Компактная система рычага передач
Изобретение относится к устройству тросового переключения передач, предпочтительно грузовиков. Система рычага передач передает перемещения переключения передач от рычага (2) передач двум тросам (4, 6) переключения передач, которые проходят горизонтально из положения под кабиной водителя транспортного средства в коробку передач транспортного средства. Система рычага передач содержит рычаг (2) передач и верхнюю систему (8) тяг, расположенную вблизи нижнего конца рычага передач и содержащую сферический подшипник (10) с точкой С вращения, вокруг которой рычаг передач является подвижным. Верхняя система тяг содержит первое верхнее плечо (12) передачи и второе верхнее плечо (14) передачи, перемещающиеся в ответ на перемещения переключения передач, сообщаемые с помощью рычага (2) передач. Система рычага передач дополнительно содержит нижнюю систему (16) тяг, первый вертикальный элемент (18) и второй вертикальный элемент (20), сообщающие движение от соответственных первого и второго верхний плеч (12, 14) передач верхней системы (8) тяг нижней системе (16) тяг, и вертикальный опорный модуль (22), который имеет вертикальную высоту h. Верхняя система тяг расположена на верхнем конце опорного модуля (22), а нижняя система (16) тяги расположена на нижнем конце опорного модуля так, что нижняя система тяг преобразует вертикальные перемещения вертикальных элементов (18, 20) в горизонтальные перемещения тросов (4, 6) переключения передач. Достигается компактность устройства переключения передач. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к системе рычага передач согласно ограничительной части независимого пункта формулы изобретения. Изобретение относится, в частности, к системе рычага передач, выполненной с возможностью сообщения перемещений переключения передач от рычага передач коробке передач с помощью двух тросов переключения передач.
Уровень техники
Многие транспортные средства, например грузовики, с ручным переключением передач в настоящее время имеют систему со штоками и тягами. Недостаток этих систем заключается в том, что система тяг под транспортным средством занимает относительно большое пространство.
В публикации DE 19803607 раскрыт пример устройства переключения передач, согласно которому перемещения переключения передач сообщаются коробке передач с помощью системы тяг.
Использование тросов для осуществления переключений передач обеспечивает решение, которое занимает меньше пространства, чем система тяг под транспортным средством. Коробка передач, в которой передачи приводятся в действие тросами, обеспечена двумя тросами переключения передач, которые, перемещаясь в заданные положения в продольных направлениях часто посредством сервопривода для переключения передач, включают требуемую передачу.
Задача настоящего изобретения заключается в предложении вместо системы тяг системы ручного переключения передач с тросами, которая не только удовлетворяет требованиям точности переключений передач, требуемой водителем транспортного средства, но также является предпочтительной в отношении технологии производства и в связи с этим является экономичной.
Сущность изобретения
Вышеуказанные задачи достигаются изобретением, определенным независимым пунктом формулы изобретения.
Предпочтительные варианты выполнения определены зависимыми пунктами формулы изобретения.
Чтобы поддерживать хорошее ощущение переключения передач для водителя транспортного средства, рычаг передач должен быть не слишком длинным. Перемещение из нейтрального положения до включенной передачи должно составлять порядка 60-80 мм, а расстояние сбоку между различными положениями передач должно составлять порядка 30-40 мм.
В связи с этим требование обеспечивать хорошее ощущение переключения передач вызывает необходимость, в особенности на больших транспортных средствах, располагать центр вращения рычага передач выше крепежной поверхности в полу кабины. Такое местоположение будет означать, что крепление тросов к рычагу передач должно быть перемещено выше от пола кабины, т.е. тросы должны будут входить в кабину, что необходимо исключать, в том числе по производственным причинам.
Чтобы быть в состоянии перемещать точку вращения рычага вверх и исключать необходимость установки тросов внутри кабины, предложена система переключения передач согласно настоящему изобретению.
Система рычага передач согласно настоящему изобретению позволяет сообщать движение от рычага тросам требуемым образом, и в том числе приводить в результате к правильным направлениям тяги и толкания, сообщаемым тросам.
Преимущество этого решения заключается в том, что может использоваться более короткий рычаг передач несмотря на то, что тросы устанавливаются под полом кабины и им нет необходимости входить в кабину. Это также позволяет использовать решение рычага передач в кабинах различного размера, что достигается путем простого изменения высоты опорного модуля и длины вертикальных элементов. Система рычага передач также позволяет адаптировать конфигурацию к направлениям тяги и толкания тросов, например, если также требуется сервопривод для переключения передач. Это решается путем изменения положений нижних плеч передачи.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вид в перспективе системы рычага передач согласно настоящему изобретению;
фиг.2 - схематический пример расположения передач;
фиг.3 - дополнительный вид в перспективе системы рычага передач согласно настоящему изобретению; и
фиг.4 - схематическое поперечное сечение верхней системы тяг согласно настоящему изобретению.
