Результат интеллектуальной деятельности: Устройство управления двухпоточной муфтой сцепления транспортного средства

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам для управления фрикционными муфтами.

Известно устройство управления двойной муфтой сцепления транспортного средства (см. а.с. SU 334104, B60K 23/02, 1972), содержащее педаль управления, связанную посредством рычагов и тяг с выжимным подшипником, регулирующим переключение фрикционных пар.

Известно также устройство управления двухдисковой муфтой сцепления транспортного средства (см. Трактор Т-150К: Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Харьковский тракторный завод им. С. Орджоникидзе. Под редакцией С.Л. Абдулы и И.А. Коваля. - Харьков: Прапор, 1983. - С. 57-58, рис. 52), содержащее педаль, исполнительный цилиндр, связанный с пневмосервомеханизмом, выжимным поворотным рычагом с вилками и с педалью, ресивер, компрессор с фильтром и предохранительным устройством.

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает выборочного переключения потоков мощности от коленчатого вала до первичных валов передачи коробки передач четных и нечетных передач.

Задачей предложенного решения является улучшение эксплуатационных качеств за счет выборочного переключения без разрыва потока мощности четных и нечетных передач рядов коробки передач, возможности быстрого включения и выключения передачи момента и регулирования водителем времени включения фрикционных пар сдвоенной муфты.

Эта задача достигается тем, что устройство управления двухпоточной муфтой сцепления транспортного средства, содержащее педаль, исполнительный цилиндр, связанный с пневмосервомеханизмом, выжимным поворотным рычагом с вилками и с педалью, ресивер, компрессор с фильтром и предохранительным устройством, педаль управления выполнена в виде двуплечего рычага V-образной формы, шарнирно закрепленного в месте перегиба, и подпружинена с каждой стороны плеч относительно неподвижного основания с возможностью поворота относительно оси шарнира и взаимодействия свободными концами рычага с фиксаторами, выполненными на дополнительных подпружиненных рычагах, шарнирно установленных на основании, выполняющих роль подвижных сердечников электромагнитов, соединенных с источником питания электропитания, на каждом плече двуплечего рычага установлены подпружиненные кнопки с возможностью замыкания контактов цепи противоположно установленных электромагнитов, одно плечо двуплечего рычага на расстоянии от оси шарнира посредством тяги соединено с сервомеханизмом двойного действия, регулирующим подачу сжатого воздуха от источника сжатого воздуха к штоковой и поршневой полостям исполнительного пневмоцилиндра, шток которого шарнирно связан с одним концом поворотного рычага, взаимодействующего с выжимным подшипником, а второй, противоположный конец поворотного рычага шарнирно связан с корпусом сервомеханизма двойного действия, поворотный рычаг выполнен с возможностью поворота в плоскости, соосной оси непостоянно замкнутой муфты сцепления, на свободном конце штока выполнены углубления для подпружиненного фиксатора, закрепленного на основании.

По сравнению с известным предложенное устройство управления двухпоточной непостоянно замкнутой муфтой сцепления транспортного средства (например, известной по патенту UA 101711, B60K 17/02, B60K 23/00, F16D 13/38, 2013) позволяет выборочно переключать водителем четные и нечетные передачи и наоборот рядов коробки передач, улучшая эксплуатационные качества за счет переключения без разрыва потока мощности передач рядов коробки передач, возможности выключения передачи момента и регулирования времени включения фрикционных пар.

На рисунке изображено устройство, общий вид.

