Механизм управления раздаточной коробкой передач транспортного средства

 

МЕХАНИЗМ УПРАВЛЕНИЯ РАЗДАТОЧНОЙ КОРОБКОЙ ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий корпус, расположенные в корпусе подпружиненный рычаг с основным элементом переключения , выполненный с возможностью Н осевого и углового перемещений, поводки с пазами, смонтированные на штоках, и устройство фиксации, причем нижний конец рычага снабжен дополнительным элементом переключения, отличающийся тем, что, с. целью повышения надежности включения, дополнительный элемент переключения выполнен цилиндрическим, ось которого расположена под углом к вертикальной оси рычага, и размещен над верхними кромками поводков при нейтральном положении рычага , а поперечный паз одного из двух соседних поводков выполнен ступенчатым, при этом длина цилиндрического элемента переключения равна поперечному размеру двух соседних пазов на поводках. (Л О1 со СА:)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„SU„„1115931 зсю В 60 К 20/02

13 . Ъ й; С3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЫЬАИОТЫА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3537945/27-11 (22) 10.01.83 (46) 30.09.84. Бюл. № 36 (72) В. Н. Купцов, Е. И. Иванов, Н. И. Савиновский и А. Л. Зильперт (71) Волжское объединение по производству легковых автомобилей (53) 629.113-585.11 (088.8) (56) 1. Патент США № 2073045, кл. 74-473, 1973. (54) (57) МЕХАНИЗМ УПРАВЛЕНИЯ РАЗДАТО ЧНО и КО РОБ КОИ П EP ЕД АЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий корпус, расположенные в корпусе подпружиненный рычаг с основным элементом переключения, выполненный с возможностью

1 осевого и углового перемещений, поводки с пазами, смонтированные на штоках, и устройство фиксации, причем нижний конец рычага снабжен дополнительным элементом переключения, отличающийся тем, что, с. целью повышения надежности включения, дополнительный элемент переключения выполнен цилиндрическим, ось которого расположена под углом к вертикальной оси рычага, и размещен над верхними кромками поводков при нейтральном положении рычага, а поперечный паз одного из двух соседних поводков выполнен ступенчатым, при этом длина цилиндрического элемента переключения равна поперечному размеру двух соседних пазов на поводках.

l l l 5931

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к устройствам с ручным приводом для управления трансмиссиями и их элементами для изменения числа ведущих колес.

Известен механизм управления раздаточной коробкой передач транспортного средства, содержащий корпус, расположенные в корпусе подпружиненный рычаг с основным элементом переключения, выполненный с возможностью осевого и углового перемещения, поводки с пазами, смонтированные на штоках, и устройство фиксации, причем нижний конец рычага снабжен дополнительным элементом переключения 11).

Недостатком известного механизма является то, что ширина основного элемента недостаточна для надежной работы механизма и быстрого переключения передач одновременно двух.

Целью изобретения является повышение надежности переключения.

Указанная цель достигается тем, что механизм управления раздаточной коробки передач транспортного средства, содержащий корпус, расположенные в корпусе подпружиненный рычаг с основным элементом переключения, выполненный с возможностью осевого и углового перемещений, поводки с пазами, смонтированные на штоках, и устройство фиксации, причем нижний конец рычага снабжен дополнительным элементом переключения, дополнительный элемент переключения выполнен цилиндрическим, ось которого расположена под углом к вертикальной оси рычага, и размещен над верхними кромками поводков при нейтральном положении рычага, а поперечный паз одного из двух соседних поводков выполнен ступенчатым при этом длина цилиндрического элемента переключения равна поперечному размеру двух соседних пазов на поводках.

На фиг. 1 показан механизм управления автомобиля, вид сзади; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1, механизм при нейтральном положении рычага управления; на фиг. 3— разрез Б-Б на фиг. l, механизм при контакте сферической головки рычага с одним из штоков ири включении высшей передачи соответственно приводов переднего или заднего мостов; на фиг. 4 -- разрез Б-Б на фиг. 1, механизм при контакте цилиндрического элемента рычага управления с обоими штоками; «а фиг. 5 — — разрез В-В на фиг. 3, механизм при контакте сферической головки рычага управления со штоком включения передачи привода . переднего моста; на фиг. 6 — разрез Г-Г на фиг. 4, взаимодействие цилиндрического элемента рычага с двумя штоками; на фиг. 7 — диаграмма положений рукоятки рычага управления при различных вариантах включения; иа

