Буксирное устройство транспортного средства
Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам для буксирования транспортных средств, преимущественно легковых автомобилей. Буксирное устройство транспортного средства содержит выполненный с возможностью установки на транспортном средстве цилиндрический корпус с основаниями, установленный в основаниях с возможностью осевого перемещения и подпружиненный в этом направлении относительно последних стержень, установленный внутри корпуса барабан с направляющей планкой и буксирным тросом, направляющая планка жестко закреплена на внутренней поверхности, а буксирный трос расположен на наружной поверхности барабана, жестко связанные со стержнем два стопора, размещенные на стержне три втулки. В средней части каждой из втулок выполнен выступ с закрепленной на нем одним концом возвратной пружиной. С обеих сторон возвратной пружины установлены жестко связанные с указанной планкой диски. На концах первой втулки установлены с возможностью взаимодействия с соответствующими дисками два кулачка. На концах второй и третьей втулок - по одному кулачку. Свободные концы возвратных пружин закреплены на направляющей планке. Втулки выполнены со шлицевыми пазами и с возможностью перемещения вместе с барабаном вдоль стержня, стопоры которого имеют возможность взаимодействия со шлицевыми пазами втулок. Каждый кулачок установлен на жестко связанном со втулкой кронштейне, частично размещен в сквозной прорези, совмещенной со шлицевым пазом втулки, снабжен зубом, предназначенным для взаимодействия с ответными пазами соответствующего диска. Стержень выполнен в виде торсионного вала, стопоры которого установлены с возможностью взаимодействия с кулачками, подпружиненными относительно кронштейнов. Кронштейн может быть выполнен в виде рамки с опорными поверхностями, предназначенными для взаимодействия с зубом кулачка. Стопоры стержня снабжены рифлениями, предназначенными для взаимодействия с ответными рифлениями кулачков. Посадочные отверстия рамки под ось кулачка выполнены в виде пазов, по высоте превышающих диаметр оси кулачка. Технический результат - компактность буксирного устройства, повышение надежности и быстродействия разматывания гибкого элемента. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам для буксирования транспортных средств, преимущественно легковых автомобилей.
Известно съемное устройство для буксирования транспортных средств, выполненное в виде зигзагообразной буксирной ленты с пружинным возвратом, при этом пружинные элементы выполнены на всю длину ленты и связаны с ней жестко. Указанные элементы дают возможность растянуться ленте между связанными транспортными средствами и автоматически вернуться ей в сложенное положение при хранении и перевозке в багажнике автомобиля [1].
Устройство достаточно компактно в условиях хранения и позволяет автоматически устранять провисания ленты при изменении расстояния между транспортными средствами от максимального натяжения до соответствующего конкретным условиям движения. Вместе с тем, неизбежное вытягивание ленты при эксплуатации от рывков буксира, незащищенность пружинных элементов от влаги, грязи значительно сокращают долговечность устройства, при этом не исключена и поломка указанных элементов.
Известно буксирное устройство транспортного средства, содержащее выполненный с возможностью установки на транспортном средстве цилиндрический корпус, расположенный в корпусе барабан, на наружной поверхности которого размещен буксирный трос и который установлен на продольно расположенном и размещенном в основаниях цилиндрического корпуса стержне, направляющую планку, закрепленную на внутренней поверхности барабана, при этом стержень выполнен с возможностью осевого перемещения и подпружинен в этом направлении относительно оснований цилиндрического корпуса, причем на стержне жестко установлены два стопора и размещены три втулки, в средней части каждой из которых выполнен выступ с закрепленной на нем одним концом возвратной пружиной, а на наружных поверхностях концов каждой втулки имеется резьба, взаимодействующая с резьбой установленных на втулках кулачков, на каждом из которых выполнен паз, через который проходит направляющая планка, при этом на концах первой втулки расположены два кулачка, на концах второй и третьей втулок - по одному, а на каждой втулке с обеих сторон возвратной пружины свободно установлены диски, которые имеют возможность взаимодействия с соответствующими кулачками и жестко связаны с направляющей планкой, на которой закреплены другие концы возвратных пружин, причем втулки выполнены со шлицевыми пазами и с возможностью перемещения вместе с барабаном вдоль стержня, стопоры которого имеют возможность взаимодействия со шлицевыми пазами втулок [2]. Устройство по совокупности существенных признаков наиболее близко к заявляемому изобретению и принято в качестве прототипа.
