Система рычага передач
Изобретение относится к устройству тросового переключения передач транспортного средства. Устройство содержит рычаг (2) передач, сферический подшипник (8) с точкой С вращения, вокруг которой рычаг передач является подвижным, первую тягу (10) передачи и вторую тягу (12) передачи. Первая тяга (10) передачи выполнена с возможностью сообщения перемещения А переключения передач, которое проходит под прямыми углами к продольному направлению транспортного средства, непосредственно первому тросу (4) переключения передач. Вторая тяга (12) передачи выполнена с возможностью с помощью вращения вертикального шпинделя (14) сообщения второму тросу (6) переключения передач перемещения В переключения передач, которое является параллельным продольному направлению транспортного средства. Достигается компактность устройства и точность переключения передач. 6 з.п. ф-лы, 7 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.
Система рычага передач также позволяет адаптировать конфигурацию к направлениям тяги и толкания тросов, например, если также требуется сервопривод для переключения передач.
Одно решение для механизма рычага передач выполнено с системой тяг, адаптированной к преобладающим требованиям к пространству. Таким образом, система тяг позволяет сообщать перемещение от рычага тросам требуемым образом. Решение также обеспечивает правильные направления тяги и толкания для тросов.
Таким образом, выполнение тяг передачи согласно настоящему изобретению сводит к минимуму объем механизма переключения передач. Это также позволяет устанавливать тросы под полом кабины.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - вид в перспективе системы рычага передач согласно настоящему изобретению;
фиг. 2 - схематический пример расположения передач;
фиг. 3 - схематический вид первой тяги передачи согласно варианту выполнения настоящего изобретения;
фиг. 4 - дополнительный вид в перспективе системы рычага передач согласно настоящему изобретению;
фиг. 5 - дополнительный вид в перспективе системы рычага передач согласно настоящему изобретению;
фиг. 6 - схематическое горизонтальное поперечное сечение системы рычага передач на уровне сферического подшипника согласно настоящему изобретению; и
фиг. 7 - схематическое горизонтальное поперечное сечение системы рычага передач на уровне горизонтального элемента 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, 4 и 5) 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, сферический подшипник 8 с точкой С вращения, вокруг которой указанный рычаг передач является подвижным, и первую тягу 10 передачи и вторую тягу 12 передачи, выполненные с возможностью воздействия на них перемещений переключения передач, сообщаемых с помощью рычага передач. Первая и вторая тяги 10 передачи расположены вблизи нижнего конца рычага передач.
Система рычага передач согласно изобретению позволяет рычагу передач быть подвижным вправо и влево, если смотреть со стороны водителя, в первом перемещении А переключения передач, представленным двунаправленной стрелкой А на изображениях. Перемещение А переключения передач обозначает перемещение в нейтральное положение коробки передач и также может быть обозначено как перпендикулярное продольному направлению транспортного средства.
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 изображениях. Перемещение В обозначает перемещение из нейтрального положения коробки передач в требуемые положения передач и является параллельным продольному направлению транспортного средства. Фиг. 2 изображает пример схемы передач, на которой R представляет заднюю передачу, С - пониженную передачу, а 1, 2 и 3 - передние передачи.
Согласно изобретению первая тяга 10 передачи может сообщать непосредственно первому тросу 4 переключения передач перемещение А переключения передач, которое, таким образом, проходит по существу под прямыми углами к продольному направлению транспортного средства, а вторая тяга 12 передачи может, с помощью вращения вертикального шпинделя 14, сообщать второму тросу 6 переключения передач перемещение В переключения передач, которое является по существу параллельным продольному направлению транспортного средства.
