РУЛЕВОЙ И ТОРМОЗНОЙ ПЕДАЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ ДЛЯ ТРАКТОРОВ Российский патент 2013 года по МПК B60T7/04 B60T11/21 

Настоящее изобретение относится к рулевому и тормозному механизму для тракторов.

Обычные тракторы оборудованы педальным механизмом для руления-посредством-торможения, содержащим две тормозные педали, обеспечивающие так называемую функцию руление-посредством-торможения (SBF).

В таком типе тормозного педального механизма, если водитель нажимает только левую (или правую) педаль, тормозная система тормозит только заднее левое (или правое) колесо, сокращая, таким образом, радиус поворота трактора, особенно во время маневров на поворотной полосе.

В настоящее время для двух тормозных педалей есть просто-напросто управляемое водителем механическое стопорное устройство для соединения полностью педалей во время использования на дороге, или когда SBF не требуется.

Механический стопор следует всегда использовать при движении на дороге для защиты от неосторожного нажатия водителем только одной из двух педалей, когда трактор движется с высокой скоростью, приводящего, соответственно, к резкому отклонению от прямого пути или даже опрокидыванию транспортного средства.

Другими словами, при движении на дороге две тормозные педали полностью соединены стопорным устройством, и могут нажиматься только одновременно для замедления или остановки транспортного средства в целом.

Однако, это решение имеет два основных недостатка:

1) водитель может пренебрегать приведением в действие стопорного устройства для соединения полностью двух тормозных педалей перед тем, как транспортное средства наберет скорость, приводя, таким образом, как указано, к очень опасным ситуациям в случае экстренного торможения (отклонение от прямого пути транспортного средства на высокой скорости, если нажата только одна педаль);

2) при использовании настоящих систем функция руление-посредством-торможения (SBF) не может быть эффективно применена к электронным (например, ABS) тормозным системам.

Поэтому задача настоящего изобретения заключается в создании педального механизма для трактора, устраняющего вышеупомянутые недостатки, и который в то же самое время является недорогим и легким для производства.

Согласно настоящему изобретению создан педальный механизм для трактора, как заявлено в прилагаемой формуле изобретения.

Неограничивающий вариант осуществления настоящего изобретения будет описан для примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1 - вид спереди педального механизма согласно настоящему изобретению;

фиг. 2 - вид сзади педального механизма с фиг. 1;

фиг. 3 - вид сверху первой конфигурации педального механизма с фиг. 1 и 2; и

фиг. 4 - вид сверху второй конфигурации педального механизма по фиг. 1 и 2.

Следует отметить, что фиг. 1 выполнена в отличном от других чертежей масштабе.

Ссылочной позицией 10 на прилагаемых чертежах обозначен в целом педальный механизм для трактора (не показан) согласно настоящему изобретению.

Педальный механизм 10 содержит центральную тормозную педаль 11, соединенную с правой боковой педалью 12 и левой боковой педалью 13.

Правая боковая педаль 12 и левая боковая педаль 13 соединены с центральной тормозной педалью 11 соответствующими шарнирами HN1 и HN2.

Центральная педаль 11 обеспечивает фактическое воздействие на главный цилиндр (не показан) тормозной системы (не показана) и тем самым производит желаемое тормозное действие, тогда как правая боковая педаль 12 при работе ею водителем (не показан) с помощью ноги создает пусковой сигнал, информирующий систему управления о намерении водителя активизировать функцию руление-посредством-торможения вправо.

Поэтому электронная система трактора приводит в действие только тормоз заднего правого колеса (не показано) транспортного средства.

То же самое также применимо к левой боковой педали 13, которая при управления ею ногой водителем (не показан) обеспечивает сигнал для приведения в действие только заднего левого тормоза.

В частности, как показано на фиг. 2, 3, 4, правая боковая педаль 12 имеет выступ 12a, к которому при помощи шарнирного соединения 12b прикреплена соединительная тяга 12c.

Соединительная тяга 12с содержит выполненную в форме вилки первую часть 12c* (фиг. 2), и вторую часть 12c**, выполненную за одно целое с первой частью 12c* и в форме втулки с внутренней резьбой.

На одном конце второй части 12c** предусмотрена головка 12c*** болта.