Устройство компактно в конструктивном исполнении и будучи постоянно закрепленным на транспортном средстве обеспечивает надежное поддержание длины размотанного троса, соответствующей фактическому расстоянию между связанными транспортными средствами, даже в условиях буксировки на скользком дорожном покрытии. Вместе с тем, при буксировке в условиях весенне-осенней распутицы или знакопеременных температур внешней окружающей среды не исключено отпотевание дисков и как следствие - уменьшение сил трения между дисками и кулачками втулок колес, что в конечном итоге создает предпосылки к вялой работе возвратных пружин устройства и провисанию троса в процессе буксировки. И этот недостаток будет усиливаться при износе резьбовых поясов взаимодействующих друг с другом втулок и кулачков колес барабана.
Задачей изобретения является создание компактного буксирного устройства, которое надежно обеспечивало бы быстрое разматывание гибкого элемента, например буксирного троса диаметром 7÷8 мм на длину буксировки не менее 5 м, постоянное поддержание длины троса при буксировке, соответствующей фактическому расстоянию между транспортными средствами даже в тяжелых условиях эксплуатации, например бездорожья или распутицы, а также качественное сматывание троса при автоматическом возвращении устройства в нерабочее состояние.
Задача решается тем, что в буксирном устройстве транспортного средства, содержащем выполненный с возможностью установки на транспортном средстве цилиндрический корпус с основаниями, установленный в основаниях с возможностью осевого перемещения и подпружиненный в этом направлении относительно последних стержень, установленный внутри корпуса барабан с направляющей планкой и буксирным тросом, первая из которых жестко закреплена на внутренней поверхности, а второй расположен на наружной поверхности барабана, жестко связанные со стержнем два стопора, размещенные на стержне три втулки, в средней части каждой из которых выполнен выступ с закрепленной на нем одним концом возвратной пружиной, с обеих сторон которой установлены жестко связанные с указанной планкой диски, а на концах первой втулки установлены с возможностью взаимодействия с соответствующими дисками два кулачка, на концах второй и третьей втулок - по одному, при этом свободные концы возвратных пружин закреплены на направляющей планке, втулки выполнены со шлицевым пазом и с возможностью перемещения вместе с барабаном вдоль стержня, стопоры которого имеют возможность взаимодействия со шлицевыми пазами втулок, согласно изобретению каждый кулачок установлен на жестко связанном со втулкой кронштейне, частично размещен в сквозной прорези, совмещенной со шлицевым пазом втулки, и снабжен зубом, предназначенным для взаимодействия с ответными пазами соответствующего диска, а стержень выполнен в виде торсионного вала, стопоры которого установлены с возможностью взаимодействия с кулачками, подпружиненными относительно кронштейнов.
Целесообразно кронштейны выполнить в виде рамки с опорными поверхностями, предназначенными для взаимодействия с зубом кулачка.
Целесообразно стопоры стержня снабдить рифлениями, предназначенными для взаимодействия с ответными рифлениями кулачков.
Целесообразно посадочные отверстия рамки под ось кулачка выполнить в виде пазов, по высоте превышающих диаметр оси кулачка.
При использовании изобретения может быть получен технический результат, выражающийся в высокой надежности буксирного устройства по автоматическому поддержанию длины троса, соответствующей фактическому расстоянию между связанными транспортными средствами, где последовательное включение возвратных пружин в работу по автоматической укладке троса на барабан обусловлено выполнением на каждом из колес барабана средства механической связи втулки с барабаном в виде жестко связанного со втулкой при помощи кронштейна кулачка с зубом, взаимодействующим с ответными пазами соответствующего диска, а также выполнением стержня в виде торсионного вала, стопоры которого установлены с возможностью взаимодействия с кулачками втулок.
Другие преимущества заявляемого изобретения будут видны из описания и чертежей, где на фиг.1 изображен общий вид устройства в продольном разрезе, на фиг.2 - выноска I на фиг.1, в увеличенном масштабе, на фиг.3 - вид по стрелке А, на фиг.1 на торсионный вал устройства, на фиг.4 - вид по стрелке Б на фиг.1, на фиг.5 - разрез по В-В на фиг.1, на фиг.6 - разрез по Г-Г на фиг.1, на фиг.7 - разрез по Д-Д на фиг.1, на фиг.8 - разрез по С-С на фиг.1.