55 фиг. 8 — разрез Д-Д на фиг. 3, при нейт ральном положении штоков (сечение крышки картера раздаточной коробки не показано); на фиг. 9 — положение деталей при включении высшей передачи привода перед него моста; «!а фиг. 10 — разрез Д-Д на фиг. З„положение деталей механизма при включенной высшей передаче привода соотвстстac ННо заднего моста; на фиг. 11 разрез E-E на фиг. 4, положение деталей механизма в нейтрали; на фиг. 12 — разрс

Е-E на фиг. 4, при включенной высшей «1ер«даче приводов обоих мостов; на фиг. 13— разрез E-E на фиг. 4, при включенной низшей передаче приводов обоих мостов; на фиг. 14 — — разрез.Ж-Ж на фиг. 3, коитак1 рычага и направляющей чашки; на фиг. 15-разрез Ж-Ж на фиг. 3, контакт рычага управления и направляющей чашки; иа фиг 16 — разрез 3-3 на фиг. 4, контакт рычага управления и направляющей чашки при одновременнОм включении приводов обоих мостов; на фиг. 17 — разрез 3-3 на фиг. 4, опережающей взаимное расположение рычага управления и направляк щей чашки при подъеме или утапливании рычага управления; на фиг. 18 — разрез И-И на фиг. 6, взаимное расположение контактирующих головок рычага управления и упорных пло«цадок штока включения привода переднего моста в нейтрали и в крайних включенных позициях.

Механизм управления раздаточной коробкой передач содержит рычаг управления 1 с закрепленной на нем рукояткой 2 и запрессованным в его шаровую опору направляющим штифтом 3, находящимся в вертикальном направляющем пазу шаровой чашки 4 и не позволяющим рычагу управления проворачиваться вокруг собственной оси, шаровую шайбу 5, пружину сжатия 6 с упорным 7 и установочным 8 кольцами, удерживающую рычаг управления 1 в верхнем положении, направля«ощую чашку 9 оттяжную пружину 10. закрепленную одним концом к ушку рычага управления 1 и другим концом — к неподвижной опоре, выполненной, например, в виде болта 11 с отверстием для крепления пружины 10, упор 12, выполненный, например, в виде цилиндрического конца болта, шток 13 включения передач привода переднего моста и штока 14 включения передач привода заднего моста с жестко установленными поводками 15 и 16 с пазами, например, закрепленными каждая на своем штоке, фиксирующий механизм (не показан) для каждого из штоков 13 и 14, выполненный, например, в виде подпружиненных шариков, входящих в соответствующие лунки на штоках и фиксируюн«их требуемое положение последних, блокировочный механизм, состоящий из двух цилиндрических сухарей 17 и 18, входящих

1115931 в соответствующие лунки штоков 13 и 14 при переключениях передач раздаточной коробки.

На штоках 13 и 14 жестко закреплены вилки 19 и 20 включения передач приводов переднего 19 и заднего мостов соответственно, каждая на своем штоке, соединенные соответственно с шли цевыми муфтами 21 и 22. Механизм управления переключением передач размещается в картере раздаточной коробки 23 и в его крышке 24. На нижнем конце рычага управления 1 элемент 25 и дополнительный элемент 26 расположены под углом один над другим и предназначены для обеспечения контакта с поводками штоков 13 и 14 и их перемещения при угловом изменении положения рычага управления.

Элемент 25 выполнен сферической формы с осью, перпендикулярной оси рычага, что позволяет улучшить контакт с поводками 15 и 16 штоков 13 и 14 в любом ее угловом положении.

Дополнительный элемент выполнен цилиндрической формы с осью отличной от перпендикуляра к оси рычага на величину равную углу наклона рычага. Такое расположение дополнительного элемента обеспечивает хороший контакт с колодками штоков и одновременность их перемещения, поскольку при угловом наклоне рычага ось дополнительного элемента всегда остается параллельной поперечным осям штоков 13 и 14.

С целью обеспечения свободного осевого перемещения рычага управления 1 в нейтральном положении при его утапливании и предотвращения самопроизвольного выхода элементов рычага 25 и 26 из-за зацепления с поводками 15 и 16 штоков на рычаге управления выполнены на различных уровнях упоры 27 и 28, а в ча шке 9 — вырезы для их свободного прохода в нейтральном положение. Упор 27 контролирует положение рычага при верхнем его положении, а упор

25 — положение рычага после его осевого смещения.