Соединительная тяга 13c левой педали 13 имеет такие же участки.

Для простоты участки соединительной тяги 13c не описаны, но пронумерованы соответствующим образом на прилагаемых чертежах.

Устройство 14 между соединительными тягами 12c и 13c обеспечивает по существу блокировку поворота одной из боковых педалей 12, 13, когда другая педаль 13, 12 активизируется водителем.

Другими словами, главное назначение устройства 14 состоит в том, чтобы предотвращать случайный поворот в заданном направлении левой боковой педали 13, в то время как правой боковой педалью 12 работает водитель с помощью ноги, и наоборот, чтобы не давать водителю случайно нажимать обе боковые педали 12, 13 одновременно.

В частности, устройство 14 содержит гильзу 15 (фиг. 2, 3, 4), прикрепленную к задней поверхности 11a центральной педали 11 при помощи основания 16.

К гильзе 15 прикреплен рычаг LV (фиг. 1, 3) для приведения в действие главного тормозного цилиндра.

Внутри гильзы 15 помещена тяга AST, резьбовые концы AST*, AST** которой прикручены ко второй части 12c** соединительной тяги 12c и ко второй части 13c** соединительной тяги 13c соответственно.

Тяга AST также содержит укрупненную центральную часть AST***, которая в исходном положении, показанном на фиг. 3, расположена внутри гильзы 15.

Устройство 14 также содержит две винтовые пружины SP1, SP2, расположенные на противоположных сторона гильзы 15, причем каждая намотана вокруг соответствующей части тяги AST и размещена, по меньшей мере, частично, внутри соответствующей втулки 17, 18, имеющей конец 17a, 18a.

Конец 17a имеет сквозное отверстие 17b, а конец 18a - сквозное отверстие 18b.

При фактическом использовании через сквозные отверстия 17a и 18a проходит тяга AST.

В исходном положении, показанном на фиг. 3, конец 17a опирается на боковую поверхность гильзы 15 и на боковую поверхность укрупненной центральной части AST***.

Аналогично, в исходном положении, показанном на фиг. 3, конец 18a опирается на боковую поверхность гильзы 15 и на боковую поверхность укрупненной центральной части AST***.

У резьбового конца AST* тяги AST выполнен первый заплечик 19, а второй заплечик 20 выполнен у резьбового конца AST** тяги AST.

Как показано на фиг. 3, пластина 21 зажата между головкой 12c** болта и заплечиком 19, а пластина 22 зажата между головкой болта 13c*** и заплечиком 20.

Как ясно показано на фиг. 3 и 4, первый конец SP1* пружины SP1 опирается на конец 17a втулки 17, а второй конец SP1** пружины SP1 опирается на пластину 21.

Аналогично, первый конец SP2* пружины SP2 опирается на конец 18a втулки 18, а второй конец SP2** пружины SP2 опирается на пластину 22.

При фактическом использовании, как показано на фиг. 4, когда водитель оказывает давление F1 ногой на левую педаль 13, левая педаль 13 располагается приблизительно в одной плоскости с центральной педалью 11.

Если пружина SP2 будет противодействовать небольшому сопротивлению, левая боковая педаль 13 будет практически мгновенно выровнена с центральной педалью 11, чтобы, если водитель продолжит оказывать давление ногами одновременно на боковую педаль 13 и центральную педаль 11, система начинала немедленно тормозить.

По мере того как педаль 13 вращается вокруг шарнира HN2, выступ 13a толкает тягу AST в направлении стрелки ARW1, так что боковая педаль 12 слегка поворачивается вокруг шарнира HN1 в направлении стрелки ARW2.

Как видно, направление стрелки ARW2 противоположно направлению, необходимому для приведения в действие правой педали 12 и соответственного тормоза.

Как видно из сравнения конфигураций системы по фиг. 3 и 4, работа боковой педали 13 вынуждает пластину 22 сжимать конец SP2** пружины SP2 до тех пор, пока пластина 22 не будет опираться на свободный конец втулки 18, конец 18a которой, в свою очередь, опирается на боковую поверхность гильзы 15.

Поэтому пружина SP2 зажата между пластиной 22 и концом 18a втулки 18, опирающейся, в свою очередь, на гильзу 15.