Буксирное устройство транспортного средства содержит герметичный цилиндрический корпус 1, в полости которого размещен барабан 2 с винтовой канавкой 3 для укладки троса 4 и направляющей планкой 5, жестко закрепленной с помощью винтов 6 на внутренней поверхности барабана. В основаниях 7 корпуса концами размещен стержень, выполненный в виде торсионного вала из двух продольных пластин 8 с концевыми втулками 9 с лысками 10 на одном конце для фиксации от проворота и установленными в ответном пазу 11 основания, при этом стержень имеет возможность ограниченного осевого перемещения между пружинами 12 оснований при работе устройства, закрепленного в буксировочных кронштейнах 13 автомобиля. На стержне расположен ряд втулок 14 с выступом 15 в средней части, на котором размещена с закреплением одного своего конца возвратная пружина 16, боковые стороны которой охвачены парой дисков 17. В совокупности втулки образуют составную ось устройства, на которой размещены с возможностью взаимодействия с соответствующими дисками кулачки 18, связанные со втулками 14 при помощи кронштейнов 19, а диски 17 на каждой из втулок образуют колесо, которое совместно с другим концом пружины 16 жестко соединено с планкой 5 барабана. На центральной втулке кулачок установлен на ее левом (по чертежу) конце, на левой (по чертежу) втулке кулачки установлены на обоих концах, а на правой (по чертежу) втулке кулачок установлен на ее правом (по чертежу) конце. Трос 4 одним концом также жестко закреплен на барабане при помощи планки 20 и винтов 21, другой его конец выполнен петлеобразным и выведен наружу через втулку 22 корпуса 1. На стержне 8 выполнены стопоры 23 и 24, предназначенные для взаимодействия со шлицевыми пазами 25 втулок 14 и служащие в качестве средств осевого упора колеса устройства, в нерабочем положении трос 4 полностью намотан на барабан 2, а пружины 16 всех втулок 14 находятся в состоянии предварительного нагружения, причем центральная из втулок 14 своим пазом 25 сцеплена со стопором 23 стержня 8, а направляющий винт 26 корпуса 1 находится в крайней канавке барабана. Кронштейн 19 выполнен в виде рамки (фиг.4), которая жестко связана со втулкой 14, снабжена посадочными пазами 27 под ось 28 кулачка (фиг.2), при этом размер пазов по высоте превышает диаметр оси 28 для обеспечения плавного контакта кулачка со стопором в процессе работы устройства. Втулка 14 снабжена сквозной прорезью 29, которая совмещена с ее пазом 25 и предназначена для частичного размещения в ней кулачка 18, кронштейн 19 и кулачок 18 связаны друг с другом при помощи пружины 30, предназначенной для фиксации зуба 31 кулачка на опорной поверхности 32 либо 33 рамки. Диски 17 снабжены пазами 34, предназначенными для взаимодействия с зубом 31 кулачка, а стопоры 23 и 24 снабжены рифлениями 35, предназначенными для взаимодействия с ответными рифлениями 36 на кулачках 18 при работе устройства. Рифления 35 и 36 могут быть выполнены в виде накатки.
При необходимости буксировки транспортного средства трос 4 устройства, закрепленного в буксировочных кронштейнах 13 автомобиля, разматывают с барабана 2 и соединяют его петлеобразный конец с буксиром. В начальной стадии разматывания барабан под воздействием винта 26 осуществляет одновременно с вращением поступательное перемещение внутри корпуса к стопору 24, увлекая за собой боковые втулки 14 с дисками 17 и пружинами 16, а центральная втулка 14 лишена возможности вращаться совместно с барабаном и перемещается только поступательно, так как заблокирована стопором 23 на заневоливание своей пружины 16. Когда до полного заневоливания этой пружины остается около двух оборотов барабана, на стопоре 23, при незначительном осевом перемещении стержня 8 между пружинами 12, останавливается левая (по чертежу) втулка 14, при этом происходит сжатие правой (по чертежу) пружины 12 до момента совпадения паза 25 втулки со стопором 23, другой конец которого удерживает повернутый кулачок 18 центральной втулки 14 в режиме ожидания контакта между зубом 31 и пазом 34 левого диска 17 этой втулки. В момент совпадения стопора 23 с пазом 25 левой втулки 14 стопор под воздействием правой пружины 12 войдет в паз 25, останавливая вращение этой втулки, и своими рифлениями 35 повернет правый (по чертежу) кулачок 18 по часовой стрелке, расцепляя его зуб 31 с пазом 34 правого диска 17 этой втулки - начинается процесс заневоливания пружины 16 левой (по чертежу) втулки. Процесс заневоливания центральной и левой пружин 16 будет происходить какое-то время одновременно, но заневоливание первой из них заканчивается раньше, в момент схода центральной втулки 14 со стопора 23 стержня 8. Освобожденный от стопора 23 кулачок 18 центральной втулки 14 под действием своей пружины 30 довернется по часовой стрелке до западания своего зуба 31 в паз 34 диска 17, жестко связывая тем самым эту втулку с барабаном и удерживая пружину в сжатом состоянии. Лишенная возможности вращаться левая втулка 14 перемещается поступательно вдоль стержня 8 - продолжается процесс заневоливания ее