Механизм переключения передач Советский патент 1988 года по МПК F16H5/04 F16H27/02 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механизмах переключения передач.

Целью изобретения является упрощение конструкции механизма, что достигается за счет исключения ряда элементов конструкции путем совмещения нескольких функций, выполняемы одним и тем же элементом.

На фиг. 1 изображен механизм переключения передач; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, рычаг, нейтральное положение; на фиг. 3 и 4 - то же, рычаг, рабочее положение; на фиг. 5 - рычаг механизма переключения; на фиг. 6 и 7 - Соответственно схема взаимодействия выступа рычага со штифтом и схема сил при этом взаимодействии; на фиг. 8 и 9 - соответственно схема взаимодействия выступа рычага с соседними штифтами и схема сил при взаимодействии наружной стороны клина выступа со штифтом.

Механизм переключения передач содержит барабан 1 с установленными по его окружности параллельно оси цилиндрическими штифтами 2 и размещенный в перпендикулярной этой оси плоскости рычаг 3 с двумя треугольными в этой же плоскости выступами 5 и 4 со встречно направленными вершинами треугольников и впадиной между ними для взаимодействия со штифтами 2 барабана 1. В рабочем положении рычага 3 (фиг. 3, 4 и 8) стороны треугольника каждого выступа 4 и 5 ка- сательны соседним штифтам 2. Угол при вершине треугольника определен из соотношения

g i F Т,

где U - угол при вершине треугольника,

л. - угол между удаленной по отношению к впадине стороной треугольника и линией центров соответствующего штифта 2 и барабана 1; р - угол трения для пары штифт 2 - выступ 4 (5), выбранный равным или меньшим угла у, Рычаг 3 установлен с возможностью поворота на оси 6 кривошипа 7. Последний закреплен на валу 8 переключения, поворачиваемом ножной педалью (не показана) . На валу 8 установлена возвратная пружина 9 двойного действия. Между усиками возвратной

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

пружины 9 размешены закрепленньш на кривошипе 7 упор 10 и закрепленный на корпусе 11 упор 12. Рычаг 3 поджимается к штифтам 2 барабана 1 пружиной 13. На барабане 1 выполнены лунки 14 для взаимодействия с фиксатором 15 и криволинейные кольцевые пазы 16-18 для взаимодействия с вилками 19-21 переключения передач. В отличие от остальных криволинейный кольцевой паз-16 не замкнут в окружном направлении и имеет глухие стенки 22.

Механизм переключения передач работает следующим образом.

В процессе переключения передачи кривошип 7 совершает угловое переме- шение с валом 8 от движения ножной педали (не показана). Рычаг 3 линейно перемещается, прижимаясь своей впадиной одновременно к двум штифтам 2 барабана 1 пружиной 13. В зависимости от перемещения кривошипа 7 вправо или влево один из выступов, например 4, захватывает штифт 2 барабана 1, заставляя последний совершить поворот, совпадаюш 1й с движением рычага 3, который соответствует расстоянию между двумя соседними штифтами 2.

Движение рычага производится до тех пор, пока соседний с захваченным штифтом 2 не коснется удаленной по отношению к впадине стороны треуг ольни- ка выступа 4 (фиг. 3 и 8). В этот момент барабан 1, повернутый на угол, соответствующий включенной передаче, остановится. Остановится и рычаг 3. Механизм заклинит. Самоторможение рычага 3 обеспечивается клиновидностью выступа 4, клин которого является зaпиpaюш м при взаимодействии с соседними штифтами 2.

В момент переключения передачи, когда рычаг 3 при своем перемещении поворачивает барабан 1 на штифт 2, от ножной педали действует движущаяся сила Р. Схема сил, действующих на выступ А, показана на фиг. 6 и 7. При воздействии внешней силы за счет разницы сил трения и сил полезного сопротивления выступ 4 втягивается вовнутрь барабана 1

Р sino т/ fN ,

где f - коэффициент трения;

d - угол наклона ближней по отношению к впадине стороны треугольника выступа 4.

Угол о принимается в пределах 25-35 , исходя из условия, что при обратном ходе кривошипа 7 нужно обеспечить беспрепятственное соскальзывание рычага 3 со штифтов 2 под действием противоположно направленного усилия Р. От действия движущей силы Р относительно оси вращения барабана 1 появляется момент. Во время заклинивания выступа 4 между соседними штифтами 2 появляется окружное усилие (фиг. 8 и 9).