Первая тяга 10 передачи закреплена в подшипнике 16 таким образом, чтобы быть подвижной вокруг горизонтального шпинделя 18 с боковым усилием, который имеет его продольную ось А1 на заданном расстоянии от точки С вращения сферического подшипника 8. Первая тяга передачи может подвергаться воздействию рычага передач с помощью шпинделя 20 передачи, который имеет продольную ось А2, проходящую через точку С вращения сферического подшипника. Шпиндель передачи имеет один конец, закрепленный в нижнем участке рычага передач, и, в связи с этим, перемещается при перемещении рычага передач и воздействует с помощью другого конца на первую тягу передачи с помощью плоского подшипника 22. Плоский подшипник позволяет шпинделю передачи от рычага передач наклоняться, вращаться и скользить по существу под прямыми углами относительно первой тяги передачи.
Первая тяга 10 передачи дополнительно содержит нижний участок 24 с крепежной точкой 26 с подшипником 28 для первого троса 4 переключения передач, причем эта крепежная точка расположена на заданном вертикальном расстоянии h ниже подшипника 16 шпинделя 18 с боковым усилием.
Фиг. 3 представляет собой схематическое изображение первой тяги передачи согласно варианту выполнения настоящего изобретения. В варианте выполнения, изображенном на фиг. 1, 4 и 5 и также схематически проиллюстрированном на фиг. 3, первая тяга 10 передачи выполнена с возможностью вращения вокруг шпинделя 18 с боковым усилием с помощью подшипника 16 под действием рычага передач с помощью шпинделя 20 передачи с помощью плоского подшипника 22, который расположен впереди подшипника 16, если смотреть в продольном направлении транспортного средства. Это приводит к перемещению троса 4 переключения передач, в результате чего, когда рычаг передач осуществляет перемещение А переключения передач вправо, трос 4 будет перемещаться в коробку передач, а когда рычаг передач перемещается влево, трос 4 будет вытягиваться наружу из коробки передач.
В другом варианте выполнения трос переключения передач будет испытывать противоположные перемещения, если подшипник 16, вокруг которого вращается тяга передачи, вместо этого расположен в положении, где плоский подшипник 22 расположен в варианте выполнения, описанном выше, а плоский подшипник 22 расположен в положении подшипника 16.
Вторая тяга 12 передачи содержит по существу горизонтально ориентированный элемент 30, который имеет его один конец 32, шарнирно прикрепленный к нижнему участку рычага передач, и его другой конец 34, шарнирно соединенный с первым концом 36 первого вытянутого плеча 38 тяги, который на противоположном втором конце 40 прочно прикреплен к верхнему участку указанного вертикального шпинделя 14. Первое плечо 38 тяги ориентировано таким образом, что его наибольшая протяженность находится в направлении по существу под прямыми углами к перемещению В переключения передач.
Горизонтальный элемент 30 соединен с первым плечом 38 тяги сферическим подшипником 42, который позволяет горизонтальному элементу испытывать определенное вращение вдоль его продольной оси (см. фиг. 7) относительно точки вращения подшипника.
Вертикальный шпиндель 14 имеет его нижний участок, прочно соединенный со вторым вытянутым плечом 44 тяги, которое само прикреплено ко второму горизонтально расположенному тросу 6 переключения передач и имеет ориентацию, по существу соответствующую ориентации первого плеча 38 тяги.
Вертикальный шпиндель 14 имеет заданную длину такого же порядка величины, как и заданное расстояние h, относящееся к первой тяге 10 передачи.
Система рычага передач дополнительно содержит установочную пластину, на которой установлены рычаг передач и тяги передачи. Установочная пластина может прикрепляться к полу кабины транспортного средства, например, с помощью резьбовых соединений. Пластина в том числе обеспечена удлиненным отверстием 7, чтобы позволять нижнему участку первой тяги передачи проходить через него для того, чтобы взаимодействовать с первым тросом переключения передач. Установочная пластина дополнительно содержит вертикальное отверстие, соответствующее вертикальному штоку.
