Патент на изобретение №2252879

(54) УЗЕЛ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ (ДВА ВАРИАНТА)

(57) Реферат:

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано для электрического дистанционного управления механическими коробками передач. Узел переключения передач содержит корпус, рукоятку переключения передач, фигурный паз для размещения в нем рукоятки, соединенное с рукояткой поворотное устройство, выполненное в виде скобы 4, установленной на оси 3 с возможностью поворота, сигнализаторы включения передач, активатор 5. На конце рукоятки выполнен сферический выступ с пазом, взаимодействующий с активатором 5 и осью 3. Рукоятка закреплена на скобе 4 с возможностью поворота относительно нее в перпендикулярной плоскости. Фиксаторы скобы 4 и активатора 5 установлены соответственно с скобе 4 и активаторе 5, а выемки под шарики фиксаторов скобы и активатора выполнены соответственно в корпусе и в оси 3. Сигнализаторы включения передач выполнены в виде бесконтактных датчиков и установлены на корпусе снаружи. Технический результат – простота и надежность конструкции и безопасность управления. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к автомобилестроению и может быть использовано для электрического дистанционного управления механическими коробками передач.

Известен задатчик режимов движения, содержащий корпус, рычаг управления, имеющий шаровую опору, обеспечивающую перемещение нижнего конца рычага по профилированным вырезам вогнутого сферического шаблона, пружинные и электромагнитные фиксаторы нейтрального положения и включенного состояния рычага переключения, установленный на рычаге управления ферромагнитный активатор, выполненный в виде сферической пластины, сигнализаторы включения передач, выполненные в виде электрических датчиков щелевого типа, симметрично закрепленных на верхней панели корпуса под углом 45° (см. свидетельство РФ №25467, МПК 7 В 60 К 20/00).

Недостатком известной конструкции является трудоемкость ее изготовления, требующая высокой точности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому техническому решению является ручной переключатель для электрического дистанционного управления коробкой передач с переключением под нагрузкой, содержащий корпус, в фигурном пазу которого установлена рукоятка, в направляющих корпуса установлена ось, в пазу которой размещено поворотное устройство, к которому прикреплена рукоятка. Поворотное устройство может поворачиваться относительно оси и вместе с ней в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Фиксаторы оси и поворотного устройства расположены на корпусе и в поворотном устройстве соответственно, а в оси выполнены выемки под шарики фиксаторов. В пазу поворотного устройства на пальце установлен рычаг нажимного механизма, а к концу рычага прикреплен толкатель, кулачки которого имеют возможность входить в контакт с микропереключателями.

Недостатками известного технического решения являются сложность и ненадежность конструкции за счет:

– использования контактных микропереключателей, обладающих низким ресурсом работы;

– наличия отдельных переключателей для каждой из передач;

– отсутствия отслеживания с помощью микропереключателей положения,

а также недостаточная безопасность управления из-за отсутствия предохранителя от перемещения рукоятки при недостаточном давлении рабочего тела (воздуха или жидкости).

Решаемая задача: упрощение конструкции, повышение надежности, а также обеспечение безопасности управления.

Указанная задача решается тем, что узел переключения передач, содержащий корпус, рукоятку переключения передач, размещенную в фигурном пазу крышки корпуса и соединенную с поворотным устройством, установленным на оси с возможностью поворота, фиксатор поворотного устройства, установленный в поворотном устройстве, выемки под шарики фиксаторов, сигнализаторы включения передач, дополнительно содержит установленный на оси с возможностью продольного перемещения и фиксации в трех положениях активатор с расположенным в нем фиксатором, на конце рукоятки выполнен сферический выступ с пазом, взаимодействующий с активатором и осью, поворотное устройство выполнено в виде скобы, при этом рукоятка закреплена на скобе с возможностью поворота относительно нее в перпендикулярной плоскости, а выемки под шарики фиксаторов скобы и активатора выполнены соответственно в корпусе и в оси, кроме того, сигнализаторы включения передач выполнены в виде бесконтактных датчиков и установлены на корпусе снаружи, а в нижней части корпуса может быть установлен пневмоцилиндр со штоком, при этом в активаторе выполнен паз под шток.