пружины 16 и сближение правой (по чертежу) втулки 14 со стопором 24 стержня 8. Когда до полного заневоливания левой пружины 16 остается около двух оборотов барабана, правая втулка 14 останавливается на стопоре 24 стержня 8 аналогично левой втулке, которая своим левым кулачком 18 вступает в контакт с рифлениями 35 стопора 23. В момент совпадения паза 25 правой втулки со стопором 24 последний, входя в паз 25, поворачивает кулачок 18 по часовой стрелке, расцепляя его зуб 31 с пазом 34 правого диска 17, начинается процесс заневоливания пружины 16 правой втулки 14. Процесс заневоливания левой и правой пружин будет происходить какое-то время одновременно, но у первой из них он закончится раньше, в момент схода левой втулки 14 со стопора 23 стержня 8. В сжатом состоянии левая пружина 16 удерживается при вращении барабана 2 за счет контакта между зубом 31 левого кулачка 18 левой втулки 14 и пазом 34 диска 17, так как процесс "передачи" втулок барабану осуществляется аналогично описанному выше. Процесс заневоливания правой пружины 16 будет заканчиваться уже при двух заневоленных пружинах, и она останется в рабочем поджатии, поскольку зуб 31 кулачка 18 правой втулки 14 будет располагаться на опорной поверхности 33 кронштейна 19, а сама втулка остается в сцепленном состоянии со стопором 24 стержня 8. Трос 4 вытянут полностью, и теперь при всех изменениях (в сторону уменьшения) расстояния между транспортными средствами он будет автоматически наматываться на барабан 2, который имеет возможность обратного вращения под воздействием разжимающейся правой пружины 16.
По окончании буксировки петлеобразный конец троса 4 снимают с буксира, и работа по автоматической укладке троса на барабан совершится в порядке, обратном описанному выше, то есть сначала разжимается правая, затем левая пружины 16, а завершится укладка троса, когда на стопоре 23 останется центральная втулка 14, а зуб 31 ее кулачка под действием пружины 30 будет зафиксирован в нерабочем положении на опорной поверхности 33 кронштейна 19 этой втулки, и узлы устройства займут первоначальное положение, показанное на фиг.1.
Надежная работа буксирного устройства обеспечивается плавным взаимодействием зубьев кулачков с пазами дисков всех втулок за счет возможности приподнимания кулачков в посадочных пазах 27 рамок перед их переводом с одной опорной поверхности рамки на другую, а также малой крутильной жесткостью торсионного стержня 8, несущего на себе стопоры с рифленой рабочей поверхностью 35, взаимодействующей с ответной рабочей поверхностью 36 кулачков.
Опытный образец устройства успешно выдержал испытания при буксировке не только на скользком дорожном покрытии, но и в условиях бездорожья и осенне-весенней распутицы.
Источники информации
1. Заявка ФРГ №2621766, кл. В 60 D 1/18, опубл. 01.12.77.
2. Патент Российской Федерации №2098285, кл. В 60 D 1/18, опубл. 10.12.97, Бюл. №38 - прототип.
1. Буксирное устройство транспортного средства, содержащее выполненный с возможностью установки на транспортном средстве цилиндрический корпус с основаниями, установленный в основаниях с возможностью осевого перемещения и подпружиненный в этом направлении относительно последних стержень, установленный внутри корпуса барабан с направляющей планкой и буксирным тросом, указанная направляющая планка жестко закреплена на внутренней поверхности, а буксирный трос расположен на наружной поверхности барабана, жестко связанные со стержнем два стопора, размещенные на стержне три втулки, в средней части каждой из которых выполнен выступ с закрепленной на нем одним концом возвратной пружиной, с обеих сторон которой установлены жестко связанные с указанной направляющей планкой диски, а на концах первой втулки установлены с возможностью взаимодействия с соответствующими дисками два кулачка, на концах второй и третьей втулок - по одному, при этом свободные концы возвратных пружин закреплены на направляющей планке, втулки выполнены со шлицевыми пазами и с возможностью перемещения вместе с барабаном вдоль стержня, стопоры которого имеют возможность взаимодействия со шлицевыми пазами втулок, отличающееся тем, что каждый кулачок установлен на жестко связанном со втулкой кронштейне, частично размещен в сквозной прорези, совмещенной со шлицевым пазом втулки, снабжен зубом, предназначенным для взаимодействия с ответными пазами соответствующего указанного диска, а стержень выполнен в виде торсионного вала, стопоры которого установлены с возможностью взаимодействия с кулачками, подпружиненными относительно кронштейнов.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кронштейн выполнен в виде рамки с опорными поверхностями, предназначенными для взаимодействия с зубом кулачка.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стопоры стержня снабжены рифлениями, предназначенными для взаимодействия с ответными рифлениями кулачков.
4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что посадочные отверстия рамки под ось кулачка выполнены в виде пазов, по высоте превышающих диаметр оси кулачка.