Операция переключения передач содержит два этапа, причем первый заключается в первом перемещении А переключения передач, т.е. водитель перемещает рычаг передач в требуемое положение по линии А. Это приводит к вращательному перемещению вокруг точки С вращения и вокруг продольной оси А3, изображенной на фиг. 6, заставляющему первую тягу передачи, под действием шпинделя передачи, вращаться вокруг оси А1 таким образом, что в варианте выполнения, изображенном на чертежах, перемещение рычага передач вправо заставляет передний участок тяги передачи перемещаться вверх, в результате чего нижний участок тяги передачи сообщает движение первому тросу переключения передач в направлении внутрь в коробку передач.
Перемещение рычага передач влево приводит к первой тяге передачи, заставляемой под действием шпинделя передачи вращаться вокруг оси А1 таким образом, чтобы заставлять передний участок тяги передачи перемещаться вниз, в результате чего нижний участок первой тяги передачи сообщает движение первому тросу переключения передач в направлении наружу из коробки передач.
Вторая тяга 12 передачи будет по существу неподвижной, 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 перемещение происходит путем вращательного перемещения вокруг точки С вращения, в которой плоский подшипник помогает первой тяге передачи оставаться в ее положении.
Таким образом, вторая тяга 12 передачи может сообщать перемещения, которые сообщаются в продольных направлениях рычагом передач. В связи с этим вторая тяга передачи содержит по существу горизонтально ориентированный элемент 30, который имеет его один конец, шарнирно прикрепленный к нижнему участку рычага передач предпочтительно с помощью подшипника так, что он является подвижным в вертикальной плоскости. На его другом конце горизонтально ориентированный элемент шарнирно соединен с первым участком первого вытянутого плеча 38 тяги, который имеет его противоположный второй участок, прочно прикрепленный к верхнему участку вертикального шпинделя 14. Подшипник, который соединяет горизонтальный элемент с первым плечом тяги, предпочтительно представляет собой сферический подшипник 42, который позволяет горизонтальному элементу испытывать определенное вращение вдоль его продольной оси А4 относительно точки вращения подшипника. В связи с этим второй участок первого плеча тяги прочно прикреплен к вертикальному шпинделю, например, с помощью резьбового соединения. Первое плечо тяги ориентировано таким образом, что его наибольшая протяженность находится в направлении по существу под прямыми углами к перемещению В переключения передач.
За счет сферического подшипника первое плечо тяги будет по существу неподвижным, когда рычаг передач перемещен в нейтральное положение, т.е. при перемещении А переключения передач.
Нижний участок вертикального шпинделя прочно соединен со вторым вытянутым плечом 44 тяги, которое само прикреплено ко второму горизонтально расположенному тросу 6 переключения передач. Второе плечо тяги имеет ориентацию, по существу соответствующую первому плечу тяги.
Таким образом, перемещения рычага передач в продольных направлениях (перемещение В переключения передач) сообщаются с помощью горизонтально ориентированного элемента первому плечу тяги, которое само сообщает движение вертикальному шпинделю так, что он вращается вдоль его вертикальной оси. Перемещение вертикального шпинделя сообщает движение второму плечу тяги, которое сообщает перемещение второму тросу переключения передач.
Вертикальный шпиндель имеет длину l такого же порядка величины, как и высота h первой тяги передачи.
В варианте выполнения, изображенном на чертежах, перемещение назад рычага передач, например при включении передачи 3 (см. фиг. 2), заставляет первое плечо тяги перемещаться назад, в результате чего вертикальный шпиндель вращается, сообщая перемещение второму плечу тяги, которое сообщает движение второму тросу переключения передач в направлении наружу от коробки передач. Подобным образом перемещение вперед рычага передач, например при включении передачи 2 (см. фиг. 2), заставляет второе плечо тяги сообщать движение второму тросу переключения передач в направлении внутрь в коробку передач. В этом варианте выполнения первое и второе плечи тяги передачи имеют одинаковую ориентацию. Если вместо этого они проходят в противоположных направлениях, это приводит к обратным направлениям, в которых движение сообщается тросу переключения передач.