Отличительными признаками заявляемого технического решения от наиболее близкого к нему является то, что узел переключения передач снабжен установленным на оси с возможностью продольного перемещения и фиксации в трех положениях активатором с расположенным в нем фиксатором, на конце рукоятки выполнен сферический выступ с пазом, взаимодействующий с активатором и осью, поворотное устройство выполнено в виде скобы, при этом рукоятка закреплена на скобе с возможностью поворота относительно нее в перпендикулярной плоскости, а выемки под шарики фиксаторов скобы и активатора выполнены соответственно в корпусе и в оси, кроме того, сигнализаторы включения передач выполнены в виде бесконтактных датчиков и установлены на корпусе снаружи.

Примененные в узле переключения передач бесконтактные электрические датчики обладают большим ресурсом работы по сравнению с контактными микропереключателями, при этом всего четыре датчика отслеживают девять фиксированных положений рукоятки: три положения нейтрали, задний ход и пять положений переднего хода. Кроме того, применение бесконтактных датчиков позволяет упростить конструкцию узла переключения в целом и повысить ее надежность.

Установка пневмоцилиндра со штоком и выполнение в активаторе паза под шток позволяют обеспечить дополнительную безопасность управления. Применение пневматической блокировки делает невозможным перемещение рукоятки при недостаточном давлении или отсутствие воздуха в пневмосистеме, Таким образом, исключаются ошибочные перемещения рукоятки т.е. рукоятка перемещается, а перемещение исполнительных механизмов коробки передач из-за отсутствия воздуха не происходит.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности “новизна”.

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что заявляемое техническое решение имеет признаки, которые отсутствуют в аналогах, а их использование в заявляемой совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности “изобретательский уровень”.

Заявляемый узел переключения передач поясняется чертежами, где

на фиг.1 изображен узел переключения передач (вариант 1), вид сбоку;

на фиг.2 – то же, вид сзади;

на фиг.3 изображен узел переключения передач (вариант 2), вид сбоку;

на фиг.4 – то же, вид сзади.

Узел переключения передач состоит из корпуса 1 с крышкой 2, имеющей фигурный паз, выполненный в виде прорези с пересекающими ее поперечинами (на чертеже не показано). В корпусе 1 установлена ось 3 с тремя кольцевыми канавками. На оси 3 расположены поворотное устройство, выполненное в виде скобы 4, и активатор 5, имеющий ступенчатое отверстие. Активатор 5 установлен с возможностью поворота вокруг оси 3 и перемещения вдоль нее.

Скоба 4 установлена с возможностью поворота вокруг оси 3 в одной плоскости. В верхней части скобы 4 в прорези с помощью оси 6 закреплена рукоятка 7, имеющая возможность поворота вокруг оси 6 в одной плоскости, перпендикулярной плоскости поворота скобы 4. Сбоку в скобе 4 расположен подпружиненный шарик 8, служащий для фиксации скобы 4 с рукояткой 7 в положениях включенных передач.

На конце рукоятки 7 выполнен сферический выступ с пазом, при этом паз контактирует с осью 3, а сферическая часть размещена в большем отверстии активатора 5. В меньшем отверстии активатора 5 установлен подпружиненный шарик 9, обеспечивающий фиксацию активатора 5 при перемещении его вдоль оси 3.

В стенке корпуса 1 выполнены три выемки под шарики 8, соответствующие трем положениям рукоятки 7: выбор заднего хода и первой передачи, второй и третьей передач, четвертой и пятой передач.

Снаружи на корпусе 1 закреплены четыре бесконтактных датчика 10, 11, 12, 13, которые отслеживают девять фиксированных положений рукоятки 7: три положения нейтрали (N1, N2, N3), задний ход, пять передач переднего хода.

Согласно варианту 2 для обеспечения дополнительной безопасности управления в нижней части корпуса 1 установлен пневмоцилиндр 14 с поршнем и штоком 15, а в нижней части активатора 5 выполнен паз 16 под шток 15.