Вместе с тем втулка 17 также перемещается в направлении стрелки ARW1, в то же время по-прежнему опираясь на боковую поверхность укрупненной центральной части AST*** тяги AST.

Тот факт, что пружину SP2 можно толкнуть только до некоторой степени, означает, что тягу можно только до некоторой степени сдвинуть путем скольжения в направлении стрелки ARW1, таким образом, ограничивая поворот другой боковой педали 12 вокруг шарнира HN1 (т.е. в направлении стрелки ARW2).

То же самое также применимо, когда водитель нажимает правую боковую педаль 12.

Как видно из сравнения фиг. 3 и 4, устройство 14 и, в частности, тяга AST, соединяющая две боковые педали 12, 13, делает невозможным нажатие двух боковых педалей 12, 13 одновременно.

Пружины SP1 и SP2, очевидно, служат для восстановления соответствующих боковых педалей 12, 13 в исходное состояние согласно фиг. 3, как только водителем убирается давление с любой одной из боковых педалей 12, 13.

Как показано на фиг. 2, правая боковая педаль 12 также приводит в действие соответствующий переключатель SWT1 посредством соответствующего кулачка CM1 и соответствующего передаточного элемента 50.

Аналогичным образом, поворот левой боковой педали 13 приводит в действие соответствующий переключатель SWT2 посредством соответствующего кулачка CM2 и соответствующего передаточного элемента 51.

Когда ни одна из боковых педалей 12, 13 не нажата водителем, оба переключателя SWT1, SWT2 установлены в состояние ВЫКЛЮЧЕНО (OFF), и электронная система, соединенная с педальным механизмом 10, интерпретирует это, как запрос водителя на «обычное» торможение посредством простого нажатия центральной педали 11.

С другой стороны, если водитель оказывает давление ногой на какую-либо одну из боковых педалей 12, 13, соответствующий переключатель SWT1 или SWT2 переключается в состояние ВКЛЮЧЕНО (ON), что интерпретируется системой управления, как намерение водителя активизировать функцию руление-посредством-торможения (SBF) в одном из двух направлений.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения электронная система управления трактора предотвращает активизацию функции руление-посредством-торможения сверх заданной скорости передвижения трактора, чтобы предупреждать потенциально опасное отклонение от прямого пути транспортного средства.

Переключатели SWT1, SWT2 могут быть заменены потенциометрами или любым другим устройством, выполняющим те же самые функции, например, электронными инструментами для определения взаимного расположения двух боковых педалей 12, 13, или электронным устройством для определения смещения тяги AST в направлении стрелки ARW1 или в противоположном направлении.

Основные преимущества настоящего изобретения состоят в следующем:

оно решает проблему пренебрежения водителем соединения полностью двух тормозных педалей до того, как транспортное средство достигнет высокой скорости;

оно предусматривает применение функции руление-посредством-торможения (SBF) к электронным (например, ABS) тормозным системам.

Изобретения относятся к области машиностроения, в частности к рулевому и тормозному педальному механизму для трактора. Рулевой и тормозной педальный механизм содержит центральную тормозную педаль, соединенную на одной стороне с правой боковой педалью, а на другой стороне - с левой боковой педалью. Центральная тормозная педаль воздействует на тормозную систему для обеспечения желательного тормозного действия. Каждая из двух боковых педалей при управлении ногой водителем создает пусковой сигнал для приведения в действие тормозной системы, реализованной посредством центральной тормозной педали, чтобы приводить в действие только тормоз, необходимый для руления-посредством-торможения в желаемом направлении. Тормозная система с электронным управлением, в частности, система ABS содержит рулевой и тормозной педальный механизм для трактора. Достигается исключение опасных ситуаций в случае экстренного торможения. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Рулевой и тормозной педальный механизм для трактора, отличающийся тем, что он содержит центральную тормозную педаль, соединенную на одной стороне с правой боковой педалью, а на другой стороне - с левой боковой педалью, причем центральная тормозная педаль воздействует на тормозную систему для обеспечения желательного тормозного действия и каждая из двух боковых педалей при управлении ногой водителем создает пусковой сигнал для приведения в действие тормозной системы типа, реализованной посредством центральной тормозной педали, чтобы приводить в действие только тормоз, необходимый для руления-посредством-торможения в желаемом направлении.

