привод управления сцеплением

Формула изобретения

Привод управления сцеплением, содержащий педаль, соединенную механической связью со следящим клапаном пневмораспределителя, рычаг управления выключением сцепления, кинематически связанный одним концом с валом вилки выключения сцепления, а другим - со штоком пневмораспределителя, силовой рычаг, связанный одним концом с валом вилки выключения сцепления, а другим - со штоком пневмоцилиндра, отличающийся тем, что привод дополнительно снабжен обгонной муфтой, наружная обойма которой установлена подвижно на валу вилки выключения сцепления, а внутренняя обойма установлена на пальце, жестко связанном с упомянутым валом, при этом рычаг управления выключением сцепления и силовой рычаг установлены соответственно на внутренней обойме и наружной обойме обгонной муфты, кроме того, механическая связь педали со следящим клапаном пневмораспределителя выполнена в виде троса в жесткой оплетке, а в рабочей полости пневмоцилиндра, образованной между корпусом и поршнем, установлена пружина.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к приводам управления сцеплением транспортных машин и стационарных установок, где между педалью и пневмораспределителем возможны значительные относительные перемещения.

Известна система управления сцеплением транспортного средства, содержащая маховик, ведомый диск, установленный на первичном валу коробки передач и размещенный между маховиком и нажимным диском, нажимную пружину, вилку и подшипник включения сцепления, силовой электромагнит с обмоткой, электрически соединенный через контактное устройство с источником электропитания, установленный в полости силового электромагнита подвижный в осевом направлении якорь, кинематически взаимодействующий одним концом через ножную педаль сцепления и тросовый привод с вилкой выключения сцепления. Контактное устройство включает первый подпружиненный и подвижный в осевом направлении контакт, кинематически соединенный с якорем электромагнита следящего действия и электрически связанный через защитное устройство с источником питания и с обмоткой силового электромагнита. Другой конец якоря выполнен с возможностью кинематического взаимодействия со вторым контактом контактного устройства, при этом положение якоря электромагнита следящего действия (т.е. положение вилки выключения сцепления) определяется блоком обработки сигналов на основе обработки и анализа сигналов от задающего элемента (см. патент РФ №2017631, МПК⁵ В60К 41/02, опубликовано 15.08.1994).

Недостатками известной системы управления сцеплением являются то, что она зависит от электричества и исправной работы электроники, а также в ее конструкции отсутствует механизм компенсации износа фрикционных накладок, в результате чего при износе фрикционных накладок педаль будет подниматься вверх, кроме того, в данной системе трос постоянно нагружен: в свободном состоянии за счет пружины, а в рабочем состоянии за счет электромагнита.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является привод управления сцеплением, содержащий педаль, соединенную механической связью, состоящей из шарнирно связанных между собой тяг и рычагов, со следящим клапаном пневмораспределителя, оттяжную пружину, предназначенную для возвращения в исходное положение педали, рычаг управления выключением сцепления, кинематически связанный одним концом с валом вилки выключения сцепления, а другим - со штоком пневмораспределителя, силовой рычаг, связанный одним концом с валом вилки выключения сцепления, а другим - со штоком пневмоцилиндра (см. Магистральные автопоезда МАЗ. М.С. Высоцкий, И.Ф.Демидович, Л.Х.Гилелес и др. - М.: Машиностроение, 1988, стр.47, 48, рис.28).

В известной конструкции привода механическая связь, состоящая из шарнирно связанных между собой тяг и рычагов, не обеспечивает колебания кабины в трех измерениях, а колебания двигателя компенсируются за счет зазоров в шарнирах, что отрицательно сказывается на четкости управления сцеплением и увеличивает свободный ход педали, кроме того, в известной конструкции не предусмотрен механизм компенсации износа фрикционных накладок, в результате чего при износе накладок педаль будет уходить вверх.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является обеспечение колебания кабины в трех измерениях и исключение свободного хода педали.

