Реактивная тяга переключения передач с виброизолирующим шарниром

 

Использование: в области транспортного машиностроения, преимущественно в дистанционных приводах управления коробок передач автомобилей и тракторов. Сущность изобретения: реактивная тяга выполнена в виде стержня с виброизолирующим шарниром, соединяющим тягу с силовым агрегатом. Реактивная тяга одним концом жестко связана с корпусом рычага управления, через упругую подвеску соединенного с полом кузова. Рычаг управления в свою очередь соединен с переключающей тягой. Шарнир является третьей опорой реактивной тяги (две другие - звенья упругой подвески) и соответственно корпуса рычага. В качестве опоры он воспринимает основную часть нагрузок, возникающих при переключении. Противоположный конец тяги жестко прикреплен к обойме виброизолирующего шарнира. Шарнир содержит палец, закрепленный на силовом агрегате и проходящий перпендикулярно оси стержня внутри эластичного элемента. Эластичный элемент установлен в обойме шарнира свободно, без натяга, с зазором в районе пальца, выполненным в виде прорезей, расположенных параллельно оси пальца. Между прорезями в эластичном элементе имеются перемычки. От осевого перемещения эластичный элемент фиксируется пазами обоймы, а также своими губками, охватывающими открытые части обоймы. В горизонтальных полках обоймы шарнира установлены втулки с круговым зазором относительно пальца. Втулки выполнены из материала более твердого, чем эластичный элемент, например из пластмассы, тогда как эластичный элемент может быть выполнен из мягкой резины. Обойма шарнира представляет собой прямоугольную рамку, открытые части которой расположены параллельно оси пальца. 2 з. п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, преимущественно к дистанционным приводам управления коробок передач автомобилей и тракторов.

Известны реактивные тяги переключения передач с шарнирами, представляющими собой сайлент-блоки, в которых эластичный элемент запрессован между обоймами, закрепленными на элементах привода.

Недостатком известного технического решения является то, что шарниры тяг хорошо передают нагрузки без больших потерь на деформации, но обладают плохими виброизолирующими свойствами из-за большой жесткости запрессованного эластичного элемента.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, представляющее собой тягу, выполненную в виде стержня, одним концом жестко связанного с корпусом рычага управления, через упругую подвеску соединенного с полом кузова, а противоположным концом прикрепленного к обойме виброизолирующего шарнира, содержащего палец, проходящий перпендикулярно оси стержня внутри эластичного элемента, установленного в обойме шарнира с зазором относительно ее.

Недостатком известного технического решения является передача усилия через упругий элемент.

Целью изобретения является улучшение виброизоляции реактивной тяги, уменьшение габаритов ее виброизолирующего шарнира.

Это достигается тем, что в известной реактивной тяге привода переключения передач с виброизолирующим шарниром, выполненной в виде стержня, одним концом жестко связанного с корпусом рычага управления, через упругую подвеску соединенным с полом кузова, а противоположным концом прикрепленного к обойме виброизолирующего шарнира, содержащего палец, закрепленный на силовом агрегате и проходящий перпендикулярно оси стержня внутри эластичного элемента, установленного в обойме шарнира с зазором относительно нее, согласно изобретения в обойме с зазором относительно пальца установлены втулки, выполненные из материала более твердого, чем эластичный элемент, обойма шарнира представляет собой прямоугольную рамку, открытые части которой расположены параллельно оси пальца, причем эластичный элемент нежестко соединен с обоймой.

Эластичный элемент выполнен из мягкой резины, а втулки - из пластмассы.

Эластичный элемент выполнен вдоль оси стержня более податливым, чем в перпендикулярной ему плоскости.

На фиг. 1 изображен привод переключения передач, общий вид; на фиг. 2 - силовая схема привода; на фиг. 3 - сечение виброизолирующего шарнира вдоль оси реактивной тяги; на фиг. 4 - сечение виброизолирующего шарнира перпендикулярно оси реактивной тяги; на фиг. 5 - вид в плане на шарнир (силовая схема); на фиг. 6 - вариант выполнения шарнира тяги; на фиг. 7 - вариант выполнения шарнира тяги.