Силы полезного сопротивления ( sin;)-) больше сил трения F fN, чтобы при снятии нагрузки они могли бы преодолеть силы трения и вызвать перемещение выступа вниз. Это условие обеспечивается при ) гр.

При снятии усилий с педали кривошип 7 под действием уже возвратной пружины 9 движе тся влево и возвращается в исходное положение (нейтральное) . Вместе с кривошипом 7 движется и рычаг 3. От самопроизвольного обратного поворота после прекращения действия движущей силы барабан 1 блокируется фиксатором 15. При возврате в исходное положение усилие пружины 9 воздействует через рычаг 3 на штифт 2, удаленной по отношению к впадине стороной треугольника выступа 4. Рычаг 3 при этом движется вниз (выступ 4 -соскальзывает со штифтов 2). Сжимается пружина 13, чтобы затем рычагу 3 стать в нейтральное положение, прижавшись впадиной к штифтам 2 (фиг. 2). Йри движении рычага 3 вниз на выступ 4 действуют тангенциальные силы Т, и Т, которые, создавая момент относительно оси 6 вращения рычага 3, стремятся сдвинуть выступ 4 вниз относительно штифтов 2 барабана 1:

Т, Ptg(p+c/) , Tt РО.Р sin(/5-T),

где /5 - угол наклона удаленной стороны треугольника; в - угол трения пары штифт-выступ.

При заторможении выступ 4 удерживается, если О или Роир sin() - Ptg(p + (y) 0.

Если Р окр Р, то условие самоторможения треугольного выступа 4

(f,-ct} i (p+f) ,

где (/j-o ) V угол при вершине треугольника.

При f j- угол при вершине треугольника не должен быть больше двойного угла трения.

Переключение передач с использованием выступа 5 аналогично описанному. При переключении на высшую передачу (пятую) или низшую (первую) движение рычага 3 ограничивается вилкой 19, которая в положении включенной передачи упирается в стенку 22 криволинейного паза 16.

Таким образом, ограничение дви--..е- ния рычага 3 и барабана 1 до любого заданного положения производится

путем заклинивания выступов 4 и 5 рычага 3, обеспечиваемого геометрией треугольника. Это позволяет избежать дополнительных ограничителей и фиксаторов, что упрощает конструкЦию.

Формула изобретения

Механизм переключения передач, содержащий барабан с установленными по его окружности параллельно оси цилиндрическими штифтами и размещенный в перпендикулярной этой оси плоскости рычаг с двумя треугольными в этой же плоскости выступами со встречно направленными вершинами треугольников и впадиной между ними для взаимодействия со штифтами барабана, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, в рабочем положении рычага стороны треугольника каждого выступа каса- тельны к соседним штифтам, а угол при вершине треугольника определен

из соотношения

Ц.р.у,

где V - угол при вершине треугольника j

I - угол между удаленной по отношению к впадине стороной треугольника и линией центров соответствующего штифта и барабанаi

Р - угол трения для пары штифт- выступ, выбранный равным или меньшим угла v

о

Фиг. I

J2

9

ю

фиг А

Изобретение относится к машиностроению. Цель - упрощение конструкции - достигается за счет исключения ряда элементов путем совмещения нескольких функций, вьтолняемых одним и тем же элементом. Кривошип 7 установлен на валу.8, связанном с педалью переключения. На кривошипе 7 с возможностью поворота относительно оси 6 установлен рычаг 3 с треугольными выступами 4 и 5 и впадиной между ними для взаимодействия со штифтами 2 барабана 1. Последний имеет канавки для взаимодействия с вилками переключения передач. В рабочем положении рычага 3 стороны треугольника каждого выступа 4, 5 касательны к соседним штифтам 2, Угол у при вершине треугольника определен из соотношения ф j: f.y f } Уол мвХцу удаленной по отношению к впадине стороной треугольника и линией центров соответствующего штифта 2 и барабана 1, р - угол трения для пары штифт-выступ, выбранный равным р ТПри переключении передач кривошип 7 совершает угловое перемещение. Рычаг 3 выступом, например 4, захватывает штифт 2 и поворачивает барабан 1 на угол, соответствующий вклюг чению требуемой передачи. Фиксация рычага 3 и барабана 1 в этом положении обеспечивается заклиниванием выступа 4 между соседними штифтами 2 благодаря геометрии треугольника выступа 4. В результате не треЬует- ся дополнительных стопоров и ограничителей, что упрощает конструкцию. 9 ил. Л-А i СЛ 00 г СЛ 1чЭ СЛ

(

ери г, 6

фиг.7

окрфиг. 9