Для решения поставленной задачи привод управления сцеплением, содержащий педаль, соединенную механической связью со следящим клапаном пневмораспределителя, рычаг управления выключением сцепления, кинематически связанный одним концом с валом вилки выключения сцепления, а другим - со штоком пневмораспределителя, силовой рычаг, связанный одним концом с валом вилки выключения сцепления, а другим - со штоком пневмоцилиндра, дополнительно снабжен обгонной муфтой, наружная обойма которой установлена подвижно на валу вилки выключения сцепления, а внутренняя обойма установлена на пальце, жестко связанном с упомянутым валом, при этом рычаг управления выключением сцепления и силовой рычаг установлены соответственно на внутренней обойме и наружной обойме обгонной муфты, кроме того, механическая связь педали со следящим клапаном пневмораспределителя выполнена в виде троса в жесткой оплетке, а в рабочей полости пневмоцилиндра, образованной между корпусом и поршнем, установлена пружина.

Отличительные признаки, заключающиеся в том, что привод дополнительно снабжен обгонной муфтой, наружная обойма которой установлена подвижно на валу вилки выключения сцепления, а внутренняя обойма установлена на пальце, жестко связанном с упомянутым валом, при этом рычаг управления выключением сцепления и силовой рычаг установлены соответственно на внутренней обойме и наружной обойме обгонной муфты, в совокупности образуют механизм компенсации износа фрикционных накладок, который обеспечивает постоянное положение педали при износе фрикционных накладок за счет способности обгонной муфты передавать вращающий момент только в одном направлении, обеспечивая всегда рычагу управления выключением сцепления первоначальное вертикальное положение.

Выполнение механической связи педали со следящим клапаном пневмораспределителя в виде троса в жесткой оплетке позволяет обеспечить колебания кабины в трех измерениях, а также обеспечить опрокидывание кабины на любой угол без разрыва связи и без появления зазоров в приводе.

Установка в рабочей полости пневмоцилиндра, образованной между корпусом и поршнем, пружины, которая, постоянно воздействуя на поршень и шток пневмоцилиндра, исключает наличие зазоров между вилкой и муфтой выключения сцепления, в результате чего исключается свободный ход педали.

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 условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:

фиг.1 - привод управления сцеплением, общий вид;

фиг.2 - вид А на фиг.1 в увеличенном размере (показано положение рычагов без износа фрикционных накладок);

фиг.3 - вид А на фиг.1 в увеличенном размере (показано положение рычагов при износе фрикционных накладок);

фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.1 (показан механизм компенсации износа фрикционных накладок).

Привод управления сцеплением содержит педаль 1, установленную посредством оси 2 на кронштейне 3, который закреплен на передней панели кабины 4 автомобиля. Педаль 1 установлена на оси 2 с возможностью вращения и имеет возвратную пружину 5.

Гибкий трос 6 расположен в жесткой оплетке, при этом один конец троса 6 шарнирно соединен с педалью 1, а его оплетка жестко закреплена на кронштейне 3 (на фиг.1 точка Б). Второй конец троса 6 соединен с подвижным штоком 7 следящего клапана пневмораспределителя 8, а его оплетка жестко закреплена на двигателе 9 посредством кронштейна 10 (на фиг.1 точка В).

Пневмораспределитель 8 вторым концом крепится шарнирно посредством вилки 11 к рычагу 12 управления выключением сцепления. Рычаг 12 установлен снаружи картера 13 сцепления на внутренней обойме 14 обгонной муфты при помощи шпонки 15. Внутренняя обойма 14 свободно установлена на пальце 16, который установлен соосно валу 17 и жестко соединен с ним посредством резьбы.

На валу 17 при помощи шлиц установлена наружная обойма 18 обгонной муфты, которая внутренней поверхностью соединена с внутренней обоймой 14 посредством роликов 19, а на ее наружной поверхности при помощи шпонки 20 установлен силовой рычаг 21.