Механизм управления переключением передач работает следующим образом.

В соответствии с общей кинематической схемой раздаточной коробки (фиг. 2) крутящий момент двигателя, поступающий от коробки передач на ведущий вал 29, преобразуется посредством свободно вращающихся на шейках своих валов шестерен 30, 31 — 33, свободно установленных на валах привода переднего моста 34 и привода заднего моста 35.

Для передачи крутящего момента на указанные валы необходимо их соединить с шестернями 31, 33 или 32 при помощи шлицевых муфт 22 и 21, переместив их из нейтрали в переднюю или заднюю позицию, соединив тем самым шлицы шестерен со шли5

55 цами валов. Комбинируя варианты перемещений (нейтраль, передняя позиция и задняя позиция шлицевых муфт 21 и 22) при помощи механизма управления переключения передач создаются все требуемые в эксплуатации машины варианты включений раздаточной коробки, обозначенные следующим и индекса м и.

Н вЂ” нейтраль: обе муфты 21 и 22, а соответственно и штоки 13 и 14 с вилками 19 и 20, находятся в среднем, нейтральном положении (фиг. 1, 2, 7, 8 и 11).

Включен привод переднего ведущего моста МНВ на высшей передаче раздаточной коробки: муфта 21 находится в передней позиции, а муфта 22 — в нейтральном положении (фиг. 9, 2 и 4).

Включен привод заднего ведущего моста

М3В на высшей передаче раздаточной коробки: муфта 21 находится.в нейтральном положении, а муфта 22 — в передней позиции (фиг. 1, 2, 7 и 10).

Включены приводы обоих ведущих мостов 2МВ на высшей передаче раздаточной коробки: обе муфты 21 и 22 находятся в передней позиции (фиг. 1).

Включены приводы обоих ведущих мостов 2МН на низшей передаче раздаточной коробки: обе муфты 21 и 22 находятся в задней позиции (фиг. 12).

Для обеспечения указанных вариантов включения раздаточной коробки водитель должен переместить рычаг управления 1 за рукоятку 2 в требуемые положения (фиг. 1 и 7).

Все варианты включения приводов ведущих муфт осуществляются путем перевода рычага управления из нейтрали непосредственно в требуемое положение.

Взаимодействие деталей механизма управления переключением передач при нейтральном положении рычага управления 1 отражено на фиг. 1, 2, 3, 5, 8 и 14.

В этом случае рычаг управления 1 под действием пружины 6 находится в верхнем положении и под действием пружины 10 прижат своим левым двухступенчатым выступом к направляющей чашке 9. Сферическая головка рычага 1 находится в контакте с поводком 15 штока 13. Штоки 13 и 14 и соответственно муфты 21 и 22 находятся в среднем нейтральном положении зафиксированном при помощи фиксирующего механизма.

Переводя рычаг управления 1 за рукоятку 2 из нейтрали назад в положение МПВ, водитель поворачивает рычаг 1 вокруг шаровой опоры и перемещает его элемент 25.

Под усилием элемента 25 шток 13 посредством вилки 19 перемещает муфту 21 в переднее фиксированное положение.

Муфта 21, соединив шлицы шестерни 28 со шлицами вала 34, обеспечивает передачу крутящего момента с зубчатого венца веду1 115931

1G

15 всего вяла 29 через шестерню,30 только и» привод переднего ведущего моста при высшей передаче раздаточной коробки.

После окончания движения машины с включенным приводом переднего ведущего моста на высшей передаче раздаточной коробки водитель перемещает рычаг управлений 1 из положения МПВ в нейтраль и все детали механизма управления переключением передач занимают свое первоначальное нейтральное расположение. Упор 12, ограничивающий передвижение назад нижней части рычага управления 1 с контактирующими головками, не позволяет водителю перевести по ошибке рычаг управления 1 из нейтрали вперед и тем самым не позволяет включить только один привод переднего ведущего моста на нижней передаче раздаточной коробки, что исключает нежелательное нагружение трансмиссии машины повышенным крутящим моментом.