Реактивная тяга 1 привода выполнена в виде стержня 2 с виброизолирующим шарниром 3, соединяющим тягу с силовым агрегатом 4. Реактивная тяга 1 одним концом жестко связана с корпусом 5 рычага 6 управления, через упругую подвеску 7 соединенного с полом 8 кузова. Рычаг управления 6 в свою очередь соединен с переключающей тягой 9. Шарнир 3 является третьей опорой реактивной тяги 1 (две другие - звенья упругой подвески 7) и, соответственно, корпуса 5 рычага 6. В качестве опоры он воспринимает основную часть нагрузок, возникающих при переключении. Противоположный конец тяги 1 жестко прикреплен к обойме 10 виброизолирующего шарнира 3.

Шарнир содержит палец 11, закрепленный на силовом агрегате 4 и проходящий перпендикулярно оси стержня 2 внутри эластичного элемента 12. Последний установлен в обойме 10 шарнира свободно, без натяга, с зазором в районе пальца, выполненным в виде прорезей 13, расположенных параллельно оси пальца 11. Между прорезями 13 в эластичном элементе имеются перемычки 14. От осевого перемещения эластичный элемент фиксируется пазами 15, 16 обоймы. В горизонтальных полках 17 обоймы 10 шарнира установлены втулки 18 с круговым зазором с относительно пальца 11. Втулки 18 выполнены из материала более твердого, чем эластичный элемент 12, например из пластмассы. Тогда как эластичный элемент может быть выполнен из мягкой резины. Обойма 10 шарнира представляет собой прямоугольную рамку 19, открытые части 20 которой расположены параллельно оси пальца 11. Шарнир на пальце стопорится гайкой 21 с шайбой 22, причем между шайбой и втулкой 18 имеется минимальный осевой зазор для свободного вращения шарнира (на чертеже не показано).

На фиг. 6 изображен вариант исполнения реактивной тяги с шарниром, когда зазор (прорези 13) расположен под углом 90^о по отношению к первоначальному, т. е. упругий элемент 12 в обойме 10 наиболее податливой частью размещен в плоскости вертикальных колебаний, а открытые части 20 рамки 19 обоймы 10 - в плоскости продольных колебаний. Такое исполнение позволяет еще более эффективно гасить вибрации в продольном направлении, так как виброизлучение от пальца уходит в открытое пространство. Вариант технологически более сложен, так как требуется дополнительная деталь для соединения обоймы с тягой 1, из-за чего несколько увеличиваются габариты шарнира.

На фиг. 7 изображен вариант исполнения тяги с шарниром, когда наиболее податливая часть упругого элемента 12 расположена в суммарной плоскости вертикальных и продольных колебаний (или близкой к ней). Вариант позволяет наиболее эффективно гасить вибрации в суммарной плоскости, но сложнее компоновочно, так как требуется определенное положение в пространстве пальца 11 шарнира на силовом агрегате 4 относительно тяги 1. Размещение точки крепления пальца зависит от центра колебаний силового агрегата в пространстве.

Устройство работает следующим образом.

В нейтрали и при включенных передачах в шарнирах между втулками 18 и пальцем 11 имеется зазор с. Вибрации от силового агрегата 4, т. е. колебания с малой амплитудой, в пределах зазора с гасятся в эластичном элементе 12, выполненном из мягкой резины, который разделяет соединяемые части привода, являющиеся проводниками передачи вибраций на рычаг: реактивную тягу 1, соединенную с обоймой 10, и палец 11, соединенный с силовым агрегатом 4. Эффективному гашению вибраций способствует свободная, без зажатия и излишних деформаций установка эластичного элемента 12 между стенками обоймы 23 и 24 и наличие зазоров 13 в районе пальца в эластичном элементе. Это своего рода разрядники, повышающие податливость эластичного элемента в направлении передачи продольных вибраций. Таким образом гасятся продольные вибрации силового агрегата, наиболее ярко выраженные в данной кинематической схеме привода с поперечно установленным силовым агрегатом. На фиг. 2, 5, 6, 7 стрелками указаны направления передачи вибраций.