Внутренняя обойма 14, наружная обойма 18, ролики 19 и палец 16 образуют обгонную муфту, которая в совокупности с рычагом 12 управления выключением сцепления и силовым рычагом 21 образуют механизм компенсации износа фрикционных накладок.

Внутри картера сцепления на валу 17 установлена вилка 22 выключения сцепления, которая входит в зацепление с рабочими поверхностями муфты 23 выключения сцепления.

На коробке передач 24 при помощи кронштейна 25 установлен пневмоцилиндр 26, содержащий поршень 27 и шток 28. Пространство между поршнем 27 и корпусом пневмоцилиндра 26 образует рабочую полость, в которой расположена пружина 29. Шток 28 одним концом шарнирно связан с силовым рычагом 21, а другим концом, имеющим сферическую форму, упирается в поршень 27.

Давление воздуха к пневмораспределителю 8 из пневмосистемы автомобиля подводится при помощи трубки 30, а при помощи трубки 31 порция воздуха поступает в пневмоцилиндр 26.

Привод работает следующим образом.

Водитель нажимает на педаль 1 и усилием ноги перемещает ее вниз, при этом конец троса 6, закрепленный на педали 1, перемещается внутри оплетки, увлекая за собой подвижный шток 7 пневмораспределителя 8. Подвижный шток 7 перемещает следящий клапан пневмораспределителя 8, который открывает подачу сжатого воздуха в рабочую полость пневмоцилиндра 26 пропорционально ходу педали 1. Давление воздуха в рабочей полости пневмоцилиндра 26, воздействуя на поршень 27, создает дополнительное усилие на штоке 28 и, тем самым, создает дополнительное усилие на силовом рычаге 21, уменьшая усилие на педали 1.

Рычаг 12, поворачиваясь по часовой стрелке, поворачивает вилку 22 выключения сцепления, перемещая муфту 23 выключения сцепления вправо, обеспечивая выключение сцепления вообще и управление в частности, т.е. за счет обеспечения пневмораспределителем 8 следящего действия возможно полное или неполное выключение сцепления, в зависимости от нажатия на педаль 1.

При отпускании педали 1 муфта 23, увлекаемая нажимным устройством сцепления, возвращается в исходное положение, воздействуя на вилку 22 через рычаг 12. Рычаг 12 действует через ролики 19 обгонной муфты на рычаг 21. Рычаг 21, в свою очередь, действует на шток 28, преодолевая усилие пружины 29, и возвращает поршень 27 пневмоцилиндра 26 в исходное положение, а воздух из рабочей полости пневмоцилиндра 26 стравливается через пневмораспределитель 8 из-за наличия жесткой обратной связи, в зависимости от интенсивности отпускания педали, т.е. так, как этого требуют дорожные условия.

При возвращении рычага 12 в исходное положение он воздействует на пневмораспределитель 8 и трос 6, возвращая их в исходное положение. Педаль 1, увлекаемая тросом 6 и возвратной пружиной 5, возвращается в исходное положение.

Из-за износа фрикционных накладок сцепления, который происходит по мере эксплуатации автомобиля, муфта выключения сцепления 23 перемещается влево (см. фиг.3) и тем самым поворачивает вилку 22 выключения сцепления против часовой стрелки.

Шток 28, перемещаясь вправо, перемещает поршень 27 пневмоцилиндра 26 назад, преодолевая усилие пружины 29, при этом за счет способности обгонной муфты обеспечивать свободное вращение наружной обоймы 18 против часовой стрелки и невозможность ее вращения по часовой стрелке, рычаг 12 остается всегда в первоначальном вертикальном положении, следовательно, и педаль 1 возвращается всегда в одно и то же верхнее исходное положение.

Заявляемое техническое решение позволяет обеспечить колебания кабины в трех измерениях и исключить свободный ход педали.

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