Трубка, подводящая воздух к пневмоцилиндру 14, связана с клапаном, установленным под педалью сцепления (на чертеже не показано).

Узел переключения передач работает следующим образом.

Рукоятка 7 находится на пересечении продольной прорези и прорези, соответствующей включению 2-3-й передач, что соответствует нейтральному положению в коробке передач. В этом положении все датчики включены (зазор между датчиками и активатором 5 большой).

При перемещении рукоятки 7 в положение “А” (положение выбора передачи) активатор 5 из среднего фиксированного положения перемещается вдоль оси 3 в крайнее фиксированное положение и приближается к датчику 11. Датчик 11 посылает электрический сигнал на исполнительный орган на выбор передачи в коробке передач. Шарик 9 выходит из выемки на оси 3, позволяя перевести рукоятку 7 в одно из крайних положений и фиксируя ее там. При этом водитель ощущает рукой каждое фиксированное положение на нейтрали.

При перемещении рукоятки в положение “В” (положение включенной передачи) активатор 5 приближается к датчику 12, при этом активатор 5 вместе с рукояткой 7 поворачивается вокруг оси 3. Шарик 8 выходит из выемки на корпусе 2, позволяя перевести рукоятку 7 в одно из крайних положений и фиксируя ее там. При этом водитель ощущает рукой каждое фиксированное положение. Датчик 12 посылает электрический сигнал на исполнительный орган на включение передачи в коробке передач.

Применение пневматической блокировки обеспечивает дополнительную безопасность управления. При нажатии на педаль сцепления воздух через клапан подается в пневмоцилиндр, Таким образом, переключить передачу в коробке передач можно только при нажатой педали сцепления. При отсутствии воздуха шток 15 блокирует активатор 5 в любом фиксированном положении: при нейтрали и при любой включенной передаче.

Заявляемый узел переключения передач имеет простую и надежную конструкцию, а также обеспечивает безопасность управления.

Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании с использованием современных технологий.

Формула изобретения

1. Узел переключения передач, содержащий корпус, рукоятку переключения передач, размещенную в фигурном пазу и соединенную с поворотным устройством, установленным на оси с возможностью поворота, фиксатор поворотного устройства, установленный в поворотном устройстве, выемки под шарики фиксаторов, сигнализаторы включения передач, отличающийся тем, что дополнительно содержит установленный на оси с возможностью продольного перемещения и фиксации в трех положениях активатор с расположенным в нем фиксатором, на конце рукоятки выполнен сферический выступ с пазом, взаимодействующий с активатором и осью, поворотное устройство выполнено в виде скобы, при этом рукоятка закреплена на скобе с возможностью поворота относительно нее в перпендикулярной плоскости, а выемки под шарики фиксаторов скобы и активатора выполнены соответственно в корпусе и в оси, кроме того, сигнализаторы включения передач выполнены в виде бесконтактных датчиков и установлены на корпусе снаружи.

2. Узел переключения передач, содержащий корпус, рукоятку переключения передач, размещенную в фигурном пазу и соединенную с поворотным устройством, установленным на оси с возможностью поворота, фиксатор поворотного устройства, установленный в поворотном устройстве, выемки под шарики фиксаторов, сигнализаторы включения передач, отличающийся тем, что дополнительно содержит установленный на оси с возможностью продольного перемещения и фиксации в трех положениях активатор с расположенным в нем фиксатором, на конце рукоятки выполнен сферический выступ, взаимодействующий с активатором и осью, поворотное устройство выполнено в виде скобы, при этом рукоятка закреплена на скобе с возможностью поворота относительно нее в перпендикулярной плоскости, а выемки под шарики фиксаторов скобы и активатора выполнены соответственно в корпусе и в оси, кроме того, сигнализаторы включения передач выполнены в виде бесконтактных датчиков и установлены на корпусе снаружи, а в нижней части корпуса установлен пневмоцилиндр со штоком, при этом в активаторе выполнен паз под шток.

3. Узел переключения передач по пп.1 и 2, отличающийся тем, что фигурный паз выполнен в крышке корпуса.

РИСУНКИ