Устройство управления двухпоточной муфтой сцепления транспортного средства содержит педаль 1 управления, выполненную в виде двуплечего рычага V-образной формы, закрепленного посредством шарнира 2 в месте перегиба и подпружиненного посредством пружин 3 и 4 с каждой стороны плеч относительно неподвижного основания 5 с возможностью поворота относительно оси шарнира 2 и взаимодействия свободными концами 6 и 7 рычага с фиксаторами 8 и 9, выполненными на дополнительных подпружиненных посредством пружин 10 и 11 рычагах 12 и 13, шарнирно установленных посредством шарниров 14 и 15 на неподвижном основании 5, выполняющих роль подвижных сердечников 16 и 17 электромагнитов 18 и 19, соединенных с источниками электропитания 20 и 21. На каждом плече двуплечего рычага установлены подпружиненные посредством пружин 22 и 23 кнопки 24 и 25 с возможностью замыкания контактов 26 и 27, 28 и 29 электрической цепи противоположно установленных электромагнитов 18 и 19. Одно плечо двуплечего рычага на расстоянии от оси шарнира 2 посредством шарнира 30 и тяги 31 шарнирно соединено с пневмосервомеханизмом 32 двойного действия, регулирующим подачу сжатого воздуха от накопителя-ресивера 33 сжатого воздуха, который наполняется от компрессора 34 с фильтром 35 и предохранительным устройством 36, к штоковой 37 и поршневой 38 полостям исполнительного пневмоцилиндра 39, шток 40 которого с поршнем 41 посредством шарнира 42 связан с одним концом 43 выжимного поворотного рычага 44 с вилкой, взаимодействующего через корпус с выжимным подшипником 45, а второй, противоположный конец 46 выжимного поворотного рычага 44 с вилкой посредством шарнира 47 связан с корпусом пнемвосервомеханизма 32 двойного действия. Рычаг 44 с вилкой выполнен с возможностью поворота совместно с валом 48 в шарнирах 49 и 50, расположенного в плоскости, перпендикулярной оси вращения ведомых валов непостоянно замкнутых муфт сцепления.

Для фиксации включения одной из муфт и выключения их шток 40 через шарнир 42 связан со штоком 51, на котором выполнены три углубления 52 для подпружиненного фиксатора 53. Угол между свободными концами 6 и 7 рычага 1 выбирается с учетом эргономических требований к органам управления транспортного средства.

Устройство управления двухпоточной муфтой сцепления транспортного средства работает следующим образом.

В нейтральном положении муфты сцепления контакты 26 и 27, 28 и 29 разомкнуты, электромагниты 18 и 19 обесточены, выжимной подшипник 45 находится в положении, при котором муфты сцепления разомкнуты, т.е. ведущие и ведомые фрикционные пары не взаимодействуют между собой (см. рисунок).

Для включения четной передачи, например, любого ряда коробки передач прикладывается усилие к свободному концу 6 двуплечего рычага педали 1. Педаль 1, поворачиваясь относительно шарнира 2, сжимает пружину 3. Кнопка 24, преодолевая усилие пружины 22, сжимает ее, замыкая контакты 26 и 27 и замыкая цепь электромагнита 19, который активизируется и втягивает подвижный сердечник 17, поворачивая рычаг 13 относительно шарнира 15 и преодолевая усилие пружины 11, сжимая ее. Одновременно свободный конец 6 двуплечего рычага педали 1, взаимодействуя с фиксатором 8, защелкивается в нем, фиксируя таким образом педаль 1. Усилие педали 1 посредством шарнира 30 и тяги 31 передается на пневмосервомеханизм 32 двойного действия, который открывает подачу сжатого воздуха от накопителя-ресивера 33 к поршневой 38 полости исполнительного пневмоцилиндра 39. Поршень 41 передает усилие на шток 40, который, выдвигаясь, поворачивает в шарнирах 42 и 47 свободные концы 43 и 46 выжимного поворотного рычага 44 с вилками, который, поворачиваясь на валу 48 относительно оси на шарнирах 49 и 50, перемещает выжимной подшипник 45 в сторону от муфты сцепления, связанный через упор, рычаги и подвижные опоры, нажимные рычаги, тяги с нажимным диском (позиции не указаны, см. патент UA 101711) сцепления, который передает усилие нажимных пружин на фрикционные пары и в зависимости от темпа поворота педали 1 обеспечивается нарастание крутящего момента ДВС на первичном валу четных передач коробки.