Для включения привода заднего моста на высшей передаче раздаточной коробки водитель должен перевести рычаг управления из нейтрали в положение МЗВ, т. е. сперва наклонить рычаг 1 влево до упора нижней частью его стержня в правую сторону направляющей чашки 9, тем самым изменив плоскость поворота рычага 1 вокруг шаровой опоры, в результате чего пружина !О дополнительно растянется и элемент 25 войдет в контакт с поводками 16 штока 14 (фиг. 1О и 15), а затем водитель должен повернуть верхнюю часть рычага 1 назад, è результате чего эл< мент 25 переместится впсpc » и передвинет II переднее фиксированное положение посредством штока 14 с вилкой 20 шлпцевую муфту 22, которая обеспечит передачу крутящего момента с ведугцего вала 26 непосредственно на вал пр»вода заднего моста 35, соединив их г и. . и ц ы.

Включив раздато IHvto коробку в положение МЗЬ, водитель уберет руку с рукоятки 2 рычага 1 для последующего управления машиной, рычаг управления 1 под усилием . ружины i0 повернется на небольшой угол и упрется элементом 25 в боковук> поверхность поводка 15 штока 13, в результате чсго сферическая головка останется в контакте с поводками 6 штока 14, à сам рычаг управления будет удерживаться за элемент указанными площадками в требуемом Iloложснии.

В случа о лабления или поломки фиксирующего механизма штока 13 сухарь 18 блокировочного устройства не позволит указанному штоку 13, не удержи ваемо му фиксирующим механизмом и рычагом управления 1, самопроизвольно переместиться из нейтрали в заднюю позицию и посредством муфты 21 включить привод переднего моста н» низшей псредаче при включенном

Зо

35 !

55 приводе з»диего моста на высшей передаче (фиг. 10) .

Таким образом, блокнровочное устройство предохранит раздаточную коробку и всю трансмиссию машины в целом от аварийной ситуаци и.

Возврагцение рычага управления 1 из положения МЗВ в нейтраль и, соответственно, всех деталей механизма управления переключением передач совершается в обратном порядке. Упор 12 препятствует передвижению назад нижней часги рычага управления 1 также и в том случае, когда рычаг 1 наклонен своей верхней частью влево, а поэтому не позволяет водителю по ошибке включить только один привод заднего ведущего моста на низшей передаче раздаточной коробки, что также исключает нежелательное нагружение трансмиссии машины повышенным крутящим моментом.

Одновременное включение обоих приводов переднего и заднего мостов на высшей или низшей передаче раздаточной коробки производится следующим образом.

Рычаг управления 1, направляемый штифтом 3 по пазу шаровой чашки 4 (см. фиг. 4). усилием руки водителя перемещается вертикально вниз, сжимая пружину 6 до тех пор, пока нижняя ступенька двухступенчатого выступа рычага 1 не опустится ниже направляющей чашки 9, и затем под действием пружины 10, а также от усилия руки водителя рычаг 1 наклоняется вправо до упора верхней ступенькой двухступенчатого выступа в направляющую чашку, заняв таким образом требуемую плоскость поворота для включения положений 2МВ и 2МН (фиг. 6).

Одноступенчатый выступ с правой стороны нижней части рычага управления 1 при перемещении последнего строго вниз будет проходить через соответствуующий ему паз направляющей чашки 9 и при наклоне рычага 1 вправо выйдет из этого паза (фиг. 17), обеспечив этим возможность поьорота рычага 1 вокруг шаровой опоры в плоскости включения положений 2МВ и 2МН.

Одноврсмешю с этим при опускании рычага 1 вниз его элемент 26 выйдет из контакта с поводками 15 штока 13, а дополнительный цилиндрический элемент рычага управления 1 войдет в контакт с упорными площадками сразу обоих поводков 15 и 16 штоков 13 и 14. После наклона рычага 1 вправо до упора, как описано выше, ось дополнительного элемента цилиндрической головки будет параллельна плоскости расположения штоков (фиг. 6 и 11), а упор 12. выйдя из зоны, занимаемой ниже частью рычага 1 при ес продольном перемещении в плоскости включения положений 2МВ и

2МН, не будет препятствовать передвижению рычага управления 1 из нейтрали как назад, так и вперед.

1115931

Благодаря тому, что при наклоненном вправо рычаге управления 1 ось цилиндра контактирующей головки становится параллельной плоскости расположения штоков, то при переводе рычага в положение 2МВ или 2МН цилиндрическая головка движется вперед или назад поступательно, не перекашиваясь относительно поводков 15 и 16 штоков 13 и 14, и тем самым заставляет перемещаться эти штоки одновременно в одну сторону и одновременно приходить из нейтрали в требуемую переднюю или заднюю фиксированную позицию.

