный элемент 24. Виброизоляционный элемент 24 имеет большую жесткость в направлении колебаний коробки передач 1 вдоль продольной оси кузова. Сфера 22 шарнира 19 закреплена на соответствующем конце реактивной штанги 16.

Шаровой шарнир 14, связывающий продольную тягу 6 с рычагом включения 13 и шаровой шарнир 19, с помощью которого реактивная штанга 16 закреплена на кузове 4 расположены на одной мнимой оси "L", которая параллельна мнимой оси "M", на которой расположены шаровой шарнир 15, соединяющий рычаг включения 13 со штоком управления 8 и шарнир 18, крепящий реактивную штангу 16 на корпусе коробки передач 1.

Шарниры 14, 15, 17, 18 и 19 рычага включения 13 и реактивной штанги 16 находятся в одной плоскости, расположенной под прямым углом α (90^o) к плоскости качания рычага включения 13.

Работает привод управления коробки передач следующим образом.

При выборе передачи рычаг управления 2 перемещают в плоскости выбора относительно шаровой опоры 3 (плоскость выбора перпендикулярна продольной тяги 6). При этом, продольная тяга 6, проворачиваясь относительно своей оси, с некоторым смещением, поворачивает относительно шарового шарнира 14 жестко связанный с ней поперечный рычаг выбора 7, который воздействуя через шаровой шарнир 11 придает промежуточной тяги выбора 10 поступательное движение. Промежуточная тяга выбора 10, совершая поступательное движение, воздействует через шаровой шарнир 12 на поперечный рычаг 9, приводя его во вращение вместе с жестко связанным с ним штоком управления 8, который воздействует соответствующим образом на механизм выбора передач (не показан) коробки 1.

При включении (выключении) передач рычаг управления 2 перемещают в плоскости включения (плоскость включения, при включении (выключении) любой передачи, параллельна продольной тяги 6). При этом продольная тяга 6 совершает поступательное движение по своей оси, тем самым воздействуя через шаровой шарнир 14 на рычаг включения 13, поворачивая его относительно шарового шарнира 17 в плоскости перпендикулярной плоскости расположения шарниров 14, 15, 17, 18, 19. Поворачиваясь относительно шарового шарнира 17 рычаг включения 13 через шаровой шарнир 15 придает штоку управления 8 поступательное перемещение, который за счет этого воздействует соответствующим образом на механизм переключения передач (не показан) коробки 1.

При колебаниях коробки передач 1 вдоль продольной оси кузова 4 (в процессе движения транспортного средства или только в процессе работы двигателя) шарнир 18 перемещается вместе с коробкой передач 1 относительно кузова 4, увлекая тем самым нижний конец реактивной штанги 16 и поворачивая ее в шаровом шарнире 19, закрепленном на кузове 4. При этом сфера 22 шарового шарнира 19, с которой жестко соединен верхний конец реактивной штанги 16, продольно перемещается в его обойме 23. В процессе поворота реактивной штанги 16, жестко соединенная с ней обойма 21 шарового шарнира 17 увлекает вместе с собой сферу 20, а следовательно и рычаг включения 13, вызывая его поворот в том же направлении-направлении поворота реактивной штанги 16 и на тот же угол, равный углу поворота реактивной штанги 16, т.е. шаровой шарнир 14 практически не совершает продольное перемещение и остается также, как и до перемещения шарнира 18 вместе с коробкой 1, в одной плоскости с шарнирами 15, 17, 18, 19 и остается на той же мнимой оси "L", остающейся так же параллельной мнимой оси "M", только несколько смещенной, - за счет все этого колебания коробки передач 1 вдоль продольной оси кузова преобразуются в незначительные вертикальные перемещения шарового шарнира 14 и конца продольной тяги управления 6, которые практически полностью компенсируются поворотом ее конца в шарнире 5 и не передаются на рычаг управления 2 (фиг. 2).

Дополнительная компенсация колебаний в приводе, вызванных колебаниями коробки передач вдоль продольной оси кузова, происходит также за счет того, что виброизоляционный элемент 24 обоймы 23 шарового шарнира 19 выполнена с большей жесткостью в направлении колебаний коробки передач вдоль продольной оси кузова.

Вертикальные колебания коробки передач 1 и колебания коробки передач, перпендикулярные продольной оси кузова 4, компенсируются за счет поворотов продольной тяги управления 6 в шарнире 5, и поэтому не передаются на рычаг управления 2.