Для настройки привода тяга 31 выполнена составной (на рисунке не показано) с возможностью регулирования длины (конструкция аналогична аналогу).

Для включения нечетной передачи соответствующего ряда, прикладывается усилие к кнопке 25 и свободному концу 7 двуплечего рычага педали 1. Кнопка 25, преодолевая усилие пружины 25, сжимает ее, замыкая контакты 28 и 29 и цепь электромагнита 18, который активизируется и втягивает подвижный сердечник 16, поворачивая рычаг 12 относительно шарнира 14 и, преодолевая усилие пружины 10, сжимая ее, освобождает свободный конец 6 двуплечего рычага педали 1 от фиксатора 8. Педаль 1, поворачиваясь относительно шарнира 2, сжимает пружину 4. Одновременно свободный конец 7 двуплечего рычага педали 1, взаимодействуя с фиксатором 9, защелкивается в нем, фиксируя таким образом педаль 1 и переключение муфт. При этом усилие от педали 1 посредством шарнира 30 и тяги 31 передается на пневмосервомеханизм 32 двойного действия, который открывает подачу сжатого воздуха от накопителя-ресивера 33 к штоковой полости 37 исполнительного пневмоцилиндра 39. Поршень 41 передает усилие на шток 40, который, вдвигаясь, поворачивает в шарнирах 42 и 47 свободные концы 43 и 46 выжимного поворотного рычага 44 с вилками, который, поворачиваясь с валом 48 относительно оси шарниров 49 и 50, перемещает выжимной подшипник 45 в сторону муфты сцепления и замыкает фрикционные пары, которые включают передачу нечетного ряда коробки передач.

При необходимости выключения работающей муфты, т.е. разъединения коленвала двигателя и первичных валов коробки передач, водитель нажимает на кнопку 24 или 25 и переводит педаль 1 в среднее положение. После снятия педали 1 с фиксатора 8 или 9 с помощью электромагнитов 19 или 18 усилием водителя или пружин 3 и 4 она устанавливается в среднем положении. При этом при перемещении педали 1 через тягу 31 шток пнемвосервомеханизма 32 перемещается и открывает поступление сжатого воздуха от ресиверов 33 к исполнительному пневмоцилиндру 39. Давление сжатого воздуха подается в поршневую 38 или штоковую 37 полость исполнительного пневмоцилиндра 39 в зависимости от включенной фрикционной пары муфты сцепления. Далее усилие передается на рычаги 43 и 44 с вилками, вал 48 и корпус выжимного подшипника 45, который через упор, рычаги воздействует на подвижную опору и устанавливает ее в положение, когда направление действия усилий от нажимных пружин сцепления проходит через ось поворотного рычага перемещения нажимного диска и осью тела качения ближней опоры подвижной опоры. Указанное положение показано на рисунке.

Одновременно рычаг 46 через шарнир 47 воздействует на корпус пневмосервомеханизма 32. При соответствующем положении его корпуса и штока прекращается подача сжатого воздуха от ресиверов 33 к исполнительному цилиндру 39. Привод остается в заданном, неподвижном состоянии.

При перемещении штока 40 усилие через шарнир 42 передается на шток 51. В ходе движения штока 51 последний взаимодействует с подпружиненным фиксатором 53. При попадании фиксатора 53 в углубление на штоке 51 фиксируется выключение муфт и включение выбранной водителем муфты.

При отсутствии электрического тока и исключения за счет электрической энергии вывода из зацепления фиксатора 8 или 9 со свободным концом 6 или 7 двуплечего рычага 1 водитель воздействует на выступы над фиксаторами 8 или 9 и таким образом перемещение рычага 1 разблокировано.

Предложенное устройство управления двухпоточной муфтой сцепления транспортного средства выполнено с использованием пневмоусилителя воздействия на выжимной подшипник для муфт, передающих большой крутящий момент. При передаче малых моментов пневматический усилитель следящего действия может быть исключен.