Подробное описание предпочтительных вариантов выполнения изобретения
Настоящее изобретение будет далее описано подробно со ссылкой на чертежи, на которых одинаковые ссылочные обозначения используются везде для одинаковых или подобных частей.
Таким образом, изобретение относится к системе рычага передач (см., в частности, фиг.1 и 3) для тросового переключения передач в транспортном средстве, предпочтительно грузовике, в результате чего перемещения переключения передач сообщаются от рычага 2 передач двум тросам 4, 6 переключения передач, которые проходят по существу горизонтально из положения под кабиной водителя транспортного средства и в коробку передач транспортного средства. На чертежах тросы переключения передач могут проходить через гофрированные защитные муфты. Система рычага передач содержит рычаг 2 передач и верхнюю систему 8 тяг, расположенную близко к нижнему концу рычага передач и содержащую сферический подшипник 10 с точкой С вращения, вокруг которой указанный рычаг передач является подвижным. Верхняя система 8 тяг содержит первое верхнее плечо 12 передачи и второе верхнее плечо 14 передачи, выполненные с возможностью перемещения в ответ на перемещения переключения передач, сообщаемые с помощью рычага 2 передач.
Система рычага передач дополнительно содержит нижнюю систему 16 тяг и первый вертикальный элемент 18 и второй вертикальный элемент 20, выполненные с возможностью сообщения перемещений от соответственных первого и второго верхних плеч 12, 14 передачи верхней системы 8 тяг нижней системе 16 тяг.
Верхняя система 8 тяг расположена на верхнем конце вертикально ориентированного опорного модуля 22, который имеет вертикальную высоту h, а нижняя система 16 тяг расположена на нижнем конце опорного модуля и выполнена с возможностью преобразования вертикальных перемещений вертикальных элементов 18, 20 в горизонтальные перемещения тросов 4, 6 переключения передач. Высота h опорного модуля и в результате также длина вертикальных элементов является подходящей для требуемого положения рычага передач, которое само зависит от размера кабины, в которой подлежит установке система рычага передач. На чертеже опорный модуль имеет прямоугольное поперечное сечение, но, разумеется, возможны и другие формы в пределах объема охраны изобретательской идеи.
Первое и второе верхние плечи передачи расположены на противоположных сторонах сферического подшипника. Первое верхнее плечо 12 передачи имеет один конец 24, закрепленный в подшипнике, в результате чего он является подвижным вокруг горизонтального шпинделя 26 с боковым усилием, т.е. он является подвижным в вертикальных направлениях, а продольная ось А1 шпинделя с боковым усилием находится на заданном расстоянии от точки С вращения сферического подшипника. Первое верхнее плечо передачи также может подвергаться воздействию рычага передач с помощью шпинделя 28 передачи, который имеет продольную ось А2, проходящую через точку С вращения сферического подшипника. Шпиндель передачи закреплен в первом верхнем плече 12 передачи с помощью плоского подшипника 30, который позволяет шпинделю передачи от рычага передач наклоняться, вращаться и скользить по существу под прямыми углами к первому верхнему плечу передачи. Первое верхнее плечо передачи дополнительно содержит первую крепежную точку 32, расположенную на конце, который является противоположным концу, где расположен неподвижный шпиндель 26 с боковым усилием, причем первая крепежная точка прикреплена с помощью подшипника, предпочтительно сферического подшипника, к верхнему концу 34 первого вертикального элемента 18.
Второе верхнее плечо 14 передачи имеет один конец 36, прочно соединенный с нижним участком рычага 2 передач, и дополнительно имеет на противоположном конце вторую крепежную точку 38, которая прикреплена с помощью подшипника, предпочтительно сферического подшипника, к верхнему концу второго вертикального элемента 20. Воображаемая ось А4, которая проходит через точку вращения сферического подшипника 10 и подшипника во второй крепежной точке 38, является перпендикулярной оси А2, как проиллюстрировано схематически на фиг.4.
Нижняя система 16 плеча тяги находится на вертикальном расстоянии h ниже верхней системы 8 плеча тяги и выполнена с возможностью взаимодействовать с первым и вторым тросами 4, 6 переключения передач. Она содержит первое нижнее плечо 40 передачи и второе нижнее плечо 42 передачи, каждое из которых состоит по существу из горизонтально направленного верхнего участка 44, 46 и вертикально направленного нижнего участка 48, 50 и каждое прикреплено с возможностью вращения к опорному модулю с помощью подшипника 52, 54 таким образом, что они являются вращаемыми вокруг горизонтально направленной оси А3. Нижний конец нижнего участка каждого из нижних плеч передачи прикреплен к тросу переключения передач.