При сложных колебаниях коробки передач 1, например когда коробка 1 совершает как бы вращательные колебания (т.е. как бы комбинированные - совмещенные вертикальные колебания коробки 1 с колебаниями ее перпендикулярно продольной оси кузова 1) относительно продольной оси кузова 1, компенсация передаваемых колебаний на привод от коробки передач 1 происходит за счет конструктивной особенности шарового шарнира 17, так как при перемещении шарнира 15 под действием вращательных колебаний коробки 1 вверх или вниз относительно шарнира 18 (в результате наличия между этими шарнирами некоторого плеча) рычаг включения 13, за счет беспрепятственного продольного перемещения закрепленной на нем сферы 20 в цилиндрической обойме 21 шарнира 17, лишь вызывает некоторые перемещения шарнира 14 и конца продольной тяги управления 6, которые практически полностью компенсируются поворотом ее второго конца в шарнире 5 и не передаются на рычаг управления 2, не изменяя при этом кинематически оптимальное расположение рычага включения 13 и реактивной штанги 16, так как мнимая ось "L" шарниров 14, 19 и мнимая ось "M" шарниров 15, 18 - остаются параллельными при воздействии выше названных колебаний на привод.

Привод управления коробки транспортного средства для улучшения виброизолирующих свойств привода управления и уменьшение за счет этого вероятности самопроизвольного переключения передач. Привод управления коробки передач трансортного средства содержит рычаг управления с шаровой опорой, закрепленной на кузове, и связанный через шарнир 5 с продольной тягой, имеющей поперечный рычаг, шток управления 8 переключением коробки передач с поперечным рычагом, промежуточную тягу, связанную посредством шаровых шарниров и с поперечным рычагом выбора продольной тяги 6 и с поперечным рычагом 9 штока управления 8 соответственно, рычаг включения и/или выключения, связанный через шаровые шарниры и с продольной тягой и со штоком управления 8 соответственно, реактивную штангу, связанную в средней ее части, через шаровой шарнир с средней частью рычага включения, и закрепленную посредством шарнира и расположенных на ее концах, на корпусе коробки передач и кузове соответственно. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Привод управления коробки передач транспортного средства, содержащий рычаг управления, связанный посредством шаровой опоры с кузовом, продольную тягу управления с поперечным рычагом выбора, рычаг включения и/или выключения с опорой, подвижно соединенный с продольной тягой управления и штоком управления переключением коробки передач, промежуточную тягу выбора, подвижно связанную через один шарнир с поперечным рычагом выбора продольной тяги управления и через второй шарнир - с поперечным рычагом штока управления переключением коробки передач, отличающийся тем, что рычаг включения и/или выключения соединен с продольной тягой управления и с штоком управления переключением коробки передач посредством шаровых шарниров, установленных на его концах, а его опора расположена в средней его части и выполнена в виде шарового шарнира с возможностью продольного перемещения его сферы в его цилиндрической обойме, которая жестко закреплена в средней части реактивной штанги, шарнирно закрепленной одним из своих концов на корпусе коробки передач, а вторым концом закрепленной посредством шарнира на кузове с возможностью продольного перемещения этого конца штанги в обойме этого шарнира, причем шарнир, соединяющий рычаг включения и/или выключения с реактивной штангой, и шарниры, соединяющие рычаг включения и/или выключения с продольной тягой и штоком управления, и шарниры, крепящие реактивную штангу на корпусе коробки передач и на кузове находятся в одной плоскости, перпендикулярной плоскости качания рычага включения и/или выключения, шарнир же, соединяющий рычаг включения и/или выключения с продольной тягой, и шарнир, крепящий реактивную штангу на кузове расположены на одной оси, параллельной оси, на которой расположены шарнир, соединяющий рычаг включения и/или выключения с штоком управления, и шарнир, крепящий реактивную штангу на корпусе коробки передач. 2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что шарнир, посредством которого реактивная штанга закреплена на кузове, выполнен шаровым с цилиндрической обоймой. 3. Привод по п.2, отличающийся тем, что цилиндрическая обойма шарового шарнира, посредством которого реактивная штанга закреплена на кузове, выполнена с виброизоляционным элементом. 4. Привод по п.3, отличающийся тем, что виброизоляционный элемент обоймы шарового шарнира, посредством которого реактивная штанга закреплена на кузове, выполнен с большей жесткостью в направлении коробки передач вдоль продольной оси кузова.