2. Педальный механизм по п.1, отличающийся тем, что правая боковая педаль и левая боковая педаль соединены механически с центральной тормозной педалью при помощи соответствующих шарниров.

3. Педальный механизм по п.1, отличающийся тем, что правая боковая педаль приводит в действие соответствующий первый переключатель и, аналогично, поворот левой боковой педали приводит в действие соответствующий второй переключатель.

4. Педальный механизм по п.3, отличающийся тем, что первый переключатель приводится в действие посредством соответствующего первого кулачка и соответствующего первого передаточного элемента, а второй переключатель приводится в действие посредством соответствующего второго кулачка и соответствующего второго передаточного элемента.

5. Педальный механизм по п.1, отличающийся тем, что правая боковая педаль приводит в действие соответствующий первый потенциометр и, аналогично, поворот левой боковой педали приводит в действие соответствующий второй потенциометр.

6. Педальный механизм по п.1, отличающийся тем, что он содержит электронное устройство для определения взаимного расположения двух боковых педалей.

7. Педальный механизм по п.1, отличающийся тем, что две боковые педали механически соединены устройством для, по существу, блокировки поворота одной из двух боковых педалей, когда другая боковая педаль приводится в действие водителем.

8. Педальный механизм по п.7, отличающийся тем, что устройство содержит тягу, концы которой механически соединены с правой боковой педалью и левой боковой педалью соответственно.

9. Педальный механизм по п.8, отличающийся тем, что он содержит электронное устройство для определения смещения тяги в одном направлении или противоположном направлении.

10. Педальный механизм по п.8, отличающийся тем, что тяга содержит укрупненную центральную часть, которая в исходном положении расположена внутри гильзы.

11. Педальный механизм по п.10, отличающийся тем, что устройство дополнительно содержит две винтовые пружины, расположенные на противоположных сторонах гильзы, причем каждая пружина намотана вокруг соответствующей части тяги и размещена, по меньшей мере, частично в соответствующей втулке, при этом каждая втулка имеет соответствующий конец с отверстием.

12. Педальный механизм по п.11, отличающийся тем, что каждый конец имеет соответствующее сквозное отверстие, причем при использовании через сквозные отверстия проходит упомянутая тяга.

13. Педальный механизм по п.11, отличающийся тем, что в исходной конфигурации каждый упомянутый конец опирается на соответствующую боковую поверхность гильзы и на соответствующую боковую поверхность укрупненной центральной части.

14. Педальный механизм по п.13, отличающийся тем, что при использовании, когда водителем прикладывается заданное давление ногой на левую боковую педаль, левая боковая педаль размещается приблизительно в одной плоскости с центральной тормозной педалью и поворот левой боковой педали вокруг соответствующего шарнира толкает тягу в первом направлении, слегка поворачивая таким образом правую боковую педаль вокруг соответствующего шарнира во втором направлении.

15. Педальный механизм по п.14, отличающийся тем, что по мере того как нажимают левую боковую педаль, пластина сжимает один конец соответствующей пружины до тех пор, пока пластина не упрется в свободный конец соответствующей втулки, причем конец втулки, в свою очередь, опирается на боковую поверхность гильзы, а пружина зажата между пластиной и концом втулки, опирающейся, в свою очередь, на гильзу.

16. Педальный механизм по п.1, отличающийся тем, что электронная система управления трактора предотвращает активизацию функции руление-посредством-торможения сверх заданной скорости трактора.

17. Тормозная система с электронным управлением, в частности система ABS, отличающаяся тем, что она содержит, по меньшей мере, один педальный механизм для трактора, содержащий центральную тормозную педаль, соединенную на одной стороне с правой боковой педалью, а на другой стороне - с левой боковой педалью, причем центральная тормозная педаль воздействует на тормозную систему для обеспечения желательного тормозного действия, и каждая из двух боковых педалей при управлении ногой водителем создает пусковой сигнал для приведения в действие тормозной системы типа, реализованной посредством центральной тормозной педали, чтобы приводить в действие только тормоз, необходимый для руления-посредством-торможения в желаемом направлении.