Функция системы рычага передач далее будет описана более подробно. Она позволяет рычагу передач быть подвижным вправо и влево, если смотреть со стороны водителя, в первом перемещении А переключения передач, представленным двунаправленной стрелкой А на фиг.1 и 2. Перемещение А обозначает перемещение в нейтральное положение коробки передач.
Система рычага передач также позволяет рычагу передач быть подвижным вперед и назад, если смотреть со стороны водителя, во втором перемещении В переключения передач, представленном двунаправленной стрелкой В на фиг.1 и 2. Перемещение В обозначает перемещение из нейтрального положения коробки передач в требуемые положения передач. Фиг.2 изображает пример схемы передач, на которой R представляет заднюю передачу, С - пониженную передачу, а 1, 2 и 3 - передние передачи.
Согласно настоящему изобретению тяги означают, что отсутствует необходимость какого-либо крепления рычага передач, располагаемого вблизи крепления тросов.
Операция переключения передач содержит два этапа, причем первый в форме первого перемещения А переключения передач, т.е. водитель перемещает рычаг передач в требуемое положение по линии А. Это приводит к вращательному перемещению вокруг точки С вращения, заставляя первое верхнее плечо 12 передачи под действием шпинделя передачи 28 вращаться вокруг оси А1 таким образом, что перемещение рычага передач вправо заставляет плечо 12 передачи перемещаться вверх и тем самым заставлять вертикальный элемент 18 перемещаться в вертикальном направлении вверх. После этого вертикальный элемент 18 с помощью первого нижнего плеча 40 передачи сообщает движение первому тросу 4 переключения передач в направлении внутрь в коробку передач. Перемещение рычага передач влево заставляет плечо 12 передачи перемещаться вниз и тем самым заставляет вертикальный элемент 18 перемещаться в вертикальном направлении вниз. После этого вертикальный элемент с помощью первого нижнего плеча 40 передачи сообщает движение первому тросу 4 переключения передач в направлении наружу из коробки передач. Так как ось А4 (см. фиг.4) перпендикулярна оси А2, второй вертикальный элемент 20 будет неподвижным, когда рычаг передач перемещен в нейтральное положение, т.е. при перемещении А переключения передач.
Второй этап операции переключения передач осуществляется водителем, перемещающим рычаг передач в требуемое верхнее или нижнее положение передач из нейтрального положения, т.е. перемещение В переключения передач. Подобным образом это происходит путем вращательного перемещения вокруг точки С вращения, в которой плоский подшипник помогает первому верхнему плечу 12 передачи оставаться в его положении. Перемещение вперед (вверх на фиг.2) будет заставлять второе верхнее плечо 14 передачи, которое имеет один конец, прочно соединенный с нижним участком рычага передач, перемещаться таким образом, что его другой конец перемещается вверх. Это заставляет второй вертикальный элемент 20 перемещаться в вертикальном направлении вверх. После этого вертикальный элемент 20 с помощью второго нижнего плеча 42 передачи сообщает движение второму тросу переключения передач в направлении внутрь в коробку передач.
Перемещение назад (вниз на фиг.2) будет заставлять второе верхнее плечо 14 передачи перемещаться таким образом, что его конец 38 перемещается вниз. Это заставляет второй вертикальный элемент 20 перемещаться в вертикальном направлении вниз. После этого вертикальный элемент 20 с помощью второго нижнего плеча 42 передачи сообщает движение второму тросу 6 переключения передач в направлении наружу из коробки передач.
Длины верхнего и нижнего участков нижних плеч 40, 42 передачи определены в зависимости от расстояний перемещения, требуемых для тросов переключения передач. Нижний участок имеет обычную длину 60 мм, верхний участок - обычную длину 40 мм. Обычные расстояния перемещения составляют +/- 25 мм.
Соответственные верхние участки 44, 46 нижних плеч передачи могут быть направлены вперед, как на чертежах, или назад. В связи с этим отношение между перемещениями вертикальных элементов и перемещениями тросов может быть изменено. В вышеуказанном описании чертежей нисходящее перемещение вертикального элемента заставляет трос переключения передач перемещаться наружу из коробки передач, а восходящее перемещение вертикального элемента заставляет трос перемещаться в коробку передач.