При этом элемент 25, находясь на большем расстоянии с шаровой опорой рычага 1, чем цилиндрическая контактирующая головка, проходит больший путь при переключениях, но будучи выведена из контакта с поводками 15 штока 13, не заставит последний двигаться быстрее и проходить больший путь, чем шток 13 (см. фиг. 18).

Переводя опущенный вниз рычаг управления из нейтрали в положение 2МВ, водитель тем самым перемещает цилиндрическую контактирующую головку рычага 1 вперед.

Под усилием дополнительного цилиндрического элемента 34 штоки 13 и 14 посредством вилок 19 и 20 одновременно перемещают муфты 21 и 22 в переднее фиксированное положение (фиг. 12). Муфта 21, соединив шлицы шестерни 31 со шлицами вала 34, и одновременно с нею муфта 22, соединив шлицы ведущего вала 20 со шлицами вала 35, обеспечат передачу крутящего момента на приводы переднего и заднего ведущих мостов на высшей передаче раздаточной коробки.

Переводя опущенный рычаг управления 1 из нейтрали в положение 2МН, водитель тем самым перемещает дополнительный элемент рычага 1 назад. Под усилием дополнительного элемента штоки 13 и 14 посредством вилок 19 и 20 одновременно перемещают муфты 21 и 22 в заднее фиксированное положение (фиг. 13). Муфта 21, соединив шлицы шестерни 20 со шлицами вала 34, и одновременно с нею муфта 22, соединив шлицы шестерни 33 со шлицами вала 35, обеспечат передачу крутящего момента, трансформированного с помощью указанных шестерен и блока промежуточных шестерен

30 с ведущего вала на приводы переднего и заднего ведущих мостов на низшей передаче раздаточной коробки.

После того, как водитель, включив раздаточную коробку в положение 2МВ или

2МН, уберет руку с рукоятки 2 рычага 1 для последующего управления машиной, рычаг управления 1 останется в требуемом включенном положении, так как будет удерживаться за цилиндрическую головку от продольного перемещения поводков 15 и 16 штоков 13 и 14, а от наклона влево пружиной 10, прижимающей рычаг 1 верхней ступенькой двухступенчатого выступа к направляющей чашке 9, нижняя ступенька двухступенчатого выступа не позволяет рычагу 1 переместиться вверх под действием сжатой пружины 6.

Одноступенчатый выступ н ижней части рычага 1 упирается в правую сторону направляющей чашки 9 (фиг. 16) и не позволяет водителю по ошибке наклонить рычаг управления 1 влево, чтобы затем, переместив рычаг вверх, вывести его цилиндрическую головку из контакта с поводками 15 и 16 штоков 13 и 14. Одноступенчатый выступ предохраняет рычаги 1 от самопроизвольного подъема рычага 1 из-за действия вибраций машины. Поэтому возвращение рычага управления 1 из положения 2МВ или 2МН в нейтраль под действием усилия водителя или самопроизвольно в случае поломки (ослабления) фиксирующего механизма может совершаться только в порядке, обратном включению указанных положений.

Взаимодействие всех деталей механизма управления переключением передач в этом случае также будет происходить в обратном порядке.

Механизм переключения передач раздаточной коробки в трансмиссиях полноприводных автомобилей по предлагаемому техническому решению упрощает устройство и управление транспортным средством.

В сравнении с известными механизмами управления, применяемыми на автомобилях

ГА3-69, УА3-469, ГА3-66, а также на автомобилях «Джип», «Остин» (США) с классическим, двухрычажным с последовательным переключением передач в раздаточных коробках включением ведущих мостов колес, предложенный механизм позволяет кроме мгновенного и безошибочного нахождения рычага сразу включить требуемую передачу, не выполняя предварительных, предшествующих переключений, которые в базовых механизмах обязательны.

Устройство с одним рычагом упрощает, облегчает автомобиль, устраняя лишние элементы управления, освобождая рабочую зону водителя.

1115931

22 20

Фн 2

Фиг.3!

115931

1115931

1115931

1115931 юг. 12

Е-Е

g5 3 З,у

1 Pg j? 14

Pvz. 1b

Фиг. 17

Составитель Н. Николаева

Редактор М. Недолужеико Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 6839/14 Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Гос дарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4)5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4