Обычные расстояния перемещения тросов переключения передач составляют +/- 25 мм. Разумеется, могут быть предусмотрены другие расстояния путем изменения, например, высоты h первой тяги передачи или путем изменения длины первого или второго плеча тяги.
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, выполненная с возможностью сообщения перемещений переключения передач от рычага (2) передач первому и второму тросам (4, 6) переключения передач, которые проходят по существу горизонтально из положения под кабиной водителя транспортного средства в коробку передач транспортного средства, причем система содержит рычаг (2) передач, сферический подшипник (8) с точкой С вращения, вокруг которой рычаг передач является подвижным, и первую тягу (10) передачи и вторую (12) тягу передачи, которые выполнены с возможностью воздействия на них перемещениями переключения передач, сообщаемых рычагом (2) передач, и расположены вблизи нижнего конца рычага передач, при этом первая тяга (10) передачи выполнена с возможностью сообщения перемещения А переключения передач, которое проходит по существу под прямыми углами к продольному направлению транспортного средства, непосредственно первому тросу (4) переключения передач, причем вторая тяга (12) передачи выполнена с возможностью с помощью вращения вертикального шпинделя (14) сообщения второму тросу (6) переключения передач перемещения В переключения передач, которое является по существу параллельным продольному направлению транспортного средства, отличающаяся тем, что первая тяга (10) передачи закреплена в подшипнике (16) так, что первая тяга (10) передачи является подвижной вокруг горизонтального шпинделя (18) с боковым усилием, и так, что продольная ось А1 шпинделя бокового действия находится на заданном расстоянии от точки С вращения сферического подшипника (8), причем первая тяга (10) передачи выполнена с возможностью воздействия на нее рычагом передач с помощью шпинделя (20) передачи, который имеет продольную ось А2, проходящую через точку С вращения сферического подшипника.
2. Система рычага передач по п. 1, отличающаяся тем, что шпиндель (20) передачи выполнен с возможностью воздействия на первую тягу (10) передачи с помощью плоского подшипника (22), который позволяет шпинделю передачи от рычага передач наклоняться, вращаться и скользить по существу под прямыми углами относительно первой тяги передачи.
3. Система рычага передач по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что первая тяга (10) передачи дополнительно содержит нижний участок (24) с крепежной точкой (26) с подшипником (28) для первого троса (4) переключения передач, причем крепежная точка расположена на заданном вертикальном расстоянии h ниже подшипника (16) шпинделя (18) с боковым усилием.
4. Система рычага передач по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что вторая тяга (12) передачи содержит по существу горизонтально ориентированный элемент (30), который имеет один конец (32), шарнирно прикрепленный к нижнему участку рычага передач, и другой конец (34), шарнирно соединенный с первым концом (36) первого вытянутого плеча (38) тяги, которое на противоположной втором конце прочно прикреплено к верхнему участку вертикального шпинделя (14), причем первая тяга (38) передачи ориентирована таким образом, что ее наибольшая протяженность находится в направлении по существу под прямыми углами относительно перемещения В переключения передач.
5. Система рычага передач по п. 4, отличающаяся тем, что подшипник, который соединяет горизонтальный элемент (30) с первым плечом (38) тяги, представляет собой сферический подшипник (42), который позволяет горизонтальному элементу (30) испытывать некоторое вращение вдоль его продольной оси относительно точки вращения подшипника.
6. Система рычага передач по п. 4, отличающаяся тем, что нижний участок вертикального шпинделя (14) прочно соединен со вторым вытянутым плечом (44) тяги, которое само прикреплено ко второму горизонтально расположенному тросу (6) переключения передач и которое имеет ориентацию, по существу соответствующую ориентации первого плеча (38) тяги.
7. Система рычага передач по п. 3, отличающаяся тем, что вертикальный шпиндель (14) имеет заданную длину l такого же порядка величины, как и заданное расстояние h, относящееся к первой тяге (10) передачи.