Если вместо этого любой из двух или оба верхних участка направлены назад, нисходящее перемещение вертикального элемента будет заставлять трос переключения передач перемещаться в коробку передач, а восходящее перемещение вертикального элемента будет заставлять трос перемещаться наружу из коробки передач.
Настоящее изобретение не ограничено предпочтительными вариантами выполнения, описанными выше. Могут быть использованы различные альтернативы, преобразования и эквиваленты. В связи с этим вышеуказанные варианты выполнения не следует рассматривать в качестве ограничивающих объем охраны изобретения, который определен приложенной формулой изобретения.
1. Система рычага передач для тросового переключения передач транспортного средства, предпочтительно грузовика, посредством которой перемещения переключения передач сообщаются от рычага (2) передач двум тросам (4, 6) переключения передач, которые проходят по существу горизонтально из положения под кабиной водителя транспортного средства в коробку передач транспортного средства, при этом система содержит рычаг (2) передач и верхнюю систему (8) тяг, расположенную вблизи нижнего конца рычага передач и содержащую сферический подшипник (10) с точкой С вращения, вокруг которой рычаг передач является подвижным, причем верхняя система (8) тяг содержит первое верхнее плечо (12) передачи и второе верхнее плечо (14) передачи, выполненные с возможностью перемещения в ответ на перемещения переключения передач, сообщаемые с помощью рычага (2) передач, при этом система рычага передач дополнительно содержит нижнюю систему (16) тяг и первый вертикальный элемент (18) и второй вертикальный элемент (20), выполненные с возможностью сообщения движения от соответствующих первого и второго верхних плеч (12, 14) передачи верхней системы (8) тяг нижней системе (16) тяг, причем верхняя система тяг расположена на верхнем конце вертикального опорного модуля (22), который имеет вертикальную высоту h, а нижняя система (16) тяг расположена на нижнем конце опорного модуля так, что нижняя система тяг выполнена с возможностью преобразования вертикальных перемещений вертикальных элементов (18, 20) в горизонтальные перемещения тросов (4, 6) переключения передач, отличающаяся тем, что первое верхнее плечо (12) передачи имеет один конец (24), закрепленный в подшипнике, в результате чего плечо (12) передачи является подвижным вокруг горизонтального шпинделя (26) с боковым усилием, причем продольная ось А1 шпинделя с боковым усилием находится на заданном расстоянии от точки С вращения сферического подшипника, а первое плечо передачи выполнено с возможностью воздействия на него рычагом передач с помощью шпинделя (28) передачи, который имеет продольную ось А2, проходящую через точку вращения сферического подшипника.
2. Система рычага передач по п. 1, отличающаяся тем, что указанные первое и второе верхние плечи передачи расположены на противоположных сторонах сферического подшипника.
3. Система рычага передач по п. 1, отличающаяся тем, что шпиндель (28) передачи закреплен в первом верхнем плече (12) передачи с помощью плоского подшипника (30), который позволяет шпинделю (28) передачи от рычага передач наклоняться, вращаться и скользить по существу под прямыми углами к первому верхнему плечу передачи.
4. Система рычага передач по п. 3, отличающаяся тем, что первое верхнее плечо передачи дополнительно имеет первую крепежную точку (32) на конце, который является противоположным концу, где расположен неподвижный шпиндель (26) с боковым усилием, причем первая крепежная точка (32) прикреплена с помощью подшипника, предпочтительно сферического подшипника, к верхнему концу (34) первого вертикального элемента (18).
5. Система рычага передач по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что второе верхнее плечо (14) передачи имеет один конец (36), прочно соединенный с нижним участком рычага (2) передач, и дополнительно имеет на противоположном конце вторую крепежную точку (38), которая прикреплена с помощью подшипника, предпочтительно сферического подшипника, к верхнему концу второго вертикального элемента (20).
6. Система рычага передач по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что нижняя система (16) плеча тяги расположена на вертикальном расстоянии h ниже верхней системы (8) плеча тяги, выполнена с возможностью взаимодействия с первым и вторым тросами (4, 6) переключения передач и содержит первое нижнее плечо (40) передачи и второе нижнее плечо (42) передачи, каждое из которых состоит из по существу горизонтально направленного верхнего участка (44, 46) и вертикально направленного нижнего участка (48, 50) и каждый из которых прикреплен с возможностью вращения к опорному модулю с помощью подшипника (52, 54) таким образом, что они являются вращаемыми вокруг горизонтально направленной оси А3.
7. Система рычага передач по п. 6, отличающаяся тем, что нижний конец нижнего участка каждого из нижних плеч передачи прикреплен к тросу переключения передач.