В вертикальном направлении вибрации идут в открытые части 20 обоймы 10 и в окружающее пространство и на реактивную тягу практически не передается.

При переключении передач усилие от рычага 6 (фиг. 1, стрелками) передается через тягу 9 на шток коробки передач, перемещая его в нужных направлениях для включения той или иной передачи. При этом звенья 7 упругой подвески и шарнир 3 образуют для рычага 6 с корпусом 5 опорный треугольник с вершиной в шарнире 3 (фиг. 1). Так как привод с реактивной тягой должен иметь высокоэластичную упругую подвеску корпуса рычага в продольном направлении, для обеспечения свободного перемещения корпуса вместе с рычагом вслед за силовым агрегатом при больших колебаниях последнего, что дает исключение самовыключения передач, то основную нагрузку несет на себе опора - шарнир 3.

При приложении усилий от рычага через корпус 5 и реактивную тягу 1 к обойме 10, она перемещается в пределах зазора с во втулках 18 в ту или иную сторону в зависимости от направления включения передач. Поскольку эластичный элемент 12 выполнен из высокоэластичного материала, он легко деформируется в пределах указанного зазора. Когда обойма 10 со втулками 18 достигнет пальца 11, произойдет упор жестких втулок в палец. Усилия переключения воспринимаются втулками. Ввиду их высокой жесткости исключаются деформации в шарнире и обеспечивается надежная опора для переключения передач.

При выборе передач (фиг. 1, стрелками в поперечном направлении) реакция от усилий выбора, передаваемая через корпус, воспринимается упругими элементами и точками крепления их к кузову. Благодаря размещению жестких точек крепления в плоскости выбора передач по обе стороны от рычага создается необходимая жесткость в поперечном направлении для исключения излишних деформаций реактивной тяги привода при выборе передач. Шарнир 3 разгружен от реакций выбора передач, благодаря чему возможно обеспечение кольцевого зазора "с" между втулками 18 и пальцем 11 (см. фиг. 4, 5).

Наличие осевого зазора между шайбой 22 и втулкой 18 позволяет шарнирам свободно проворачиваться на пальце 11, без излишнего напряжения во втулках 18 по торцам, которое возникло бы в случае осевой затяжки шарнира. Свободное перемещение в шарнире способствует более эффективному гашению вибраций, чем в зажатом.

(56) Патент ФРГ N 3703290, кл. В 60 К 20/12, 1987.

Формула изобретения

1. РЕАКТИВНАЯ ТЯГА ПРИВОДА ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ С ВИБРОИЗОЛИРУЮЩИМ ШАРНИРОМ, выполненная в виде стержня, одним концом жестко связанного с корпусом рычага управления, через упругую подвеску соединенного с полом кузова, а противоположным концом прикрепленного к обойме виброизолирующего шарнира, содержащего палец, закрепленный на силовом агрегате и проходящий перпендикулярно к оси стержня внутри эластичного элемента, установленного в обойме шарнира с зазором относительно нее, отличающаяся тем, что в обойме с зазором относительно пальца установлены втулки, выполненные из материала более твердого, чем эластичный элемент, обойма шарнира представляет собой прямоугольную рамку, открытые части которой расположены параллельно оси пальца, причем эластичный элемент нежестко соединен с обоймой.

2. Тяга по п. 1, отличающаяся тем, что эластичный элемент выполнен из мягкой резины, а втулки - из пластмассы.

3. Тяга по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что эластичный элемент выполнен вдоль оси стержня более податливым, чем в перпендикулярной к нему плоскости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7